运动性贫血的发生机制与监测

为 ,运动性贫血是由于运动训练时蛋白质需要量增加 ,若摄入 蛋白质不足时 ,一段时间后便会引起贫血 。有实验证实 ,在 3 周时间内 ,运动员的运动量无明显改变 ,但营养供给量减少 , 则出现血红蛋白含量下降 ,说明营养因素对血红蛋白含量有 直接影响 。有学者报道 ,运动员每千克体重每日供给蛋白质 低于 1. 5 g ,就会出现运动性贫血 ;如在 2 g 以上 (动物性蛋白 质占 25 %以上) 即可预防因蛋白质摄入不足引起的贫血 。青 少年运动员正处于生长发育阶段 ,建造和修补组织的负担较 大 ,更容易发生因蛋白质摄入不足引起血红蛋白合成下降 ,致 使运动性贫血发生 。 1. 3. 2 运动影响血红蛋白合成的铁因素 人体内含铁约 3～ 5 g ,其中 60 %～70 %存在于血红蛋白中 ,3 %在肌红蛋白中 , 酶系统中约占 1 % ,其余约 26 %～36 %以铁蛋白或含铁血黄 素形式正常成储存于肝 、脾 、骨髓等组织中 。血浆中铁与储存 的铁保持在动态平衡之中 。我国正常成人铁需要量男子 12 mg/ d ,女子 15 mg/ d。
第 24 卷 第 3 期 2001 年 9 月
北京体育大学学报 Journal of Beijing University of Physical Education
Vol. 24 No. 3 Sep. 2001
运动性贫血的发生机制与监测
张 缨 ,文 茹
(北京体育大学运动生化教研室 ,北京 100084)
1 运动性贫血的发生机制
关于运动性贫血产生的机制 ,虽然目前尚无定论 ,但多数 专家认为主要有下述三种原因 。 1. 1 运动引起血容量改变 运动引起高血浆容量反应 ,已为 多数专家的实验所证实 。Victora Convertino 报告 ,8 名运动员 经八天的运动训练后 ,血浆容量增加 1212 % ,红细胞压积由
摘 要 :运动性贫血在体育运动 ,尤其是耐力运动中 ,不仅严重影响运动技能的发挥和成绩的提高 ,而且对身 体也十分有害 。高血容量反应是运动训练适应性表现 ,不会造成真正意义的贫血 ,而运动训练中红细胞溶血 和铁储备状况的监测则是预防运动性贫血的重点 。本文以近年来的研究进展 ,就运动性贫血的发生机制做 一简述 ,并筛选取血量微 、测试简易 、灵敏的指标 ,加强运动训练中铁代谢和红细胞溶血等状况的监控 ,将对 预防运动性贫血的发生有着十分重要的意义 。 关键词 :运动性贫血 ;发生机制 ;监控 ;预防 中图分类号 : G804. 7 文献标识码 :B 文章编号 :1007 - 3612 (2001) 03 - 0331 - 04
Mechanism and Monitoring of Sports Anemia ZHANG Ying ,FENG Mei2yun ,WEN Ru
(Teaching and Research Section of Exercise Biochemistry , BUPE , Beijing 100084 , China) Abstract : Sports anemia not only affects the exertion of skill and the improvement of performance in physical education and sport , especially in endurance training , but is also harmful to the health of the body. The high blood volume is the expres2 sion of the adaptation of exercise training , which can’t result in real anemia. But in exercise training the monitoring of ery2 throcyte hemolysis and iron deficiency should be emphasized in the prevention from sports anemia. The recent development of researches on the mechanism of sports anemia was stated briefly. The indexes which are sensitive , easy to test and re2 quire just a little volume of blood in testing were screened. The monitoring of iron metabolism and erythrocyte hemolysis etc should be strengthened in exercise training , which is of great significance in the prevention from sports anemia. Key words : sports anemia ; mechanism ; monitoring ; prevention
贫血是指红细胞数 、血红蛋白浓度低于正常值的状态 。 运动性贫血是由于运动引起血红蛋白浓度下降 ,从而导致机 体一系列生理变化和病理性损伤 。血红蛋白是诊断贫血的主 要指标之一 。我国一般人血红蛋白正常值范围男性为 120～ 160 g/ L ,女性为 110～150 g/ L 。我国普通人群安静时血红蛋 白正常范围和贫血诊断数值适用运动员 ,即男性低于 120 g/ L ,女性低于 110 g/ L ,14 岁以下男女均低于 120 g/ L ,作为贫血 的参考值 。但联合国卫生组织 (W. H. O) 判断贫血的标准是 : 6 个月～6 岁低于 110 g/ L 、6～14 岁低于 120 g/ L 、成年男女分 别低于 130 g/ L120 g/ L 。自 1959 年日本学者吉村寿人提出 “运动性贫血”这一概念后 ,运动医学界对诸如运动性贫血的 概念 、数值范围 、发病率 、发生机理 、监测等进行了广泛的研 究 。本文就目前这一领域研究发展 ,对运动性贫血产生的机 制和监测做一概述 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3810 < 014 %降至 3515 < 014 % ,血红蛋白由 1417 < 012 g %降 至 1316 < 0. 2 g %。Magnusson B. 等人报告 ,运动员组的红细胞 压积是 4117 < 215 % ,而对照组是 4414 < 216 % ,这也是运动引 起血浆容量增加的结果 。 专家们一致认为 ,运动引起的高血浆容量反应 ,血红蛋 白 、红细胞压积相对下降是机体适应性发挥 、动员的表现 。运 动员通过运动训练增加血浆容量 ,可使其耐受在大量出汗等 体力消耗后仍可维持较好的循环血量 。同时血浆容量增加可 降低血液的粘滞度 ,从而减少外周阻力 ,有利于血液的灌注和 氧的运输 。并提出 ,有利于氧的运送和向组织释放的最佳红 细胞压积为 45 %。 一般认为 ,高血浆容量反应 ,血红蛋白 、红细胞压积浓度 相对下降可刺激 、动员红细胞生成素系统 ,加速红细胞生成 , 以维持其血液中血红蛋白 、红细胞等成分的动态平衡 。一般 认为 ,血浆容量增加 ,伴随血红蛋白 、红细胞压积相对降低 ,不 是真正的贫血 。因为单位体积内血红蛋白 、红细胞压积虽有 下降 ,但总血量增加 ,血红蛋白总量仍然是增加 。机体通过增 加心输出量来代偿血红蛋白 ,红细胞压积的相对下降 ,以保证 组织的供血 、供氧 。同时 ,高血浆容量反应 ,血红蛋白 、红细胞 压积浓度相对下降可刺激 、动员红细胞生成素系统 ,加速红细 胞生成 ,以维持其血液中血红蛋白 、红细胞等成分的动态平 衡。
收稿日期 :2000 - 10 - 25 作者简介 :张缨 (1961 - ) ,女 ,北京市人 ,博士 ,副教授 ,研究方向运动营养生化 ;文茹 ,女 ,内蒙古呼和浩特人 ,硕士 ,研究方向运动变化 。
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北京体育大学学报
第 24 卷
1. 2 运动引起血液中红细胞破坏增加 1. 2. 1 溶血及溶血性贫血 正常人成熟红细胞的平均寿命 为 120 d ,在正常情况下 ,周身成熟红细胞总数中每天约有 1/ 120 消亡 ,同时有相当数量的成熟红细胞生成 ,体内成熟红细 胞总数保持恒定 。若某种原因使红细胞寿命缩短 ,过早过多 的破坏消亡 ,即称“溶血”。此时骨髓加速红细胞的生成和释 放 ,以资代偿 。如果红细胞破坏的速度超过骨髓生成红细胞 的代偿能力 ,则血循环中红细胞数减少 ,出现贫血 ,成为溶血 性贫血 。在体育运动中 ,特别是从事竞走 、长跑等多种耐力性 项目的女青少年运动员 ,发生溶血或血红蛋白尿的机率更高 。 这不仅严重影响运动技能的发挥和成绩的提高 ,对身体也十 分有害 。 1. 2. 2 溶血发生原因 红细胞膜的正常结构是保障红细胞 膜可变性和柔韧性的重要条件 ,而红细胞膜结构异常在溶血 性贫血的发病机理中占有重要地位 。运动训练对红细胞膜结 构和变形能力影响的研究 ,可归纳如下 。 1. 2. 2. 1 红细胞膜过氧化作用加剧 运动时 ,由于红细胞运 氧速率加快 ,氧合血红蛋白转变成高铁血红蛋白时产生的自 由基增多 。自由基引发膜磷脂不饱和脂肪酸发生过氧化 ,使 膜流动性降低 ,膜变硬 ,红细胞变形能力显著下降 ,造成溶血 。 1. 2. 2. 2 红细胞能量供应不足 运动使血糖下降时 ,能量供 应不足以满足红细胞膜上 Na + , K + 2ATP 酶工作的需求 ,将 会引起细胞渗透压改变 ,致使红细胞变形能力下降 。 1. 2. 2. 3 血液酸化 在生理 pH 下 ,红细胞具有最大的变形 性 。在大强度 、持续时间稍长的运动中 ,乳酸堆积使血液 pH 值下降时 ,会使血红蛋白与骨架蛋白亲和力增加 ,从而使细胞 变硬 ,也使溶血作用加重 。 1. 2. 2. 4 血浆渗透压改变 血浆渗透压在 200 ～500Mosm 时 ,红细胞变形性较稳定 ,渗透压过高或过低 ,可影响细胞内 正常的水分分布 ,引起细胞内粘度或形态异常 ,导致变形性下 降 。长时间运动中 ,机体通过泌汗以增加散热 。大量泌汗而 不及时补充适宜饮料时 ,势必造成机体高渗性脱水 ,使内环境 渗透压升高 ;如果只是补充纯水 ,又将造成内环境渗透压下 降 。二者均对红细胞变形性产生不利的影响 。 1. 2. 2. 5 运动引起激素水平变化 运动应激引起肾上腺素 释放增多 ,肾上腺素引起脾脏收缩和释放溶血因子 ,该物质增 加红细胞的破损 。 溶血与红细胞膜损伤程度成正比例关系 。当溶血发生 时 ,红细胞膜破裂 ,释放出血红蛋白 ,红细胞压积下降 。此时 , 机体一方面动员红细胞生成素系统 ,加速红细胞的生成 ;另一 方面血液中的结合珠蛋白与游离血红蛋自结合 ,生成结合珠 蛋白 - 血红蛋白复合物 。这种复合物很快被肝细胞吞噬 ,血 红蛋白中的铁和珠蛋白重新被身体吸收利用 ,代谢产生胆红 素 ,这一过程可消除一定量的游离血红蛋白 。但是 ,当溶血严 重时 ,血中游离血红蛋白浓度超过结合珠蛋白的结合能力时 , 多余的游离血红蛋白就从肾脏排出 ,发生血红蛋白尿 。血红 蛋白尿的出现是机体严重溶血的标志 。 1. 3 运动影响血红蛋白合成 血红蛋白分子是由 1 分子珠 蛋白和 4 分子亚铁血红素组成 。训练期间膳食蛋白质和铁的 供给量以及小肠的吸收水平 ,直接影响血红蛋白的合成能力 。 1. 3. 1 运动影响血红蛋白合成的蛋白质因素 在连续大负 荷训练中 ,当糖代谢释放的能量不能满足机体需要时 ,蛋白质 分解代谢随之增强 。如在长时间剧烈运动中 ,肝脏尿素的生 成量可增加 4～5 倍 ,提示蛋白质消耗量增加 。因此有学者认