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氫氣知識

氫水對女子柔道運動員機體抗氧化能力的影響

發布時間:2017-12-06 瀏覽次數:次 字號:  【關閉】
資料來源:《中國運動醫學雜志》2017年1月第36卷第1期
富氫水對女子柔道運動員機體抗氧化能力的影響
作者:湖南省體育科學研究所歐明毫等

急性運動和力竭運動都可以導致內源性自由基增多,脂質過氧化反應增強,構成對細胞膜系統的損害。自由基和脂質過氧化損傷與運動性疲勞的發生密切相關。目前比較一致的觀點認為氫氣具有選擇性抗氧化作用,對于對生物體有害的自由基,氫氣能主動性選擇與其結合生成水。富氫水對運動引起的脂質過氧化也有抑制作用,李愛春等的研究表明,氫水能降低骨骼肌ONOO-、過氧化脂質類與OH-等的代謝水平,提高骨骼肌抗氧化酶活性,增強骨骼肌的總抗氧化能力,改善力竭運動大鼠骨骼肌蛋白質氧化損傷、脂質過氧化損傷及DNA 損傷,對骨骼肌運動性氧化應激損傷具有保護作用。那么運動員在每天的訓練中,以富氫水代替普通水進行水的補充,能否緩解由運動所致自由基增加而引起的運動性疲勞的發生?本研究從運動實踐的實際需要出發,探討女子柔道運動員每天補充富氫水對運動引起的機體脂質過氧化的影響,為富氫水在訓練實踐中的應用提供理論依據。
目的:探討富氫水對女子柔道運動員機體抗氧化能力的影響。方法:16名女子柔道運動員隨機分為實驗組和對照組,進行為期4周的實驗,實驗組每天上午和下午訓練前或訓練中各補充2袋富氫水(200 ml/袋),對照組則補充礦泉水。為不影響運動員的訓練,不限制運動員的其他飲水。同時選擇第14天上午的技術對抗訓練課作為大強度訓練課,運動員在訓練前和訓練中各補充2袋富氫水。在實驗第1天、14天、28天清晨及第14天上午大強度訓練課后1 h分別取靜脈血5 ml用于抗氧化能力相關指標的檢測。
結果:在大負荷技術訓練后1小時,對照組血中超氧化物歧化酶(SOD)、總抗氧化能力顯著低于訓練前(P<0.05),而丙二醛(MDA)則顯著高于訓練前水平(P<0.05),CAT活力和GSH-PX活力無顯著變化。實驗組與訓練前比較,各項指標均無顯著變化;與對照組比較,SOD和總抗氧化能力顯著增加(P<0.05),而MDA則出現顯著降低(P<0.05)。4周訓練中,第1天、第14天和第28天清晨血中兩組各指標均未見顯著變化(P>0.05)。
結論:補充富氫水能顯著降低女子柔道運動員大強度訓練后導致的自由基水平升高,提高抗氧化酶活性,增強總抗氧化能力,對于大負荷訓練導致的機體脂質過氧化具有保護作用。
      論文討論
急性劇烈運動時,機體清除自由基的能力不足以平衡運動應激情況下產生的自由基,機體細胞處于氧化應激狀態,從而導致細胞損傷,產生運動性疲勞。在運動過程中,機體自由基的產生與運動負荷大小有明顯關系,特別是與運動強度呈顯著正相關[4]。本研究也得到同樣結果,女子柔道運動員一堂大強度技術對抗訓練課后1 h,對照組自由基水平顯著上升,而抗自由基酶系則出現顯著下降。而中等運動負荷的4周訓練中,安靜狀態清晨血自由基和抗自由基酶系則無明顯變化,說明女子柔道運動員從事大強度訓練課訓練會導致機體自由基水平的升高和抗自由基酶含量的下降。但是中等強度的訓練不能導致機體氧化和抗氧化的明顯變化,不會引起運動性疲勞的積累。
富氫水是一種優質的抗氧化劑,其抗氧化特性具有選擇性,對缺血再灌注等氧化應激損傷具有顯著的防治作用。Connelly等[5]研究顯示,大鼠腹腔注射富氫水后,血液中氫分子濃度可升高至μmol/L水平,丙二醛水平明顯降低,是一種有效的氫分子氧化干預模式。Zhou等[6]在家兔脊髓缺血再灌注模型中發現,富氫水抑制氧化損傷,并上調超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性。氫對生命體氧化損傷的緩解作用在動物在體研究中已經得到證實,然而,有關富氫水對運動性氧化應激損傷的防治在實踐中的應用報道不多。本實驗結果觀察到,在4周的中等強度負荷訓練中,清晨血中生理機能指標、氧化與抗氧化指標均無顯著變化,說明這4周的訓練負荷沒有造成機體疲勞的明顯積累,訓練過程中機體產生的自由基,在訓練后的恢復期能夠自行清除。但在女子柔道的大負荷技術訓練后1小時,無論是實驗組還是對照組,訓練后的血乳酸和肌酸激酶均顯著高于訓練前水平,特別是運動后的血乳酸水平達到了8~9 mmol/L,說明這是一堂大強度的訓練課。在這樣一堂大強度訓練課后,對照組血中SOD、總抗氧化能力顯著低于訓練前水平,而MDA則顯著高于訓練前水平,說明大強度訓練導致女子柔道運動員體內自由基水平顯著增加,而抗氧化能力則出現顯著下降。實驗組各項指標與訓練前比較均無顯著性變化,但與對照組比較,SOD和總抗氧化能力顯著提高,MDA顯著降低。這說明在訓練前和訓練中補充富氫水能明顯抑制大強度訓練引起的機體脂質過氧化,預防細胞膜損傷,對預防運動性疲勞有一定作用。
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氫是一種還原劑,可直接清除活性氧。王磊等研究表明,離心運動同時給予富氫水能顯著上調Sirtuin-3(SIRT3)表達,提高線粒體膜電位和錳超氧化物歧化酶活性,抑制線粒體活性氧生成和DNA氧化損傷,表明富氫水除能直接清除活性氧外,還可通過上調SIRT3表達,提高線粒體能量代謝和抗氧化能力,從而抑制離心運動誘導的線粒體氧化應激,實現骨骼肌保護效應。
總之:富氫水能增加女子柔道運動員大強度訓練后的SOD 活性和總抗氧化能力,降低訓練引起的MDA 增加,具有抗氧化損傷的作用。
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