文摘

本研究评估专业培训的影响在青少年耐力运动员血清氧化剂和抗氧化状态,并与未经训练的人。首先,血清thiobarbituric-acid-reactive物质(TBARSs)、黄嘌呤氧化酶(XO)、过氧化氢酶(CAT),减少谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)和总抗氧化能力(T-AOC)以67名男性运动员,自行车,未经训练的青少年。七天的膳食摄入量也被评估。其次,年龄,Tanner-stage-matched比较,36岁的67例两组(12)被选择和调查。在骑自行车,XO、谷胱甘肽和猫高与跑步者和控制。猫在跑步者,但不是谷胱甘肽和XO,也高于控制。TBARS T-AOC,草皮没有研究人群不同。关于inter-individual血清氧化还原状态之间的关系和膳食营养摄入,显著相关性被发现猫和碳水化合物,蛋白质、镁、锰;谷胱甘肽与碳水化合物、蛋白质、脂肪、硒、锌、铁、镁;XO和胆固醇; CAT versus GSH. These findings suggest that the resting blood redox balance in the professional adolescent athletes was well maintained partly by the increase of individual antioxidant in adaptation to chronic exercise.

1。介绍

众所周知,体育活动在促进增长和发展中扮演着一个关键的角色在童年和青春期。健康适应重复锻炼是增加肌肉、骨骼质量,适当的脂肪成分,angio arteriogenesis,和线粒体数量的增加1]。然而,诱导应力和免疫和炎症状态的变化响应运动类似造成慢性疾病,如哮喘和关节炎(2]。这样的生理反应与分解代谢相关联,而不是合成代谢。密切相关,这些运动的分解反应是exercise-mediated氧化应激,发展的生产活性氧(ROS)超过了抗氧化防御系统(3]。过度ROS-caused细胞毒性、损伤和炎症在人体组织内是已知的与病态的万花筒,包括心血管和代谢疾病3]。

然而,ROS的信号功能中也扮演了重要的角色在调解生理适应来自常规锻炼,包括myokine生产至关重要的肌肉适应运动和upregulation的抗氧化防御机制(4,5]。常规training-induced适应血液抗氧化能力和下面的减毒运动性氧化应激已经清楚地展示在成年运动员(6- - - - - -8]。然而,调查的具体训练适应性训练有素的青少年运动员稀缺到我们所知。全年培训职业体育开始在相对年轻的年龄是在年轻人越来越频繁,与培训体积与成年运动员(即。1.5到3小时训练会话2每天会议,每周6天)。最近,受损oxidant-antioxidant平衡是在青少年耐力跑步者随后single-routine训练详尽21公里运行(9]。是否休息oxidant-antioxidant水平在专业endurance-trained青少年在成人同行相媲美报告还不清楚。因此,本研究的目的是评价专业培训的影响血清氧化剂和抗氧化剂在青少年耐力跑步和骑自行车的人,并比较它与未经训练的个体匹配性,年龄,坦纳阶段。众所周知,运动模式特异性可以促进不同反应有关氧化应激(10),这就是为什么青少年的氧化还原状态跑步和骑自行车的人是单独检查。由于外源性营养物质可能影响抗氧化防御系统,运动员的膳食摄入量和未经训练的人也被评估。

2。方法

2.1。主题

完全在这项研究中,67名男性青少年耐力跑步者(,年),骑自行车的人(,年),未经训练的人(,年)被邀请参加实验。所有的跑步者和骑自行车的人表现在国家层面上是训练有素的专业在辽宁省体育俱乐部,中国。未经训练的青少年活动,但没有参与任何体育训练。所有训练和未经训练的科目没有心血管疾病的家族历史或假定相关药物。更重要的是,他们都没有收到抗炎药物或营养补充剂。下面的解释研究的目标和约束,主题和他们的导师给书面知情同意参加本研究。当地伦理委员会的使用人类和动物研究的受试者在研究提供伦理审批。

年龄,Tanner-stage-matched比较,36跑步,骑自行车,未经训练的青少年组(12)的67个受试者选择调查。选择对象的物理特性和运动员的训练背景包括训练卷如表所示1。每个运动员每天训练的能源成本估计的基础代谢当量(大都会)对应于特定的训练强度表示为平均跑步/骑车速度报告的纲要的体育活动11),平均每天培训小时,身体重量。

2.2。程序

每组参观了实验室的主题在一个早上的会议。每组的实验室访问安排在不同的日子。实验室访问前,从运动训练青少年弃权了3天。在9点到达实验室通宵禁食后,人体测量和坦纳分期评估后进行了10分钟的休息。之后,血液样本收集与主题在一个坐着的位置。5毫升静脉血从肘前的静脉使用静脉穿刺进行血清氧化还原分析。前一个星期运动训练的禁欲,连续7天的饮食记录受试者根据监控饮食消费提供了指南。饮食记录进行了分析使用膳食和营养分析系统专为中国运动员和普通人群(国家运动医学研究所,中国)。

2.3。测量

在这项研究中,我们评估受试者的氧化剂和抗氧化状态量化thiobarbituric-acid-reactive物质的血清浓度(TBARS),减少谷胱甘肽(GSH)和总抗氧化能力(T-AOC),以及酶活性的黄嘌呤氧化酶(XO)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)。血液采样真空管不含添加剂后,血清分离在20分钟2000克、整除,储存在−20°C为以后分析。

的水平TBARS XO,谷胱甘肽和酶活性,SOD,猫和测量使用商业分析工具(南京建成研究所、中国)分光光度计(美国富勒顿DU7400贝克曼公司),根据制造商的指示。短暂,脂质过氧化作用是评估使用thiobarbituric-acid-reactive物质方法,表示为一个TBARS浓度。这种方法被用来获得光谱光度测量的测量产生的颜色在硫代巴比土酸和丙二醛的反应(多不饱和脂肪酸的过氧化作用的指标在细胞膜后续反应与ROS)在535海里。TBARS水平表示为纳摩·毫升⁻¹。谷胱甘肽水平确定colorimetrically在412纳米以下与DTNB反应(5、5′-dithio-bis (2-nitrobenzoic酸)),并表示为纳摩·毫升⁻¹。XO和SOD活动是衡量xanthine-xanthine氧化酶系统,这是一个超氧化物阴离子生成器,分别吸光度的增加或减少。XO和SOD的活动表示为U·L⁻¹和U·毫升⁻¹。猫的活动,表示为U·毫升⁻¹,由H的减少₂O₂吸光度在240海里。T-AOC ferric-reducing能力测量的等离子体(收紧)测定Benzie和应变12]。稳定的铁的颜色^{2 +}- - - - - -o邻二氮杂菲复杂(生产减少代理通过减少铁等离子体^{3 +}对菲^{2 +},这与底物反应ophenanthroline)为520 nm。T-AOC表示在U·毫升⁻¹,一个单位被定义为增加吸光度(A_520年每分钟0.01)在37°C。

国际米兰和intra-assay系数的变化上述生化分析如下:TBARS, 5.4%和2.2%;谷胱甘肽、4.8%和1.8%;XO, 9.2%和4.5%;SOD、8.7%和5.0%;猫,11.4%和6.2%;T-AOC,分别为8.5%和4.6%。

2.4。统计分析

Kolmogorov-Smirnov正常测试显示,所有的变量都是正态分布的数据。单向方差分析计算TBARS之差异,谷胱甘肽,XO, SOD、猫和T-AOC组(跑步、骑自行车、控制)。事后分析使用Newman-Keuls被执行案件中,主要作用是很有意义的。使用简单的回归变量之间的关系进行了评估。所有测试的统计学意义在一个α水平的标准化,所有结果表示为平均数±标准差。

3所示。结果

在这项研究中,骑自行车的人显示更高的体重和身高与对照组相比,而跑步者相当短,精简。然而,身体脂肪百分比是相似的在跑步者和骑自行车的人,都是低于对照组(表1)。每天训练时间和训练每周每组运动员中是相同的,因为骑自行车和跑步者在同一团队训练。绝对的能源成本(即。,METs) for training in cyclists were higher than that in runners (Table1),运动训练的强度水平被归类为“严格的”[3]。

休息的血清氧化剂状态(表2),血清中没有观察到显著差异TBARS跑步,骑自行车,和对照组,高血清XO被发现与跑步者和骑自行车的人比对照组()。跑步者之间的血清XO和对照组没有明显不同。休息的血清抗氧化参数、谷胱甘肽和猫高骑自行车比跑步者和对照组()。跑步者之间的谷胱甘肽和对照组没有显著不同,而猫在跑步者明显高于对照组()。没有显著差异血清T-AOC和SOD在跑步,骑自行车,对照组()。

骑自行车,跑步者的平均膳食参考摄入量和对照组在连续7天前血液测试如表所示3。绝对的营养素的摄入量(CHO,蛋白质和脂肪)以及相关的总能量摄入量明显高于在跑步者和骑自行车的人比那些的对照组()。赵的摄入量跑步者也高于对照组()。它也是值得注意的,骑自行车的人的胆固醇摄入量高于对照组,而这是跑步者相对较低()。类似于大量营养素摄入量,微量营养素的摄入锌、铁、锰、镁高在骑自行车)。跑步者的锰摄入量高于对照组,而硒的摄入量相对较低()。

至于营养摄入量和血清氧化还原状态之间的关系在所有研究人口(),我们观察到,谷胱甘肽显著相关()和赵()、蛋白质(),脂肪(),总能量摄入()、硒()、锌()、铁(),镁()。之间的显著相关性也发现猫和曹()、蛋白质(),总能量摄入(),镁()和锰()。对血清XO,这明显与胆固醇()。血清血清氧化剂和抗氧化剂之间的生物标志物,猫发现谷胱甘肽显著相关()。

4所示。讨论

本研究评估了休息氧化剂和抗氧化状态的青少年运动员参加了专业培训的长途运行或公路自行车赛,训练体积与成人的运动员(表1)。年龄和Tanner-stage-matched未经训练的人相比,有更高的血清抗氧化状态的趋势运动员,而血清氧化剂状态似乎是相似的。抗氧化生物标志物的休息水平升高在青少年运动员,可能继发于适应常规的耐力训练,在协议与成年运动员报道(7,13]。这些发现在青少年运动员参与耐力运动训练专业首次被描述在目前我们所知的科学文献。

在目前的研究中,跑步和骑自行车的人的休息血清TBARS出现不明显不同与一个未经训练的组织相比,虽然相对更高的血清中可观察到XO骑自行车(表2)。高血清XO的骑自行车的人可能归因于他们的饮食习惯而不是慢性运动性休息酶活性水平增加。显著相关的血清XO和胆固醇摄入量(图1)在我们的研究人群以及明显的高胆固醇摄入量的骑自行车的人(表3)可以部分解释这种差异。这也符合最近的概念,增加食源性高胆固醇血症与XO活动(14]。在这项研究中,缺乏明显的氧化应激在其他运动员是分歧的,以前在青少年游泳运动员。Santos-Silva et al。15)报道,青少年游泳培训每周20小时表现出更高比例的休息等离子体氧化应激生物标志物和抗氧化能力相比,未经训练的同行。相似的变化也观察到在儿童参与相对较低的体积(每周1小时会话×4)游泳训练(16]。没有明显的氧化应激在运动员目前的研究不应归因于刺激不足体力劳动对身体的训练卷的跑步者和骑自行车的人比那些更大的游泳者从事以前的研究。据报道,详尽的一条腿步进运动的性能与不同贡献的同心和偏心收缩1:1对1:2的比例时间会导致不同程度的氧化应激在青少年10]。这表明活动的本质(偏心与同心;陆地与水生)可能ROS的生成是一个重要的因素。

关于血液抗氧化状态的跑步者和骑自行车的人,相对较高的血清谷胱甘肽和猫相比,那些未经训练的受试者显示,增强抗氧化能力在适应慢性运动可能发生在运动员。虽然抗氧化能力的增强与慢性运动已经在成年运动员经常报道,此类培训适应于儿童和青少年模棱两可。先前的研究发现,抗氧化剂水平的训练青少年游泳运动员没有不同的或更低的同龄未经训练的青少年(相比15,16]。相比之下,Carlsohn et al。17]在青少年运动员,但不是在未经训练的控制,增加抗氧化能力明显增强,与年龄有关的培训工作。Kabasakalis et al。18)发现,10 - 11岁儿童参与23-week强烈的游泳训练(覆盖> 2.5公里/会话,≥3次/周)可以提高其抗氧化能力以同样的方式报道在成年运动员(19]。这意味着训练工作/体积,而不是成熟,在抗氧化防御系统的发展在儿童和青少年运动员。这种潜在的适应机制存在剂量依赖的相关性运动增加活性氧的形成进一步支持我们目前发现血清谷胱甘肽和猫在骑自行车(表相对较高2能源成本比跑步者),对他们来说,培训是比骑自行车的人(表低得多1)。

虽然休息猫血清谷胱甘肽和更大的运动员,运动员之间的血清T-AOC和SOD相似和控制。这些不一致的休息抗氧化生物标志物的变化适应慢性运动也被观察到具有先前的研究[18,20.]。习惯性的外源性抗氧化剂摄入饮食和锻炼的类型及其应用在训练强度和持续时间都是因素会影响血液抗氧化状态的运动员,可能部分解释了差异21]。在目前的研究中,饮食摄入的维生素A,维生素C,和α生育酚,深入参与抗氧化机制,没有差别在跑步者中,骑自行车,和控制(表3)。然而,营养素和其他抗氧化营养素包括赵和锰在大量由运动员相比,控制。是说在我们的研究人群血清猫谷胱甘肽是赵的相关的大量营养素的摄入量,蛋白质和脂肪。血清猫也与锰摄入和往往是与铁的摄入量(,),这两个函数的代数余子式减少血液中的抗氧化酶(22]。谷胱甘肽,它是与各种抗氧化营养素摄入量包括镁、硒和锌。镁在谷胱甘肽合成至关重要23),而硒和锌与内源性谷胱甘肽生产和维护24,25]。这些发现表明,内源性抗氧化剂的老年病机制适应慢性运动的运动员,除了存在剂量依赖的相关性机制,也可能与他们的习惯性的外源性抗氧化营养素的摄入量有关。然而,自适应内生过程不清楚。在目前的研究中,研究人群血清猫和内谷胱甘肽显著相关(图2)。这支持前面的概念,在人类抗氧化防御系统作为一个协调的系统,各种代谢产物和酶协同和相互依存相互影响(26]。每个抗氧化剂活性氧破坏的平衡影响可能取决于系统的本征函数的其他成员(27]。目前抗氧化剂之间的相关生物标志物的发现表明,维护青少年休息血液氧化还原平衡的跑步者和骑自行车的人参与专业培训部分可能是由于增加的综合效果的抗氧化剂。

总之,休息血液氧化还原平衡是维持在青少年运动员参与专业耐力运动训练,通过训练体积与成人运动员。氧化还原平衡的维护可能部分源于个人抗氧化的综合效应增强适应长期锻炼。这类自适应内生过程运动员可能与他们的习惯性的抗氧化营养素的摄入量。尽管数量有限的学科研究,这个调查不过几个优势。首先,尽管血液氧化还原生物标记的数量可能仍然不是若有所思地反映特定适应长期锻炼,我们的研究首次提供了一个合理的信息不同的休息血清氧化剂和抗氧化剂在青少年耐力运动员的专业地位。然后,研究人群的高同质性允许一个非常可靠的比较青少年从事不同体育学科(例如,骑自行车和跑步),以及未经训练的控制。对于未来的研究,进一步评估额外的生物标记物(如血浆F₂-isoprostanes血浆抗氧化维生素,Trolox-equivalent抗氧化能力,尿酸)能给我们更多的信息关于氧化剂和抗氧化状态的青少年职业运动员。

承认

本研究研究拨款支持中国体育总局(没有。10 b001)。