富氢水对女子柔道运动员机体抗氧化能力的影响

欧明毫 刘建红 黄森 寻红星

湖南省体育科学研究所（湖南 长沙 410008）

富氢水对女子柔道运动员机体抗氧化能力的影响

欧明毫 刘建红 黄森 寻红星

湖南省体育科学研究所（湖南 长沙 410008）

目的：探讨富氢水对女子柔道运动员机体抗氧化能力的影响。方法：16名女子柔道运动员随机分为实验组和对照组，进行为期4周的实验，实验组每天上午和下午训练前或训练中各补充2袋富氢水（200 ml/袋），对照组则补充矿泉水。为不影响运动员的训练，不限制运动员的其他饮水。同时选择第14天上午的技术对抗训练课作为大强度训练课，运动员在训练前和训练中各补充2袋富氢水。在实验第1天、14天、28天清晨及第14天上午大强度训练课后1 h分别取静脉血5 ml用于抗氧化能力相关指标的检测。结果：在大负荷技术训练后1小时，对照组血中超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化能力显著低于训练前（P＜0.05），而丙二醛（MDA）则显著高于训练前水平（P＜0.05），CAT活力和GSH-PX活力无显著变化。实验组与训练前比较，各项指标均无显著变化；与对照组比较，SOD和总抗氧化能力显著增加（P＜0.05），而MDA则出现显著降低（P＜0.05）。4周训练中，第1天、第14天和第28天清晨血中两组各指标均未见显著变化（P＞0.05）。结论：补充富氢水能显著降低女子柔道运动员大强度训练后导致的自由基水平升高，提高抗氧化酶活性，增强总抗氧化能力，对于大负荷训练导致的机体脂质过氧化具有保护作用。

富氢水；柔道；训练；氧化应激

急性运动和力竭运动都可以导致内源性自由基增多，脂质过氧化反应增强，构成对细胞膜系统的损害[1]。自由基和脂质过氧化损伤与运动性疲劳的发生密切相关。目前比较一致的观点认为氢气具有选择性抗氧化作用，对于对生物体有害的自由基，氢气能主动性选择与其结合生成水[2]。富氢水对运动引起的脂质过氧化也有抑制作用，李爱春等[3]的研究表明，氢水能降低骨骼肌ONOO-、过氧化脂质类与OH-等的代谢水平，提高骨骼肌抗氧化酶活性，增强骨骼肌的总抗氧化能力，改善力竭运动大鼠骨骼肌蛋白质氧化损伤、脂质过氧化损伤及DNA损伤，对骨骼肌运动性氧化应激损伤具有保护作用。那么运动员在每天的训练中，以富氢水代替普通水进行水的补充，能否缓解由运动所致自由基增加而引起的运动性疲劳的发生？本研究从运动实践的实际需要出发，探讨女子柔道运动员每天补充富氢水对运动引起的机体脂质过氧化的影响，为富氢水在训练实践中的应用提供理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

湖南省专业女子柔道运动员16人，随机分成实验组和对照组，每组8人。其中实验组运动健将2人，一级运动员4人，二级运动员2人；对照组运动健将2人，一级运动员员3人，二级运动员3人。两组运动员的基本情况无显著性差异，具体见表1。实验组和对照组运动员在训练中都统一实行教练员的训练计划。实验期间严格控制运动员摄入具有抗氧化功效的营养品，避免对实验结果造成干扰。

表1 两组运动员基本情况

1.2 实验方案

挑选运动员夏训的中期（一般为中等强度的训练）为实验阶段，持续时间为4周。实验前与教练员协商，确定大强度技术对抗训练课的时间，协调实验期间的训练强度及训练量。实验组运动员在4周实验期间，每天上午和下午训练前或者训练中各补充2袋（200 ml/袋）富氢水[环贯（广州）贸易有限公司提供，日本产IZUMIO活美水素水，其氢元素的溶存率浓度为2.0 mg/L]，一天共4袋；而对照组运动员则饮用与实验组运动员等量的矿泉水。实验期间，为了不影响运动员的训练，不限制运动员的其他饮水。在实验第14天上午的大强度技术对抗训练课中，运动员在训练前和训练中各补充2袋富氢水。于实验第1天、14天、28天清晨及第14天上午技术对抗训练课后1 h分别取各组运动员静脉血5 ml，分离血清后检测分析。

1.3 测试指标及方法

氧化应激指标：丙二醛（MDA），采用分光光度比色法检测。

抗氧化指标：过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、总抗氧化能力（T-AOC）。采用分光光度比色法检测。

运动性疲劳指标：血乳酸（Bla）采用酶膜电极法，用YAI1500型血乳酸仪检测。血尿素（BU）采用脲酶比色法，用半自动分析仪检测。肌酸激酶（CK）采用酶动力学法，用半自动分析仪检测。血红蛋白（HB）采用氰化高铁血红蛋白比色法，用半自动分析仪检测。

1.4 统计学分析

采用SPSS17.0软件对结果进行统计学分析，数据处理方法为双因素方差分析，影响因素为富氢水、时间。数据以平均数±标准差表示，显著性检验水准为P＜0.05。

2 结果

2.1 富氢水对大强度运动课后机体抗运动性疲劳及抗氧化能力的影响

表2显示，实验组与对照组大强度训练后Bla和CK均显著高于训练前水平（P＜0.01）。训练后实验组CK显著低于对照组（P＜0.05）。

表3显示，训练后，对照组SOD、总抗氧化能力显著低于训练前（P＜0.05），MDA显著高于训练前（P＜0.05），CAT活力和GSH-PX活力则无显著变化。实验组训练前后各指标无显著性差异，训练后SOD和总抗氧化能力显著高于对照组（P＜0.05），MDA显著低于对照组（P＜0.05）。

表2 两组女子柔道运动员大强度技术对抗训练课前后血乳酸与肌酸激酶比较

表3 两组女子柔道运动员大强度技术对抗训练课前后抗氧化能力指标比较

2.2 富氢水对女子柔道运动员中等负荷训练周期中机能状况的影响

表4显示，实验组与对照组第1天、第14天和第28天清晨血中HB、BU和CK等指标差异均无统计学意义。

表4 两组女子柔道运动员4周训练周期不同时间点运动性疲劳指标比较

表5显示，实验组与对照组第1天、第14天和第28天清晨血中MDA、抗氧化酶及总抗氧化能力等指标均无显著差异。

表5 两组女子柔道运动员4周训练周期不同时间点抗氧化指标比较

3 讨论

急性剧烈运动时，机体清除自由基的能力不足以平衡运动应激情况下产生的自由基，机体细胞处于氧化应激状态，从而导致细胞损伤，产生运动性疲劳。在运动过程中，机体自由基的产生与运动负荷大小有明显关系，特别是与运动强度呈显著正相关[4]。本研究也得到同样结果，女子柔道运动员一堂大强度技术对抗训练课后1 h，对照组自由基水平显著上升，而抗自由基酶系则出现显著下降。而中等运动负荷的4周训练中，安静状态清晨血自由基和抗自由基酶系则无明显变化，说明女子柔道运动员从事大强度训练课训练会导致机体自由基水平的升高和抗自由基酶含量的下降。但是中等强度的训练不能导致机体氧化和抗氧化的明显变化，不会引起运动性疲劳的积累。

富氢水是一种优质的抗氧化剂，其抗氧化特性具有选择性，对缺血再灌注等氧化应激损伤具有显著的防治作用。Connelly等[5]研究显示，大鼠腹腔注射富氢水后，血液中氢分子浓度可升高至µmol/L水平，丙二醛水平明显降低，是一种有效的氢分子氧化干预模式。Zhou等[6]在家兔脊髓缺血再灌注模型中发现，富氢水抑制氧化损伤，并上调超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性。氢对生命体氧化损伤的缓解作用在动物在体研究中已经得到证实，然而，有关富氢水对运动性氧化应激损伤的防治在实践中的应用报道不多。本实验结果观察到，在4周的中等强度负荷训练中，清晨血中生理机能指标、氧化与抗氧化指标均无显著变化，说明这4周的训练负荷没有造成机体疲劳的明显积累，训练过程中机体产生的自由基，在训练后的恢复期能够自行清除。但在女子柔道的大负荷技术训练后1小时，无论是实验组还是对照组，训练后的血乳酸和肌酸激酶均显著高于训练前水平，特别是运动后的血乳酸水平达到了8～9 mmol/L，说明这是一堂大强度的训练课。在这样一堂大强度训练课后，对照组血中SOD、总抗氧化能力显著低于训练前水平，而MDA则显著高于训练前水平，说明大强度训练导致女子柔道运动员体内自由基水平显著增加，而抗氧化能力则出现显著下降。实验组各项指标与训练前比较均无显著性变化，但与对照组比较，SOD和总抗氧化能力显著提高，MDA显著降低。这说明在训练前和训练中补充富氢水能明显抑制大强度训练引起的机体脂质过氧化，预防细胞膜损伤，对预防运动性疲劳有一定作用。

氢是一种还原剂，可直接清除活性氧。王磊等[7]研究表明，离心运动同时给予富氢水能显著上调Sirtuin-3（SIRT3）表达，提高线粒体膜电位和锰超氧化物歧化酶活性，抑制线粒体活性氧生成和DNA氧化损伤，表明富氢水除能直接清除活性氧外，还可通过上调SIRT3表达，提高线粒体能量代谢和抗氧化能力，从而抑制离心运动诱导的线粒体氧化应激，实现骨骼肌保护效应。

4 结论

富氢水能增加女子柔道运动员大强度训练后的SOD活性和总抗氧化能力，降低训练引起的MDA增加，具有抗氧化损伤的作用。

[1]吴瑕，黄凯.运动与氧化应激[J].湖北师范学院学报（自然科学版），2008，28（14）：35-39.

[2]范燕宾，杨巍.氢分子的生物医学研究进展[J].医学综述，2016，22（5）：837-840.

[3]李爱春，张林，周君来，等.注射氢水对一次性力竭运动大鼠骨骼肌氧化应激损伤的影响[J].中国运动医学杂志，2011，30（5）：452-455.

[4]孙竹梅，赵雅宁，李建民，等.不同强度运动对脑缺血再灌注大鼠学习能力及氧自由基代谢的影响[J].中国康复理论与实践，2015，21（1）：26-30.

[5]Connelly SJ，Wiedner ES，Appel AM.Predicting the reactivityofhydridedonorsinwater：thermodynamicconstants for hydrogen.Dalton Trans[J]，2015，44（13）：5933-5938.

[6]Zhou L，Wang X，Xue W，et al.Beneficial effects of hydrogen-rich sa line against spinal cord ischemia-reperfusion injury in rabbits[J].Brain Res，2013，1517：150-160.

[7]王磊，刘子泉，侯伊玲，等.富氢水抑制离心运动后骨骼肌线粒体氧化应激和炎症反应[J].中国组织工程研究，2015，19（29）：4682-4687.

Effects of Hydrogen-rich Water on Antioxidant Capacity in Female Judo Athletes in Training

Ou Minghao，Liu Jianhong，Huang Sen，Xun Hongxing
Sports Science Research Institute of Hunan Province，Changsha 410008，China Corresponding Author：Ou Minghao，Email：ljhhntks@126.com

ObjectiveTo explore the effects of hydrogen-rich water on antioxidant capacity of female judo athletes.MethodsSixteen female judo athletes were randomly divided into an experimental group and a control group.Athletes in the experimental group took 2 bags of hydrogen-rich water（200 ml/ bag）in the morning and afternoon before or during training，while mineral water was given to the control group for a period of 4 weeks.No limitation was set for both groups to drink other water.Besides，the technological confrontation training on the fourteenth morning was chosen as a high-intensity training course and both groups took 2 bags of hydrogen-rich water（200 ml/bag）before or during the training.On the early morning of the 1st，14th and 28th，as well as 1 hour after the high-intensity training course on the 14th morning，5 ml venous blood were extracted from the athletes to evaluate their antioxidant capacity.ResultsOne hour after the heavy load of technical training，the average superoxide dismutase（SOD）and total antioxidant capacity of the athletes in the control group were significantly lower than those before the training（P＜0.05），while malonaldehyde（MDA）was significantly higher（P＜0.05）than that before training.However，no significant differences were observed in CAT activity and glutathione peroxidase（GSH-Px）activity before and after the training in the control group.As for the experimental group，there were no significant changes in all indexes before and after the training.Compared with the control group，the average level of SOD and total antioxidant capacity increased significantly，while that of MDA decreased significantly（P＜0.05 for both）.During the 4-week training，no significant changeswere seen in the indexes of blood on the early morning of the 1st，14th and 28th day（P＞0.05）.ConclusionsHydrogen-rich water can significantly lower the high level of free radicals of judo athletes after intensive training，promote the activity of antioxidant enzymes，increase the total antioxidant capacity，thus protecting per-oxidation resulting from heavy load training.

hydrogen-rich water，judo，training，oxidative stress

2016.01.25

欧明毫，Email：ljhhntks@126.com