世居高原男子竞走运动员部分血液生化指标参考范围的建立及年龄分布特征

李舒洁 孟志军

云南省体育科学研究所（昆明650041）

世居高原人群机体发生了一系列适应性变化，致使其部分血液生化指标与平原人群存在显著差异[1，2]。世居高原人群在长期的高原环境适应和进化中，机体发生了一系列重要变化：肺通气的结构和功能增加、肺交换增加、血红蛋白与氧气亲和力增加（藏族）、心输出量增加、毛细血管增加，氧向组织扩散增加、运动时增加对碳水化合物的利用等[3]。然而，目前未见对世居高原运动员血液生化指标特征的相关报道，且在目前的训练实践中，对世居高原运动员进行训练监控或机能评定时，往往采用普通运动员[4]或临床参考范围[5]进行分析，这可能降低了评估的针对性和准确度。因此，世居高原运动员部分血液生化指标参考范围的建立就尤为重要。

竞走项目是以有氧耐力为主的周期性运动项目[6]。生理生化指标对于竞走运动员的训练监控、机能状态和营养代谢都具有重要作用。如白细胞（white blood cell，WBC）数量对于耐力项目运动员免疫能力的评估具有重要意义，红细胞（red blood cell，RBC）和血红蛋白（hemoglobin，Hgb）是竞走运动员携氧能力的重要参考指标，血清铁蛋白（serum ferritin，SF）是运动员营养铁状态的重要参考指标，而血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）和肌酸激酶（creatine kinase，CK）常用来评价竞走运动员机体对于训练负荷量和强度的反应[7]。定期监测不同年龄阶段训练过程中的生理生化指标，可为教练员训练和选择不同年龄段的运动员提供有价值的参考。然而，目前缺乏不同年龄段竞走运动员的生化指标参考范围，特别是世居高原竞走运动员的相关血液生化指标参考范围。因此，本研究旨在建立世居高原竞走运动员常用生化指标的参考范围，并探讨年龄分布特征，为世居高原竞走运动员的训练监控和青少年选材等提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以103 名云南省世居高原男子竞走运动员为研究对象，其出生海拔高度在1800~2500 米。选取其2011年1 月1 日~2020 年12 月31 日期间的每人4 次、共计412人次血液生化指标测试结果进行分析。

1.2 年龄计算与年龄段划分

以运动员血液生化指标测试日期减去运动员出生日期计算运动员实足年龄。基于竞走比赛规则及相关运动员年龄阶段划分，根据运动员实足年龄划分为3个年龄段：A 组为16岁及以下（参加竞走少年组比赛）；B 组为17 岁和18 岁（参加竞走青年组比赛）；C 组为19岁及以上（参加竞走成年组比赛）。其中A 组运动员26人，血液生化指标104人次；B组运动员34人，血液生化指标136人次；C组43人，血液生化指标172人次。

1.3 测试指标

晨起（7:00~8:00）空腹状态下抽取运动员肘静脉血6 毫升，其中EDTA 抗凝2 毫升，无抗凝4 毫升，分别储存在真空管中。采集血样在5小时内完成测试。

1.3.1 红细胞、血红蛋白、白细胞和红细胞压积

EDTA 抗凝管用于RBC、Hgb、WBC 和红细胞压积（hematocrit，Hct）浓度的测试，测试仪器为Beckman LH680，测试前进行仪器的校准和质控。测试试剂为仪器配套的试剂盒：LYSE S 3III diff Lytic、PAK 和COULTER CLENZ。

1.3.2 血尿素氮和肌酸激酶

无抗凝管以3000 转/分钟的速度离心10 分钟后，取血清进行BUN 和CK 的测试，测试仪器为Beckman UnicelDxC 600，测试前进行仪器的校准和质控。测试试剂为仪器配套的试剂盒：BUN 2×300、CK 2×400、ISE Electrolyte Buffer和ISE Electrolyte Reference。

1.3.3 睾酮、皮质醇和铁蛋白

无抗凝管以3000 转/分钟的速度离心10 分钟后，取血清进行睾酮（testosterone，Testo）、皮质醇（cortisol，Cort）和SF 的测试，测试仪器为Beckman ACESS 2，测试前进行仪器的校准和质控。测试试剂为仪器配套的试剂盒：ACCESS TESTOSTERONE、ACCESS CORTISOL、ACCESS FERRITIN 和Wash Buffer II。

1.4 数据统计

使用SPSS 26 进行数据统计分析。所有数据分组使用Kolmogorow-Smironov 进行正态分布检验，若数据为正态分布，年龄段组别之间比较用单因素方差分析，参考范围用公式平均值±1.96×标准差求得；若数据为非正态分布，则采用非参数独立样本Kruskal-Wallis H检验进行年龄段组别之间比较，参考范围用百分位数法求得，求取2.5%和97.5%两个百分位数作为参考范围的下限和上限[4，8]。

2 结果

2.1 世居高原男子竞走运动员部分血液生化指标的参考范围

如表1 所示，与文献报道的男子运动员生化指标参考范围比较，世居高原男子竞走运动员的Testo、Cort、RBC 和Hgb参考范围高于文献报道的男子运动员参考范围，而BUN 和WBC 的参考范围低于文献报道的男子运动员参考范围，CK 和Hct 指标参考范围与文献报道的男子运动员参考范围没有明显的差异。

表1 世居高原男子竞走运动员血液生化指标参考范围

与文献报道的男性临床参考范围比较，世居高原男子竞走运动员的CK、BUN、Cort、RBC 和Hgb 参考范围高于男性临床参考范围，而SF和WBC参考范围低于男性临床参考范围，Testo 和Hct 参考范围与男性临床参考范围没有明显的差异。

2.2 不同年龄段世居高原男子竞走运动员部分血液生化指标的比较

由于三组运动员血液生化指标数据为非正态分布，因此采用非参数独立样本Kruskal-Wallis H 检验进行年龄段组别之间比较。如表2 所示，A 组与B 组的CK、Testo、SF、WBC、Hgb 和Hct 存在显著的统计学差异。A组与C组的Testo、Cort、SF、WBC、Hgb和Hct存在显著的统计学差异。B 组与C 组的SF 和Hgb 存在显著的统计学差异。其中，SF 和Hgb 随着年龄段的增加而显著提高。

表2 不同年龄段世居高原男子竞走运动员血液生化指标参考范围

（续表2）

3 讨论

本研究表明，世居高原男子竞走运动员部分血液学指标参考范围不同于文献报道的男子运动员参考范围[4]和男性临床参考范围[5]，且Testo、WBC、SF 和Hgb 等指标存在显著的年龄分布特征，SF 和Hgb 随着年龄段的增加而显著提高。提示使用血液生化指标对运动员进行机能评定、营养评估和选材等工作时，要考虑世居高原和年龄变化两个重要因素。

世居高原运动员长期在高海拔地区生活和训练，对于高海拔缺氧环境有了一定的适应，因此其血液生化指标参考范围不同于平原地区运动员参考范围。世居高原运动员长期生活训练在低氧环境中，人体缺氧刺激机体分泌促红细胞生成素，促使骨髓产生大量RBC 和Hgb 来满足机体的携氧运氧需求[9]。因此，本研究中也发现世居高原男子竞走运动员的RBC 和Hgb参考范围高于平原地区的男子运动员参考范围和男性临床参考范围。而世居高原男子竞走运动员WBC 的参考范围低于男子运动员参考范围和男性临床参考范围，这可能与运动员长期在高原环境训练有关，高欢等发现长期高原训练会降低赛艇运动员的WBC 数量[10]，这也与王胜玉对海拔2800 米地区农牧民静脉血的血细胞参数调查结果一致[1]。竞走运动员长期从事耐力训练和高强度训练，其CK和BUN参考范围明显高于男性临床参考范围，这是机体对于训练的应激和适应。Cort 被认为可以反映肌肉蛋白质的分解代谢状态，且有研究报道男子中长跑运动员的Cort 值高于短跑、游泳和举重等项目的运动员Cort值[11]，这与他们长期进行大负荷量训练有关，同时也有研究发现平原运动员在高原训练过程中Cort值升高[12]，这与本研究中世居高原男子竞走运动员Cort 参考范围高于平原男子运动员参考范围和男性临床参考范围的结果一致。世居高原男子竞走运动员的SF 参考范围低于男性临床参考范围，这与高原环境引起RBC 的生成增加，铁的需求量大有关[13]，也与大负荷量训练引起的铁丢失有关[14]。综合来看，世居高原男子竞走运动员长期居住在高原环境和长期进行大负荷量耐力训练，这两个因素影响了其部分血液生化指标的变化，使部分血液生化指标的参考范围区别于男子运动员和普通男性。

年龄因素是机体血液生化指标变化的重要影响因素之一。Wilson 等发现，12~15岁青春期儿童血红蛋白总量逐步增加，且可能与去脂体重的增加有关，而与性别和耐力训练无关[15]。Flegar 等也报道了类似的结果，对克罗地亚998名儿童（8~19岁）和2246名健康成年人（20~70 岁）的血液学指标分析发现，13~19 岁男性Hgb参考范围（129~166 g/L）低于20~70 岁男性参考范围（138~175 g/L）[16]。Manna 等将足球运动员分为4 个年龄段，发现不同年龄段的运动员除了体重和体脂存在较大的区别外，Hgb 和BUN 也随着年龄的增加而增加[17]，其Hgb 的研究结果与本研究一致，本研究也发现世居高原男子竞走运动员Hgb 随年龄增长而增加，但BUN并未呈现相似结果。Hgb的增加可能与SF随年龄增长而增加有关，有研究报道21~45 岁的男性血清酸性铁蛋白含量显著高于15~20岁的男性[18]，而SF与Hgb的合成密切相关，口服铁制剂可以增加SF 从而提高血红蛋白总量[19]。运动员随着年龄的增加，训练或比赛的疲劳消除能力也可能下降。Martin 等对青年马拉松运动员和大师级马拉松运动员进行比较，发现在比赛后30小时和45小时大师级运动员的CK 同工酶显著高于青年运动员，且WBC 异常值更多[20]，这与大师级运动员年龄更大有关。本研究发现B 组运动员CK 显著高于A 组，这可能与肌肉质量有关，冯连世认为肌肉发达、瘦体重比例高的运动员安静时CK 水平也较高，而肌肉不发达的运动员则较低[7]。当然，这也可能与不同年龄段的训练强度有关，在本研究中B 组运动员（17和18 岁）以参加竞走10 公里比赛为主，训练和比赛强度相对较高，而A 组少年运动员训练以打基础的有氧耐力训练为主，训练强度相对较低，这也可能是B 组运动员CK 高于A 组运动员的原因之一。Testo 的变化与年龄和耐力训练存在密切关系，本研究发现，B 组运动员（17 和18岁）和C组运动员（19岁及以上）的Testo显著高于A组，这可能与年龄有关，朱海燕发现在7~19岁的男性少年中，16~17 岁Testo 达到峰值[21]。但是，也有研究认为训练负荷量较大可能引起Testo 水平的下降[22]，这也与Daly 等发现长时间耐力运动员诱导的低Testo和高Cort 存在显著的负相关的结果一致[23]。在本研究中，C组运动员参加竞走20公里或50公里比赛，与B组相比Testo并未出现显著下降，而Cort显著高于A组，因此C 组运动员的大负荷量训练引起了Cort 的升高，但并未引起Testo 的下降，这与我国优秀竞走运动员冬训期间高原训练生化指标的报道一致[24]，可能是运动员对训练负荷产生了良好的适应。

本研究分析了412 人次世居高原男子竞走运动员的部分血液生化指标，但由于时间跨度较大，并未记录测试时的身高、体重和训练负荷等信息，只探讨了部分血液生化指标随着年龄的变化特征，这是本研究的不足和局限之处。另外，年龄段的划分只是考虑竞走项目比赛规则的年龄规定，导致三个年龄段的样本数量并不一致，也可能对结果分析造成影响。

4 结论与建议

本研究通过对412 人次世居高原男子竞走运动员的血液生化指标的分析发现，世居高原男子竞走运动员的Cort、RBC和Hgb参考范围高于男子运动员参考范围和男性临床参考范围，WBC 参考范围低于男子运动员参考范围和男性临床参考范围，且SF 和Hgb 等指标存在显著的年龄组间差异。建议使用血液生化指标对世居高原男子竞走运动员进行机能评定、营养评估和青少年选材时要考虑其不同于平原男子运动员和普通男性的参考范围及年龄变化特征。