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摘 要： 目的：探究长期运动训练对青年男性红细胞变形性与红细胞内皮型一氧化氮合酶（e NOS）的影响及可能机制；方法：训练组为20名男子专业运动员，对照组为20名男子大学生 。两组均在功率自行车上完成递增负荷力竭运动。运动前和运动后即刻采集静脉血，测定红 细胞变形指数、血浆NO含量、红细胞eNOS活性、红细胞eNOS蛋白总量及Ser1177-eNOS磷酸化 水平。结果：组间比较，运动前后，训练组上述指标均显著高于对照组。组内比较，运动前 后，对照组和训练组上述指标均显著降低，但训练组降低幅度明显低于对照组。结论：长期 运动训练可通过增加Ser1177-eNOS磷酸化水平上调红细胞eNOS-NO系统功能，提高红细胞变 形性；并可提高其对急性大负荷运动的应激能力。
关键词：递增负荷至力竭运动；田径运动员；红细胞变形性；内皮型一氧化 氮合酶
中图分类号：G804.7文献标识码：A文章编 号：1007-3612(2011)04-0054-03
Effects of a Single Bout of Incremental and Exhaustive Exerciseon Erythrocyte Deformability and eNOS in Training Male Elite Athletes
LIU Lixin
(Department of Physical Education，Northeast Petroleum Universi ty，Daqing 163318，Heilongjiang China)
Abstract: Objective: To explore the effects of exercise training on erythrocyte deformabil ity and erythrocyte endothelial nitric oxide synthase (eNOS) in male elite youngpeople. Methods: The volunteers of training group were 20 male athletes，and t he volunteers of control group were 20 male college students. All volunteers we re asked to do the incremental cycle test. Blood of elbow vein was collected be fore and after the incremental exercise. Then the erythrocyte deformability，pl asma nitric oxide (NO) content，activity of erythrocyte eNOS，amount of total er ythrocyte eNOS protein and level of phosphorylation states of eNOS were measured . Results: Before and after exercise，all parameters we have measured in traini ng group were notably higher than those in control group. Both in control groupand training group，all parameters we have measured were significantly depresse d after the incremental exercise. It is noteworthy that the change extent of th ese parameters in training group was significantly lower than that in control gr oup. Conclusion: Exercise training can improve erythrocyte deformability and ac tivate erythrocyte eNOS through upregulation of Ser1177eNOS，which may also el evate resistance to high intensity exercise.
Key words: incremental and exhaustive exercise; elite athletes; e rythrocyte deformability; endothelial nitric oxide synthase
红细胞是血液的重要组成部分，其形态和功能特性直接影响其携带及释放氧气的能力 。在温度、血浆成分和红细胞压积不变的情况下，血液的黏度或血液的流动性质主要是红细 胞变形性（erythrocyte deformability）决定的，其生物效应决定了微循环的气体和物质 运输交换效率，进而影响组织能量代谢，因而与机体运动能力密切相关［1］。运动 时红细胞 变形性受运动强度、持续时间和训练水平等因素影响，但其作用机制尚不清楚。研究表明， 循环系统中一定水平的一氧化氮（NO）具有调节红细胞力学性状的生物效应［2］。 心血管系 统NO主要是由血管内皮细胞中内皮型一氧化氮合成酶（endothelial nitric oxide synthas e，eNOS）催化合成［3］。Kleinbongard等发现eNOS亦存在于红细胞浆膜，表明红细 胞也是 心血管系统内NO的主要来源之一［4］。最近Frank等证明，在一次性急性运动过程中 ，红细 胞NO产生能力与红细胞变形能力正相关［5］。本研究拟观察长期运动训练对青年男 性红细胞 eNOS蛋白表达量/活性和磷酸化水平、血浆中NO含量的影响，以及与红细胞变形能力的相关 性，以探讨红细胞eNOS-NO系统对于运动训练的应答及可能机制。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象 训练组选择吉林大学体育学院男子田径运动 员20名（一级和二级），年龄(21.1±1.7)岁，身高(1.81±0.12)m，体重(71.5 ±6.5)kg，训练年限(6.5±1.2)a。 对照组为吉林大学非体育学院男大学生20名， 年龄 (20.8±1.8)岁， 身高(1.76±0.10)m， 体重(70.2±9.2)kg。受试者身体健 康，均无心血管疾病、糖尿病、慢性感染、骨骼肌肉病史及其他严重疾患病史 。无酗酒、吸烟等不良嗜好。
1.2 测试方案
实验前48 h内受试者均未进行过剧烈运动。受试者于清晨（6:30-7:30）静卧15 min，空 腹，肘静脉采血5 mL。休息15 min后在功率自行车上进行递增负荷运动，运动负荷从60 W开 始，转速为60转/min，每级负荷持续3 min，之后每增加30 W为下一级运动负荷，直至力竭 。运动后即刻肘静脉采血5 mL。
1.3 红细胞的制备
所有血液样品均加入38 g/L枸橼酸钠（体积比1:9）抗凝，1 400 g离心10 min，去上清。加 入4倍体积Hank’s平衡盐溶液（MHBSS）中反复离心3遍，清洗后取红细胞悬浮于等体积Hank ’s平衡盐溶液中待测。
1.4 红细胞变形性测定
将洗涤好的红细胞用Tris-HCI缓冲液（pH=7.4）配成10:1的悬浮液，采用Dxc-300型核 孔膜红细胞变形能力测定仪，在同一压力标准下分别测定1 mL生理盐水和1 mL红细胞悬液 通 过核孔所需时间。红细胞变形指数=（生理盐水通过时间/红细胞悬液通过时间）×红细胞悬 液压积×100。每份标本测定3次，取平均值。
1.4 红细胞eNOS活性及血浆NO2-/NO3-含量测定 依照 试剂盒（南京建成生物公司）说明，紫外分光光度计测量红细胞eNOS活性，自动生化分析仪 测定血浆NO2-/NO3-含量。
1.5 Western blot法检测红细胞eNOS蛋白总量及eNOS磷酸化水平 制备红细胞组织匀浆，考马斯亮蓝法测定蛋白含量。蛋白样品经15% SDS-PAGE分离转移 于PVDF膜。一抗（Santacruz公司）孵育过夜，HRP标记二抗（TBD公司）孵育1 h，ECL显 影。采用凝胶系统分析软件扫描各条带灰度值，以对照组运动前条带为100%，其它各条带与 其比值，即其相对表达量（%）。Actin作为内参蛋白。
1.6 统计方法
所有数据均用SPSS 15.0统计软件包进行处 理 ，结果用平均数±标准差表示，各组比较采用单因素方差分析，P<0.05为显著性水平，P <0.01为非常显著水平。
2 结 果
2.1 一次性递增负荷至力竭运动前后红细胞变形指数的变化组间比较，运动前后，训练组红细胞变形指数均显著高于对照组（分别为P<0.05和P<0 .01）。组内比较，运动前后，对照组和训练组红细胞变形指数均显著降低（分别为P<0 .01和P<0.05），其中对照组降低了44%，而训练组降低了21%（表1）。
2.2 一次性递增负荷至力竭运动前后血浆NO2-/NO3-含量的变化 组间比较，运动前后，训练组血浆NO2-/NO3-均显著高于对照组（均为P <0.05）。组内比较，运动前后，对照组和训练组血浆NO2-/NO3-均显著降低（ 分别为P<0.01和P<0.05），其中对照组降低了35%，而训练组降低了22%（表1）。
2.3 一次性递增负荷至力竭运动前后红细胞eNOS活性的变化组间比较，运动前后，训练组红细胞eNOS活性均显著高于对照组（均为P<0.05）。组 内 比较，运动前后，训练组和对照组红细胞eNOS活性均显著降低（分别为P<0.01和P<0. 05），其中对照组降低了34%，而训练组降低了25%（表1）。
2.4 一次性递增负荷至力竭运动前后红细胞eNOS蛋白总量及Ser 1177-eNOS磷酸化水平的 变化
如图1所示，组间比较，运动前后，训练组红细胞eNOS蛋白总量及Ser 1177-eNOS磷酸化 水平均显著高于对照组（均为P<0.05）。组内比较，运动前后，训练组和对照组红细 胞 eNOS蛋白总量及Ser 1177-eNOS磷酸化水平均显著降低（均为P<0.05），其中eNOS蛋白 总量对照组降低了18%，而训练组降低了13%，Ser 1177-eNOS磷酸化水平对照组降低了30% ，而训练组降低了21%。
图1 一次性递增负荷至力竭运动前后红细胞eNOS
蛋白总量及eNOS（Ser1177）磷酸化水平的变化
3 讨 论
3.1 一次性递增负荷至力竭运动对红细胞变形能力的影响在运动中维持良好的红细胞的变形性，对于维持正常O2的运输、CO2的排出、微循环的 有效灌注及血液黏度致关重要。研究表明，与习惯久坐者比较，运动员血浆粘滞度较低，这 与他们的红细胞变形性较高相关［6］。Oztasan等研究表明，长期系统训练可提高对 衰老红 细胞的淘汰速率，使血液中年轻红细胞数量增多，红细胞刚性降低，红细胞膜弹性增加，红 细胞变形能力得以提高［7］。Scott等发现，长期运动训练可通过改善红细胞脂代谢 和增加 红细胞表面电荷，以提高红细胞变形性［8］。本研究中，安静时运动员红细胞变形 性显著大于普通大学生，提示长期系统运动训练可增加红细胞变形性。
与耐力训练的良好效果相比，一次剧烈运动会对红细胞变形性造成负性影响。扫描电镜 结果显示，扫描电镜观察红细胞形态发现，正常红细胞的双凹圆盘形可保证红细胞的弯曲总 应能最小，使变形性达最佳状态，而在剧烈运动后，红细胞为呈周围肿胀或一面凹、另一面 凸的草帽形，导致其变形能力降低［9］。Petibois等发现，运动造成红细胞氧化应 激水平升 高以及红细胞内能源物质耗竭，引起红细胞膜骨架蛋白及各种酶结构功能异常，从而导致红 细胞变形能力降低［10］。他们认为大强度运动导致的红细胞变形能力下降和全血黏 度升高 是运动疲劳发生机制之一。本研究中，一次性递增负荷力竭运动后即刻，训练组和对照组红 细胞变形性均显著降低，但训练组降低幅度明显低于对照组。这表明，长期运动训练不仅能 提高静息状态下红细胞力学性状，亦可改善其对大负荷运动的应激能力。
3.2 一次性递增负荷至力竭运动对红细胞eNOS-NO系统的影响NO作为重要的信号分子，与运动关系十分密切。运动过程中，血液中一定水平的NO可通 过环鸟苷酸通路提高心肌和骨骼肌收缩力；可增加运动中组织氧摄入量和氧消耗量；可通过 舒张血管调节运动中机体各器官血液重新分布；也可通过刺激GLU-4转位促进组织葡萄糖转 运等［11］。研究表明，NO是红细胞变形性的重要“调节器”，可通过与红细胞血红 蛋白反 应形成有生物活性的S-亚硝基血红蛋白（SNO-Hb），继而修饰红细胞骨架蛋白，提高红细胞 变形能力。Lee等报道，大鼠运动前服用一定剂量L-Arg，可提高力竭运动后红细胞流 变性［12］。这表明，NO亦参与了运动中红细胞变形性的调节。最近发现，除了血管 内皮细 胞，红细胞亦是心血管系统中NO的主要来源，这与定位于红细胞浆膜的eNOS密切相关［ 4］。研究表明，不同运动强度对红细胞膜流动性及脂质组成的作用效应不同。因而不同 运动强度对红细胞eNOS功能及NO产生也会产生差异性作用，从而影响心血管系统中NO的稳态 及生物效应。
本研究中，安静时训练组红细胞eNOS蛋白含量、活性及血浆NO含量显著高于对照组，力 竭运动后两组红细胞eNOS蛋白含量、活性及血浆NO含量均显著降低，但训练组上述指标下降 幅度均小于对照组。这与红细胞变形性变化趋势基本一致，提示红细胞eNOS-NO系统参与了 运动训练及一次性递增负荷运动对红细胞变形性的调控。Song等报道，一次性力竭跑台训练 可使大鼠后肢血管内皮细胞eNOS活性及血浆NO含量显著降低，而反复跑台训练可抑制上述指 标下调，甚至呈上升趋势［13］。这与本研究结果相一致。运动可使血流加速，产生 搏动性 血流并增加血管内血流切应力。研究证实，血流切应力是激活红细胞eNOS的主要生理刺激［14］。Suhr等的研究表明，短暂的高血流切应力可增加红细胞eNOS的活性，而高频反 复的高 血流切应力反而会抑制eNOS的活化［5］。Temiz等发现在低水平血流切应力下，红细 胞膜呈 弹性固态，而在高水平切应力下，红细胞膜呈液态，而红细胞膜状态直接影响了位于其浆膜 eNOS的稳定性及活性［15］。这解释了长期系统训练可通过反复低水平血流切应力刺 激上调 红细胞eNOS-NO系统，而急性高负荷运动通过高频高水平血流切应力，起到相反的生物学效 应。
除了蛋白表达量的变化，特定氨基酸的磷酸化也决定了eNOS的活性。其中Ser1177磷酸 化是eNOS活化的必要条件。本研究中，安静状态下，训练组Ser 1177-eNOS磷酸化水平显著 高于对照组。力竭运动后，两组Ser 1177-eNOS磷酸化水平均明显降低，但训练组下降幅度 小于对照组。血管中的血流切应力可以激活红细胞中磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）-丝氨酸/苏 氨酸蛋白激酶（Akt）信号通路，从而上调红细胞eNOS Ser 1177磷酸化水平和NO产量。以上 提示，长期运动训练可能通过PI3K-Akt通路上调Ser 1177-eNOS磷酸化水平，从而增加其活 性和NO产量，继而正性调控红细胞变形性。
4 结 论
本研究结果表明，一次性递增负荷至力竭运动可通过抑制Ser 1177-eNOS磷酸化，抑制 红细胞NO生成并降低红细胞变形性；长期运动训练提高了红细胞eNOS-NO系统对一次性递增 负荷至力竭运动的应激能力。
参考文献：
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［2］ M. Bor-Kucukatay, R.B. Wenby, H.J. Meiselman, O.K.B. Effects of nitric ox ide on red blood cell deformability［J］.Am.J.Physiol. Heart Circ. Physiol.,2003,284:H1577-H1584.
［3］ Zhao, X., Y.R. Chen,G. He, et al. Endothelial nitric oxide synthase(NOS3)knockout decreases NOS2 induction, limiting hyperoxygenation and conferring pro tection in the postischemic heart［J］.Am J Physiol Heart Circ Physiol,2007, 292:H1541-50.
［4］ Kleinbongard, P., R. Schulz,T. Rassaf, et al. Red blood cells express a fu nctional endothelial nitric oxide synthase［J］.Blood,2006,107:2943-51.
［5］ Suhr, F., S. Porten,T. Hertrich, et al. Intensive exercise induces cha nges of endothelial nitric oxide synthase pattern in human erythrocytes［J］.N itric Oxide,2009,20:95-103.
［6］ 高新友. 红细胞指数及流变性在女子短跑运动员与普通女大学生递增负荷运动前后 的变化［J］.中国组织工程研究与临床康复, 2007, 11: 6585-6588.
［7］ Oztasan, N., S. Taysi,K. Gumustekin, et al. Endurance training attenuatesexercise-induced oxidative stress in erythrocytes in rat［J］.Eur J Appl Physi ol,2004,91:622-7.
［8］ Scott, J.A., J.S. Coombes,J.B. Prins, et al. Patients with type 2 diabeteshave exaggerated brachial and central exercise blood pressure: relation to leftventricular relative wall thickness［J］.Am J Hypertens,2008,21:715-21.
［9］ 朱梅菊，肖发强.大负荷训练后大鼠红细胞形态学的变化及针灸的促恢复作用［J］. 北京体育大学学报,2006,29(7):928-930.
［10］ Petibois, C.,G. Deleris. Evidence that erythrocytes are highly susceptibl e to exercise oxidative stress: FT-IR spectrometric studies at the molecular lev el［J］.Cell Biol Int,2005, 29: 709-16.
［11］ Merry, T.L.,G.K. McConell. Skeletal muscle glucose uptake during exercise :a focus on reactive oxygen species and nitric oxide signaling［J］.IUBMB Life ,2009,61:479-84.
［12］ Lee, S.K., C.S. Kim,H.S. Kim, et al. Endothelial nitric oxide synthase ac tivation contributes to post-exercise hypotension in spontaneously hypertensiverats［J］.Biochem Biophys Res Commun,2009, 382: 711-4.
［13］ Song, W., H.B. Kwak,J.H. Kim, et al. Exercise training modulates the nitr ic oxide synthase profile in skeletal muscle from old rats［J］.J Gerontol A B iol Sci Med Sci,2009,64:540-9.
［14］ Ulker, P., L. Sati,C. Celik-Ozenci, et al. Mechanical stimulation of nitr ic oxide synthesizing mechanisms in erythrocytes［J］.Biorheology,2009,46:12 1-32.
［15］ Temiz, A.A., M. Akhisaroglu,Z. Sercan, et al. Adhesion of erythrocytes toendothelial cells after acute exercise: differences in red blood cells from juv enile and adult rats［J］.Physiol Res,2006,55:381-8.
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关键词：递增负荷至力竭运动；田径运动员；红细胞变形性；内皮型一氧化 氮合酶
中图分类号：G804.7文献标识码：A文章编 号：1007-3612(2011)04-0054-03
Effects of a Single Bout of Incremental and Exhaustive Exerciseon Erythrocyte Deformability and eNOS in Training Male Elite Athletes
LIU Lixin
(Department of Physical Education，Northeast Petroleum Universi ty，Daqing 163318，Heilongjiang China)
Abstract: Objective: To explore the effects of exercise training on erythrocyte deformabil ity and erythrocyte endothelial nitric oxide synthase (eNOS) in male elite youngpeople. Methods: The volunteers of training group were 20 male athletes，and t he volunteers of control group were 20 male college students. All volunteers we re asked to do the incremental cycle test. Blood of elbow vein was collected be fore and after the incremental exercise. Then the erythrocyte deformability，pl asma nitric oxide (NO) content，activity of erythrocyte eNOS，amount of total er ythrocyte eNOS protein and level of phosphorylation states of eNOS were measured . Results: Before and after exercise，all parameters we have measured in traini ng group were notably higher than those in control group. Both in control groupand training group，all parameters we have measured were significantly depresse d after the incremental exercise. It is noteworthy that the change extent of th ese parameters in training group was significantly lower than that in control gr oup. Conclusion: Exercise training can improve erythrocyte deformability and ac tivate erythrocyte eNOS through upregulation of Ser1177eNOS，which may also el evate resistance to high intensity exercise.
Key words: incremental and exhaustive exercise; elite athletes; e rythrocyte deformability; endothelial nitric oxide synthase
红细胞是血液的重要组成部分，其形态和功能特性直接影响其携带及释放氧气的能力 。在温度、血浆成分和红细胞压积不变的情况下，血液的黏度或血液的流动性质主要是红细 胞变形性（erythrocyte deformability）决定的，其生物效应决定了微循环的气体和物质 运输交换效率，进而影响组织能量代谢，因而与机体运动能力密切相关［1］。运动 时红细胞 变形性受运动强度、持续时间和训练水平等因素影响，但其作用机制尚不清楚。研究表明， 循环系统中一定水平的一氧化氮（NO）具有调节红细胞力学性状的生物效应［2］。 心血管系 统NO主要是由血管内皮细胞中内皮型一氧化氮合成酶（endothelial nitric oxide synthas e，eNOS）催化合成［3］。Kleinbongard等发现eNOS亦存在于红细胞浆膜，表明红细 胞也是 心血管系统内NO的主要来源之一［4］。最近Frank等证明，在一次性急性运动过程中 ，红细 胞NO产生能力与红细胞变形能力正相关［5］。本研究拟观察长期运动训练对青年男 性红细胞 eNOS蛋白表达量/活性和磷酸化水平、血浆中NO含量的影响，以及与红细胞变形能力的相关 性，以探讨红细胞eNOS-NO系统对于运动训练的应答及可能机制。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象 训练组选择吉林大学体育学院男子田径运动 员20名（一级和二级），年龄(21.1±1.7)岁，身高(1.81±0.12)m，体重(71.5 ±6.5)kg，训练年限(6.5±1.2)a。 对照组为吉林大学非体育学院男大学生20名， 年龄 (20.8±1.8)岁， 身高(1.76±0.10)m， 体重(70.2±9.2)kg。受试者身体健 康，均无心血管疾病、糖尿病、慢性感染、骨骼肌肉病史及其他严重疾患病史 。无酗酒、吸烟等不良嗜好。
1.2 测试方案
实验前48 h内受试者均未进行过剧烈运动。受试者于清晨（6:30-7:30）静卧15 min，空 腹，肘静脉采血5 mL。休息15 min后在功率自行车上进行递增负荷运动，运动负荷从60 W开 始，转速为60转/min，每级负荷持续3 min，之后每增加30 W为下一级运动负荷，直至力竭 。运动后即刻肘静脉采血5 mL。
1.3 红细胞的制备
所有血液样品均加入38 g/L枸橼酸钠（体积比1:9）抗凝，1 400 g离心10 min，去上清。加 入4倍体积Hank’s平衡盐溶液（MHBSS）中反复离心3遍，清洗后取红细胞悬浮于等体积Hank ’s平衡盐溶液中待测。
1.4 红细胞变形性测定
将洗涤好的红细胞用Tris-HCI缓冲液（pH=7.4）配成10:1的悬浮液，采用Dxc-300型核 孔膜红细胞变形能力测定仪，在同一压力标准下分别测定1 mL生理盐水和1 mL红细胞悬液 通 过核孔所需时间。红细胞变形指数=（生理盐水通过时间/红细胞悬液通过时间）×红细胞悬 液压积×100。每份标本测定3次，取平均值。
1.4 红细胞eNOS活性及血浆NO2-/NO3-含量测定 依照 试剂盒（南京建成生物公司）说明，紫外分光光度计测量红细胞eNOS活性，自动生化分析仪 测定血浆NO2-/NO3-含量。
1.5 Western blot法检测红细胞eNOS蛋白总量及eNOS磷酸化水平 制备红细胞组织匀浆，考马斯亮蓝法测定蛋白含量。蛋白样品经15% SDS-PAGE分离转移 于PVDF膜。一抗（Santacruz公司）孵育过夜，HRP标记二抗（TBD公司）孵育1 h，ECL显 影。采用凝胶系统分析软件扫描各条带灰度值，以对照组运动前条带为100%，其它各条带与 其比值，即其相对表达量（%）。Actin作为内参蛋白。
1.6 统计方法
所有数据均用SPSS 15.0统计软件包进行处 理 ，结果用平均数±标准差表示，各组比较采用单因素方差分析，P<0.05为显著性水平，P <0.01为非常显著水平。
2 结 果
2.1 一次性递增负荷至力竭运动前后红细胞变形指数的变化组间比较，运动前后，训练组红细胞变形指数均显著高于对照组（分别为P<0.05和P<0 .01）。组内比较，运动前后，对照组和训练组红细胞变形指数均显著降低（分别为P<0 .01和P<0.05），其中对照组降低了44%，而训练组降低了21%（表1）。
2.2 一次性递增负荷至力竭运动前后血浆NO2-/NO3-含量的变化 组间比较，运动前后，训练组血浆NO2-/NO3-均显著高于对照组（均为P <0.05）。组内比较，运动前后，对照组和训练组血浆NO2-/NO3-均显著降低（ 分别为P<0.01和P<0.05），其中对照组降低了35%，而训练组降低了22%（表1）。
2.3 一次性递增负荷至力竭运动前后红细胞eNOS活性的变化组间比较，运动前后，训练组红细胞eNOS活性均显著高于对照组（均为P<0.05）。组 内 比较，运动前后，训练组和对照组红细胞eNOS活性均显著降低（分别为P<0.01和P<0. 05），其中对照组降低了34%，而训练组降低了25%（表1）。
2.4 一次性递增负荷至力竭运动前后红细胞eNOS蛋白总量及Ser 1177-eNOS磷酸化水平的 变化
如图1所示，组间比较，运动前后，训练组红细胞eNOS蛋白总量及Ser 1177-eNOS磷酸化 水平均显著高于对照组（均为P<0.05）。组内比较，运动前后，训练组和对照组红细 胞 eNOS蛋白总量及Ser 1177-eNOS磷酸化水平均显著降低（均为P<0.05），其中eNOS蛋白 总量对照组降低了18%，而训练组降低了13%，Ser 1177-eNOS磷酸化水平对照组降低了30% ，而训练组降低了21%。
图1 一次性递增负荷至力竭运动前后红细胞eNOS
蛋白总量及eNOS（Ser1177）磷酸化水平的变化
3 讨 论
3.1 一次性递增负荷至力竭运动对红细胞变形能力的影响在运动中维持良好的红细胞的变形性，对于维持正常O2的运输、CO2的排出、微循环的 有效灌注及血液黏度致关重要。研究表明，与习惯久坐者比较，运动员血浆粘滞度较低，这 与他们的红细胞变形性较高相关［6］。Oztasan等研究表明，长期系统训练可提高对 衰老红 细胞的淘汰速率，使血液中年轻红细胞数量增多，红细胞刚性降低，红细胞膜弹性增加，红 细胞变形能力得以提高［7］。Scott等发现，长期运动训练可通过改善红细胞脂代谢 和增加 红细胞表面电荷，以提高红细胞变形性［8］。本研究中，安静时运动员红细胞变形 性显著大于普通大学生，提示长期系统运动训练可增加红细胞变形性。
与耐力训练的良好效果相比，一次剧烈运动会对红细胞变形性造成负性影响。扫描电镜 结果显示，扫描电镜观察红细胞形态发现，正常红细胞的双凹圆盘形可保证红细胞的弯曲总 应能最小，使变形性达最佳状态，而在剧烈运动后，红细胞为呈周围肿胀或一面凹、另一面 凸的草帽形，导致其变形能力降低［9］。Petibois等发现，运动造成红细胞氧化应 激水平升 高以及红细胞内能源物质耗竭，引起红细胞膜骨架蛋白及各种酶结构功能异常，从而导致红 细胞变形能力降低［10］。他们认为大强度运动导致的红细胞变形能力下降和全血黏 度升高 是运动疲劳发生机制之一。本研究中，一次性递增负荷力竭运动后即刻，训练组和对照组红 细胞变形性均显著降低，但训练组降低幅度明显低于对照组。这表明，长期运动训练不仅能 提高静息状态下红细胞力学性状，亦可改善其对大负荷运动的应激能力。
3.2 一次性递增负荷至力竭运动对红细胞eNOS-NO系统的影响NO作为重要的信号分子，与运动关系十分密切。运动过程中，血液中一定水平的NO可通 过环鸟苷酸通路提高心肌和骨骼肌收缩力；可增加运动中组织氧摄入量和氧消耗量；可通过 舒张血管调节运动中机体各器官血液重新分布；也可通过刺激GLU-4转位促进组织葡萄糖转 运等［11］。研究表明，NO是红细胞变形性的重要“调节器”，可通过与红细胞血红 蛋白反 应形成有生物活性的S-亚硝基血红蛋白（SNO-Hb），继而修饰红细胞骨架蛋白，提高红细胞 变形能力。Lee等报道，大鼠运动前服用一定剂量L-Arg，可提高力竭运动后红细胞流 变性［12］。这表明，NO亦参与了运动中红细胞变形性的调节。最近发现，除了血管 内皮细 胞，红细胞亦是心血管系统中NO的主要来源，这与定位于红细胞浆膜的eNOS密切相关［ 4］。研究表明，不同运动强度对红细胞膜流动性及脂质组成的作用效应不同。因而不同 运动强度对红细胞eNOS功能及NO产生也会产生差异性作用，从而影响心血管系统中NO的稳态 及生物效应。
本研究中，安静时训练组红细胞eNOS蛋白含量、活性及血浆NO含量显著高于对照组，力 竭运动后两组红细胞eNOS蛋白含量、活性及血浆NO含量均显著降低，但训练组上述指标下降 幅度均小于对照组。这与红细胞变形性变化趋势基本一致，提示红细胞eNOS-NO系统参与了 运动训练及一次性递增负荷运动对红细胞变形性的调控。Song等报道，一次性力竭跑台训练 可使大鼠后肢血管内皮细胞eNOS活性及血浆NO含量显著降低，而反复跑台训练可抑制上述指 标下调，甚至呈上升趋势［13］。这与本研究结果相一致。运动可使血流加速，产生 搏动性 血流并增加血管内血流切应力。研究证实，血流切应力是激活红细胞eNOS的主要生理刺激［14］。Suhr等的研究表明，短暂的高血流切应力可增加红细胞eNOS的活性，而高频反 复的高 血流切应力反而会抑制eNOS的活化［5］。Temiz等发现在低水平血流切应力下，红细 胞膜呈 弹性固态，而在高水平切应力下，红细胞膜呈液态，而红细胞膜状态直接影响了位于其浆膜 eNOS的稳定性及活性［15］。这解释了长期系统训练可通过反复低水平血流切应力刺 激上调 红细胞eNOS-NO系统，而急性高负荷运动通过高频高水平血流切应力，起到相反的生物学效 应。
除了蛋白表达量的变化，特定氨基酸的磷酸化也决定了eNOS的活性。其中Ser1177磷酸 化是eNOS活化的必要条件。本研究中，安静状态下，训练组Ser 1177-eNOS磷酸化水平显著 高于对照组。力竭运动后，两组Ser 1177-eNOS磷酸化水平均明显降低，但训练组下降幅度 小于对照组。血管中的血流切应力可以激活红细胞中磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）-丝氨酸/苏 氨酸蛋白激酶（Akt）信号通路，从而上调红细胞eNOS Ser 1177磷酸化水平和NO产量。以上 提示，长期运动训练可能通过PI3K-Akt通路上调Ser 1177-eNOS磷酸化水平，从而增加其活 性和NO产量，继而正性调控红细胞变形性。
4 结 论
本研究结果表明，一次性递增负荷至力竭运动可通过抑制Ser 1177-eNOS磷酸化，抑制 红细胞NO生成并降低红细胞变形性；长期运动训练提高了红细胞eNOS-NO系统对一次性递增 负荷至力竭运动的应激能力。
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