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摘要：高原训练和低氧训练作为辅助训练手段已广泛地应用于诸多的耐力项目，在提高运动员运动成绩的方面发挥作用。机体在高原训练的环境下2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）含量会发生变化，本文对其变化情况的研究现状进行了总结，为该指标在高原训练中的应用提供了参考资料。
关键词：运动医学 2，3-DPG 高原医学【中图分类号】R-0 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1879（2012）12-0062-02
1 2，3-DPG的研究现状
2，3-DPG产生在红细胞中，属于糖酵解中的一个独特的侧支循环（R-L循环），2，3-DPG的两个带负电的磷酸基团与Hb的两条β肽链上带正电的Lys、Arg形成交联键（离子键），改变了Hb的构象，使其与氧结合的能力下降。Benesch等人证明了红细胞中2，3-DPG与Hb是等摩尔结合，说明它可以降低血红蛋白与氧的亲和力[1]。卢彦达等人认为低剂量辐射可以诱导红细胞中2，3-DPG的适应性反应，从而使携带氧的功能增加[2]。刘自民，于洪升等也持有相同看法[3]。SzypowskaMarta等人指出2，3-DPG可以被认为是糖尿病周围神经病变的神经传导测试异常值与相关的独立因素[4]。
另外，有肺部换气功能障碍的严重阻塞性肺气肿的病人和正常人在短时间内由海平面上升至高海拔处或高空时，可通过红细胞中2，3-DPG浓度的改变来调节组织获O2量[5]。它的这种作用也引起了运动医学研究者的广泛研究和关注。
2 2，3-DPG指标测试方法现状
2.1 指标测试方法。
2.1.1 生化法。采用人2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）酶联免疫分析试剂盒，具体操作步骤依据说明书要求进行。
2.1.2 等速电泳法。朱冠梅，马孔阜等人用等速电泳法测定血中2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）的含量[6]。
2.1.3 采用分光光度法，操作严格按照试剂盒说明书，以μmol/gHb表示。
目前，常用的检测方法有三种，其中，生化法采用的是固相夹心法酶联免疫吸附实验（ELISA），测试中所用到的底物A易挥发，底物B对光敏感，所以我们实验完成后应立即读取OD值，但是它的灵敏度比较高；分光光度法测定的虽然简单，但是误差大、不精确；而等速电泳法与前两种相比就较为简单，只需用去离子水配好标准溶液，然后再用等速电泳仪就可测值计算。
2.2 保存方法。不同保存条件对血2，3-DPG的保存效果是不同的。一般情况下，2，3-DPG在血液中保存7天以后，其活性显著下降，到21天后，已经无法检测，但有人研究了不同保存期全血辐照后，红细胞保存损伤的情况，指出在25Gy辐照下4℃保存36d后，红细胞2，3-DPG活力与对照组无明显变化[7]。冯国基等人认为用相同的血液包装袋，经海水浸泡72小时后，与常规条件下血液保存中2，3-DPG的含量变化趋势是一致的[8]。赵国胜指出当将血液采入0.5CPD（半量CPD）时，保存RBC的低渗添加液（Erythro—Sol）可更好保持2，3-DPG，但当用全量CPD时，无此作用[9]。综上，我们在保存血液时，为了更准确地测得2，3-DPG的含量，可以考虑采用RBC的低渗添加液，这不僅在急救输血时可以给患者输入更富氧的血液，而且对我们在研究2，3-DPG含量变化的试验中，如何保存采集的血液提供了一种思路。
3 2，3-DPG对运动医学的影响和研究前景
钱风雷等对上海五名优秀游泳运动员高原训练的研究发现，红细胞2，3-DPG仅在高原训练后期明显上升，运动员从上高原前与上高原后相比，从（2.18±0.12）μmol/ml上升到（2.36±0.20）μmol/ml[10]。李强等对北京羽毛球运动员低氧刺激的研究表明，间歇性低氧刺激四周后红细胞2，3-DPG变化显著，从低氧前的（1.96±1.30）g/L上升到低氧四周后的（2.20±0.45）g/L[11]。熊正英等人认为高原训练中的升高有一定的限度，随着RBC的增高会增加血液的粘稠度，不利于血液携氧能力的提升，无法满足组织的供氧需求[12]。冯美云等认为大强度训练七周会造成红细胞内2，3-DPG浓度显著升高，有利于红细胞向组织释放氧气，但一次性运动对2，3-DPG的影响，有待于进一步的研究[13]。
高欣等在对优秀国家跆拳道女运动员在HiHiLo运动中的指标监测表明，低氧组进仓2周和4周血液中2，3-DPG分别高于实验前和同时间测试的对照组（P<0.01和P<0.05）[14]。在生理和大多数病理状态下，2，3-DPG优先与脱氧Hb结合。2，3-DPG分子易于嵌入脱氧Hb的两条逆向β-链空隙中，稳定脱氧Hb的构象，从而降低Hb和O2的亲和力，有利于组织中释放氧。2，3-DPG对Hb和O2的亲和力的影响通过直接途径和间接途径来起作用，2，3-DPG浓度超过正常值后，主要通过间接途径改变细胞内PH值来起作用，同时，氧离曲线右移，减少氧和红细胞的亲合力，在同样的条件下能够释放更多的氧，在组织缺氧时表现尤其明显。这与耐力性项目的用氧要求相关，也是机体对于缺氧环境的一种适应性表现。由此可见，2，3-DPG浓度的变化趋势在一定程度上反应了高原与体内环境、高原与训练水平的关系，随着训练水平的变化，2，3-DPG也会随之产生相应的改变，并在一个侧面反映当前的运动负荷和训练水平的关系。
Jill Falcone等人给移居高原的人服用碳酸酐酶抑制剂造成类酸中毒样改变，另一组人进行对照，对照组进入高原后红细胞内2，3-DPG含量增高，而服用碳酸酐酶抑制剂的那组红细胞内2，3-DPG含量不变，说明呼吸性碱中毒是引起红细胞内2，3-DPG含量升高的原因之一。红细胞内游离的2，3-DPG减少，消除了对二磷酸变位酶和己糖激酶的负反馈抑制，使得2，3-DPG的生成加快，是熊正英等人认为引起低氧环境下红细胞内2，3-DPG含量增高的原因，这些说明了低氧与2，3-DPG含量变化的关系。 综上所述，运动员在低氧环境下训练，红细胞内2，3-DPG的含量在一定限度内明显增高，可降低氧与血红蛋白的亲和力，使氧解离曲线右移，从而在一定程度上缓解缺氧，这对提高运动员成绩有一定指导意义。随着运动医学的不断深入研究和发展，从结构功能上到整体内环境了解2，3-DPG在低氧环境下的变化趋势，从而在这个角度为运动员在高原低氧环境中进行合理科学的训练安排提供参考依据。参考文献
[1] Heimomair Baurl Red blood cell function in hypoxia at altitude and exercise
[2] 卢彦达，殷亮，于洪生，赵环宇，张昌义.低剂量辐射诱导小鼠红细胞免疫及2，3-DPG、SOD的适应性反应.中华放射医学与防护杂志，2002年2月第22卷1期
[3] 刘自民，于洪升.Effect of low dose radiation on tumor growth and hormesis in erythrocyte system in tumor-bearing mice[J].青岛大学医学院学报，2007年01期
[4] SzypowskaMarta Ewa PańkowskaAgnieszka WysockaMaria Lipka The role of 2，3 DPG in nerve conduction in children with type 1 diabetes 2009 49（41）
[5] 加比，梅尔琶.血液呼吸功能[M].北京：科学出版社，1987
[6] 朱冠梅，马孔阜.用等速电泳法测定血中2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）的含量.浙江省中医院肺功能研究室
[7] 吕秋霜，任芙蓉，李慧.25-45Gy r射线辐照对红细胞制品质量的影响[J].中国输血杂志，2003，16（6），395
[8] 冯国基，郑长青，刘景汉，韩玮，朱秀美，施庆忠.海水浸泡对保存血液中2，3-DPG、ATP含量与PH值影响的实验研究.實用医药杂志，2004年10月21卷第10期
[9] 赵国胜.改良添加液中保存的RBC 2，3DPG和ATP的维持得到改善.国外医学.输血及血液学分册，2002年05期
[10] 钱风雷，王晨.高原训练对游泳运动员血液成分、血乳酸和运动能力的影响[J].体育与科学，2004，25（6）69-71
[11] 李强，高伟，魏宏文.间歇性低氧刺激对运动能力影响的实验研究[期刊论文]-体育科学，2001（03）
[12] 熊正英，代锴，高原训练对机体血液指标及红细胞2，3-二磷酸甘油酸影响的研究[J].陕西师范大学体育学院，陕西，西安，710062
[13] 邱俊强，冯美云.大强度训练对大鼠红细胞糖酵解代谢及2，3-二磷酸甘油酸的影响[J].北京体育大学学报
[14] 高欣，朱荣，田野，胡杨，赵杰修，HiHiLo对国家跆拳道女运动员血象、红细胞2，3-DPG和有氧能力的影响[J].北京体育大学学报，100084
关键词：运动医学 2，3-DPG 高原医学【中图分类号】R-0 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1879（2012）12-0062-02
1 2，3-DPG的研究现状
2，3-DPG产生在红细胞中，属于糖酵解中的一个独特的侧支循环（R-L循环），2，3-DPG的两个带负电的磷酸基团与Hb的两条β肽链上带正电的Lys、Arg形成交联键（离子键），改变了Hb的构象，使其与氧结合的能力下降。Benesch等人证明了红细胞中2，3-DPG与Hb是等摩尔结合，说明它可以降低血红蛋白与氧的亲和力[1]。卢彦达等人认为低剂量辐射可以诱导红细胞中2，3-DPG的适应性反应，从而使携带氧的功能增加[2]。刘自民，于洪升等也持有相同看法[3]。SzypowskaMarta等人指出2，3-DPG可以被认为是糖尿病周围神经病变的神经传导测试异常值与相关的独立因素[4]。
另外，有肺部换气功能障碍的严重阻塞性肺气肿的病人和正常人在短时间内由海平面上升至高海拔处或高空时，可通过红细胞中2，3-DPG浓度的改变来调节组织获O2量[5]。它的这种作用也引起了运动医学研究者的广泛研究和关注。
2 2，3-DPG指标测试方法现状
2.1 指标测试方法。
2.1.1 生化法。采用人2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）酶联免疫分析试剂盒，具体操作步骤依据说明书要求进行。
2.1.2 等速电泳法。朱冠梅，马孔阜等人用等速电泳法测定血中2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）的含量[6]。
2.1.3 采用分光光度法，操作严格按照试剂盒说明书，以μmol/gHb表示。
目前，常用的检测方法有三种，其中，生化法采用的是固相夹心法酶联免疫吸附实验（ELISA），测试中所用到的底物A易挥发，底物B对光敏感，所以我们实验完成后应立即读取OD值，但是它的灵敏度比较高；分光光度法测定的虽然简单，但是误差大、不精确；而等速电泳法与前两种相比就较为简单，只需用去离子水配好标准溶液，然后再用等速电泳仪就可测值计算。
2.2 保存方法。不同保存条件对血2，3-DPG的保存效果是不同的。一般情况下，2，3-DPG在血液中保存7天以后，其活性显著下降，到21天后，已经无法检测，但有人研究了不同保存期全血辐照后，红细胞保存损伤的情况，指出在25Gy辐照下4℃保存36d后，红细胞2，3-DPG活力与对照组无明显变化[7]。冯国基等人认为用相同的血液包装袋，经海水浸泡72小时后，与常规条件下血液保存中2，3-DPG的含量变化趋势是一致的[8]。赵国胜指出当将血液采入0.5CPD（半量CPD）时，保存RBC的低渗添加液（Erythro—Sol）可更好保持2，3-DPG，但当用全量CPD时，无此作用[9]。综上，我们在保存血液时，为了更准确地测得2，3-DPG的含量，可以考虑采用RBC的低渗添加液，这不僅在急救输血时可以给患者输入更富氧的血液，而且对我们在研究2，3-DPG含量变化的试验中，如何保存采集的血液提供了一种思路。
3 2，3-DPG对运动医学的影响和研究前景
钱风雷等对上海五名优秀游泳运动员高原训练的研究发现，红细胞2，3-DPG仅在高原训练后期明显上升，运动员从上高原前与上高原后相比，从（2.18±0.12）μmol/ml上升到（2.36±0.20）μmol/ml[10]。李强等对北京羽毛球运动员低氧刺激的研究表明，间歇性低氧刺激四周后红细胞2，3-DPG变化显著，从低氧前的（1.96±1.30）g/L上升到低氧四周后的（2.20±0.45）g/L[11]。熊正英等人认为高原训练中的升高有一定的限度，随着RBC的增高会增加血液的粘稠度，不利于血液携氧能力的提升，无法满足组织的供氧需求[12]。冯美云等认为大强度训练七周会造成红细胞内2，3-DPG浓度显著升高，有利于红细胞向组织释放氧气，但一次性运动对2，3-DPG的影响，有待于进一步的研究[13]。
高欣等在对优秀国家跆拳道女运动员在HiHiLo运动中的指标监测表明，低氧组进仓2周和4周血液中2，3-DPG分别高于实验前和同时间测试的对照组（P<0.01和P<0.05）[14]。在生理和大多数病理状态下，2，3-DPG优先与脱氧Hb结合。2，3-DPG分子易于嵌入脱氧Hb的两条逆向β-链空隙中，稳定脱氧Hb的构象，从而降低Hb和O2的亲和力，有利于组织中释放氧。2，3-DPG对Hb和O2的亲和力的影响通过直接途径和间接途径来起作用，2，3-DPG浓度超过正常值后，主要通过间接途径改变细胞内PH值来起作用，同时，氧离曲线右移，减少氧和红细胞的亲合力，在同样的条件下能够释放更多的氧，在组织缺氧时表现尤其明显。这与耐力性项目的用氧要求相关，也是机体对于缺氧环境的一种适应性表现。由此可见，2，3-DPG浓度的变化趋势在一定程度上反应了高原与体内环境、高原与训练水平的关系，随着训练水平的变化，2，3-DPG也会随之产生相应的改变，并在一个侧面反映当前的运动负荷和训练水平的关系。
Jill Falcone等人给移居高原的人服用碳酸酐酶抑制剂造成类酸中毒样改变，另一组人进行对照，对照组进入高原后红细胞内2，3-DPG含量增高，而服用碳酸酐酶抑制剂的那组红细胞内2，3-DPG含量不变，说明呼吸性碱中毒是引起红细胞内2，3-DPG含量升高的原因之一。红细胞内游离的2，3-DPG减少，消除了对二磷酸变位酶和己糖激酶的负反馈抑制，使得2，3-DPG的生成加快，是熊正英等人认为引起低氧环境下红细胞内2，3-DPG含量增高的原因，这些说明了低氧与2，3-DPG含量变化的关系。 综上所述，运动员在低氧环境下训练，红细胞内2，3-DPG的含量在一定限度内明显增高，可降低氧与血红蛋白的亲和力，使氧解离曲线右移，从而在一定程度上缓解缺氧，这对提高运动员成绩有一定指导意义。随着运动医学的不断深入研究和发展，从结构功能上到整体内环境了解2，3-DPG在低氧环境下的变化趋势，从而在这个角度为运动员在高原低氧环境中进行合理科学的训练安排提供参考依据。参考文献
[1] Heimomair Baurl Red blood cell function in hypoxia at altitude and exercise
[2] 卢彦达，殷亮，于洪生，赵环宇，张昌义.低剂量辐射诱导小鼠红细胞免疫及2，3-DPG、SOD的适应性反应.中华放射医学与防护杂志，2002年2月第22卷1期
[3] 刘自民，于洪升.Effect of low dose radiation on tumor growth and hormesis in erythrocyte system in tumor-bearing mice[J].青岛大学医学院学报，2007年01期
[4] SzypowskaMarta Ewa PańkowskaAgnieszka WysockaMaria Lipka The role of 2，3 DPG in nerve conduction in children with type 1 diabetes 2009 49（41）
[5] 加比，梅尔琶.血液呼吸功能[M].北京：科学出版社，1987
[6] 朱冠梅，马孔阜.用等速电泳法测定血中2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）的含量.浙江省中医院肺功能研究室
[7] 吕秋霜，任芙蓉，李慧.25-45Gy r射线辐照对红细胞制品质量的影响[J].中国输血杂志，2003，16（6），395
[8] 冯国基，郑长青，刘景汉，韩玮，朱秀美，施庆忠.海水浸泡对保存血液中2，3-DPG、ATP含量与PH值影响的实验研究.實用医药杂志，2004年10月21卷第10期
[9] 赵国胜.改良添加液中保存的RBC 2，3DPG和ATP的维持得到改善.国外医学.输血及血液学分册，2002年05期
[10] 钱风雷，王晨.高原训练对游泳运动员血液成分、血乳酸和运动能力的影响[J].体育与科学，2004，25（6）69-71
[11] 李强，高伟，魏宏文.间歇性低氧刺激对运动能力影响的实验研究[期刊论文]-体育科学，2001（03）
[12] 熊正英，代锴，高原训练对机体血液指标及红细胞2，3-二磷酸甘油酸影响的研究[J].陕西师范大学体育学院，陕西，西安，710062
[13] 邱俊强，冯美云.大强度训练对大鼠红细胞糖酵解代谢及2，3-二磷酸甘油酸的影响[J].北京体育大学学报
[14] 高欣，朱荣，田野，胡杨，赵杰修，HiHiLo对国家跆拳道女运动员血象、红细胞2，3-DPG和有氧能力的影响[J].北京体育大学学报，100084