恒强旋转磁场对运动性贫血大鼠骨髓红系增生的作用研究

摘要：目的：观察5周的恒强旋转磁场干预对运动性贫血大鼠血象和骨髓象的影响。方法：25只大鼠随机分为对照组(9只)和建模组(16只)，建模组进行为期5周的递增负荷跑台运动，建立运动性贫血大鼠模型。模型建立后，建模组大鼠随机分为2组，运动组和运动磁疗组，两组大鼠均进行5周既定的运动方案，此外，运动磁疗组大鼠每天接受30 min0.4T恒强旋转磁场干预，每周6次。测定建模结束时2组大鼠的血象指标，干预结束时大鼠的血象指标及骨髓象指标。结果：运动磁疗组大鼠的RBC和Hct显著的高于运动组大鼠(P

关键词：运动性贫血；恒强旋转磁场；骨髓红系；增生

中图分类号：G804.52文献标识码：A文章编号：1007-3612(2011)12-0055-04

Effects of Rotary Constantstrength Magnetic Field in the Promotion of the Proliferation of

Bone Marrow Erythroid in Rat of Athletic Anemia

LI Haiwei1，GAO Weiwei2，WAN Xiaoyan3，HONG Yan2

(1.P.E.Dept.，East China Jiaotong University，Nanchang 330013，Jiangxi China;2.Beijing Sport University，Beijing 100084，China;

3.Department of Educational and Research Department，Beijing School for the Blind，Beijing 100097，China)

Abstract:Objective: To observe the effects of 5 weeks rotary constantstrength magnetic field on erythrocyte hemogram and bone marrow smear manifestations in rat of athletic anemia.Methods: 25 rats were randomly divided into control group (9 rats) and model group (16 rats).The model group was established athletic anemia rat model through treadmill exercise of progressive loading in 5 weeks.Then the model group rats were randomly divided into exercise group (Ex，n=8) and the exercise magnetic therapy group (ExMT，n=8)，continuing training for 5 weeks.In addition，the ExMT were exposed to 0.4T rotary constantstrength magnetic field，30 minutes per day，6 times a week.Erythrocyte hemogram was tested at the 5th week of the control group and model group.Erythrocyte hemogram and bone marrow smear manifestations were tested at the end of the experiment.Results: The ExMT’s RBC and Hct were significantly higher than the Ex(P

Key words: athletic anemia；constantstrength magnetic field；bone marrow erythroid；proliferation

1959年日本学者Yohimura首次提出运动员贫血(sports anemia)这一术语，运动员贫血是机体对大负荷训练的一种生理应答，在高水平运动队中较为常见，并存在有性别和年龄差异［1］。运动性贫血的出现使得红细胞的运输氧的能力以及机体物质能量代谢能力下降，从而影响运动员竞技能力。因此，在运动训练中及时地检测和发现运动员的血红蛋白（Hb）的下1降，并采取科学有效的干预措施，对于提高训练效果和运动员的竞技能力具有重要意义。众多的研究显示，磁场可以提高机体清除自由基的酶的活力；防止红细胞膜脂质过氧化，增强红细胞膜流动性；加快机体运动后血乳酸代谢和增强机体微循环［2，3］。故本研究观察恒强旋转磁场对运动性贫血大鼠血象及骨髓增生的影响，为其应用于干预运动性贫血提供实验室参考。

1材料与方法

1.1研究对象及分组雄性Wistar大鼠25只，体重(199±10)g，北京维通利华公司提供。随机分为对照组(9只)

1.4测试指标及方法

1.4.1体重第一次体重称量在正式试验开始前一天进行，建模期和磁疗期每周训练6 d，休息1 d。在休息天同一时间进行称重。称重仪器为DT6000A-ED型电子天平，感量0.1 g，量程0～6 000 g(常熟意欧仪器)。

1.4.2血象实验大鼠在正式试验开始前一天、建模期最后一次训练结束24 h内和磁场干预期最后一次训练结束24 h内，内眦取血20 μL，用日本光电工业株式会社生产的MEK-6318K血球计数仪进行血液RBC、Hb、Hct指标的测试。

1.4.3骨髓象三组大鼠均在最后一次训练结束后的24 h用戊巴比妥钠(2%)腹腔注射麻醉处死，取大鼠左腿股骨，用骨钳剪开股骨两端，取生理盐水将骨髓冲出、混匀，涂片［5］，在空气中晾干后姬瑞氏染色，低倍镜下计数200个细胞判定骨髓增生程度；油镜下计数200个有核细胞，进行有核细胞分类计数。

1.5数据处理方法实验数据均由平均数±标准差表示，相关指标采用配对T检验和单因素方差分析处理，显著性水平为P

2结果

2.1建模期各组大鼠体重、RBC、Hb和Hct的变化5周的递增负荷跑台运动，建模组大鼠的体重(301.0±24.8)g较对照组大鼠(405.7±21.0)g出现显著的下降(P

表3建模期大鼠RBC、Hb、Hct的变化

组别NRBC/1012・L-1Hb/g・L-1Hct/L・L-1对照组建模期前98.10±0.44157.22±12.2843.34±2.81建模后97.31±0.59140.78±11.9939.96±4.09建模组建模期前167.81±0.90149.50±16.5142.64±5.48建模后166.79±1.17＆＆135.56±19.40＆38.31±5.85＆＆*P

2.2磁疗期各组大鼠体重、RBC、Hb和Hct的变化五周的磁场磁疗期后，运动组和运动磁疗组大鼠体重显著的低于对照组体重(P0.05)，各组大鼠体重见表4；5周的磁场干预期结束时，运动磁疗组大鼠的RBC和Hct显著的高于运动组大鼠(P0.05)。运动磁疗组大鼠的Hb有高于对照组和运动组的Hb的趋势，但差异不具有显著性(P>0.05)(表5)。

表4磁疗期结束时中各组大鼠体重变化

组别N体重/g对照组9478.8±30.8运动组8336.9±39.4**运动磁疗组8318.9±20.2**表5磁疗期结束时各组大鼠RBC、Hb、Hct的变化

组别N〖〗RBC/1012・L-1Hb/g・L-1Hct/L・L-1对照组97.52±0.48137.00±7.9739.71±2.31运动组86.98±0.84130.63±19.9738.30±5.73运动磁疗组87.85±0.68＃149.38±16.1643.90±3.80＃2.3大鼠骨髓象的变化运动组大鼠骨髓有核细胞粒红比(2.50±0.82)与对照组(1.93±0.42)相比无显著性差异(P

3.1.1建模期大鼠体重变化本研究采用递增负荷跑台运动建立运动性贫血大鼠模型，在建模过程中对照组和建模组的体重变化如图3。在建模期第2周至第5周(建模结束)，建模组的体重均显著的低于对照组(P

图3建模过程中两组大鼠体重变化3.1.2磁疗期大鼠体重的变化五周的磁场干预后，运动组和运动磁疗组大鼠体重显著的低于对照组体重(P0.05)。Salem，A.等研究发现0.128T的恒定磁场可以降低Wistar大鼠的体重，磁场暴露组大鼠的体重在暴露14 d和21 d时显著的低于对照组(P

3.2大鼠外周血RBC、Hb和Hct的变化

3.2.1运动性贫血建模过程中RBC、Hb和Hct的变化预防和治疗运动性贫血，关键是认识运动性贫血的发生机制。自运动性贫血的概念提出起，国内外学者对建立运动性贫血动物模型展开了研究。国外很多实验并没有成功的建立运动性贫血动物模型［9］；而国内的学者采用递增负荷运动成功的建立运动性贫血的动物模型［4,10］。

本研究中,5周的递增负荷跑台运动使建模组的RBC、Hb和Hct由建模开始前的7.81±0.90(1012/L)、149.50±16.51(g/L)和42.64±5.48(L/L)下降到建模结束时的6.79±1.17(1012/L)、135.56±19.40(g/L)和38.31±5.85(L/L) (P值均小于0.05)。对照组的RBC、Hb和Hct也有降低，但是其值均在正常范围内［5］，杨斐等报道了wistar大鼠随周龄的不同RBC、Hb和Hct出现变化［11］，对照组建模过程中RBC、Hb和Hct的变化可能与大鼠的年龄有关。

3.2.2恒强旋转磁场对运动性贫血大鼠RBC、Hb和Hct的影响运动磁疗组大鼠经过五周的恒强旋转磁场干预，其外周血RBC、Hct显著的高于运动组(P0.05)；其Hb与运动组和对照组相比，无显著性差异(P>0.05)。研究显示运动会引起机体氧化应激程度升高，自由基产生增多［12］，而机体的高氧化应激状态造成红细胞的氧化应激损伤，从而造成血红蛋白含量下降［13］。旋转磁场和静磁场均可以促进自由基代谢酶活力增加，降低机体自由基含量［14，15］，同时磁场可以增强红细胞膜的流动性，改善微循环［3］，促进运动后体内血乳酸的消除［16］。

本文认为运动磁疗组大鼠外周血RBC、Hb和Hct的变化可能与上述文献报道的磁场可以有效地提高机体清除自由基的酶的活力；防止红细胞膜脂质过氧化，增强红细胞膜流动性；加快机体运动后血乳酸代谢和增强机体微循环有关。

3.3大鼠骨髓象的变化外周血象是骨髓象的延续，骨髓象直接反应骨髓造血系统的功能。骨髓增生程度通常以骨髓中有核细胞的量来反映，一般常直接在低倍镜下观察有核细胞与成熟红细胞之间的比例，并结合观察骨髓小粒的结构及其内的细胞数量与成分，来作出判断。有核细胞分类计数是指在油浸镜下连续分类计数200个或500个有核细胞，按细胞的不同系列和不同的发育阶段分别计数。然后计算出各系列细胞及其不同发育阶段细胞分别占有核细胞总数的百分数。粒红比例是指在有核细胞分类计数的基础上，以粒细胞系的百分数除以红细胞系的百分数即为粒红比例。骨髓有核细胞粒红比反映骨髓粒细胞系和红细胞系两系的增生情况。

本研究发现，运动组大鼠骨髓有核细胞粒红比显著的高于对照组和运动磁疗组，且和运动磁疗组之间有显著性差异(P0.05)。结合外周血液学指标可以得出，运动组大鼠骨髓红细胞系增生抑制，从而造成骨髓有核细胞粒红比这一值升高。运动磁疗组经过5周的恒强旋转磁场干预后，粒红比显著的低于运动组，这一结果提示0.4T强度的恒强旋转磁场能够促进运动性贫血大鼠骨髓红系的增生，这一观点也可以通过运动磁疗组大鼠外周血象来证实。

有核细胞是反映骨髓增生程度的一个指标，有核细胞/成熟红细胞的值越高反映骨髓的增生程度越高。运动组和运动磁疗组大鼠的骨髓有核细胞/成熟红细胞均显著的低于对照组。单纯从有核细胞/成熟红细胞的值来看，似乎是运动磁疗组大鼠增生程度减低，但是结合该组大鼠的外周血象指标和骨髓粒红比可以看出，正是由于运动磁疗组骨髓红系增生而引起有核细胞/成熟红细胞这一比值降低。骨髓细胞的分类计数结果表明，骨髓红系中早幼红细胞、中幼红细胞和晚幼红细胞单纯从数值上进行比较时，运动磁疗组有高于运动组和对照组的趋势，这一现象可以通过三组间粒红比及外周血象间接证实，但三组间骨髓红系中早幼红细胞、中幼红细胞和晚幼红细胞并无显著性差异(P>0.05)。刘冬森观察营养干预对运动性贫血大鼠脾脏形态和功能部分指标的影响，建模方法与本研究相同，其观测到的运动组大鼠的骨髓红细胞显著低于对照组，与本研究的结果相似［17］。

血细胞的生成过程可以划分为三个连续的阶段：造血干细胞、造血祖细胞和形态学上可辨认的各系原始幼稚细胞阶段，然后进一步成熟为具有特定功能的各系血细胞。干细胞的分化和增殖受到造血微环境、造血细胞生长因子和白细胞介素、神经及体液因子的调控。其中造血微环境的调控占有重要地位［18］。有研究显示旋转恒定磁场对化疗损伤小鼠具有明显的保护作用，能促进化疗损伤后造血细胞和造血微环境的修复［19］。恒强旋转磁场促进运动性贫血大鼠骨髓红系增生可能是通过改善骨髓造血微环境来发挥作用，其机制有待于进一步探索。

4结论

1）本研究采用递增负荷跑台运动建立运动性贫血大鼠模型，在建模过程中建模组体重出现降低就预示运动性贫血的发生。五周的磁场干预后，运动组和运动磁疗组大鼠体重显著的低于对照组体重(P

2）运动磁疗组大鼠的RBC和Hct显著的高于运动组大鼠(P

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