Abstract
Cheltuirea unei cantități considerabile de energie fizică duce inevitabil la oboseală atât în timpul antrenamentelor, cât și în competiție în fotbal. Un număr tot mai mare de descoperiri experimentale au confirmat relația dintre generarea și eliminarea radicalilor liberi, oboseală și leziuni la efort. Recent, hidrogenul gaz a fost identificat ca un nou antioxidant selectiv, cu aplicații potențiale benefice în sport. Studiul de față a evaluat efectul consumului de 2 luni de apă bogată în hidrogen asupra florei intestinale la jucătoarele de fotbal de sex feminin din Suzhou. După cum s-a demonstrat prin testul imunosorbent legat de enzimă și prin analiza secvenței de ADNc 16S a probelor de scaun, consumul de apă bogată în hidrogen timp de două luni a redus semnificativ malondialdehida serică, interleukină-1, interleukină-6, niveluri de factor α de necroză tumorală; apoi a crescut semnificativ superoxidul dismutaza seric, nivelul total de capacitate antioxidantă și nivelul hemoglobinei din sângele întreg. Mai mult, consumul de apă bogată în hidrogen a îmbunătățit diversitatea și abundența florei intestinale la sportivi. Toți indicii examinați, incluzând indicii shannon, sobs, as și chao, au fost mai mari în grupul de control decât cei propuși să rezulte din consumul de apă bogat în hidrogen înainte de proces, dar acești indici au fost inversați și au fost mai mari decât cei din controalele după intervenția/consumul de apa hidrogenata de 2 luni. Cu toate acestea, au existat unele diferențe în componentele florei intestinale a acestor două grupuri înainte de studiu, în timp ce nu au existat modificări semnificative în compoziția florei intestinale în perioada de încercare. Astfel, consumul de apă bogată în hidrogen timp de două luni poate juca un rol în modularea florei intestinale a sportivilor pe baza activității sale antioxidante selective și antiinflamatorii. Protocolul de studiu a fost aprobat de comisia de etică a Școlii sportive Suzhou (număr aprobat: SSS- EC150903 ).
Introducere
Câteva studii au confirmat că apariția oboselii provocate de exerciții fizice este strâns legată de nivelul de stres oxidativ din organism. 1 , 2 Deteriorarea peroxidativă lipidică cauzată de acumularea radicalilor liberi în organism și reacția în lanț corespunzătoare sunt considerați factori importanți responsabili de scăderea funcției organismului. 3 , 4 , 5
Capacitatea antioxidantă a sportivilor profesioniști este mult mai mare decât cea a oamenilor obișnuiți, iar sportivii dezvoltă o capacitate mai mare de a rezista acumulării de radicali liberi și daunelor oxidative generate în sport. 6 Cu toate acestea, există încă multe probleme cu privire la protecția și atenuarea și înlăturarea reacției de stres oxidativ indusă de acumularea radicalilor liberi în urma exercițiilor fizice și a sportului. În prezent, efectele antioxidanților folosiți în practica exercițiului variază, iar studiile au indicat că unele dintre aceste substanțe pot induce leziuni musculare scheletice mai importante la sportivi. 7 , 8 , 9Prin urmare, căutarea de antioxidanți selectivi siguri și eficienți a devenit un efort important de cercetare.
Activitatea antioxidantă selectivă a hidrogenului a fost raportată pentru prima dată în 2007 de Ohsawa și colab. 10 După aceea, un număr semnificativ de studii au confirmat că apa bogată în hidrogen, preparată prin dizolvarea hidrogenului în apă, arată activitate selectivă a antioxidanților. În prezent, cercetătorii în științele sportive acordă o atenție sporită efectelor antioxidante, antiinflamatorii și anti-apoptotice selective ale hidrogenului și reglării acestuia asupra mediului alcalinizant al organismului. 11 , 12 Efectul protector benefic al apei bogate în hidrogen a fost confirmat treptat atât în experimentele pe animale, cât și pe cele umane.
Flora intestinală simbiotică umană, considerată „al doilea genom” al organismului, are efecte semnificative asupra sănătății umane. 11 , 12 În ultimii ani, studiile au confirmat că dezechilibrul florei intestinale este direct legat de stresul oxidativ. 13 , 14 Rezultatele experimentelor umane efectuate pe sportivi au arătat că o intensitate mai mare a exercițiului are ca rezultat creșterea stresului oxidativ în organism și, astfel, o incidență mai mare a simptomelor de stres gastrointestinal. Prin urmare, în procesul de antrenament, sportivii ar trebui să bea o cantitate suficientă de apă bogată în hidrogen antioxidant selectiv pentru a-și regla flora intestinală, ceea ce ar putea avea un efect protector asupra tractului gastro-intestinal și reduce reacțiile la stres.
Participanți și Metode
Participanți și grupare
Treizeci și opt de jucătoare de fotbal de sex feminin de la Școala Sportivă Suzhou, care prezintă un statut sănătos și absență a vătămării sportive, fără nicio preferință evidentă în ceea ce privește hrana și fără un aport semnificativ de suplimente nutritive și antibiotice timp de 3 luni au fost împărțite la întâmplare în două grupuri: grupul de control ( n = 10) și grupul de tratare a apei bogata în hidrogen ( n = 28) ( figura 1 ).Consimțământul scris în cunoștință a fost obținut de la fiecare participant înainte de admiterea la protocol, iar protocolul de studiu a fost aprobat de comitetul de etică al Școlii sportive Suzhou (număr aprobat: SSS-EC150903 ). Acest studiu respectă standardele consolidate ale încercărilor de raportare (CONSORT). În timpul experimentului, sportivii din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen au băut apă bogată în hidrogen într-o cantitate echivalentă cu cantitatea normală de apă consumată anterior zilnic, în timp ce sportivii din grupul de control au continuat să bea apă standard în cantități în concordanță cu obiceiurile lor anterioare. Experimentul a durat 2 luni. Informațiile de bază ale subiecților sunt prezentate în tabelul 1 .
Diagrama de fluxuri de încercare.
tabelul 1
Caracteristicile tuturor subiecților
| caracteristici | Grup de control ( n = 10) | Grup de tratare a apei bogata în hidrogen ( n = 28) |
|---|---|---|
| Vârsta (an) | 13,7 ± 1,06 | 12.18 ± 0,86 |
| Înălțime (cm) | 159,1 ± 5,51 | 149.32 ± 8,69 |
| Greutate corporală (kg) | 48,97 ± 4,56 | 40,15 ± 7,56 |
| Perioada de formare (an) | 3,4 ± 1,51 | 1.21 ± 0.6 |
Notă: Datele exprimate ca media ± SD.
Colectie de mostre
În timpul experimentului, sportivii și-au urmat regimurile anterioare de dietă și repaus și alte aspecte ale rutinei lor zilnice normale. Conținutul antrenamentului, intensitatea exercițiului, frecvența exercițiului și alți parametri au fost în concordanță cu schema de antrenament de rutină a sportivilor.
Test de probă de sânge
Am colectat 5 ml probe de sânge venos (post) de la cei 38 de sportivi la o oră predeterminată dimineața și s-au prelevat 100 µL de sânge întreg pentru măsurarea parametrilor hematologici într-un analizator de celule sanguine. Probele de sânge rămase au fost centrifugate la 3000 × g timp de 5 minute. Probele de ser au fost apoi colectate și analizate cu un aparat de analiză biochimică automată pentru a determina hemoglobina (HGB), azotul de uree din sânge (BUN) și creatina kinază (CK). Apoi, probele de ser au fost analizate pentru indicii de răspuns oxidativ (malondialdehida (MDA), superoxid dismutaza (SOD) și capacitatea antioxidantă totală (T-AOC)) și indicii inflamatori (interleukin-1 (IL-1), interleukin-6 ( IL-6) și factorul de necroză tumorală-alfa (TNF-α)) folosind testul imunosorbent legat de enzimă.
Analiza de secvențiere a ARNm 16S a probelor de floră intestinală
Probele de floră fecală au fost colectate de la cei 38 de sportivi în conformitate cu specificațiile pentru prelevarea de scaune și depozitate la –80 ° C. Extracția ulterioară a eșantionului de ADN și analiza de secvențiere a ARNm 16S au fost efectuate cu ajutorul Institutului de Novomene Genomics.
analize statistice
SPSS 19.0 (IBM Corp., Armonk, NY, SUA) a fost utilizat pentru analiza statistică. Rezultatele au fost exprimate ca media ± SD. Diferențe semnificative între cele două grupuri au fost analizate prin analiza repetată a variației unidirecționale măsurate, iar nivelul de semnificație a fost stabilit la P <0.05.
Efectele consumului pe termen lung de apă bogată în hidrogen pe indicii de rutină ai jucătorilor de fotbal feminini tineri
Hemoglobină
După 4 săptămâni, HGB a scăzut de la 134,3 ± 12,95 g / L la 124,00 ± 17,75 g / L în grupul de control, în timp ce în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen a scăzut de la 138,74 ± 9,38 g / L la 129,59 ± 8,57 g / L . După 8 săptămâni, HGB a crescut de la 124,00 ± 17,75 g / L la 131,6 ± 25,31 g / L în grupul de control, în timp ce în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen a crescut de la 129,59 ± 8,57 g / L la 139,89 ± 7,02 g / L ( Figura 2A ). Tendința crescândă și amplitudinea HGB au fost mai semnificative în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen ( P = 0,032).
Modificări în HGB, BUN și CK înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen.
Notă: (A) Schimbarea HGB înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen; (B) Schimbarea BUN înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen; (C) Schimbarea CK înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen. HGB: hemoglobină; BUN: azot din uree de sânge; CK: creatină kinază.
Azot din uree de sânge
După 4 săptămâni, nivelul BUN a crescut de la 4,73 ± 0,88 la 4,83 ± 0,81 mM în grupul de control, în timp ce în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen s-a schimbat de la 5,19 ± 0,85 la 5,17 ± 1,03 mM. După 8 săptămâni, nivelul de BUN din grupul de control a continuat să crească, de la 4,83 ± 0,81 la 5,29 ± 0,97 mM, în timp ce în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen a scăzut de la 5,17 ± 1,03 la 4,42 ± 0,95 mM ( figura 2B ) . A existat o diferență mai distinctă între cele două grupuri ( P = 0,887).
Creatină kinază
După 4 săptămâni, CK în grupul martor a crescut de la 157,3 ± 17,37 la 171,3 ± 31,96 UI, în timp ce în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen a scăzut de la 149,3 ± 30,43 la 135,85 ± 24,44 UI ( Figura 2C ).După 8 săptămâni, CK a scăzut de la 171,3 ± 31,96 la 129,7 ± 30,05 UI în grupul de control și de la 135,85 ± 24,44 până la 119,85 ± 29,93 UI în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen ( P = 0,061).
În comparație cu HGB și BUN, CK a fost mai sensibil la modificările sarcinii de exercițiu. Aceste rezultate sugerează că tratarea apei bogată în hidrogen a exercitat un efect oarecum pentru a îmbunătăți nivelul total de HGB din sânge al sportivilor.
Efectele consumului pe termen lung de apă bogată în hidrogen asupra indicilor de răspuns oxidativ al jucătorilor de fotbal feminini tineri
malondialdehidă
După 4 săptămâni, MDA serică a scăzut de la 24,77 ± 7,32 la 16,67 ± 4,19 μM în grupul martor, în timp ce cea a scăzut de la 22,39 ± 6,20 la 13,80 ± 3,33 μM în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen. După 8 săptămâni, MDA serică s-a schimbat de la 16,67 ± 4,19 la 15,79 ± 3,07 μM în grupul de control și de la 13,80 ± 3,33 la 12,69 ± 1,94 μM în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen, fiind observate diferențe semnificative între cele două grupuri ( P = 0,000; Figura 3A ).
Modificări în MDA, SOD și T-AOC înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen.
Notă: (A) Schimbarea MDA înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen; (B) Schimbarea SOD înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen; (C) Schimbarea T-AOC înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen. MDA: Malondialdehida; SOD: superoxid dismutaza; T-AOC: capacitate antioxidantă totală.
Superoxid dismutaza
După 4 săptămâni, nivelul seric SOD a crescut de la 10,14 ± 2,60 la 13,14 ± 2,18 U / ml în grupul de control și de la 11,09 ± 3,17 la 14,07 ± 1,91 U / mL în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen. După 8 săptămâni, nivelul de SOD seric în grupul martor a scăzut de la 13,14 ± 2,18 la 13,01 ± 1,08 U / ml, în timp ce în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen a scăzut de la 14,07 ± 1,91 la 13,69 ± 2,10 U / ml, cu diferențele dintre cele două grupuri ( P = 0,027; figura 3B ).
Capacitate antioxidantă totală
După 4 săptămâni, T-AOC seric a crescut de la 0,8 ± 0,08 la 1,11 ± 0,17 μM în grupul de control, în timp ce T-AOC seric în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen s-a schimbat de la 0,87 ± 0,11 la 1,17 ± 0,13 μM. După 8 săptămâni, T-AOC s-a schimbat de la 1,17 ± 0,13 la 0,84 ± 0,09 μM în grupul de control și de la 1,17 ± 0,13 la 0,9 ± 0,13 μM în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen, cu diferențe semnificative între cele două grupuri ( P = 0.004, figura 3C ).
Aceste rezultate sugerează că tratarea apei bogată în hidrogen a exercitat un efect anti-oxidativ.
Efectele consumului pe termen lung de apă bogată în hidrogen pe indicii inflamatori ai jucătorilor de fotbal feminini tineri
Interleukina-1
După 4 săptămâni, nivelul de IL-1 seric în grupul de control a crescut de la 24,77 ± 7,32 la 32,56 ± 7,61 μM, iar cel din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen a crescut de la 24,79 ± 8,94 la 29,32 ± 7,09 μM.După 8 săptămâni, nivelul IL-1 a crescut de la 32,56 ± 7,61 la 42,94 ± 6,24 μM în grupul de control și de la 29,32 ± 7,09 μM la 34,47 ± 6,22 μM în grupul de tratare a apei bogat în hidrogen, cu diferențe semnificative între cele două grupuri ( P = 0,002, figura 4A ).
Modificări ale IL-1, IL-6 și TNF-α înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen.
Notă: (A) Schimbarea IL-1 înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen; (B) Schimbarea IL-6 înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen; (C) Schimbarea TNF-α înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen. IL: Interleukin; TNF-α: factorul de necroză tumorală alfa.
Interleukina-6
După 4 săptămâni, nivelul de IL-6 seric a scăzut de la 19,48 ± 2,16 la 10,53 ± 1,62 ng / L în grupul de control și de la 17,72 ± 2,1 la 8,74 ± 2,57 ng / L în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen. După 8 săptămâni, nivelul de IL-6 seric în grupul martor a crescut de la 10,53 ± 1,62 ng / L la 24,88 ± 6,11 ng / L, în timp ce în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen a crescut de la 8,74 ± 2,57 la 12,37 ± 3,2. ng / L, cu diferențe semnificative între cele două grupuri ( P = 0,000, Figura 4B ).
Factorul de necroză tumorală α
După 4 săptămâni, TNF-α seric a crescut de la 20,04 ± 7,99 la 60,57 ± 10,09 μM în grupul de control și a crescut de la 20,44 ± 7,75 la 49,46 ± 11,59 μM în grupul de tratare a apei bogat în hidrogen. După 8 săptămâni, TNF-α seric a crescut de la 60,57 ± 10,09 la 132,24 ± 10,46 μM în grupul de control și de la 49,46 ± 11,59 la 107,00 ± 13,89 μM în grupul de tratare a apei bogat în hidrogen, cu diferențe semnificative între cele două grupuri ( P = 0,000, figura 4C ).
Aceste rezultate sugerează că tratarea apei bogată în hidrogen a exercitat un efect antiinflamator.
Efectele consumului pe termen lung de apă bogată în hidrogen asupra componentelor florei intestinale a jucătorilor de fotbal feminini tineri
Clasificare după filum
În eșantioanele colectate de la sportivi după tratamentul pre-tratat cu apă bogată în hidrogen, numărul de actinobacterii din grupul de control a fost mai mare decât cel din grupul de tratament, iar numărul de Bacteroizi din grupul de control a fost puțin mai mic decât cel din grup de tratare a apei bogata în hidrogen.Mai mult, numărul de Clostridia din grupul de control a fost puțin mai mare decât cel din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen. Cu toate acestea, nu au existat diferențe semnificative în numărul acestor grupuri bacteriene după 2 luni de tratament cu apă bogată în hidrogen.
Clasificarea pe clase
În eșantioanele colectate de la sportivi după pretratarea cu apă bogată în hidrogen, numărul de actinobacterii din grupul de control a fost mai mare decât cel din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen, în timp ce numărul de Bacteroizi din grupul de control a fost puțin mai mic decât că în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen și numărul de Clostridia , Coriobacteria și Erysipelotrichia din grupul de control au fost mai mari decât cele din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen. Cu toate acestea, nu a existat nicio diferență semnificativă în numărul acestor grupări bacteriene după 2 luni de tratament cu apă bogată în hidrogen.
Clasificare după comandă
În eșantioanele colectate de la sportivi după pretratarea cu apă bogată în hidrogen, numărul de actinobacterii din grupul de control a fost mai mare decât cel din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen, în timp ce numărul de Bacteroizi din grupul de control a fost puțin mai mic decât că în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen și numărul de Clostridia și Coriobacteria din grupul de control au fost mai mari decât cele din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen. Numărul de Erysipelotrichia din grupul de control a fost mai mare decât cel din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen, deși această diferență nu a fost semnificativă. Cu toate acestea, nu au existat diferențe semnificative în numărul de bacterii înrudite după 2 luni de tratament cu apă bogată în hidrogen.
Clasificare după familie
În probele colectate de la sportivi după pre-tratamentul cu apă bogată în hidrogen, numărul de Acidaminococceaceae, Bacteriodaceae, Bifidobacteriaceae, Coriobacteriaceae, Desulforibrionaceae, Erysipelotrichaceae și Ruminococcaceae au fost mai mari decât cele din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen, fiind diferențe observate numărul de Bifidobacteriaceae, Ruminococcaceae, Coriobacteriaceaeși Erysipelotrichaceae . Nu a existat nicio diferență în numărul de Lachnospiraceae între cele două grupuri.Numărul de Prevotellaceae din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen a fost mai mare decât cel din grupul de control. Cu toate acestea, nu au existat diferențe semnificative în numărul acestor grupări bacteriene după 2 luni de tratament cu apă bogată în hidrogen.
Clasificare după gen
În probele colectate de la sportivi după pretratarea cu apă bogată în hidrogen, numărul de Bifidobacteriumși Oscillibacter din grupul de control au fost mai mari decât cele din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen, cu o diferență observată în numărul de Bifidobacteriaceae . Numărul de Prevotella din grupul de tratare a apei bogata în hidrogen a fost mai mare decât cel din grupul de control, deși această diferență nu a fost semnificativă. Nu au existat diferențe semnificative în numărul acestor grupări bacteriene după 2 luni de tratament cu apă bogată în hidrogen.
Efectele consumului pe termen lung de apă bogată în hidrogen asupra diversității florei intestinale și a abundenței la jucătoarele de fotbal feminine tinere
S-a determinat numărul efectiv de unități taxonomice operaționale (suspiciuni) și indicii de as, chao și shannon, apoi s-a trasat o curbă de diluare. Modificările înregistrate au indicat că indiciile de plâns, as, chao și shannon ale grupului de control au fost mai mari decât cele ale grupului de tratare a apei bogata în hidrogen, ceea ce sugerează că abundența și diversitatea florei intestinale din grupul de control au fost mai mari decât cele în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen.
După 1 lună de tratare a apei bogate în hidrogen, indiciile de sobă, as și hao au fost mai mari în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen decât în grupul de control. Tendința a fost ușor inversată, ceea ce indică faptul că abundența florei intestinale a fost mai mare în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen decât în grupul de control. Indicele shannon al grupului de tratament la acea vreme a fost în esență același cu cel din grupul de control, ceea ce indică faptul că tratamentul cu apă bogată în hidrogen ar putea îmbunătăți, de asemenea, diversitatea florei intestinale. După 2 luni de tratare a apei bogate în hidrogen, indicii de sobă, as, chao și shannon au fost mult mai mari decât cei din grupul de control ( P = 0,479, P = 0,710, P = 0,369, P = 0,369). Indicarea faptului că tratamentul cu apă bogată în hidrogen poate spori abundența florei intestinale și diversitatea florei intestinale ( figura 5 ).
Modificări în diversitatea și abundența florei intestinale înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen.
Notă: (A) Schimbarea suspinelor înainte și după consumul de apă de hidrogenrich; (B) Schimbarea indicelui de as, înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen; (C) Schimbarea indicelui de hao înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen; (D) Schimbarea indicelui de Shannon înainte și după consumul de apă bogata în hidrogen.
Discutie
Studiile experimentale și clinice existente au arătat că animalele sau oamenii au nevoie doar să respire hidrogen sau să bea sau să injecteze apă bogată în hidrogen pentru a proteja inima, creierul, ficatul, rinichii, plămânul și intestinul subțire de ischemie / reperfuzie leziuni oxidative sau leziuni inflamatorii după transplantul de organ cardiac. 15 , 16
Efectele biologice potențiale ale hidrogenului în sport au atras multă atenție din partea cercetătorilor în știința sportului. Efectele protectoare benefice ale apei bogate în hidrogen asupra organismului au fost confirmate treptat atât în experimentele cu animale, cât și pe cele umane.
Ostojic a rezumat aplicațiile actuale ale hidrogenului în domeniul sportului, subliniind că hidrogenul
1) poate elimina eficient un număr mare de radicali liberi nocivi generați prin mișcare, sporind astfel capacitatea antioxidantă;
2) este un agent alcalinizant eficient în mediul intern care poate inhiba eficient acidifierea sângelui indusă de acumularea de acid lactic în sport; și
3) este o moleculă importantă de semnalizare a gazelor care poate participa la procesele de reglare fiziologică, cum ar fi procesele antiinflamatoare, anti-apoptotice și anti-autofagie. 17 , 18 Această reglementare nu implică aceeași cale de semnalizare ca și stresul antioxidant.
Analiza efectului consumului pe termen lung de apă bogată în hidrogen asupra indicilor de rutină ai jucătorilor de fotbal feminini tineri
HGB este unul dintre indicatorii clasici care reflectă nivelul de exercițiu de anduranță. Schimbarea HGB după 4 săptămâni a fost cauzată de creșterea cantității sau intensității exercițiilor fizice și a factorilor sezonieri în timpul antrenamentelor de iarnă. Nivelul HGB a început să crească treptat, ceea ce sugerează că sportivii s-au adaptat bine la nivelul de antrenament de iarnă. Creșterea nivelului HGB a fost mai mare în general în grupul de tratare a apei bogata în hidrogen a sugerat că tratarea pe termen lung a apei bogată în hidrogen ar putea ajuta la creșterea nivelului HGB.
Azotul din uree este produsul final al metabolismului proteinelor. Participarea catabolismului proteic la aprovizionarea cu energie este îmbunătățită în timpul exercițiului de lungă durată și de intensitate ridicată, crescând astfel cantitatea de azot de uree din sânge și urină, cu descompunerea crescută a proteinelor și aminoacizilor. Schimbarea nivelului de BUN a tuturor celor 38 de sportivi a crescut ușor din cauza antrenamentelor de iarnă și a factorilor sezonieri. După 8 săptămâni, scăderea nivelului de azot în uree serică și creșterea nivelului de HGB au indicat că tratarea pe termen lung cu apa bogată în hidrogen are efecte benefice asupra funcțiilor fiziologice ale sportivilor.
CK este enzima cheie în metabolismul energetic în celulele musculare scheletice, a căror activitate afectează direct intensitatea maximă pe termen scurt a capacității de exercițiu. După o încărcătură /efort muscular(ă )de intensitate ridicată, durerile musculare și nivelul CK seric sunt corelate extrem de pozitiv.Clarke și colab. 37 a constatat că nivelul de CK în serul sportivilor de rugby profesioniști este semnificativ ridicat. CK este un indice important care reflectă sarcina de efort, în special cea suferită de mușchiul scheletului. Astfel, CK ar putea reflecta indirect nivelurile de vătămare și repararea activă a ultrastructurii musculare scheletice.
După 8 săptămâni, nivelul de CK seric atât în grupurile de control, cât și în grupurile de tratare a apei bogate în hidrogen a continuat să scadă.
Analiza efectului consumului pe termen lung de apă bogată în hidrogen asupra răspunsului seric oxidativ al jucătorilor de fotbal feminini tineri
Tsubone și colab. 19 au comparat efectele consumului de apă bogată în hidrogen asupra nivelului de stres oxidativ și a metaboliților antioxidanți în serul cailor britanici de rasă pură și au constatat că tratarea apei bogate în hidrogen a avut un efect antioxidant benefic. Aoki și colab. 20 de studii au efectuat stdiin pe jucători de fotbal și au arătat că consumul de apă bogată în hidrogen timp de 1 săptămână ar putea reduce oboseala la efort și acumularea de acid lactic după exercițiu, dar nu a avut un efect semnificativ asupra indicelui de răspuns oxidativ.
Li și colab. 21 a arătat că apa bogată în hidrogen ar putea prelungi semnificativ durata exercițiilor fizice înainte de epuizare la șobolani și îmbunătățirea capacității lor de exercițiu, indicând un efect anti-oboseală semnificativ.
Zhao și Zhang 22 au arătat că suplimentarea apei bogate în hidrogen în diferite momente înainte, în timpul și după exercițiu a exercitat efecte semnificative de protecție împotriva vătămării stresului oxidativ la sportivii de înot în timpul exercițiilor de intensitate ridicată. Această suplimentare cu apă bogată în hidrogen poate reduce producția de radicali liberi excesivi și poate spori activitatea enzimelor antioxidante și capacitatea antioxidantă a organismului, promovând astfel recuperarea fizică după exerciții fizice de mare intensitate.
Hu și Zhang 23 au arătat că antrenamentul intermitent de intensitate ridicată crește concentrația de O2 – , • OH și H2O2. Apa bogată în hidrogen poate spori semnificativ inhibarea organismului de O 2 – și • OH, care prezintă o rată mai mare de • inhibiție OH, reflectând pe deplin efectul său antioxidant selectiv.
Li și colab. 24 au descoperit că tratarea cu apă bogată în hidrogen ar putea reduce eficient prejudiciul stresului oxidativ indus în mușchiul scheletului prin exercitarea severă, îmbunătățind în același timp ultrastructura musculară. Wang et al. 25 a raportat că tratarea cu apă bogată în hidrogen ar putea regla în sus expresia SIRT3, să sporească activitatea enzimelor antioxidante și să reducă răspunsul inflamator după exercițiul centrifugal.
MDA este unul dintre indicatorii clasici care reflectă nivelul peroxidării lipidelor. După 8 săptămâni, diferența MDA serică între cele două grupuri a fost semnificativă, sugerând că tratamentul pe termen lung al apei bogata în hidrogen exercită un efect antioxidant.
SOD este unul dintre indicatorii clasici care reflectă capacitatea antioxidantă de eliminare a radicalilor liberi. Nivelurile de SOD atât ale grupurilor de control, cât și ale grupurilor de tratare a apei bogate în hidrogen au crescut ușor după 4 săptămâni. Și nivelul mediu de SOD seric al grupului de tratare a apei bogat în hidrogen a fost constant mai mare decât grupul martor după 8 săptămâni.
Substanțele antioxidante serice pot fi împărțite în sistemul antioxidant enzimatic și sistemul antioxidant non-enzimatic. Sistemul antioxidant enzimatic implică în principal substanțe precum SOD, peroxidază de glutation, glutation reductază și catalază. Sistemul antioxidant non-enzimatic implică în principal substanțe solubile în apă, cum ar fi vitamina C, bilirubină, vitamina E solubilă în grăsimi, coenzima Q, carotenoizi și antioxidanți flavonoizi. În ceea ce privește funcția lor, substanțele antioxidante serice pot fi împărțite în trei tipuri: antioxidanți preventivi; antioxidanți de captură; și antioxidanți de reparație și regenerare.Capacitatea totală de antioxidanți reprezintă suma substanțelor și funcțiilor de mai sus.
Modificările observate în T-AOC seric au sugerat că 4 săptămâni de grup de tratament cu apă bogată în hidrogen au îmbunătățit într-adevăr capacitatea de eliminare a radicalilor liberi a antioxidanților. Aceste rezultate sugerează că tratarea pe termen lung a apei bogată în hidrogen exercită un efect antioxidant.
Analiza efectului consumului pe termen lung de apă bogată în hidrogen asupra indicilor inflamatori serici ai jucătorilor de fotbal feminini tineri
Factorii inflamatori vor crește, iar inflamația se va intensifica în timpul exercițiului fizic datorită creșterilor consumului de energie, radicalilor liberi și intensificării stresului oxidativ. Cu toate acestea, există trei mecanisme antiinflamatorii care pot fi implementate pe parcursul exercițiului.
1) Exercițiile fizice pot crește consumul de energie, reducând astfel volumul de grăsime viscerală și atenuând infiltrarea grăsimii în limfocite inflamatorii.
2) Exercițiile fizice pot crește eficient producția și eliberarea de citokine antiinflamatorii derivate din mușchi în timpul contracției musculare scheletice; mușchii scheletici reprezintă 35-45% din greutatea corporală totală, iar efectele de reglementare ale acestui organ endocrin major asupra homeostazei umane nu pot fi ignorate.
3) Exercițiul fizic poate reduce eficient expresia receptorului asociat pe suprafața membranei a monocitelor și macrofagelor, ceea ce poate duce la o scădere a răspunsului în aval, inclusiv secreția redusă a agenților inflamatori, scăderea expresiei complexelor de compatibilitate în organele majore și scăderea co- Mecule stimulatoare. 26 , 27 Aceste trei efecte pot asigura că nivelul factorilor de agenți inflamatori la sportivii care participă la efort fizic nu va crește și poate chiar scădea. Cu toate acestea, efectul stresului oxidativ asupra organismului nu va fi slăbit.După 8 săptămâni de tratament cu apă bogată în hidrogen, nivelurile de IL-1, IL-6 și TNF-α din grupul de tratare a apei bogat în hidrogen au fost mai mici decât cele din grupul de control și cu diferențe semnificative între cele două grupuri. Comparativ cu modificările menționate mai sus în indicii de stres oxidativ, tratarea pe termen lung a apei bogată în hidrogen a arătat un efect antiinflamator mai puternic în plus față de un efect antioxidant.
Analiza efectului consumului pe termen lung de apă bogată în hidrogen asupra componentelor florei intestinale a jucătorilor de fotbal feminini tineri
Analiza componentelor structurale ale florei intestinale la diferite niveluri de clasificare în cele două grupuri a arătat unele diferențe între cele două grupuri în diferite etape ale experimentului. Cu toate acestea, nu au existat modificări semnificative ale componentelor structurale ale florei între cele două grupuri în ceea ce privește răspunsul oxidativ și efectul antiinflamator. Aceste rezultate sugerează că două luni de tratare a apei bogate în hidrogen nu au modificat în mod semnificativ componentele structurale ale florei intestinale a jucătorilor de fotbal feminini tineri. Diferențele în compoziția florei dintre cele două grupuri sunt rezultatul scontat al diferențelor de vârstă, în special în ceea ce privește numărul de ani de pregătire.
În 2007, Ohsawa și colab. 10 a sugerat că activitatea antioxidantă selectivă a apei bogate în hidrogen și, în special, eliminarea selectivă a acestuia • OH, este superioară celei a antioxidanților tradiționali, în timp ce capacitatea sa antioxidantă generală este mult mai mică decât cea a antioxidanților tradiționali. Prin urmare, efectul tratării apei bogate în hidrogen asupra reglării florei intestinale a fost, de asemenea, mult mai mic decât cel al suplimentelor consacrate, cum ar fi resveratrolul, fibra dietetică cu antioxidanți de struguri, suplimente de seleniu, antocianină și polifenoli de coajă de rodie. 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33
Analiza efectului consumului pe termen lung de apă bogată în hidrogen asupra diversității florei intestinale și a abundenței la jucătoarele de fotbal feminine tinere
Ca sistem micro-ecologic complex și variabil, flora intestinului suferă în mod constant modificări ale echilibrului său dinamic. Bogăția și diversitatea componentelor sale sunt indicatori importanți ai sănătății acestui sistem ecologic. 34 Bogăția florei intestinale la pacienții cu tulburări inflamatorii intestinale este scăzută la persoanele vârstnice și obeze. 35 Le Chatelier et al. 36 au comparat compoziția florei intestinale de 123 de danezi neobezi și 169 de obezi și au constatat că bogăția în flora intestinului a acestor două grupuri diferă, la fel și numărul de gene din flora intestinului lor. S-a constatat că persoanelor cu o bogăție mai mică în flora intestinală prezintă caracteristici de obezitate mai semnificative, rezistență la insulină și tulburări metabolice ale lipidelor, precum și fenotipuri inflamatorii mai severe. 35 , 36
Ca un stresant puternic, pregătirea sportivă profesională de lungă durată și de intensitate ridicată are un impact corespunzător asupra florei intestinale. Clarke și colab. 37 au descoperit că sportivii de rugby profesioniști au prezentat o flora intestinală mai abundentă în intestinele lor în comparație cu grupurile de control ale indivizilor cu un indice de masă corporală (IMC) <25 sau IMC> 28. În eșantioane de la sportivii profesioniști de rugby, microorganismele totale identificate proveneau din 22 de fila, 68 de familii și 113 genuri. În grupul de control cu IMC <25, au fost detectate un total de 11 fitile, 33 de familii și 65 genuri de microorganisme, în timp ce microorganismele din grupul de control cu IMC> 28 proveneau din 9 fitile, 33 de familii și 61 genuri . Bogăția și diversitatea florei intestinale au fost cele mai scăzute la persoanele obeze, în timp ce sportivii profesioniști au prezentat cele mai mari niveluri de bogăție și diversitate.
Înainte de tratamentul cu apă bogată în hidrogen, bogăția și diversitatea florei intestinale au fost mai mari în grupul de control (3,4 ± 1,51 ani de pregătire) decât în grupul de tratament (1,21 ± 0,6 ani de pregătire), iar perioada de pregătire a fost principalul factor care duce la această diferență. Persoanele care au avut o perioadă de pregătire mai lungă au prezentat o bogăție și o diversitate mai mare în flora lor intestinală;această tendință este în concordanță cu rezultatele lui Clarke și colab. 37
După 4 săptămâni de tratament cu apă bogată în hidrogen, tendința a fost ușor inversată. Bogăția și diversitatea florei intestinale au fost mai mari la sportivii care au avut o perioadă de antrenament mai scurtă decât cei care au avut o perioadă mai lungă de antrenament. Această constatare a indicat faptul că consumul de apă bogată în hidrogen pentru o perioadă lungă de timp poate juca un rol important în îmbunătățirea bogăției și diversității florei intestinale. În același timp, nivelurile de MDA, IL-1, IL-6 și TNF-α serice au scăzut în grupul de tratament, iar nivelul de SOD, T-AOC a crescut. Astfel de schimbări sunt strâns legate de modificările bogăției și diversității florei intestinale.
După 8 săptămâni de tratament cu apă bogată în hidrogen, bogăția și diversitatea florei intestinale au fost încă mai mari la sportivii care au avut o perioadă de antrenament mai scurtă decât la persoanele de control care au avut un antrenament mai lung. În plus, nivelul seric al MDA, IL-1, IL-6 și TNF-α a scăzut, iar nivelul de HGB SOD, T-AOC a crescut la diverse grade în grupul de tratare a apei bogat în hidrogen.Tendința schimbărilor favorabile ale indicilor de funcționare motorie, indicele de răspuns oxidativ și indicii factorilor inflamatori au fost aproape consecvente cu modificările bogăției și diversității florei intestinale.
Rezultatele de mai sus au arătat că consumul pe termen lung de apă bogată în hidrogen nu numai că exercită anumite efecte antioxidante și antiinflamatorii, dar îmbunătățește și diversitatea și abundența florei intestinale a subiecților.
- PMC6352569
Efectele consumului pe termen lung de apă bogată în hidrogen asupra activității antioxidante și a florei intestinale la fotbalistii tineri din Suzhou, China
Note de subsol
Finanțare: Studiul a fost susținut de proiectul național de cercetare de bază din China (Programul 973), nr. 2012CB518200 (către ZCG), Programul general al Fundației pentru Științele Naturii din China, nr. 81371232, 81573251 (către ZCG) și Programe cheie speciale pentru știință și tehnologie din China, nr. 2012ZX09102301-016 și 2014ZX09J14107-05B (către ZCG).
Conflicte de interes
Nu există niciun conflict de interese.
Sprijin financiar
Studiul a fost susținut de The National Basic Research Project of China (Programul 973), nr. 2012CB518200, Programul general al Fundației pentru Științele Naturale din China, nr. 81371232, 81573251 și Programele cheie speciale pentru știință și tehnologie din China, Nr. 2012ZX09102301-016, 2014ZX09J14107-05B.
Declarația comitetului de revizuire instituțional
Pentru acest studiu a fost obținută aprobarea instituțională a comisiei de revizuire a Școlii sportive Suzhou
Declarație de acord de participant
Autorii atestă că au obținut formulare de consimțământ pentru participanți. În formular, participanții și-au dat consimțământul pentru ca imaginile și alte informații clinice să fie raportate în jurnal. Participanții înțeleg că numele și inițialele lor nu vor fi publicate și se vor depune eforturi necesare pentru a-și ascunde identitatea, dar anonimatul nu poate fi garantat.
Declarație de raportare
Acest studiu respectă standardele consolidate ale încercărilor de raportare (CONSORT).
Declarație de biostatistică
Metodele statistice ale acestui studiu au fost analizate de către biostatisticianul Laboratorului Cheie de Stat al Proteomicii, Centrului de Cercetare a Sănătății Cognitive și Mintale din Beijing, China.
Acord de licență pentru copyright
Acordul de licență de copyright a fost semnat de toți autorii înainte de publicare.
Declarație de partajare a datelor
Seturile de date analizate în timpul studiului curent sunt disponibile de la autorul corespunzător la cerere rezonabilă.
Verificarea plagiatului
Verificat de două ori de iThenticate.
Recenzie de la egal la egal
Recenzii externe revizuite.
Referențe
Articole din Medical Gas Research sunt oferite aici, prin autoritatea Wolters Kluwer – Medknow Publications