agua hidrógenada sobre la actividad antioxidante y la flora intestinal en jugadoras de fútbol

Resumen

Gastar una cantidad considerable de energía física inevitablemente conduce a la fatiga durante el entrenamiento y la competencia en el fútbol. Un número creciente de hallazgos experimentales han confirmado la relación entre la generación y la eliminación de radicales libres, fatiga y lesiones por ejercicio. Recientemente, el hidrógeno fue identificado como un nuevo antioxidante selectivo con posibles aplicaciones beneficiosas en los deportes. El presente estudio evaluó el efecto del consumo de agua rica en hidrógeno durante 2 meses en la flora intestinal en jugadoras de fútbol juveniles de Suzhou. Como se demostró mediante el ensayo de inmunosorción ligada a enzimas y el análisis de secuencia de ADNr 16S de muestras de heces, el consumo de agua rica en hidrógeno durante dos meses redujo significativamente los niveles séricos de malondialdehído, interleucina-1, interleucina-6, factor de necrosis tumoral-α; luego aumentó significativamente la superóxido dismutasa sérica, los niveles de capacidad antioxidante total y los niveles de hemoglobina de la sangre completa. Además, el consumo de agua rica en hidrógeno mejoró la diversidad y abundancia de la flora intestinal en los atletas. Todos los índices examinados, incluidos los índices de shannon, sollozos, as y chao, fueron más altos en el grupo de control que los propuestos como resultado del consumo de agua rica en hidrógeno antes de la prueba, pero estos índices se invirtieron y fueron más altos que los de los controles después de la intervención de 2 meses. Sin embargo, hubo algunas diferencias en los componentes de la flora intestinal de estos dos grupos antes del ensayo, mientras que no hubo cambios significativos en la composición de la flora intestinal durante el período de prueba. Por lo tanto, el consumo de agua rica en hidrógeno durante dos meses podría desempeñar un papel modulador en la flora intestinal de los atletas en función de sus actividades antioxidantes y antiinflamatorias selectivas. El protocolo de estudio fue aprobado por el comité de ética de la Escuela de Deportes de Suzhou (número aprobado: SSS- EC150903 ).

Introducción

Varios estudios han confirmado que la aparición de fatiga inducida por el ejercicio está estrechamente relacionada con el nivel de estrés oxidativo en el cuerpo. 1 , 2 El daño peroxidativo de los lípidos causado por la acumulación de radicales libres en el cuerpo y la reacción en cadena correspondiente se consideran factores importantes responsables de la disminución de la función del cuerpo. 3 , 4 , 5

La capacidad antioxidante de los atletas profesionales es mucho mayor que la de la gente común, y los atletas desarrollan una mayor capacidad para resistir la acumulación de radicales libres y el daño oxidativo generado en los deportes. 6 Sin embargo, todavía hay muchos problemas con respecto a la protección y el alivio y la eliminación de la reacción de estrés oxidativo inducida por la acumulación de radicales libres después del ejercicio y los deportes. Actualmente, los efectos de los antioxidantes utilizados en la práctica del ejercicio varían, y los estudios han indicado que algunas de estas sustancias pueden inducir una lesión más importante del músculo esquelético en los atletas. 7 , 8 , 9 Por lo tanto, la búsqueda de antioxidantes selectivos seguros y efectivos se ha convertido en un importante esfuerzo de investigación.

La actividad antioxidante selectiva del hidrógeno se informó por primera vez en 2007 por Ohsawa et al. 10 Posteriormente, un número significativo de estudios confirmó que el agua rica en hidrógeno, preparada disolviendo hidrógeno en agua, muestra actividad antioxidante selectiva. Actualmente, los investigadores en ciencias del deporte están prestando cada vez más atención a los efectos selectivos antioxidantes, antiinflamatorios y antiapoptóticos del hidrógeno y su regulación del entorno alcalinizante del cuerpo. 11 , 12 El efecto protector beneficioso del agua rica en hidrógeno se ha confirmado gradualmente en experimentos con animales y humanos.

La flora intestinal simbiótica humana, considerada el “segundo genoma” del cuerpo, tiene efectos significativos en la salud humana. 11 , 12 En los últimos años, los estudios han confirmado que el desequilibrio de la flora intestinal está directamente relacionado con el estrés oxidativo. 13 , 14 Los resultados de experimentos en humanos con atletas han demostrado que una mayor intensidad de ejercicio produce un aumento del estrés oxidativo en el cuerpo y, por lo tanto, una mayor incidencia de síntomas de estrés gastrointestinal. Por lo tanto, en el proceso de entrenamiento, los atletas deben beber una cantidad suficiente de agua antioxidante selectiva rica en hidrógeno para regular su flora intestinal, lo que podría tener un efecto protector en el tracto gastrointestinal y reducir las reacciones de estrés.

Participantes y métodos

Participantes y agrupación

Treinta y ocho jugadoras de fútbol juvenil de la Escuela de Deportes de Suzhou que muestran un estado saludable y ausencia de lesiones deportivas, sin ninguna preferencia alimentaria evidente, y sin una ingesta significativa informada de suplementos nutricionales y antibióticos durante 3 meses se dividieron al azar en dos grupos: grupo de control ( n = 10) y el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno ( n = 28) ( Figura 1 ). Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de cada participante antes de la admisión al protocolo, y el protocolo de estudio fue aprobado por el comité de ética de la Escuela de Deportes de Suzhou (número aprobado: SSS- EC150903 ). Este estudio sigue las pautas de los estándares consolidados de informes de ensayos (CONSORT). Durante el experimento, los atletas en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno bebieron agua rica en hidrógeno en una cantidad equivalente a la cantidad de agua normal que habían consumido previamente diariamente, mientras que los atletas en el grupo de control continuaron bebiendo agua estándar en cantidades consistentes con sus hábitos anteriores El experimento duró 2 meses. La información básica de los sujetos se muestra en la Tabla 1 .

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Diagrama de flujo de prueba.

tabla 1

Características de todas las asignaturas.

Caracteristicas Grupo de control ( n = 10) Grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno ( n = 28)
Edad (año) 13,7 ± 1,06 12,18 ± 0,86
Altura (cm) 159,1 ± 5,51 149,32 ± 8,69
Peso corporal (kg) 48,97 ± 4,56 40.15 ± 7.56
Periodo de entrenamiento (año) 3,4 ± 1,51 1.21 ± 0.6

Nota: Datos expresados ​​como la media ± DE.

Coleccion de muestra

Durante el experimento, los atletas siguieron sus regímenes dietéticos y de descanso anteriores y otros aspectos de su rutina diaria normal. El contenido del entrenamiento, la intensidad del ejercicio, la frecuencia del ejercicio y otros parámetros fueron consistentes con el régimen de entrenamiento de rutina de los atletas.

Prueba de muestra de sangre

Recolectamos muestras de 5 ml de sangre venosa (en ayunas) de los 38 atletas a una hora predeterminada por la mañana, y se tomaron muestras de 100 μL de sangre completa para medir los parámetros hematológicos en un analizador de células sanguíneas. Las muestras de sangre restantes se centrifugaron a 3000 × g durante 5 minutos. Las muestras de suero se recogieron y analizaron con un aparato de análisis bioquímico automático para determinar la hemoglobina (HGB), el nitrógeno ureico en sangre (BUN) y la creatina quinasa (CK). Luego, las muestras de suero se analizaron para determinar los índices de respuesta oxidativa (malondialdehído (MDA), superóxido dismutasa (SOD) y capacidad antioxidante total (T-AOC)) e índices inflamatorios (interleucina-1 (IL-1), interleucina-6 ( IL-6), y factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α)) usando un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas.

Análisis de secuenciación de ADNr 16S de muestras de flora intestinal

Se recogieron muestras de flora fecal de los 38 atletas de acuerdo con las especificaciones para el muestreo de heces y se almacenaron a –80 ° C. La posterior extracción de la muestra de ADN y el análisis de secuenciación de ADNr 16S se realizaron con la ayuda del Instituto de Genómica de Novagene.

análisis estadístico

Se utilizó SPSS 19.0 (IBM Corp., Armonk, NY, EE. UU.) Para el análisis estadístico. Los resultados se expresaron como la media ± DE. Las diferencias significativas entre los dos grupos se analizaron con un análisis de varianza unidireccional medido repetidamente, y el nivel de significancia se estableció en P <0.05.

Resultados

Efectos del consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno en los índices de rutina de jugadoras de fútbol juveniles

Hemoglobina

Después de 4 semanas, el HGB disminuyó de 134.3 ± 12.95 g / L a 124.00 ± 17.75 g / L en el grupo de control, mientras que en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno disminuyó de 138.74 ± 9.38 g / L a 129.59 ± 8.57 g / L . Después de 8 semanas, el HGB aumentó de 124.00 ± 17.75 g / L a 131.6 ± 25.31 g / L en el grupo de control, mientras que en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno aumentó de 129.59 ± 8.57 g / L a 139.89 ± 7.02 g / L ( Figura 2A ). La tendencia creciente y la amplitud de HGB fueron más significativas en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno ( P = 0.032).

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Cambios en HGB, BUN y CK antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno.

Nota: (A) El cambio de HGB antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno; (B) El cambio de BUN antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno; (C) El cambio de CK antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno. HGB: hemoglobina; BUN: nitrógeno ureico en sangre; CK: creatina quinasa.

Nitrógeno ureico en sangre

Después de 4 semanas, el nivel de BUN aumentó de 4,73 ± 0,88 a 4,83 ± 0,81 mM en el grupo de control, mientras que en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno cambió de 5,19 ± 0,85 a 5,17 ± 1,03 mM. Después de 8 semanas, el nivel de BUN en el grupo de control continuó aumentando, de 4.83 ± 0.81 a 5.29 ± 0.97 mM, mientras que en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno disminuyó de 5.17 ± 1.03 a 4.42 ± 0.95 mM ( Figura 2B ) . Hubo una diferencia más clara entre los dos grupos ( P = 0,887).

Creatina quinasa

Después de 4 semanas, la CK en el grupo de control aumentó de 157.3 ± 17.37 a 171.3 ± 31.96 UI, mientras que en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno disminuyó de 149.3 ± 30.43 a 135.85 ± 24.44 UI ( Figura 2C ). Después de 8 semanas, la CK disminuyó de 171.3 ± 31.96 a 129.7 ± 30.05 UI en el grupo de control y de 135.85 ± 24.44 a 119.85 ± 29.93 UI en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno ( P = 0.061).

En comparación con HGB y BUN, CK fue más sensible a los cambios en la carga de ejercicio. Estos resultados sugieren que el tratamiento con agua rica en hidrógeno ejerció un efecto un tanto para mejorar el nivel de HGB en sangre total de los atletas.

Efectos del consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno en los índices de respuesta oxidativa de jugadoras de fútbol juveniles

Malondialdehído

Después de 4 semanas, la MDA en suero disminuyó de 24.77 ± 7.32 a 16.67 ± 4.19 μM en el grupo control, mientras que disminuyó de 22.39 ± 6.20 a 13.80 ± 3.33 μM en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno. Después de 8 semanas, la MDA en suero cambió de 16.67 ± 4.19 a 15.79 ± 3.07 μM en el grupo de control y de 13.80 ± 3.33 a 12.69 ± 1.94 μM en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno, observándose diferencias significativas entre los dos grupos ( P = 0,000; Figura 3A ).

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Cambios en MDA, SOD y T-AOC antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno.

Nota: (A) El cambio de MDA antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno; (B) El cambio de SOD antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno; (C) El cambio de T-AOC antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno. MDA: malondialdehído; SOD: superóxido dismutasa; T-AOC: capacidad antioxidante total.

Superóxido dismutasa

Después de 4 semanas, el nivel de SOD en suero aumentó de 10.14 ± 2.60 a 13.14 ± 2.18 U / mL en el grupo de control y de 11.09 ± 3.17 a 14.07 ± 1.91 U / mL en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno. Después de 8 semanas, el nivel de SOD en suero en el grupo de control disminuyó de 13.14 ± 2.18 a 13.01 ± 1.08 U / mL, mientras que en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno disminuyó de 14.07 ± 1.91 a 13.69 ± 2.10 U / mL, con un significativo diferencias entre los dos grupos ( P = 0.027; Figura 3B ).

Capacidad antioxidante total

Después de 4 semanas, el T-AOC en suero aumentó de 0.8 ± 0.08 a 1.11 ± 0.17 μM en el grupo de control, mientras que el T-AOC en suero en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno cambió de 0.87 ± 0.11 a 1.17 ± 0.13 μM. Después de 8 semanas, T-AOC cambió de 1.17 ± 0.13 a 0.84 ± 0.09 μM en el grupo de control y de 1.17 ± 0.13 a 0.9 ± 0.13 μM en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno, con diferencias significativas entre los dos grupos ( P = 0.004, Figura 3C ).

Estos resultados sugieren que el tratamiento de agua rico en hidrógeno ejerció un efecto antioxidante.

Efectos del consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno en los índices inflamatorios de jugadoras de fútbol juveniles

Interleucina-1

Después de 4 semanas, el nivel de IL-1 en suero en el grupo control aumentó de 24.77 ± 7.32 a 32.56 ± 7.61 μM, y el del grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno aumentó de 24.79 ± 8.94 a 29.32 ± 7.09 μM. Después de 8 semanas, el nivel de IL-1 aumentó de 32.56 ± 7.61 a 42.94 ± 6.24 μM en el grupo de control y de 29.32 ± 7.09 μM a 34.47 ± 6.22 μM en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno, con diferencias significativas entre los dos grupos ( P = 0.002, Figura 4A ).

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Cambios en IL-1, IL-6 y TNF-α antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno.

Nota: (A) El cambio de IL-1 antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno; (B) El cambio de IL-6 antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno; (C) El cambio de TNF-α antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno. IL: interleucina; TNF-α: factor de necrosis tumoral alfa.

Interleucina-6

Después de 4 semanas, el nivel de IL-6 en suero disminuyó de 19.48 ± 2.16 a 10.53 ± 1.62 ng / L en el grupo de control y de 17.72 ± 2.1 a 8.74 ± 2.57 ng / L en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno. Después de 8 semanas, el nivel de IL-6 en suero en el grupo de control aumentó de 10.53 ± 1.62 ng / L a 24.88 ± 6.11 ng / L, mientras que en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno aumentó de 8.74 ± 2.57 a 12.37 ± 3.2 ng / L, con diferencias significativas entre los dos grupos ( P = 0.000, Figura 4B ).

Factor de necrosis tumoral-α

Después de 4 semanas, el TNF-α en suero aumentó de 20.04 ± 7.99 a 60.57 ± 10.09 μM en el grupo de control y aumentó de 20.44 ± 7.75 a 49.46 ± 11.59 μM en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno. Después de 8 semanas, el TNF-α en suero aumentó de 60.57 ± 10.09 a 132.24 ± 10.46 μM en el grupo de control y de 49.46 ± 11.59 a 107.00 ± 13.89 μM en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno, con diferencias significativas entre los dos grupos ( P = 0.000, Figura 4C ).

Estos resultados sugieren que el tratamiento con agua rica en hidrógeno ejerció un efecto antiinflamatorio.

Efectos del consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno en los componentes de la flora intestinal de las jugadoras de fútbol juvenil

Clasificación por phylum

En las muestras recogidas de los atletas después del pretratamiento con agua rica en hidrógeno, el número de Actinobacterias en el grupo de control fue mayor que el del grupo de tratamiento, y el número de Bacteroides en el grupo de control fue ligeramente menor que en el grupo de control. grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno. Además, el número de Clostridia en el grupo de control fue ligeramente mayor que en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno. Sin embargo, no hubo diferencias significativas en el número de estos grupos bacterianos después de 2 meses de tratamiento con agua rica en hidrógeno.

Clasificación por clase

En las muestras recolectadas de los atletas después del pretratamiento con agua rica en hidrógeno, el número de Actinobacterias en el grupo de control fue mayor que en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno, mientras que el número de Bacteroides en el grupo de control fue ligeramente menor que que en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno, y el número de Clostridia , Coriobacteria y Erysipelotrichia en el grupo de control fue mayor que en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno. Sin embargo, no hubo diferencias significativas en el número de estos grupos bacterianos después de 2 meses de tratamiento con agua rica en hidrógeno.

Clasificación por orden

En las muestras recolectadas de los atletas después del pretratamiento con agua rica en hidrógeno, el número de Actinobacterias en el grupo de control fue mayor que en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno, mientras que el número de Bacteroides en el grupo de control fue ligeramente menor que que en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno, y los números de Clostridia y Coriobacterias en el grupo de control fueron mayores que los del grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno. El número de Erysipelotrichia en el grupo de control fue mayor que en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno, aunque esta diferencia no fue significativa. Sin embargo, no hubo diferencias significativas en el número de bacterias relacionadas después de 2 meses de tratamiento de agua rica en hidrógeno.

Clasificación por familia

En las muestras recolectadas de los atletas después del pretratamiento con agua rica en hidrógeno, el número de Acidaminococcaceae, Bacteriodaceae, Bifidobacteriaceae, Coriobacteriaceae, Desulforibrionaceae, Erysipelotrichaceae y Ruminococcaceae fue mayor que en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno, observándose diferencias en el número de Bifidobacteriaceae, Ruminococcaceae, Coriobacteriaceae y Erysipelotrichaceae . No hubo diferencia en el número de Lachnospiraceae entre los dos grupos. El número de Prevotellaceae en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno fue mayor que el del grupo de control. Sin embargo, no hubo diferencias significativas en el número de estos grupos bacterianos después de 2 meses de tratamiento con agua rica en hidrógeno.

Clasificación por género

En las muestras recolectadas de los atletas después del pretratamiento con agua rica en hidrógeno, el número de Bifidobacterium y Oscillibacter en el grupo de control fue mayor que en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno, observándose una diferencia en el número de Bifidobacteriaceae . El número de Prevotella en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno fue mayor que el del grupo de control, aunque esta diferencia no fue significativa. No hubo diferencias significativas en el número de estos grupos bacterianos después de 2 meses de tratamiento con agua rica en hidrógeno.

Efectos del consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno en la diversidad y abundancia de la flora intestinal en jugadoras de fútbol juvenil

Se determinó el número real de unidades taxonómicas operativas (sollozos) y los índices as, chao y shannon, y luego se dibujó una curva de dilución. Los cambios registrados indicaron que los índices de sollozos, as, chao y shannon del grupo de control fueron todos más altos que los del grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno, lo que sugiere que la abundancia y diversidad de la flora intestinal en el grupo de control fueron más altas que aquellas en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno.

Después de 1 mes de tratamiento de agua rica en hidrógeno, los índices de sollozos, ace y chao fueron más altos en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno que en el grupo de control. La tendencia se invirtió ligeramente, lo que indica que la abundancia de flora intestinal fue mayor en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno que en el grupo de control. El índice shannon del grupo de tratamiento en ese momento era esencialmente el mismo que el del grupo de control, lo que indica que el tratamiento con agua rica en hidrógeno también podría mejorar la diversidad de la flora intestinal. Después de 2 meses de tratamiento con agua rica en hidrógeno, los índices de sollozos, as, chao y shannon fueron mucho más altos que los del grupo de control ( P = 0.479, P = 0.710, P = 0.369, P = 0.369). Indicando que el tratamiento con agua rica en hidrógeno puede mejorar la abundancia y diversidad de la flora intestinal ( Figura 5 ).

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Cambios en la diversidad y abundancia de la flora intestinal antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno.

Nota: (A) El cambio de sollozos antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno; (B) El cambio del índice as antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno; (C) El cambio del índice chao antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno; (D) El cambio del índice de Shannon antes y después del consumo de agua rica en hidrógeno.

Discusión

Los estudios experimentales y clínicos existentes han demostrado que los animales o los humanos solo necesitan respirar hidrógeno o beber o inyectar agua rica en hidrógeno para proteger el corazón, el cerebro, el hígado, los riñones, los pulmones y el intestino delgado de la lesión por oxidación isquémica / reperfusión o inflamatoria. después del trasplante de órganos cardíacos. 15 , 16

Los posibles efectos biológicos del hidrógeno en los deportes han llamado mucho la atención de los investigadores en ciencias del deporte. Los efectos protectores beneficiosos del agua rica en hidrógeno en el cuerpo se han confirmado gradualmente en experimentos con animales y humanos. Ostojic resumió las aplicaciones actuales del hidrógeno en el campo de los deportes, enfatizando que el hidrógeno 1) puede eliminar efectivamente una gran cantidad de radicales libres dañinos generados a través del movimiento, mejorando así la capacidad antioxidante; 2) es un agente alcalinizante efectivo en el ambiente interno que puede inhibir efectivamente la acidificación de la sangre inducida por la acumulación de ácido láctico en los deportes; y 3) es una molécula de señalización gaseosa importante que puede participar en procesos reguladores fisiológicos tales como procesos antiinflamatorios, antiapoptóticos y anti-autofagia. 17 , 18 Esta regulación no involucra la misma vía de señalización que el estrés antioxidante.

Análisis del efecto del consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno en los índices de rutina de jugadoras de fútbol juveniles.

HGB es uno de los indicadores clásicos que refleja el nivel de ejercicio de resistencia. El cambio de HGB después de 4 semanas fue causado por aumentos en la cantidad o intensidad de ejercicio y factores estacionales durante el entrenamiento de invierno. El nivel de HGB comenzó a aumentar gradualmente, lo que sugiere que los atletas se habían adaptado bien a la carga de entrenamiento invernal. El aumento en el nivel de HGB fue mayor en general en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno sugirió que el tratamiento de agua rico en hidrógeno a largo plazo podría ayudar a aumentar el nivel de HGB.

El nitrógeno ureico es el producto final del metabolismo de las proteínas. La participación del catabolismo proteico en el suministro de energía aumenta durante el ejercicio a largo plazo y de alta intensidad, lo que aumenta la cantidad de nitrógeno ureico en la sangre y la orina con una mayor descomposición de proteínas y aminoácidos. El cambio en el nivel de BUN de los 38 atletas aumentó ligeramente debido al entrenamiento de invierno y los factores estacionales. Después de 8 semanas, la disminución en el nivel de nitrógeno de urea en suero y el aumento en el nivel de HGB indicaron que el tratamiento a largo plazo con agua rica en hidrógeno tiene efectos beneficiosos sobre las funciones fisiológicas de los atletas.

La CK es la enzima clave en el metabolismo energético en las células del músculo esquelético, cuya actividad afecta directamente la intensidad máxima a corto plazo de la capacidad de ejercicio. Después de una carga muscular de alta intensidad, el dolor muscular y los niveles de CK en suero están altamente y positivamente correlacionados. Clarke y col. 37 encontraron que el nivel de CK en el suero de los atletas profesionales de rugby es notablemente alto. La CK es un índice importante que refleja la carga de ejercicio, particularmente la que sufre el músculo esquelético. Por lo tanto, CK podría reflejar indirectamente los niveles de lesión y reparación activa de la ultraestructura del músculo esquelético.

Después de 8 semanas, el nivel de CK en suero tanto en el control como en los grupos de tratamiento de agua ricos en hidrógeno continuó disminuyendo.

Análisis del efecto del consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno en la respuesta oxidativa sérica de las jugadoras de fútbol juveniles.

Tsubone y col. 19 compararon los efectos de beber agua rica en hidrógeno en los niveles de estrés oxidativo y metabolitos antioxidantes en el suero de los caballos de pura sangre británicos y descubrieron que el tratamiento con agua rica en hidrógeno tenía un efecto antioxidante beneficioso. Aoki y col. 20 realizaron estudios en jugadores de fútbol y mostraron que beber agua rica en hidrógeno durante 1 semana podría reducir la fatiga del ejercicio y la acumulación de ácido láctico después del ejercicio, pero no tuvo un efecto significativo en el índice de respuesta oxidativa.

Li y col. 21 mostraron que el agua rica en hidrógeno podría prolongar significativamente la duración del ejercicio antes del agotamiento en ratas y mejorar su capacidad de ejercicio, lo que indica un efecto antifatiga significativo. Zhao y Zhang 22 mostraron que la suplementación de agua rica en hidrógeno en diferentes momentos antes, durante y después del ejercicio ejerció efectos protectores significativos contra las lesiones por estrés oxidativo en los atletas de natación durante el ejercicio de alta intensidad. Esta suplementación de agua rica en hidrógeno puede reducir la producción de radicales libres excesivos y mejorar la actividad de las enzimas antioxidantes y la capacidad antioxidante del cuerpo, promoviendo así la recuperación física después del ejercicio de alta intensidad. Hu y Zhang 23 mostraron que el entrenamiento intermitente de alta intensidad aumenta la concentración de O 2  , • OH y H 2 O 2 . El agua rica en hidrógeno puede mejorar significativamente la inhibición del cuerpo de O 2  y • OH, mostrando una mayor tasa de inhibición de • OH, reflejando completamente su efecto antioxidante selectivo. Li y col. 24 descubrieron que el tratamiento con agua rica en hidrógeno podría reducir efectivamente la lesión por estrés oxidativo inducida en el músculo esquelético por el ejercicio intenso mientras mejora la ultraestructura muscular. Wang y col. 25 informaron que el tratamiento con agua rica en hidrógeno podría regular la expresión de SIRT3, mejorar la actividad de las enzimas antioxidantes y reducir la respuesta inflamatoria después del ejercicio centrífugo.

La MDA es uno de los indicadores clásicos que refleja el nivel de peroxidación lipídica. Después de 8 semanas, la diferencia de MDA en suero entre los dos grupos fue significativa, sugirió que el tratamiento a largo plazo con agua rica en hidrógeno ejerce un efecto antioxidante.

La SOD es uno de los indicadores clásicos que refleja la capacidad antioxidante de eliminación de radicales libres. Los niveles de SOD de los grupos de control y de tratamiento de agua rica en hidrógeno aumentaron ligeramente después de 4 semanas. Y el nivel medio de SOD en suero del grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno fue consistentemente más alto que el grupo de control después de 8 semanas.

Las sustancias antioxidantes séricas se pueden dividir en el sistema antioxidante enzimático y el sistema antioxidante no enzimático. El sistema antioxidante enzimático involucra principalmente sustancias como SOD, glutatión peroxidasa, glutatión reductasa y catalasa. El sistema antioxidante no enzimático involucra principalmente sustancias solubles en agua, como vitamina C, bilirrubina, vitamina E liposoluble, coenzima Q, carotenoides y antioxidantes flavonoides. En términos de su función, las sustancias antioxidantes del suero se pueden dividir en tres tipos: antioxidantes preventivos; antioxidantes de tipo captura; y reparación y regeneración de antioxidantes. La capacidad antioxidante total representa la suma de las sustancias y funciones anteriores.

Los cambios observados en el T-AOC en suero sugirieron que 4 semanas de tratamiento con agua rica en hidrógeno del grupo mejoraron la capacidad de eliminación de radicales libres de los antioxidantes. Estos resultados sugieren que el tratamiento a largo plazo con agua rica en hidrógeno ejerce un efecto antioxidante.

Análisis del efecto del consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno en los índices inflamatorios séricos de futbolistas juveniles.

Los factores inflamatorios aumentarán y la inflamación se intensificará durante el ejercicio debido al aumento en el consumo de energía, los radicales libres y la intensificación del estrés oxidativo. Sin embargo, hay tres mecanismos antiinflamatorios que pueden desplegarse durante el ejercicio. 1) El ejercicio puede aumentar el consumo de energía, lo que reduce el volumen de grasa visceral y alivia la infiltración de grasa en los linfocitos inflamatorios. 2) El ejercicio puede aumentar efectivamente la producción y liberación de citocinas antiinflamatorias derivadas de los músculos durante la contracción del músculo esquelético; El músculo esquelético representa el 35-45% del peso corporal total, y no se pueden ignorar los efectos reguladores de este importante órgano endocrino en la homeostasis humana. 3) El ejercicio puede reducir eficazmente la expresión del receptor tipo toll en la superficie de la membrana de los monocitos y macrófagos, lo que puede conducir a una disminución de la respuesta aguas abajo, incluida una menor secreción de agentes inflamatorios, una disminución de la expresión de complejos de compatibilidad en los órganos principales y una disminución de Mecules estimulantes. 26 , 27 Estos tres efectos pueden garantizar que los niveles de factores de agentes inflamatorios en atletas que participan en ejercicio extenuante no aumenten e incluso disminuyan. Sin embargo, el efecto del estrés oxidativo en el cuerpo no se debilitará. Después de 8 semanas de tratamiento con agua rica en hidrógeno, los niveles de IL-1, IL-6 y TNF-α en el grupo de tratamiento de agua rica en hidrógeno fueron más bajos que los del grupo de control y con diferencias significativas entre los dos grupos. En comparación con los cambios mencionados anteriormente en los índices de estrés oxidativo, el tratamiento a largo plazo con agua rica en hidrógeno mostró un efecto antiinflamatorio más fuerte además de un efecto antioxidante.

Análisis del efecto del consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno en los componentes de la flora intestinal de las jugadoras de fútbol juveniles.

El análisis de los componentes estructurales de la flora intestinal en diferentes niveles de clasificación en los dos grupos mostró algunas diferencias entre los dos grupos en diferentes etapas del experimento. Sin embargo, no hubo cambios significativos en los componentes estructurales de la flora entre los dos grupos en términos de la respuesta oxidativa y el efecto antiinflamatorio. Estos resultados sugieren que dos meses de tratamiento con agua rica en hidrógeno no cambiaron significativamente los componentes estructurales de la flora intestinal de las jugadoras de fútbol juveniles. Las diferencias en la composición de la flora entre los dos grupos son un resultado esperado de las diferencias en la edad, particularmente con respecto al número de años de entrenamiento.

En 2007, Ohsawa et al. 10 sugirieron que la actividad antioxidante selectiva del agua rica en hidrógeno, y particularmente su eliminación selectiva de • OH, es superior a la de los antioxidantes tradicionales, mientras que su capacidad antioxidante general es mucho menor que la de los antioxidantes tradicionales. Por lo tanto, el efecto de 2 meses de tratamiento con agua rica en hidrógeno en la regulación de la flora intestinal también fue mucho menor que el de los suplementos establecidos como el resveratrol, la fibra dietética antioxidante de la uva, los suplementos de selenio, la antocianina y los polifenoles de la cáscara de granada. 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33

Análisis del efecto del consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno en la diversidad y abundancia de la flora intestinal en jugadoras de fútbol juvenil

Como sistema microecológico complejo y variable, la flora intestinal sufre cambios constantes en su equilibrio dinámico. La riqueza y diversidad de sus componentes son indicadores importantes de la salud de este sistema ecológico. 34 La riqueza de la flora intestinal en pacientes con trastorno inflamatorio intestinal disminuye en personas mayores y obesas. 35 Le Chatelier y col. 36 compararon la composición de la flora intestinal de 123 daneses no obesos y 169 obesos y descubrieron que la riqueza de la flora intestinal de estos dos grupos difería, al igual que la cantidad de genes en su flora intestinal. Se descubrió que las personas con una riqueza de flora intestinal más baja exhibían características de obesidad más significativas, resistencia a la insulina y trastornos metabólicos lipídicos, así como fenotipos inflamatorios más graves. 35 , 36

Como un factor estresante fuerte, el entrenamiento deportivo profesional a largo plazo y de alta intensidad finalmente tiene un impacto correspondiente en la flora intestinal. Clarke y col. 37 encontraron que los atletas profesionales de rugby exhibieron una flora intestinal más abundante en sus intestinos en comparación con los grupos de control de individuos con un índice de masa corporal (IMC) <25 o IMC> 28. En las muestras de los atletas profesionales de rugby, el total de microorganismos identificados provino de 22 phyla, 68 familias y 113 géneros. En el grupo de control con un IMC <25, se detectaron un total de 11 filos, 33 familias y 65 géneros de microorganismos, mientras que los microorganismos en el grupo de control con un IMC> 28 provenían de 9 filos, 33 familias y 61 géneros. . La riqueza y diversidad de la flora intestinal fue más baja en individuos obesos, mientras que los atletas profesionales exhibieron los niveles más altos de riqueza y diversidad.

Antes del tratamiento con agua rica en hidrógeno, la riqueza y diversidad de la flora intestinal era mayor en el grupo de control (3,4 ± 1,51 años de entrenamiento) que en el grupo de tratamiento (1,21 ± 0,6 años de entrenamiento), y el período de entrenamiento fue el factor principal que conduce a esta diferencia. Las personas que tuvieron un período de entrenamiento más largo exhibieron una mayor riqueza y diversidad en su flora intestinal; Esta tendencia es consistente con los resultados de Clarke et al. 37

Después de 4 semanas de tratamiento con agua rica en hidrógeno, la tendencia se invirtió ligeramente. La riqueza y diversidad de la flora intestinal fue mayor en los atletas que tuvieron un período de entrenamiento más corto que aquellos que tuvieron un período de entrenamiento más largo. Este hallazgo indicó que beber agua rica en hidrógeno durante un largo período de tiempo puede desempeñar un papel importante en la mejora de la riqueza y diversidad de la flora intestinal. Al mismo tiempo, los niveles séricos de MDA, IL-1, IL-6 y TNF-α disminuyeron en el grupo de tratamiento, y el nivel de SOD, T-AOC aumentó. Dichos cambios están estrechamente relacionados con los cambios en la riqueza y diversidad de la flora intestinal.

Después de 8 semanas de tratamiento con agua rica en hidrógeno, la riqueza y diversidad de la flora intestinal fue aún mayor en los atletas que tuvieron un período de entrenamiento más corto que en las personas de control que tuvieron un entrenamiento más largo. Además, los niveles séricos de MDA, IL-1, IL-6 y TNF-α disminuyeron, y los niveles de HGB SOD, T-AOC aumentaron en varios grados en el grupo de tratamiento de agua rico en hidrógeno. La tendencia de cambios favorables de los índices de función motora, el índice de respuesta oxidativa y los índices de factores inflamatorios fueron casi consistentes con los cambios en la riqueza y diversidad de la flora intestinal.

Los resultados anteriores mostraron que el consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno no solo ejerce ciertos efectos antioxidantes y antiinflamatorios, sino que también mejora la diversidad y abundancia de la flora intestinal de los sujetos.

Med Gas Res . 2018 octubre-diciembre; 8 (4): 135–143.
Publicado en línea el 9 de enero de 2019 doi: 10.4103 / 2045-9912.248263
PMCID: PMC6352569
PMID: 30713665
Efectos del consumo a largo plazo de agua rica en hidrógeno sobre la actividad antioxidante y la flora intestinal en jugadoras de fútbol juvenil de Suzhou, China
Ji-Bin Sha , 1, 2 Shuang-Shuang Zhang , 1, 6 Yi-Ming Lu , 1 Wen-Jing Gong , 1 Xiao-Ping Jiang , 3 Jian-Jun Wang , 3 Tong-Ling Qiao , 4 Hong-Hong Zhang , 4 Min-Qian Zhao , 3 Da-Peng Wang , 3 Hua Xia , 4 Zhong-Wei Li , 5 Jian-Liang Chen , 5 Lin Zhang , PhD, 6, * y Cheng-Gang Zhang , PhD 1, *

Notas al pie

Financiación: El estudio fue apoyado por el Proyecto Nacional de Investigación Básica de China (Programa 973), No. 2012CB518200 (para ZCG), el Programa General de la Fundación de Ciencias Naturales de China, No. 81371232, 81573251 (para ZCG), y Programas clave especiales para ciencia y tecnología de China, No. 2012ZX09102301-016 y 2014ZX09J14107-05B (a ZCG).

Conflictos de interés

No hay conflicto de interes.

Soporte financiero

El estudio fue apoyado por el Proyecto Nacional de Investigación Básica de China (Programa 973), No. 2012CB518200, el Programa General de la Fundación de Ciencias Naturales de China, No. 81371232, 81573251, y los Programas Claves Especiales para Ciencia y Tecnología de China, No. 2012ZX09102301-016, 2014ZX09J14107-05B.

Declaración de la junta de revisión institucional

La aprobación de la junta de revisión institucional de Suzhou Sports School se obtuvo para este estudio.

Declaración de consentimiento del participante

Los autores certifican que han obtenido los formularios de consentimiento de los participantes. En el formulario, los participantes han dado su consentimiento para que sus imágenes y otra información clínica sean reportadas en la revista. Los participantes entienden que sus nombres e iniciales no se publicarán y se harán los esfuerzos necesarios para ocultar su identidad, pero no se puede garantizar el anonimato.

Declaración informativa

Este estudio sigue las pautas de los estándares consolidados de informes de ensayos (CONSORT).

Declaración de bioestadística

Los métodos estadísticos de este estudio fueron revisados ​​por el bioestadístico del Laboratorio Estatal de Proteómica, Centro de Investigación de Salud Mental y Cognitiva, Beijing, China.

Acuerdo de licencia de copyright

El Acuerdo de licencia de copyright ha sido firmado por todos los autores antes de su publicación.

Declaración de intercambio de datos

Los conjuntos de datos analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente a solicitud razonable.

Control de plagio

Comprobado dos veces por iThenticate.

Revisión por pares

Revisado por pares externamente.

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Los artículos de Medical Gas Research se proporcionan aquí por cortesía de Wolters Kluwer – Medknow Publications

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