趙超，祝筱姬，張春梅，任婧婧，張定益，郭思潤，王莉莉，竇寧

飛行訓(xùn)練前后飛行員血清鐵和血紅蛋白及膽紅素的變化

趙超，祝筱姬，張春梅，任婧婧，張定益，郭思潤，王莉莉，竇寧

目的檢測戰(zhàn)斗機(jī)飛行員飛行訓(xùn)練前后血清鐵、血紅蛋白、膽紅素生化指標(biāo)變化，探討其指標(biāo)與冠狀動脈疾病發(fā)生的相關(guān)性。方法飛行員組為殲轟-7飛行員40名，對照組為地勤人員40名，在飛行前和飛行后分別采取肘靜脈血標(biāo)本進(jìn)行檢測分析。結(jié)果血清鐵在1、2、3次飛后與飛前比較顯著降低（P＜0.01）；血紅蛋白在1、2、3次飛后與飛前比較顯著降低（P＜0.01，P＜0.05）；膽紅素在1、2、3次飛后比飛前顯著降低（P＜0.01），結(jié)論殲轟-7飛行員飛行訓(xùn)練后血清鐵、血紅蛋白、膽紅素水平隨著飛行強(qiáng)度的增加而降低加重，但這種生化指標(biāo)的變化仍在正常生理范圍。長期和反復(fù)的狀態(tài)，可能會成為飛行員容易發(fā)生冠狀動脈疾病的危險(xiǎn)因素之一。

飛行員；飛行訓(xùn)練；血清鐵；血紅蛋白；膽紅素

血清鐵、血紅蛋白、膽紅素三者之間存在密切相關(guān)性，其中血清鐵是合成后兩者的重要元素。研究表明，高強(qiáng)度運(yùn)動會影響機(jī)體血清鐵、血紅蛋白、膽紅素的生理代謝[1-3]。飛行訓(xùn)練屬一種特殊環(huán)境的運(yùn)動，機(jī)體內(nèi)血清鐵的代謝會受加速度、低氣壓缺氧、體液丟失、應(yīng)激等多因素的影響[4-6]。飛行訓(xùn)練前后飛行員血清鐵、血紅蛋白、膽紅素生化指標(biāo)變化如何，國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道甚少。本研究通過對高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員飛行訓(xùn)練前后血清鐵、血紅蛋白、膽紅素生化指標(biāo)的檢測，以探討飛行員生化指標(biāo)的變化與冠狀動脈疾病的發(fā)生有無相關(guān)性。

1 對象與方法

1.1 研究對象飛行員組：飛行員40名，男性，年齡24～44歲，身高168～178 cm，體重60～85 kg，飛行總時(shí)間300～4 400 h。飛機(jī)種類為殲轟-7。飛行高度5 km，飛行載荷4 G，飛行時(shí)間80 min/次，飛行間隔時(shí)間20 min。飛行時(shí)戴頭盔、穿載荷服、吸混合氧。地勤組：地勤人員40名，男性，年齡22～44歲，身高165～180 cm，體重60～87 kg。所有人員既往身體健康，無血液系統(tǒng)疾病史，平時(shí)堅(jiān)持體育鍛煉，近1周內(nèi)未服用各種藥物。

1.2 檢測方法

1.2.1 標(biāo)本采集飛行員40名，上午飛行訓(xùn)練登機(jī)前1 h和每次飛行訓(xùn)練結(jié)束離機(jī)后10 min抽取肘靜脈血4 ml。地勤人員40名，早晨8：00抽取肘靜脈血4 ml。將1 ml靜脈血沿管壁緩慢注入含1.5～2.0 mg/dl的EDTA－K2抗凝試管內(nèi)，輕輕顛倒混勻，2 h內(nèi)完成血細(xì)胞檢測分析；將3 ml靜脈血緩緩注入干燥試管，離心分離血清，3 h內(nèi)完成血清鐵和膽紅素的檢測分析。

1.2.2 檢測方法血紅蛋白采用日本Sysmex公司產(chǎn)XT-2000i全自動血細(xì)胞分析儀及配套試劑按儀器操作說明書規(guī)范進(jìn)行；血清鐵和膽紅素采用瑞士Roche公司產(chǎn)MODULAR P800型全自動生化分析儀及原裝配套試劑盒按儀器操作說明書規(guī)范進(jìn)行。

2 結(jié)果

血清鐵在1、2、3次飛后，與地勤組和飛前比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.01）；血紅蛋白在1、2、3次飛后，與地勤組和飛前比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.01，P＜0.05）；膽紅素在1、2、3次飛后，與地勤組和飛前比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.01），見表1。

表1 飛行訓(xùn)練前后血紅蛋白、血清鐵和膽紅素檢測結(jié)果（±s，n＝40）

表1 飛行訓(xùn)練前后血紅蛋白、血清鐵和膽紅素檢測結(jié)果（±s，n＝40）

與飛前比較，*P＜0.01，#P＜0.05

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3 討論

在生理狀態(tài)下，轉(zhuǎn)鐵蛋白僅1/3與鐵結(jié)合，稱血清鐵。鐵是人體代謝的重要元素，在紅細(xì)胞生成中起重要作用，亦參與多種其它細(xì)胞代謝過程。鐵調(diào)素是鐵代謝的調(diào)節(jié)激素，它可抑制腸道鐵的吸收和單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)鐵釋放[7]。研究證明，長時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動會導(dǎo)致鐵丟失增多及鐵分布紊亂[8-10]。人體的80%～85%血紅蛋白源于衰老紅細(xì)胞。正常血紅蛋白由血紅素和珠蛋白組成，而血紅素由卟啉和鐵合成[11]。大運(yùn)動量可破壞機(jī)體內(nèi)的鐵平衡，引起鐵缺乏，血紅蛋白含量降低，二者呈正相關(guān)[12]。人體內(nèi)的膽紅素主要來自血紅蛋白的分解。正常成人，每天約有6 g血紅蛋白轉(zhuǎn)化為膽紅素。血紅蛋白首先分解為珠蛋白和血紅素。珠蛋白進(jìn)一步被分解為氨基酸而被利用；血紅素在血紅素加氧酶的催化下，轉(zhuǎn)變?yōu)槟懢G素[13]。膽綠素在膽綠素還原酶催化下，還原成膽紅素。膽紅素具有毒性，可引起大腦不可逆損害。膽紅素能夠抑制氧化低密度脂蛋白的產(chǎn)生，保護(hù)血管內(nèi)皮功能，避免氧化低密度脂蛋白引起補(bǔ)體活化和炎癥反應(yīng)帶來的損傷，阻止或減慢動脈粥樣硬化的進(jìn)程[14]。研究表明，血紅素氧合酶1促進(jìn)鐵的釋放，可改變鐵在體內(nèi)的儲存分布，加速鐵蛋白的合成，保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞免受氧化損傷[15]?？梢?，血清鐵、血紅蛋白、膽紅素的代謝過程是機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要組成部分，使機(jī)體在抗氧化、抗缺氧、抗炎癥、抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

Specich等[6]研究發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動應(yīng)激狀態(tài)下，機(jī)體受血流變學(xué)作用、應(yīng)激反應(yīng)、免疫反應(yīng)、炎癥參與，鐵等微量元素會發(fā)生異常變化，其機(jī)制仍不清楚。近期對一組運(yùn)動員高強(qiáng)度訓(xùn)練后的檢測數(shù)據(jù)表明，血清鐵、血紅蛋白、膽紅素水平均明顯下降，證實(shí)了血清鐵、血紅蛋白、膽紅素代謝三者間的相互依賴性[16-18]。胡德永等[19]報(bào)道，戰(zhàn)斗機(jī)飛行員血清鐵、血紅蛋白、膽紅素水平均明顯低于正常對照組。認(rèn)為高性能戰(zhàn)斗機(jī)對機(jī)體會產(chǎn)生持續(xù)高加速度、高加速度增長率、高角加速度、高認(rèn)知負(fù)荷、高視角負(fù)荷、留空時(shí)間長、在場時(shí)間長等不利影響，對血清鐵濃度轉(zhuǎn)鐵蛋白的生成影響之大。結(jié)果提示，膽紅素與血紅蛋白呈正相關(guān)，與血清鐵無相關(guān)性；血紅蛋白與血清鐵呈正相關(guān)。Kraml等[15]研究證實(shí)，機(jī)體鐵儲備與動脈硬化癥存在相關(guān)性。鐵與鐵蛋白結(jié)合在催化劑的作用下形成氧自由基形式，引起動脈硬化癥脂蛋白增多。結(jié)果推斷，高血清鐵蛋白在氧化應(yīng)激作用下，可能成為冠狀動脈疾病的危險(xiǎn)因素。正如Schwerner所指出的，機(jī)體處在低血清鐵和膽紅素水平，可增加冠狀動脈疾病發(fā)生概率[20，21]。

本文結(jié)果顯示，飛行訓(xùn)練后飛行員血清鐵、血紅蛋白、膽紅素均較飛前顯著降低（P＜0.01），且隨飛行強(qiáng)度的增加而降低。飛行員與地勤人員亦有顯著性差異（P＜0.01，P＜0.05）。本文結(jié)果與國內(nèi)報(bào)道一致[22]。結(jié)果提示，戰(zhàn)斗機(jī)升空進(jìn)行高速機(jī)動飛行時(shí)，飛行員會受到正加速度、低氣壓、振動、吸純氧、噪聲、輻射、精神緊張等諸多因素影響，機(jī)體易發(fā)生“氧化應(yīng)激反應(yīng)”，血紅素氧合酶1系統(tǒng)不能被有效激活，或活性降低，使一氧化碳、鐵離子及膽綠素生成減少，從而合成膽紅素減少。膽紅素水平的降低，隨之機(jī)體抗炎及抗氧化能力下降，對血管內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)作用功能減退，這樣會促進(jìn)動脈粥樣硬化形成，增加冠狀動脈疾病發(fā)生的可能性。本文中飛行員的指標(biāo)變化均在正常的生理可調(diào)控范圍內(nèi)，但長期和反復(fù)的“疊加效應(yīng)”，可能會成為飛行員容易發(fā)生冠狀動脈疾病的危險(xiǎn)因素之一。因此，應(yīng)引起高度重視，采取干預(yù)措施，對保障飛行安全，減少冠心病發(fā)生的危險(xiǎn)因素及延長飛行員的飛行壽命具有重要意義。

[1]Malicevic S,Nesic D,Rosic I.Seasonal alterations in serum iron levels in elite football players[J].Srp Arh Celok Lek,2008,136(9-10):524-528.

[2]Burge CM.Hemoglobin in exercise adaptation[J].Exerc Sport Sci Rev,2010,38(2):41.

[3]Hirai N,Horiguchi S,Ohta M,et al.Elevated urinary biopyrrin excretion and oxidative bilirubin metabolism during 24-hour ultramarathon running[J].Rinsho Byori,2010,58(4):313-318.

[4]Beutler E，Hoffbrand AV，Cook JD.Iron deficiency and overload[J].Hematology Am Soc Hematol Educ Program，2003:40-61.

[5]Grosbois B，Decaux O，Cador B，et al.Human iron deficiency[J].Bull Acad Natl Med，2005,189(8):1649-1663.

[6]Specich M，Pineau A，Ballereau F.Minerals，trace elements and related biological variable in athletes and during physical activity[J].Clin Chim Acta，2001,312(1-2):1-11.

[7]Wood S，張興榮.鐵代謝[J].國外醫(yī)學(xué)消化系統(tǒng)分冊，1990，10(3):174-175.

[8]聶集林，劉君雯.運(yùn)動對鐵代謝及鐵調(diào)素的影響研究[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2011，38(3):444-445.

[9]曹建民，田野，趙杰修，等.運(yùn)動與鐵代謝[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，26(3):331-335.

[10]薛統(tǒng)，高欣.不同營養(yǎng)干預(yù)對運(yùn)動性貧血大鼠紅細(xì)胞及鐵代謝指標(biāo)的影響[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，32(8):62-64.

[11]李蓉生.正常鐵代謝及血紅蛋白的合成[J].中國全科醫(yī)學(xué)，2006，9(19):1579-1580.

[12]林文弢，徐國琴，翁錫全.遞增負(fù)荷運(yùn)動引起運(yùn)動性血紅蛋白低下的特點(diǎn)及機(jī)制[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，34(5):52-59.

[13]Doré S,Takahashi M,Ferris CD,et al.Bilirubin,formed by activation of heme oxygenase-2,protects neurons against oxidative stress injury[J].Proc Natl Acad Sci U S A,1999,96(5):2445-2450.

[14]Kawamura K，Ishikawa k，Wada Y，et al.Bilirubin from heme oxygenase-1 attenuates vascular endothelial activation and dysfunction[J].Thromb Vasc Biol，2005,25(1):155-160.

[15]Kraml P，Potockova J，Koprivova H，et al.Ferritin，oxidative stress and corconary atherosclerosis[J].Vnitr Lek，2004,50(3):197-202.

[16]McClung JP,Karl JP,Cable SJ,et al.Longitudinal decrements in iron status during military training in female soldiers[J].Br J Nutr,2009,102(4):605-609.

[17]Schumacher YO,Wenning M,Robinson N,et al.Diurnal and exercise-related variability of haemoglobin and reticulocytes in athletes[J].Int J Sports Med,2010,31(4):225-230.

[18]Fallon KE.The clinical utility of screening of biochemical parameters in elite athletes:analysis of 100 cases[J].Br J Sports Med,2008，42(5):334-337.

[19]胡德永，王建國，張雷，等.戰(zhàn)斗機(jī)飛行員血清膽紅素與血清鐵蛋白等指標(biāo)的相關(guān)性研究[J].中國療養(yǎng)醫(yī)學(xué)，2011，20(1):3-5.

[20]Schwerner HA，Jackson WG，Tolan G，et al.Association of low serum concentration of bilirubin with increased risk of coronary artery disease[J].Clin Chem，1994,40(1):18-23.

[21]Schwertner HA,Fischer JR Jr.Comparison of various lipid,lipoprotein,and bilirubin combinations as risk factors for predicting coronary artery disease[J].Atherosclerosis,2000,150(2):381-387.

[22]宋明輝，曹國強(qiáng)，張麗梅，等.飛行員血清膽紅素與血脂水平變化的關(guān)系[J].中華航空航天醫(yī)學(xué)雜志，2006,17(1):51-52.

[2011-06-17收稿，2011-07-19修回]

Changes of serum iron,hemoglobin,bilirubin metabolism pre-and post-flight training of pilots

ZHAO Chao,ZHU Xiao-ji,ZHANG Chun-mei,et al.
Department of Med.Laboratory,the 89th Hospital of PLA,Weifang,Shandong 261021,China

ObjectiveTo determine changes of serum iron,hemoglobin,bilirubin biochemical indicators before and after flight training of pilots the and its relativity to coronary artery disease.MethodsThe serum iron,hemoglobin,bilirubin indexes of 40 pilots were detected at pre-and post-flight;at same time the 40 ground crews as control group.ResultsSerum iron of the 1st postflight,the 2nd postflight,the 3rd postflight were significantly lower than preflight(P<0.01).Hemoglobin of the 1st postflight,2nd postflight,3rd postflight were significantly lower than preflight(P<0.01,P<0.05).Bilirubin of the 1st post-flight,the 2nd post-flight,the 3rd post-flight were significantly lower than preflight(P<0.01).ConclusionFor JH-7 pilots postflight training serum iron,hemoglobin,bilirubin level are more lower along with the flight strength increases,but the biochemical indicators are in the normal physiological range.Long-term and repeated status may make pilots susceptible to risk factors of coronary artery disease.

Pilot;Flight training;Serum iron;Hemoglobin;Bilirubin

R852

A

261021山東濰坊，89醫(yī)院檢驗(yàn)科（趙超，張春梅，任婧婧），呼吸科（祝筱姬）；261051山東濰坊，94303部隊(duì)醫(yī)院（張定益，郭思潤，王莉莉，竇寧）

祝筱姬，Email:xiaojizhu@163.com

[本文編輯：韓仲琪王慶法]