西藏登山運(yùn)動員ABO血型分布特征與心、肺功能之間的關(guān)系

巴桑卓瑪，尼瑪次仁，尼瑪玉珍，卡增旺姆，羅布占堆，央啦，羅布桑培，扎西桑珠，拉姆，貢嘎蘭孜，邊巴，崔超英

1.Medical Scholl of Tibet University，Lhasa 850002，China；2.Tibet mountaineering guide school，Lhasa 850000，China；3.Tibet Autonomous Region People＇s Hospital，Lhasa 850000，China；4.Nagqu Center for Disease Control，Tibet Autonomous Region 852000，China.

西藏地處世界屋脊，平均海拔4 000m以上，是除“南極”、“北極”之外的世界“第三極”。西藏自治區(qū)登山隊創(chuàng)建于1960年，是我國目前惟一的專業(yè)登山運(yùn)動隊。50多年間，這支創(chuàng)造了眾多奇跡的世界頂級登山隊，承擔(dān)了大量國家登山任務(wù)，積極參與科學(xué)考察、科學(xué)探險和國際交流合作等活動。先后兩次完成了世界最高峰（珠穆朗瑪峰）的測高任務(wù)，先后有161人、300多人次登上珠穆朗瑪峰，開創(chuàng)了世界登山歷史上以團(tuán)隊形式成功登頂世界14座海拔8 000m以上獨立山峰的紀(jì)錄。確保了西藏登山事業(yè)國內(nèi)領(lǐng)先、國際著名的地位［7］。

研究證實，人的運(yùn)動能力受到很多遺傳因素的影響，表現(xiàn)出很大的個體差異。有研究表明，高原人群在低氧狀態(tài)下，其多種代謝功能和運(yùn)動能力與平原人群在低海拔時的狀態(tài)近似或一致［18］。近年的研究結(jié)果也從分子遺傳學(xué)角度證明了藏族人群存在優(yōu)于其他民族的高原適應(yīng)性［17，19，20］，這吸引了眾多研究團(tuán)隊的研究和 關(guān)注。高原 低氧環(huán)境對人類生存形成極大挑戰(zhàn)，然而藏族運(yùn)動員能在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動，更是適應(yīng)者中的佼佼者。法國著名高山向?qū)?jīng)說：“沒有人能像他們一樣擁有與生俱來的攀登雪峰的本領(lǐng)?！蹦敲矗麄兊倪@些能力是否真的與遺傳素質(zhì)相關(guān)呢？目前為止，有關(guān)西藏登山運(yùn)動員的遺傳素質(zhì)與運(yùn)動能力的研究在國內(nèi)、外鮮有報道。

血型作為一項重要的遺傳學(xué)指標(biāo)，是典型的質(zhì)量性狀，完全受遺傳基因的控制，其遺傳度為100%，不僅具有終生不變的穩(wěn)定性，而且還有檢測方法的簡便性和經(jīng)濟(jì)性，因而，在體育科研中已得到廣泛的應(yīng)用。研究證明血型的遺傳因素總是能夠客觀地體現(xiàn)出某種血型在某一項素質(zhì)或?qū)ｍ椛暇哂械锰飒毢竦南忍爝z傳優(yōu)勢［4-6，12，16］。因此，研究者選擇西藏登山運(yùn)動員這一特殊群體，對其血型分布特征進(jìn)行了調(diào)研，并分析了血型與一些低氧運(yùn)動相關(guān)的較為明顯的表型特征（心功能、肺功能、血氧飽和度、紅細(xì)胞、血紅蛋白等）之間的關(guān)系，以探討人類血型與低氧運(yùn)動能力之間的關(guān)聯(lián)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

采集了西藏自治區(qū)115名登山運(yùn)動員的樣本（包括西藏登山隊、西藏登山學(xué)校和西藏圣地登山公司的運(yùn)動員）。

1.2 研究方法

1.依據(jù)文獻(xiàn)和研究內(nèi)容自行設(shè)計問卷調(diào)查表，內(nèi)容包括姓名、性別、年齡、民族、籍貫等，并簽訂知情同意書；ABO血型系統(tǒng)的分型；臺式血壓儀檢測血壓；Nellcor NPB-40（USA）檢測血氧飽和度；SYSMEXpocH-100i型全自動三分類血液分析儀（Japan）檢測紅細(xì)胞數(shù)、血紅蛋白和紅細(xì)胞壓 積；SPIDA5 （Micro Medical Limited，Kent，ME1 2AZ，UK）檢測肺功能；ACUSON CA94043型超聲診斷儀（USA）按照常規(guī)方法進(jìn)行M型、二維及彩色多普勒超聲檢測，根據(jù)儀器提供的測量軟件獲得各項心功能指標(biāo)。

2.為了使研究結(jié)果可信，采用了以下措施：1）設(shè)計統(tǒng)一的調(diào)查表；2）對調(diào)查人員進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)，統(tǒng)一調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)，且每項測量數(shù)據(jù)的采集均由同一人完成。

3.采集的數(shù)據(jù)用SPSS 18統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析處理。

2 研究結(jié)果

1.本次調(diào)查共115人，其中，男性111人、女性4人；籍貫為西藏日喀則的占84.35%、其他占15.65%；ABO血型的比 例是 A 型占17.39%、B型37.39%、AB型30.44%、O型14.78%。并與西藏各地普通的藏族人群血型分布做了比較［2，13］，登山運(yùn)動員的血型總體分布B＞AB＞A＞O的特征與大部分西藏其他地區(qū)的普通人群O＞B＞A＞AB不符；B型最多的特征與日喀則普通人群的分布特征一致，但AB血型頻率比西藏其他地區(qū)人群更高，統(tǒng)計具有顯著性差異（表1）。

2.由ANOVA（單因素方差分析）分析了115名運(yùn)動員血型與心、肺功能及紅細(xì)胞系統(tǒng)一些關(guān)鍵指標(biāo)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)其中代表心功能的4種表型（主動脈內(nèi)徑AO、左心室小軸縮短率FS%、射血分?jǐn)?shù)EF、每博量SV）在不同血型中存在顯著差異，相比其他血型，在AB血型群體中表型值較高（表2、圖1）。其他檢測指標(biāo)在各血型之間進(jìn)行比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

表2 本研究ABO 血型與心肺功能及紅細(xì)胞系統(tǒng)指標(biāo)之間的關(guān)系一覽表

圖1 本研究不同血型中存在顯著差異的心功能表型AO，F(xiàn)S%，EF，SV測量值水平示意圖

3 討論

早在上世紀(jì)80年代，人們已經(jīng)了解到人的運(yùn)動能力受到很多遺傳因素的影響，如今，將遺傳學(xué)運(yùn)用于運(yùn)動員的科學(xué)選材已成為該領(lǐng)域研究的主要內(nèi)容之一。一個人運(yùn)動能力的高低直接關(guān)系到他（她）掌握運(yùn)動技術(shù)的速度和可能達(dá)到的最高的競技水平。選材是否正確對訓(xùn)練的成敗起著重要的作用，研究顯示，運(yùn)動能力與遺傳有高度的相關(guān)性，不是每一個健康適齡者都能在經(jīng)過科學(xué)訓(xùn)練后奪取世界冠軍的，根本原因就在于不同的人其遺傳背景不同。

高原世居人群對高原低氧環(huán)境良好的適應(yīng)能力，是長期自然選擇和進(jìn)化的結(jié)果，在高原低氧適應(yīng)的背后，存在遺傳學(xué)因素的作用，人體對高原低氧環(huán)境的適應(yīng)涉及到眾多復(fù)雜的因素，基因和環(huán)境因素相互影響。近年，國內(nèi)、外研究者對人類具有高原適應(yīng)優(yōu)勢的青藏高原世居藏族的低氧適應(yīng)生理機(jī)制進(jìn)行了研究，初步證明藏族在高原人類群體中已獲 得了 最 佳 高 原 適 應(yīng) 性［17，19，20］。藏 族 運(yùn) 動 員 對高原低氧良好的適應(yīng)能力及高超的運(yùn)動能力也令人印象深刻，因此，本研究利用青藏高原這一天然實驗室和西藏登山運(yùn)動員人力資源的有利條件，運(yùn)用分子遺傳流行病學(xué)手段，對多因素作用的復(fù)雜過程——運(yùn)動能力的遺傳素質(zhì)和高原適應(yīng)進(jìn)行研究。近年來，血型與人類的體育運(yùn)動能力之間是否存在某種關(guān)系，引起了人們的興趣。由遺傳決定的ABO血型對運(yùn)動選材的價值說法不一，但總的來說，國內(nèi)、外很多研究者對ABO血型與氣質(zhì)、體質(zhì)、運(yùn)動能力等相關(guān)性都給予了肯定［3，11］。血型完全受遺傳基因的控制，由于遺傳基因的多效性，使得受基因控制的不同血型與構(gòu)成人體運(yùn)動能力的有關(guān)性狀和個性心理特征之間存在著一定的聯(lián)系。因此，血型成為了科學(xué)選材的重要指標(biāo)之一［6］。

研究發(fā)現(xiàn)西藏登山運(yùn)動員基本上為男性，占運(yùn)動員總?cè)藬?shù)的96.52%，而女性只占3.48%，這可能主要是考慮登山運(yùn)動是一個極限運(yùn)動，所以，運(yùn)動員的選拔也基本選擇男性為主的原因。從登山運(yùn)動員的籍貫來分析，絕大多數(shù)來自西藏日喀則地區(qū)，占運(yùn)動員總?cè)藬?shù)的84.35%，其次為來自西藏拉薩市（10.44%）和西藏其他地區(qū)（5.22%），這和在進(jìn)行登山運(yùn)動員的選拔過程中考慮選擇世界最高峰-珠穆朗瑪峰所在地（日喀則）的人群，在克服低氧、高海拔的過程中可能存在遺傳優(yōu)勢的緣故。從西藏登山運(yùn)動員血型的總體分布上看B＞AB＞A＞O，這與以往報道的分布在甘肅、青海、四川、云南、西藏和印度大部分藏族群體的ABO血型表型分布特征O＞A＞B＞AB不符。有研究證實，不同專項運(yùn)動員血型分布具有各自的特征，登山運(yùn)動員本身是一個特殊的群體，因此，這種特征提示可能與這種運(yùn)動專項相關(guān)。但因研究對象的數(shù)量相對較少，也可能出現(xiàn)結(jié)果的偏差，故還無法對這個問題做出肯定的科學(xué)結(jié)論，可它仍是一個值得繼續(xù)探討的問題。需要進(jìn)一步通過結(jié)合他們的一些表型特征進(jìn)行遺傳素質(zhì)的相關(guān)分析。其次，發(fā)現(xiàn)登山運(yùn)動員中B型最多，這與日喀則普通人群的分布特征一致，主要是因為登山運(yùn)動員絕大多數(shù)來自西藏日喀則地區(qū)，占運(yùn)動員總?cè)藬?shù)的84.35%，這與各地的藏族先民可能存在一定的歷史淵源及其歷史上不同的分化事件，而使不同地區(qū)藏族群體ABO血型的分布特征存在多樣性的緣故。從整體上可以看出，登山運(yùn)動員沒有集中于某一種血型的顯著傾向，但通過與西藏各地的普通藏族群體比較，發(fā)現(xiàn)AB型在西藏登山運(yùn)動員血型當(dāng)中占的比例與普通人群比較存在顯著性差異。

在高原的特定環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)動，運(yùn)動員要承受環(huán)境缺氧和運(yùn)動缺氧的雙重刺激，這些刺激作用于運(yùn)動員，將促使運(yùn)動員產(chǎn)生強(qiáng)烈的應(yīng)激反應(yīng)以調(diào)動體內(nèi)的機(jī)能潛力，從而導(dǎo)致機(jī)體將通過一系列適應(yīng)性生理反應(yīng)來應(yīng)對低氧刺激［9］?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，心臟是除腦以外對缺氧最敏感的器官，擔(dān)負(fù)著向機(jī)體輸血、輸氧、運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)的重任。其功能對運(yùn)動能力的影響很大，而在低氧刺激下也會產(chǎn)生一系列變化。此次，通過分析血型這一因素與不同表型之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)其中與心功能相關(guān)的4種表型（AO，F(xiàn)S%，EF，SV）在不同血型情況下存在顯著差異。運(yùn)動與心臟的研究歷來已久，前人的研究成果已證明，在長期的運(yùn)動訓(xùn)練中，心臟形態(tài)、機(jī)能發(fā)生了適應(yīng)性的變化，而不同的運(yùn)動項目、運(yùn)動特點和訓(xùn)練形式又會對心臟造成不同的刺激，從而使心臟產(chǎn)生不同的適應(yīng)性變化［1］。目前，鮮見高原世居者每搏輸出量及射血分?jǐn)?shù)的對比研究。但有研究者研究海拔3 000m對11個高原移居者的左心室每搏輸出量連續(xù)測量10天，發(fā)現(xiàn)左心室每搏輸出量比平原的水平降了16%，而射血分?jǐn)?shù)始終無明顯變化［15］。又有研究者在海拔3 658m對83個高原移居者連續(xù)觀察120～180天，從第二天起實驗對象的左心室每搏輸出量及射血分?jǐn)?shù)即開始明顯下降［16］。以上研究都提示高海拔有可能誘導(dǎo)心肌收縮能力降低的可能性。但研究者檢測登山運(yùn)動員各項心功能指標(biāo)，其中，左心室短軸縮短率（FS%）是表示左室心肌纖維縮短程度的指數(shù)，反映左室的泵血效率，是評價左室收縮特性及泵血功能的敏感指標(biāo)，正常參考值為27%～35%，左室收縮功能減退時，F(xiàn)S降低，一般小于25%。射血分?jǐn)?shù)（EF），則反映左室的泵血功能，射血分?jǐn)?shù)降低常常表示心肌收縮力減低，心功能不良。正常射血分?jǐn)?shù)應(yīng)高于50%。而心搏量（SV）的測定能夠良好地反映左室整體收縮功能［10］。研究發(fā)現(xiàn)所有各型運(yùn)動員的指標(biāo)都普遍高于正常值，而且研究結(jié)果顯示，以上指標(biāo)AB型優(yōu)于其他幾種血型。登山運(yùn)動員雖然在高海拔進(jìn)行運(yùn)動，但其心功能指數(shù)不僅沒有下降，反而一些關(guān)鍵指標(biāo)普遍強(qiáng)于平原或高原的正常參數(shù)值，從一些遺傳素質(zhì)上確實獲得了良好的高原適應(yīng)性，而且也表現(xiàn)出了表型的個體差異性。由此考慮，在登山運(yùn)動員選材時，AB血型的人可能具有其相對優(yōu)勢。但對于其他與氧氣運(yùn)輸比較敏感的一些指標(biāo)（如紅細(xì)胞、血紅蛋白、肺功能等）在各血型之間并沒有顯著性差異，這可能與運(yùn)動員本身從遺傳背景看并無太大差異相關(guān)。而且由于西藏登山運(yùn)動員的年齡幅度太大，很多指標(biāo)無法找到與之匹配的普通人群或正常數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和對比研究。

據(jù)文獻(xiàn)報道，AB型血的人其反應(yīng)、爆發(fā)力、速度力量、協(xié)調(diào)性方面較其他血型有優(yōu)勢［5，8，12］，由此推測，在進(jìn)行登山這一專項運(yùn)動選材時考慮設(shè)置一些檢測其反應(yīng)力、速度和協(xié)調(diào)性的項目，可能更利于今后的訓(xùn)練和成績。同時，提示我們利用分子生物學(xué)手段進(jìn)行遺傳與運(yùn)動能力的相關(guān)分析。在這一研究領(lǐng)域，國外許多學(xué)者開展了相當(dāng)規(guī)模的實驗研究，試圖探明運(yùn)動能力表型的基因標(biāo)記或定位，進(jìn)而從分子水平揭示其遺傳生物學(xué)機(jī)制，但是對于黃色人種，特別是中國優(yōu)秀運(yùn)動員力量素質(zhì)相關(guān)基因的研究相對較少，研究空間很大。因此，此次調(diào)研分析不僅為西藏登山運(yùn)動員的“選材”提供了一點參考指標(biāo)和理論依據(jù)，而且為進(jìn)一步深入開展專項運(yùn)動員的遺傳基因與運(yùn)動能力的研究、為藏族運(yùn)動員的科學(xué)選材、遺傳素質(zhì)與高原環(huán)境相互作用機(jī)制的研究提供了一個很好的契機(jī)。

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