Tingkat sintesis hemoglobin pada pria dan wanita muda yang terlatih dan tidak terlatih tidak berbeda

Abstrak
Kami menggunakan air terdeuterasi ( 2 H 2 O) untuk membandingkan laju sintetik fraksional (FSR) hemoglobin pada  manusia yang terlatih ( n = 10) dan yang tidak terlatih ( n  = 10). Partisipan memiliki V̇O 2 maks rata-rata 49,8 [SD: 10,9] mL/kg/menit, massa hemoglobin 775 [180] g, dan volume sel darah merah 2370 [550] mL. Setelah dosis awal, partisipan menelan 2 H 2 O setiap hari selama 28 hari untuk mempertahankan pengayaan air tubuh 2 H yang stabil (~0,5 atom persen kelebihan (APE)), seperti yang diukur dalam sampel air liur. Alanin APE yang diperkaya 2 H diukur dalam protein RBC menggunakan spektrometri massa rasio isotop pirolisis kromatografi gas. Peningkatan APE untuk protein Hb bersifat nonlinier selama 2 minggu pertama tetapi stabil dari hari ke-14 hingga hari ke-28, dengan APE rata-rata mencapai 0,033 [0,005]% pada hari ke-28. FSR Hb yang dihitung selama periode 2 minggu ini adalah 0,84 [0,15]%/hari, yang setara dengan tingkat sintetis absolut Hb sebesar 6,5 [2,2] g/hari dan masa hidup 126 [30] hari. FSR Hb tidak berbeda antara individu yang terlatih (0,83 [0,19] %/hari) dan yang tidak terlatih (0,86 [0,24] %/hari, p  = 0,81) atau antara pria (0,80 [0,25] %/hari) dan wanita (0,88 [0,17] %/hari, p  = 0,24). Latihan ketahanan dan jenis kelamin tidak memengaruhi FSR Hb. Metode 2 H 2 O untuk mengukur FSR Hb dapat dilakukan pada manusia.

1. PENDAHULUAN
Pelatihan ketahanan kronis dikaitkan dengan peningkatan volume darah dan massa hemoglobin ( massa Hb ) (Heinicke et al., 2001 ; Kjellberg et al., 1949 ; Montero et al., 2017 ; Schmidt & Prommer, 2008 ) yang berkontribusi pada peningkatan penyerapan oksigen maksimal (V̇O 2 maks) (Hagberg et al., 1998 ; Kanstrup & Ekblom, 1982 ). Sel darah merah (RBC) disintesis dalam sumsum tulang, dengan harapan hidup sekitar 120 hari; namun, umur RBC untuk atlet ketahanan dilaporkan lebih pendek daripada individu yang tidak terlatih (Mairbäurl et al., 1983 ; Weight et al., 1991 ), yang akan memerlukan tingkat pergantian RBC yang lebih cepat. Hiperplasia sumsum tulang hematopoietik juga telah dilaporkan pada atlet ketahanan (Caldemeyer et al., 1996 ; Shellock et al., 1992 ; Vogt et al., 2008 ), yang dapat memfasilitasi tingkat eritropoiesis yang lebih tinggi daripada pada manusia yang tidak terlatih. Metode yang tersedia untuk mempelajari produksi sel darah merah pada manusia bersifat kompleks dan berlarut-larut, sehingga membatasi wawasan tentang regulasi eritropoiesis.

Metode isotop stabil oral air terdeuterasi ( 2 H 2 O) (Gasier et al., 2010 ) dapat digunakan untuk mengukur laju sintetik fraksional (FSR) hemoglobin (Hb) pada manusia (Kontro et al., 2025 ). Ketika 2 H 2 O dikonsumsi, hidrogen pada asam amino diberi label dengan isotop deuterium melalui reaksi transaminasi in vivo (Miller et al., 2020 ). Selanjutnya, laju penggabungan asam amino berlabel ke dalam protein yang diinginkan (yaitu, Hb) dari waktu ke waktu digunakan untuk menghitung FSR (Miller et al., 2020 ; Wilkinson et al., 2017 ). Teknik ini melibatkan pengambilan sampel saliva (pengganti untuk kumpulan prekursor; (Lukaski & Johnson, 1985 )) dan hemoglobin (yang meliputi 97% protein RBC (Weed et al., 1963 )) pada titik waktu tertentu. Bagi manusia, hampir semua protein dalam sel darah merah disintesis selama pematangan di sumsum tulang (Palis, 2014 ), yang berarti ada penundaan antara sintesis Hb dan kemunculannya dalam sirkulasi yang memerlukan periode pengambilan sampel yang relatif lama (misalnya, minggu). Namun, durasi protokol ini jauh lebih pendek daripada kebanyakan metode pelabelan kohort sel darah merah lainnya (misalnya, 15 N, biotin), yang biasanya memerlukan beberapa bulan pengambilan sampel darah, mengurangi beban bagi peserta dan dampak potensi kehilangan pelacak dan daur ulang (Wagenmakers, 1999 ). Lebih jauh lagi, karena massa Hb (yaitu, kumpulan protein total) dapat diukur pada manusia (Burge & Skinner, 1995 ), secara teoritis juga memungkinkan untuk mengukur laju sintesis absolut (ASR) Hb menggunakan metode ini. Mengingat kelebihannya, teknik 2 H 2 O ini dapat diterapkan untuk menyelidiki banyak bidang fisiologi manusia, termasuk pengaruh kebugaran aerobik pada laju sintesis Hb.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan apakah ada perbedaan dalam Hb FSR dan ASR antara individu yang terlatih secara rutin dan yang tidak terlatih. Kami berhipotesis bahwa Hb FSR dan ASR akan lebih tinggi pada manusia yang terlatih sejalan dengan umur sel darah merah yang lebih pendek dan massa Hb yang lebih besar . Kami juga berusaha untuk mengeksplorasi potensi perbedaan terkait jenis kelamin dalam tingkat sintesis protein darah berdasarkan perbedaan massa Hb (Goodrich et al., 2020 ; Kontro et al., 2024 ) dan status zat besi (Finch & Cook, 1984 ) antara pria dan wanita.

2 METODE
2.1 Persetujuan etis
Semua peserta memberikan persetujuan tertulis dan terinformasi sebelum mendaftar dalam penelitian ini dan diharuskan lulus Kuesioner Kesiapan Aktivitas Fisik (PAR-Q+). Penelitian ini disetujui oleh Dewan Etik Penelitian Kesehatan Bersama Universitas Calgary (REB19-0215) dan sesuai dengan standar yang ditetapkan oleh Deklarasi Helsinki, kecuali untuk pendaftaran dalam basis data.

2.2 Desain penelitian
Studi cross-sectional ini menyelidiki sintesis Hb pada pria dan wanita sehat yang terlatih dan tidak terlatih dalam ketahanan selama 4 minggu kehidupan kebiasaan. Peserta menyelesaikan tes kebugaran aerobik dan penilaian massa Hb sebelum pengumpulan sampel dasar. Setelah itu, peserta mengonsumsi 2 H 2 O setiap hari selama 4 minggu untuk menilai Hb FSR dan ASR (Kontro et al., 2025 ). Sampel darah dan air liur secara teratur dikumpulkan selama periode ini, dan massa Hb dinilai lagi di akhir penelitian. Peserta diharuskan untuk mempertahankan kebiasaan latihan khas mereka selama penelitian dan menyimpan catatan semua aktivitas latihan mereka. Albumin FSR juga dinilai sebagai kontrol internal.

Umur sel darah merah digunakan sebagai proksi pergantian Hb untuk perhitungan daya statistik. Berdasarkan hasil Weight et al. ( 1991 ), di mana pelari yang terlatih dan kontrol yang tidak terlatih memiliki umur sel darah merah sekitar 70 [25] hari dan 114 [30] hari, kami menghitung ukuran efek sebesar 1,6. Ukuran sampel yang diperlukan ( α  = 0,05 dan 1 – β  = 0,80) untuk ukuran efek ini adalah delapan partisipan per kelompok (total 16), dan 20 partisipan direkrut untuk memperhitungkan atriisi partisipan.

2.3 Peserta
Dua puluh relawan (10 P, 10 L) ikut serta dalam penelitian ini, dengan jumlah peserta yang terlatih dan tidak terlatih yang sama dalam setiap jenis kelamin. Perempuan dan laki-laki kira-kira cocok untuk kebugaran aerobik (Tripp et al. 2025 ) ketika V̇O2 maks dinormalisasi ke massa bebas lemak (Tabel 1 ; p  = 0,57). Selama 3 bulan sebelumnya, volume latihan ketahanan kebiasaan yang dilaporkan sendiri adalah 8,4 [2,9] jam/minggu untuk kelompok yang terlatih dan 1,2 [1,0] jam/minggu untuk kelompok yang tidak terlatih. Peserta yang terlatih telah terlibat dalam olahraga ketahanan selama 10 [6] tahun. Olahraga utama peserta adalah bersepeda ( n  = 4), lari ( n  = 2), triatlon ( n  = 2), ski lintas alam ( n  = 1), dan mendayung ( n  = 1). Untuk kelompok yang tidak terlatih, tingkat aktivitas yang sesuai dengan saran minimum dari pedoman aktivitas fisik ASCM (~150 menit/minggu latihan sedang-berat) atau kurang diterima tanpa riwayat olahraga ketahanan kompetitif. Baik perempuan yang mengalami eumenorea ( n  = 4) maupun perempuan yang menggunakan kontrasepsi hormonal ( n  = 6) disertakan. Tidak ada peserta yang mengalami amenorea.

TABEL 1. Karakteristik peserta pada awal dipisahkan berdasarkan jenis kelamin dan status pelatihan.

Semua ( n  = 20)	Terlatih ( n  = 10)	Tidak terlatih ( n  = 10)	Laki-laki ( n  = 10)	Perempuan ( n  = 10)	Nilai p (status pelatihan × jenis kelamin; status pelatihan; jenis kelamin)
Usia (thn)	28 [6]	30 [6]	26 [7]	29 [8]	27 [4]	0,78; 0,28; 0,34
Berat Badan (kg)	66.2 [10.9]	65.8 [11.4]	66.7 [11.0]	73.7 [10.2]*	58.8 [3.1]	0,39; 0,80; 0,001
Berat bersih per kapita (kg)	51.3 [10.8]	52.5 [11.3]	50.1 [10.8]	59.1 [10.1]*	43.5 [3.1]	0,92; 0,50; <0,001
Massa Hb (g)	775 [180]	815 [193]	753 [166]	902 [157]*	648 [89]	0,96; 0,18; <0,001
Massa Hb (g∙kg −1 )	11.6 [1.4]	12.3 [1.4]*	10.9 [1.0]	12.2 [1.5]*	11.0 [1.0]	0,33; 0,008 ; 0,013
Massa Hb (g∙kg FFM −1 )	15.1 [1.7]	15.6 [2.1]	14.7 [1.2]	15.4 [1.9]	14.9 [1.5]	0,94; 0,27; 0,54
[Hb] (g∙dL −1 )	15.2 [1.3]	15.2 [1.3]	15.5 [1.5]	16.2 [1.0]*	14.2 [0.6]	0,45; 0,09; <0,001
V̇O2 maks (mL∙kg − 1 ∙min −1 )	49.8 [10.9]	58.8 [6.0]*	40.7 [5.4]	53.1 [11.2]*	46.4 [10.0]	0,47; <0,001 ; 0,006
V̇O2 maks (mL∙kg FFM −1 ∙min −1 )	64.3 [12.5]	74.1 [8.3]*	54.4 [6.9]	65.9 [11.5]	62.6 [13.9]	0,68; <0,001 ; 0,36
Volume pelatihan (jam ∙minggu −1 )	4.9 [4.4]	8.6 [3.0]*	1.2 [1.0]	4.8 [4.4]	5.0 [4.2]	0,34; <0,001 ; 0,67

2.4 Pengumpulan data
2.4.1 Beban latihan
Peserta mengenakan monitor denyut jantung (HR) (4iii, Cochrane, AB, Kanada) dan memberikan nilai Rating of Perceived Exertion (sRPE) untuk semua sesi latihan. Beban latihan peserta selama 4 minggu dinilai menggunakan total volume latihan (jam) dan nilai sRPE (Foster et al., 2001 ).

2.4.2 Komposisi tubuh
Pemindaian absorptiometri sinar-X energi ganda (DXA) seluruh tubuh (Lunar iDXA, GE Healthcare, Chicago, IL, AS) digunakan untuk mengukur massa bebas lemak (FFM).

2.4.3 Pengujian bertahap ramp
Untuk menilai kebugaran aerobik, uji tanjakan bertahap dilakukan pada ergometer sepeda yang direm secara elektromagnetik (Velotron; Dynafit Pro, Racer Mate, Seattle, WA, AS). Setelah pemanasan selama 4 menit pada 50 W, tanjakan 30 W/menit (untuk yang terlatih) atau 20 W/menit (untuk yang tidak terlatih) dimulai, dan partisipan mengayuh hingga kelelahan yang disengaja. Variabel ventilasi dan pertukaran gas diukur dengan kereta metabolik yang terhubung ke ruang pencampuran (Quark CPET, Cosmed, Roma, Italia) dengan rata-rata data 10 detik. Flowmeter dan penganalisis gas dikalibrasi sebelum setiap pengujian dengan mengikuti petunjuk pabrik. HR dipantau dan direkam terus-menerus menggunakan monitor HR tali dada (Polar Electro, Kempele, Finlandia). V̇O 2 maks didefinisikan sebagai rata-rata bergerak 30 detik tertinggi dari V̇O 2 .

2.4.4 Massa Hb dan volume vaskular
Massa Hb diukur sebelum dan setelah protokol 4 minggu menggunakan prosedur pernapasan ulang CO yang dimodifikasi, seperti yang dijelaskan oleh Schmidt & Prommer ( 2005 ). Secara singkat, 0,8–1,2 mL/kg massa tubuh (BM) CO (ditentukan berdasarkan jenis kelamin dan aktivitas fisik kebiasaan) disuntikkan ke dalam sistem respirometer tertutup (Blood tec GmbH, Bayreuth, Jerman) yang terhubung ke kantong anestesi 3 L yang diisi dengan 100% O2 , dan campuran gas ini dihirup ulang selama 2 menit. Sebelum pernapasan ulang dan 7 menit setelah dimulainya pernapasan ulang, sampel darah diambil dari vena lengan bawah. Konsentrasi karboksihemoglobin ([COHb]) dan [Hb] diukur menggunakan penganalisis gas darah (ABL80 FLEX; Radiometer, Brea, CA). CO dari udara yang dihembuskan dan yang tersisa di respirometer diukur menggunakan detektor CO genggam (Dräeger Pac 7000, Dräeger AG, Lübeck, Jerman) yang dihubungkan ke corong. Volume darah (BV), volume plasma (PV), dan volume sel darah merah (RBCV) dihitung seperti yang dijelaskan sebelumnya oleh lab kami (Kontro et al., 2022 ).

protokol 2,5 2 H 2 O
2.5.1 Tinjauan dosis dan pengambilan sampel darah
2 H 2 O (Cambridge Isotope Laboratories, Inc., MA, AS; CAS# 7789-20-0) diberikan berdasarkan FFM dengan dosis 0,625 mL/kg FFM untuk satu kali penyajian (Oikawa et al., 2020 ). Pada Hari ke-0, sampel darah dasar dan air liur dikumpulkan. Setelah itu, dosis awal 8 penyajian (hanya pada hari ke-0) 2 H 2 O diberikan kepada peserta untuk ditelan dengan interval 90 menit sepanjang hari. Peserta mengonsumsi satu dosis per hari selama 28 hari berikutnya.

Pada Hari ke-1, 3, 7, 14, 21, dan 28, para peserta kembali ke laboratorium untuk mengambil sampel darah pagi hari setelah berpuasa. Pada hari ke-1 atau ke-3, sampel darah tambahan diambil dengan tabung yang sesuai untuk mengukur penanda status zat besi dan hitung darah lengkap menggunakan laboratorium klinis.

2.5.2 Pengolahan sampel
Darah diambil ke dalam tabung pengumpul darah plastik Na + -sitrat 2,7 mL (BD Vacutainer, BD, Franklin Lakes, NJ, AS) menggunakan prosedur standar dan disentrifugasi pada 1500 g selama 10 menit pada +4°C. Plasma dialirkan ke dalam tabung dan dibekukan pada suhu -30°C hingga persiapan sampel.

2.5.3 Isolasi hemoglobin
Setelah sentrifugasi awal, 400 μL dari fraksi sel darah merah dipipet ke dalam tabung 1,5 mL dan dicuci perlahan dengan PBS dingin dengan volume yang sama. Larutan disentrifugasi pada 10.000 g selama 5 menit pada suhu 4°C, dan supernatan dibuang. Sel-sel yang tersisa diaduk dengan ujung pipet dan disedot perlahan beberapa kali hingga suspensi tampak homogen. Setelah mengulangi prosedur ini tiga kali, sel darah merah yang telah dicuci dilisiskan dengan dua siklus pembekuan (15 menit, −80°C, diikuti dengan pencairan di atas es), dan kemudian dihomogenkan dengan sonikasi pada +4°C (20 menit, 17 W). Sel-sel yang dilisiskan disentrifugasi pada 10.000 g selama 15 menit pada +4°C, dan supernatan yang mengandung Hb dikumpulkan dan digunakan untuk hidrolisis HCl.

2.5.4 Isolasi albumin
Protein plasma diendapkan dari 500 μL plasma dengan menambahkan 1 mL asam trikloroasetat (TCA) 10% (berat:vol) dan kemudian disentrifugasi pada 4500 g selama 5 menit. Supernatan dibuang, dan pelet yang dihasilkan disuspensikan kembali dalam 500 μL ddH 2 O. Albumin dilarutkan dengan menambahkan 2,5 mL TCA 1% (berat:vol) dalam etanol 90% dan disentrifugasi pada 4500 g selama 5 menit. Cairan supernatan dikumpulkan, dan albumin diendapkan dengan menambahkan 1 mL amonium sulfat 26,8% (berat:vol). Setelah disentrifugasi pada 4500 g selama 5 menit, supernatan dikeluarkan dan dibuang, dan pelet yang dihasilkan dicuci sekali lagi dengan 1 mL amonium sulfat 26,8%. Untuk menghilangkan sisa asam amino bebas, pelet albumin dicuci dua kali dengan 1 mL asam perklorat 0,2 M. Pelet tersebut digunakan langsung untuk hidrolisis HCl. Kemurnian fraksi Hb dan albumin dikonfirmasi dengan SDS-PAGE diikuti dengan pemindahan ke membran nitroselulosa dan pewarnaan Ponceau S (Gambar 1 ).

 

2.5.5 Hidrolisis HCl dan pemurnian sampel
Asam amino yang terikat protein dalam sampel albumin dan Hb dibebaskan melalui hidrolisis HCl. Secara singkat, 2 mL Dowex dalam 1 M HCl (diaduk terus-menerus dengan magnet) ditambahkan ke sampel, yang kemudian diaduk dan dipanaskan dalam oven pada suhu 110°C selama 72 jam dan diaduk setiap 24 jam. Pertukaran ion dilakukan dengan mengikat sampel ke kolom Dowex, yang telah dikondisikan sebelumnya dengan 2 M NH4OH dan 1 M HCl, kemudian dicuci dengan H2O hingga netral dan dielusi dengan 2 M NH4OH ke dalam tabung gelas. Sampel yang dielusi dikeringkan dalam SpeedVac SPD1030 (Thermo Scientific, AS) pada suhu 60°C selama 18–24 jam, dan residu asam amino yang dihasilkan dilarutkan kembali dalam 0,5 M HCl. Sampel akhir diderivatisasi menjadi N-metoksikarbonil metil ester dan dianalisis menggunakan kromatografi gas pirolisis spektrometri massa rasio isotop oleh Metabolic Solutions Inc. (Nashua, NH, AS). Kurva standar diperoleh secara terpisah untuk setiap kelompok sampel (setiap peserta) dengan menyuntikkan tiga konsentrasi campuran standar internal sebanyak dua kali. Kemiringan dan intersep yang dihasilkan digunakan untuk memperoleh nilai deuterium yang dikoreksi, yang digunakan untuk menghitung persen atom (Persamaan 3 ).

2.5.6 Pengukuran 2H dalam air tubuh
Sampel saliva diambil secara mandiri oleh partisipan menggunakan tabung kapas Salivette (Sarstedt, Nümbrecht, Jerman) dan segera dibekukan. Sampel beku dicairkan pada suhu ruangan dan disentrifugasi pada 1500 g selama 10 menit pada suhu 4°C untuk mengumpulkan cairan, yang dibekukan hingga dilakukan analisis. Sampel disiapkan untuk analisis pengayaan 2 H dengan mengencerkannya 1:35 dalam air suling dan mengocoknya. Pengayaan 2 H saliva ditentukan dengan spektroskopi rongga cincin menggunakan penganalisis isotop cair (penganalisis Picarro L2130-I, Picarro, Santa Clara, CA) dengan sistem injeksi otomatis. Setiap sampel saliva disuntikkan enam kali, dengan rata-rata dari tiga nilai akhir diambil sebagai nilai akhir. Koefisien variasi dari tiga sampel terakhir adalah <3%.

2.6 Analisis data
2.6.1 Perhitungan FSR dan ASR
FSR didefinisikan sebagai laju penggabungan alanin berlabel 2H ke dalam protein saat dinormalisasi terhadap kelimpahan total kumpulan prekursor per satuan waktu. Kelebihan persen atom (APE) Hb pada titik waktu pengambilan sampel darah diplot untuk mengidentifikasi fase linier kemunculan Hb terdeuterasi, yang dimulai pada hari ke-14 (Gambar 2a,b ); oleh karena itu, APE pada hari ke-14 dan ke-28 digunakan untuk penentuan FSR Hb. APE rata-rata untuk air tubuh selama 14 hari pertama digunakan untuk perhitungan FSR Hb guna memperhitungkan penundaan antara sintesis dan kemunculan. Selanjutnya, FSR dan ASR dihitung menggunakan persamaan berikut:

di mana ΔAPE Ala adalah perbedaan pengayaan deuterium dari alanin yang terikat protein, APE BW adalah pengayaan prekursor rata-rata dari waktu ke waktu, dan t adalah waktu antara sampel darah. Rasio pertukaran 2 H sebesar 3,7 antara air tubuh dan alanin bebas diasumsikan (Wilkinson et al., 2014 ). Karena turunan tersebut menambahkan 11 hidrogen yang tidak berlabel, nilai APE Ala dikoreksi dengan mengalikan dengan faktor 3,7/(11 + 3,7) = 0,2517.

Nilai persentase atom dihitung sebagai

Di mana AR adalah konstanta rasio absolut untuk deuterium (0,00015595).

Untuk mendapatkan jumlah hari yang dibutuhkan untuk perputaran lengkap simpanan Hb dalam tubuh, umur sel darah merah dihitung sebagai berikut:

Persamaan ini mengasumsikan bahwa umur Hb merupakan proksi untuk umur RBC dan laju sintesisnya statis.

FSR albumin ditentukan pada hari ke-1 dan ke-3 hanya karena pergantian protein ini lebih cepat, menggunakan pengayaan rata-rata 2 H dalam air tubuh pada hari yang sama, menggunakan Persamaan 1 .

2.6.2 Analisis statistik
Data dibandingkan menggunakan ANOVA 2 arah dengan status pelatihan dan jenis kelamin sebagai faktor. Signifikansi diterima pada α  = 0,05. Normalitas dinilai menggunakan uji Shapiro–Wilk. Analisis statistik dilakukan dalam SPSS (versi 26; IBM, Armonk, NY). Gambar dibuat menggunakan GraphPad (versi 10.2; Prism, La Jolla, CA).

3 HASIL
3.1 Karakteristik peserta
Total volume latihan ketahanan selama periode studi, 8,8 [3,0] jam/minggu pada peserta yang terlatih dan 1,5 [1,2] jam/minggu pada peserta yang tidak terlatih, tidak berbeda dari baseline yang dilaporkan sendiri ( masing-masing p  = 0,78 dan p  = 0,40; Tabel 1 ). Nilai hematologi relatif yang dipisahkan menurut status latihan dan jenis kelamin ditunjukkan pada Tabel 1. Kelompok yang terlatih memiliki massa Hb relatif yang lebih besar , V̇O 2 maks relatif (dinormalisasi ke BM dan FFM), dan volume latihan daripada kelompok yang tidak terlatih, tetapi tidak ada perbedaan dalam usia, BM, FFM, massa Hb absolut, massa Hb yang dinormalisasi ke FFM, dan [Hb] (Tabel 1 ). Pada tingkat kelompok, tidak ada perubahan yang diamati pada massa Hb (775 [180] g vs. 781 [202] g) atau BV (5,58 [1,04] L vs. 5,53 [1,21] L) selama 28 hari.

3.2 Pengayaan isotop dan sintesis protein
APE saliva selama studi 28 hari disajikan dalam Gambar 2a . ∆APE alanin yang berasal dari Hb mencapai maksimumnya antara hari ke-21 dan ke-28; namun, ∆APE antara hari ke-14 dan ke-21 adalah 97% dari maksimum ini, yang secara statistik tidak berbeda dari maksimum, yang menunjukkan plateau (∆APE untuk hari ke-14–21: 0,063 [0,035] % dan ∆APE untuk hari ke-21–28: 0,065 [0,021] %, p  = 0,80) (Gambar 2b,c ).

Nilai untuk FSR Hb dan albumin dilaporkan dalam Gambar 3. Menggunakan fase linear (hari ke-14–28), FSR Hb rata-rata adalah 0,84 [21] %/hari, dengan rentang nilai antara 0,54 %/hari dan 1,27 %/hari. Nilai-nilai ini menghasilkan rentang hidup rata-rata 126 [30] hari, dengan rentang 79–187 hari (Gambar 3 ), dan ASR Hb sebesar 6,5 [2,2] g/hari. Mengingat bahwa massa Hb stabil pada partisipan kami, laju sintesis dan pemecahan Hb kira-kira sama: laju pemecahan fraksional dan absolut Hb adalah 0,82 [0,37] %/hari dan 6,3 [3,3] g/hari untuk kelompok tersebut. FSR albumin rata-rata adalah 4,02 [0,42] %/hari.

3.3 Pengaruh status latihan terhadap FSR Hb
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3 , tidak ada perbedaan yang diamati antara partisipan yang terlatih dan tidak terlatih untuk Hb FSR (terlatih: 0,83 [0,19]%/hari; tidak terlatih: 0,86 [0,24]%/hari; p  = 0,74) dan ASR (terlatih: 6,8 [2,5] g/hari; tidak terlatih: 6,2 [1,9] g/hari; p  = 0,57), bahkan ketika ASR dinormalisasi dengan ukuran tubuh dan dinyatakan sebagai mg/kg BM/hari (terlatih: 101 [25]; tidak terlatih: 93 [25]; p  = 0,48) atau sebagai mg/kg FFM/hari (terlatih: 129 [38]; tidak terlatih: 126 [38]; p  = 0,85). FSR albumin juga tidak berbeda pada peserta yang terlatih (4,0 [1,3]%/hari) dan yang tidak terlatih (4,1 [0,4]%/hari) ( p  = 0,51).

3.4 Pengaruh jenis kelamin terhadap FSR Hb
Dibandingkan dengan perempuan, laki-laki memiliki BM, FFM, massa Hb (absolut dan relatif terhadap BM), [Hb], VO2 maks (relatif terhadap BM) yang lebih besar, tetapi tidak ada perbedaan antara jenis kelamin untuk usia, massa Hb (relatif terhadap FFM), VO2 maks (relatif terhadap FFM), atau volume latihan (Tabel 1 ). Laki-laki dan perempuan tidak berbeda sehubungan dengan FSR Hb (laki-laki: 0,80 [0,25]%/hari; perempuan: 0,88 [0,17]%/hari; p  = 0,43) dan FSR albumin (laki-laki: 4,1 [1,4] %/hari; perempuan: 3,9 [0,3] %/hari; p  = 0,25). ASR Hb juga tidak berbeda antara jenis kelamin saat memeriksa nilai absolut (laki-laki: 7,6 [2,6]; perempuan: 5,7 [1,5] g/hari; p  = 0,11), nilai BM yang dinormalisasi (laki-laki: 98 [29]; perempuan: 97 [21] mg/kg BM/hari; p  = 0,93), atau nilai FFM yang dinormalisasi (laki-laki: 124 [43]; perempuan: 131 [31] mg/kg FFM/hari; p  = 0,67).

4 DISKUSI
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menerapkan metode 2 H 2 O untuk mengukur laju sintesis protein untuk menyelidiki pengaruh status latihan pada pergantian Hb pada manusia. Dengan menggunakan metode 2 H 2 O, laju sintesis Hb rata-rata adalah 0,84%/hari yang berarti perkiraan masa hidup Hb sekitar ~126 hari; namun, berbeda dengan hipotesis kami, kami tidak mengamati efek status latihan pada Hb FSR atau Hb ASR. Dalam analisis sekunder kami, kami tidak mengidentifikasi perbedaan antara jenis kelamin. Meskipun tidak ada efek status latihan atau jenis kelamin pada produksi sel darah merah, metode 2 H 2 O tampaknya berguna untuk mengukur Hb FSR dan dapat memfasilitasi penelitian masa depan dalam fisiologi manusia yang terkait dengan eritropoiesis.

Bahasa Indonesia: Bahwa kami tidak mengamati perbedaan dalam estimasi umur sel darah merah antara individu yang terlatih dan tidak terlatih bertentangan dengan temuan sebelumnya. Weight et al. ( 1991 ) melaporkan umur sel darah merah rata-rata pada pelari yang terlatih (~70 hari) yang jauh lebih rendah daripada peserta yang tidak terlatih (~114 hari). Sebaliknya, umur sel darah merah yang kami hitung dari ukuran Hb FSR kami serupa pada individu yang terlatih dan tidak terlatih dan sebanding dengan kelompok kontrol mereka. Satu penjelasannya adalah bahwa kelompok terlatih kami mungkin tidak berolahraga sekeras kelompok dari Weight et al. ( 1991 ). Sementara kami merekrut individu yang terlatih dalam ketahanan, mereka tidak akan diklasifikasikan sebagai atlet yang sangat terlatih atau elit (McKay et al., 2022 ). Kedua kelompok kami menunjukkan kebiasaan latihan yang berbeda dan status kebugaran yang berbeda, seperti yang ditunjukkan oleh data beban latihan yang dikumpulkan selama periode studi serta V̇O 2 maks dan nilai hematologi relatif ( massa Hb ), yang secara signifikan berbeda antara kedua kelompok (Tabel 1 ), seperti yang diharapkan (Heinicke et al., 2001 ; Kontro et al., 2024 ); namun, ketika menormalkan variabel hematologi ke FFM, perbedaan antara kelompok tidak lagi signifikan, mungkin menunjukkan bahwa ukuran kumpulan protein relatif tidak berbeda secara substansial antara kelompok dalam sampel kami. Dibandingkan dengan populasi yang tidak terlatih, volume darah yang dinormalisasi massa tubuh diharapkan menjadi ~10%, 20%, dan 30% lebih tinggi pada individu yang cukup terlatih, atlet terlatih, dan atlet elit, masing-masing (Schmidt & Prommer, 2008 ), sedangkan perbedaannya hanya 17% dalam penelitian saat ini. Perbedaan ini juga dapat menjelaskan ASR Hb yang serupa, yang diharapkan berbeda bahkan dengan FSR Hb yang serupa jika ukuran kumpulan protein lebih besar pada individu yang terlatih. Atau, penelitian sebelumnya pada pelari, bukan atlet ketahanan umum, dapat menjelaskan perbedaan antara penelitian: hemolisis hentakan kaki, penghancuran sel darah merah akibat hentakan berulang kali ke tanah saat berlari (Telford et al., 2003 ) bukan latihan aerobik itu sendiri, dapat menjelaskan umur sel darah merah yang jauh lebih pendek dalam penelitian dari Weight et al. ( 1991 ). Apakah pendekatan metodologis yang berbeda menjelaskan kurangnya perbedaan antara kelompok dalam penelitian kami tidak jelas tetapi tidak mungkin mengingat rata-rata estimasi umur sel darah merah dari kelompok kami yang tidak terlatih serupa dengan kelompok kontrol mereka.

Bahasa Indonesia: Sementara perbedaan jenis kelamin dalam rentang hidup sel darah merah (atau FSR) belum dilaporkan menurut pengetahuan kami, kedua jenis kelamin secara teoritis dapat memiliki rentang hidup sel darah merah yang lebih lama. Pertama, peningkatan produksi sel darah merah mungkin diperlukan untuk mengimbangi darah yang hilang melalui menstruasi atau pendarahan putus zat (pada pengguna kontrasepsi oral) pada wanita usia reproduksi, tetapi wanita juga lebih mungkin mengalami kekurangan zat besi daripada pria, yang dapat membatasi laju eritropoiesis yang optimal (Finch & Cook, 1984 ). Donor darah pria memiliki kepadatan median sel darah merah yang diperkirakan lebih tinggi, yang menunjukkan usia sel biologis yang lebih tinggi (Mykhailova et al., 2024 ), tetapi sel darah merah pria lebih mungkin mengalami hemolisis daripada sel darah merah wanita (Kanias et al., 2017 ), mungkin karena efek estrogen pada reologi sel darah merah (Grau et al., 2018 ), yang berpotensi menunjukkan rentang hidup yang lebih pendek. Kami menemukan FSR Hb yang secara numerik lebih besar (dan umur RBC lebih pendek) pada relawan perempuan kami, tetapi tidak pasti apakah temuan yang tidak signifikan itu nyata atau kesalahan tipe I karena ukuran sampel kami yang terbatas (didukung oleh perbedaan dalam status pelatihan daripada perbedaan jenis kelamin).

Rata-rata umur yang diperoleh, yaitu 126 hari, mirip dengan umur sel darah merah (RBC) yang sering dilaporkan, yaitu sekitar ~120 hari (Berlin et al., 1959 ; de Back et al., 2014 ; Shemin & Rittenberg, 1946 ; Zhang et al., 2018 ). Penelitian sebelumnya menggunakan beberapa bentuk pelabelan sel kohort, seperti konsumsi 15 N, atau penyuntikan sel yang diberi label dengan di-iso-propil-fluorofosfonat radioaktif (DP 32 F), 51 Cr, atau biotin (Bentley et al., 1974 ; Bratteby & Wadman, 1968 ; Khera et al., 2015 ; Mock et al., 2011 ). Berdasarkan penelitian sebelumnya, variasi antarindividu cukup besar (yaitu, SD > 20 hari), yang kongruen dengan data saat ini. Karena kami mengukur Hb FSR dan bukan tingkat penghancuran sel darah merah yang dilepaskan, umur hitung kami secara teknis adalah untuk Hb dan bukan sel dewasa, menambahkan ~7 hari ke umur sel darah merah yang diharapkan dengan asumsi tingkat sintesis Hb yang konstan selama pematangan 14 hari. Keuntungan utama dari metode yang kami gunakan untuk menilai Hb FSR dibandingkan dengan metode sebelumnya adalah (i) protokol pengambilan sampel jauh lebih pendek (yaitu, 1 vs. 6 bulan), mengurangi durasi penelitian, beban peserta, dan peluang untuk daur ulang label; (ii) pelacak diberikan secara oral dan merupakan isotop stabil, berbeda dengan isotop radioaktif yang digunakan dalam protokol lain, membuatnya lebih aman dan lebih mudah digunakan (Kontro et al., 2025 ). Asumsi untuk menggunakan metode ini dengan cara yang telah kami gunakan—validitas kumpulan prekursor sebagai pengganti untuk pengayaan asam amino sumsum tulang, penggunaan protein sel darah merah untuk mengukur Hb FSR, dan kurangnya penghancuran sel darah merah dini—adalah wajar. Metode 2 H 2 O akan memfasilitasi studi eritropoiesis sebagai respons terhadap intervensi eksperimental dan kondisi klinis.

Karena latihan intens telah ditemukan untuk secara akut merangsang sintesis albumin (Nagashima et al., 2000 ; Yang et al., 1998 ), masuk akal bahwa FSR albumin juga akan lebih tinggi pada atlet dibandingkan dengan non-atlet. Sebaliknya, kami menemukan FSR albumin yang sama dalam sampel individu yang terlatih dan tidak terlatih (3,95 vs. 4,08%∙hari −1 ) yang ditentukan dari perubahan albumin APE selama 48 jam, antara hari ke-1 dan ke-3. Dengan demikian, meskipun latihan ketahanan kronis tampaknya tidak meningkatkan pergantian albumin, nilai kami selaras dengan nilai yang sebelumnya dilaporkan dalam literatur (Fu & Nair, 1998 ; Gersovitz et al., 1980 ; Previs et al., 2004 ), memberikan beberapa kepastian lebih lanjut bahwa data FSR Hb kami valid.

Kesimpulannya, Hb FSR tidak berbeda antara orang dewasa sehat yang terlatih ketahanan dan yang tidak terlatih. Dengan mempertimbangkan hasil sebelumnya dari pelari yang sangat terlatih, hasil ini dapat menunjukkan bahwa berlari, tetapi bukan kebugaran aerobik itu sendiri, memengaruhi masa hidup sel darah merah pada manusia. Lebih jauh, teknik Hb FSR layak dan menghasilkan nilai yang diharapkan, yang menunjukkan bahwa teknik ini dapat berguna untuk menyelidiki eritropoiesis pada manusia dalam konteks lain.