دوپينگ اريتروپويتين از موارد مهم اشتغال ذهنى مسئولين ورزشى مى‌باشد، چرا که دوپينگ خون با استفاده از اريتروپويتين به شدت در ميان ورزشکاران (به‌خصوص ورزش‌هاى استقامتي) در حال گسترش مى‌باشد. ورزشکارانى که اريتروپويتين مصرف مى‌نمايند، سبب تحريک خون‌سازى (اريتروپوئز) مى‌شوند و با افزايش ساخت‌وساز گلبول‌هاى قرمز، ميزان RBC را در بدن افزايش مى‌دهند و در نتيجه اکسيژن‌رسانى به بافت‌ها افزايش مى‌يابد، يعنى دقيقاً همان چيزى که ورزشکار در ورزش‌هاى استقامتى به آن نياز دارد.

بيولوژى اريتروپويتين

در سال ۱۹۰۶ شواهدى مبنى بر وجود اريتروپويتين ارائه شد و در سال ۱۹۴۳وجود اريتروپويتين به‌طور قطعى ثابت گرديد.


در دوران جنينى کبد محل عمدهٔ ساخت EPO مى‌باشد. پس از تولد سلول‌هاى کورتکس کليه قسمت اعظم EPO را مى‌سازند و در وهلهٔ بعد هپاتوسيت‌ها و مارکروفاژهاى مغز استخوان ساخت EPO را برعهده دارند.


جايگاه ژنتيکى EPO روى کروموزوم ۷ قرار دارد و گليکوپروتئينى با ۱۶۵ اسيد آمينه و وزن ۳۴ کيلو دالتون مى‌باشد که ۴۰% آن از کربوهيدرات تشکيل شده که اين قسمت نقش مهمى در بيولوژى مولکولى برعهده دارد.


در ابتداى سنتز، EPO پپتيدى با ۱۹۲ اسيد آمينه مى‌باشد که در فرآيند Post-translation توسط يک کربوکسى پپتيداز از درون سلولي، ۲۷ اسيد آمينه از آن جدا مى‌گردد.


ساختمان چهارم EPO تا حدى شبيه به هورمون رشد، پرولاکتين، انترلوکين ۶ و GCSF مى‌باشد.


اريتروپويتين ساخت RBC را از طريق تحريک، تزايد، تمايز و بلوغ پيش‌سازهاى گلبول قرمز القاء مى‌کند. توليد اين هورمون در بدن مکانيسم بسيار پيچيده‌اى شديداً تحت تأثير ميزان اکسيژن بافتى مى‌باشد. هيپوکسى خواه در اثر آنمى يا کاهش فشار نسبى اکسيژن باعث افزايش توليد EPO مى‌گردد. در پاسخ، گيرنده‌هاى مغز استخوان باعث تشديد ميتوز و کاهش پيش‌سازهاى گلبول قرمز شده و به توليد سلول‌هاى قرمز بيشتر منتهى مى‌شوند. نارسائى کليه علت اصلى کاهش EPO مى‌باشد.


EPO طبيعى و نوترکيب از نظر ميزان گليکوزيلاسيون متفاوت هستند و اين تفاوت به‌علت استفاده از ميزبان متفاوت مى‌باشد و تفاوت ترکيب قندى اساس روش‌هاى تشخيص افتراقى اين دو را تشکيل مى‌دهد.


غلظت EPO سرم را مى‌توان با استفاده از روش‌هاى عيارسنجى زيستى يا ايمنى اندازه‌گيرى نمود. سطح EPO در افراد طبيعى يک ريتم شبانه‌روزى دارد و بيشترين غلظت آن در روز و پائين‌ترين غلظت در شب مشاهده مى‌گردد. با افت تعداد گلبول‌هاى قرمز (آنمي) سطح EPO بالا مى‌رود و برعکس افزايش RBC، سطح آن کاهش مى‌يابد. حتى در افرادى با سطح يکسان Hb ممکن است تغييرات زيادى در ميزان EPO سرم وجود داشته باشد. تمرين فيزيکى شديد، انتقال از سطح دريا به مکان‌هاى مرتفع و ساير فعاليت‌ها ممکن است تغييرات پيچيده‌اى در سطح سرم EPO ايجاد کنند. از آنجا که تغييرات در سطوح مطلق EPO بسيار زياد هستند، اندازه‌گيرى کمّى EPO سرم در حال حاضر نمى‌تواند براى تشخيص تجويز اريتروپويتين نوترکيب اگزوژن (rhEPO) به‌کار رود. تزريق EPO نوترکيب به‌طور معمول در بيماران مبتلا به بيمارى کليه که از آنمى مزمن رنج مى‌برند، کاربرد دارد. درمان به rhEPO اساساً Hb را به سطوح طبيعى بازگردانده و سطح عملکرد فرد را بهبود مى‌بخشد.

کاربرد اريتروپويتين نوترکيب در ورزشکاران

افرايش طبيعى حمل اکسيژن با تطابق و هم‌هوائى در ارتفاعات مربوط به افزايش سنتز اريتروپويتين است. نتيجه به هنگام بازگشت به سطح دريا، افزايش ظرفيت حمل اکسيژن خون و بهبود بالقوهٔ کارآئى استقامتى در افراد کارآزموده مى‌باشد. تقليد فوائد تمرين در ارتفاع از طريق افزايش مصنوعى اريتروپويتين ميسر است. تجويز اريتروپويتين اثر مشخصى بر روى کارآئى هوازى ورزشکاران استقامتى دارد، به شرط آنکه زمان کافى براى تحريک مغز استخوان و اعمال اثرات آن در نظر گرفته شود. اريتروپويتين تعداد گلبول‌هاى قرمز خون، هموگلوبين، هماتوکريت و شمارش رتيکولوسيتى را افزايش مى‌دهد. مع‌الوصف بر نوع گلبول‌هاى قرمز توليد شده توسط مغز استخوان نيز اثر مى‌گذارد. Casoni و همکاران (۱۹۹۳) به افزايش محسوس در درصد گلبول‌هاى قرمز با حجم متوسط گويچه‌اى بيش از ۱۲۰fl و هموگلوبين متوسط گويچه‌اى کمتر از ۲۸pg پى بردند. اين سلول‌ها ماکروسيتى و هيپوکروم هستند. افزايش درصد اين سلول‌ها ناشى از کاهش هم‌زمان ويتامين B12، اسيد فوليک و / يا آهن نيست، چرا که مکمل‌هاى حاوى اين مواد به گيرندگان اريتروپويتين داده مى‌شود. به‌علاوه اريتروپويتين در مبتلايان به بيمارى کليوى بر ماکروسيتوز و هيپوکرومازى مى‌افزايد.


بحث زيادى دربارهٔ امکان استفاده از rEPO توسط ورزشکاران براى تحريک خون‌سازى و القاء اريتروسيتمى به‌منظور کسب امتياز در مسابقات وجود دارد. استفاده از rEPO توسط ورزشکاران روشى آسانتر از دوپينگ خون به‌نظر مى‌رسد، زيرا نياز به بانک خون ندارد. تزريق rEPO مى‌تواند به‌صورت پنهانى و در خانهٔ ورزشکار صورت گيرد. به‌علاوه انتقال مجدد خون از فرد به خودش مستلزم پيدايش يک کم‌خونى نسبى در ورزشکار به مدت ۴ تا ۶ هفته مى‌باشد که ممکن است در خلال يک دورهٔ حساس در طى فصل کيفيت کار او را مختل نمايد. اين اختلال طبعاً به هنگام استفاده از rEPO رخ نمى‌دهد. براساس مطالعهٔ Ekblom و Berglund، حجم O2 حداکثر و غلظت هموگلوبين در ۱۵ فرد سالم که بيش از ۶ هفته rEPO دريافت کرده بودند، افزايش يافت که ميزان اين افزايش تقريباً با تزريق يک‌باره خون خود شخص مشابه بود. از اين يافته‌ها چنين به‌نظر مى‌رسد که مصرف rEPO در پيروزى ورزشکار در مسابقات نقش دارد، اما هنوز ارتباط اميدوارکننده‌اى بين افزايش حجم O2 حداکثر و بهبود کارآئى ورزشکاران اثبات نشده است. بيشتر آزمايشات انجام شده بر روى rEPO با تجويز داخل وريدى در بيماران همودياليزى بوده است. اما تزريق جلدى نيز مى‌تواند همان نتايج را بدهد.


به‌هر حال با تزريق زير جلدى rEPO به مدت ۶ هفته، سه بار در هفته و با دوز ۲۰ تا ۴۰ واحد به ازاء هر کيلوگرم از وزن بدن در تمام موارد افزايش هموگلوبين و هماتوکريت، بدون تغيير در حجم خون رخ مى‌دهد.


براساس تحقيقات انجام شده چنين به‌نظر مى‌رسد که در ورزش‌هاى استقامتى با تزريق اريتروپويتين زمان خستگى به‌طور محسوسى به تعويق مى‌افتد. افزايش توان هوازى حداکثر در اين موارد مربوط به افزايش هموگلوبين است. در ورزش‌هاى متناوب با شدت بالا هم کاهش تجمع لاکتات (غيرهوازي) مشاهده مى‌شود.


اثر EPO کوتاه مدت است و کارآئى ظرف ۲ هفته پس از آخرين تزريق به حد قبلى باز مى‌گردد.

خطرات استفاده از اريتروپويتين

در سال ۱۹۹۰ روزنامهٔ اکيپ نسبت به ليست بلندبالاى دوچرخه‌سوارانى که در حين دوران ورزشى يا مدت کوتاهى پس از آن بر اثر نارسائى قلب درگذشته‌اند، هشدار دارد. Observer (در ۱۹۹۱) ۱۶ مرگ زودرس را در دوچرخه‌سواران آلمانى در طى بيست سال اخير گزارش نمود که از اين تعداد، دوازده مورد بين سال‌هاى ۹۱-۱۹۸۷ رخ داده بودند. اين زمان با دورهٔ افزايش مصرف غيرمجاز اريتروپويتين در ورزش مقارن است.


اگر ورزشکار تحت کنترل مداوم نباشد يا خودش rEPO را تجويز کند، پتانسيل زيدى براى افزايش هماتوکريت به سطوح خطرناک وجود دارد. ميزان افزايش توليد گلبول‌هاى قرمز خون را نمى‌توان به‌طور دقيق محاسبه کرد و هماتوکريت ممکن است نهايتاً به سطوح بالاى خطرناکى برسد و بنابراين فشار خون سيستولى و ويسکوزيتهٔ خون افزايش يابد. ترکيب افزايش ويسکوزيتهٔ خون و ازدياد فشار خون مى‌تواند به هيپرتروفى بطن چپ و در نهايت نارسائى بطن چپ منجر شود.


در مطالعهٔ Ekblom که تجويز اريتروپويتين نوترکيب به ورزشکاران بيش از ۶ هفته ادامه يافت، افزايش واضحى در فشار خون سيستولى و ويسکوزيتهٔ خون در پاسخ به ورزش نسبتاً شديد مشاهده گرديد.


اگر سطح هماتوکريت از ۵۰% بيشتر شود، فرد دچار پلى‌سيتمى و افزايش ويستکوزيته (غلظت) خون مى‌شود و مشکلات عروقي، نارسائى کليه، حملهٔ قلبى و انفارکتوس ممکن است پديدار شوند. اين امر به‌ويژه زمانى که ورزشکاران در هواى گرم به رقابت مى‌پردازند و دچار دهيدراتاسيون (از دست رفتن آب بدن) و افزايش بيشتر ويستکوزيتهٔ خون مى‌شوند، نمود بيشترى پيدا مى‌کند و استفاده‌کنندگان در معرض خطرات ترومبوآمبوليک قرار مى‌گيرند.