大學生運動性胃腸綜合癥腸屏障功能變化與監(jiān)測

史艷莉洪長青 代方梅

1武漢工業(yè)學院健康科學與護理系（武漢 430023） 2湖北大學體育學院

流行病學研究發(fā)現(xiàn)，劇烈的緊張性運動會導致胃腸功能紊亂，引起嘔吐、腹瀉、腹痛等不良癥狀。運動醫(yī)學將這種由運動引起的胃腸系統(tǒng)功能紊亂稱為運動性胃腸綜合癥（exercise-induced gastrointestinalsyndrone，EIGS）［1］。由于該綜合癥發(fā)病范圍廣、頻率高、癥狀各異，已成為制約運動員尤其是耐力項目運動員訓練和比賽時能力發(fā)揮的重要因素之一。目前研究發(fā)現(xiàn)，EIGS的發(fā)病不僅與運動導致的胃腸血流量、胃腸動力學和神經－內分泌－免疫改變有關，而且還與胃腸道屏障功能的變化相關［2］。動物實驗已經證實，D－乳酸、二胺氧化酶（Diamine oxidase，DAO）和血漿內毒素（lipid polysaccharide，LPS）水平可作為新的血漿標志物用于急性腸黏膜損害的早期診斷［3，4］，但在運動性胃腸綜合癥腸屏障功能方面的研究尚未見報道。為此，本實驗嘗試通過觀察24名大學生進行耐力訓練中的胃腸道屏障功能變化，試圖為EIGS的預防、診斷及治療提供科學依據(jù)。

1 對象和方法

1.1 實驗對象

隨機抽取湖北省某高校體育專業(yè)大學生24名（男14名，女10名）作為研究對象，年齡18～23歲，平均20.2±1.2歲，從事正規(guī)運動訓練3年。每名受試者均自愿參加。受試者在實驗前1個月均未服用抗生素及其他藥物，常規(guī)身體檢查健康且無胃腸道疾病。從實驗前1周到實驗結束，要求受試者保持良好的作息安排，統(tǒng)一膳食種類。受試者基本情況見表1。

表1 受試者基本情況

1.2 運動負荷［5］

實驗共進行6天，受試者每天訓練量依據(jù)計劃安排量進行，具體為：第1天，100%強度跑6000m；第 2天，60%強度跑 5000m；第 3天，①60%強度跑 1000m×6、組間間隔10min，②90%強度跑150m×3、組間間隔30s；第 4天，80%強度跑 1000m×6、組間間隔 3min；第 5天，60%強度跑 5000m；第 6天，①90%強度跑 800m×6、組間間隔1min，②90%強度跑 200m×6、組間間隔 50s。

1.3 樣品采集

24名受試者在實驗開始前1天，安靜狀態(tài)下采集靜脈血4ml，分別進行DAO活性、血漿D-乳酸和LPS檢測。隨后進行6天的跟蹤觀察采樣。每天記錄運動量、飲食、睡眠等情況。在整個實驗過程中，受試者一旦表現(xiàn)出腹瀉、胃燒灼、惡心、嘔吐及便意等胃腸綜合癥中的一種癥狀就可認為是陽性體征［6］，隨即終止訓練，采血分離血漿后低溫貯存待測。陰性體征者在第6天運動結束后1小時內采樣。

1.4 指標測定

血漿LPS測定：采集腹主動脈血約2ml，3000rpm離心15min，取血漿，-20℃低溫保存。嚴格按照改良偶氮基質顯色鱟試劑盒（上海伊華生物科技有限公司）說明書定量檢測。結果用EU/ml表示。

D-乳酸檢測：采用Brandt等［7］報道的酶偶聯(lián)紫外分光光度法測定。高氯酸、NAD-甘氨酸肼緩沖液、D-乳酸脫氫酶（D-Lactic dehydrogenase，D-LDH）等均為 Sigma公司產品。用DU7HS型紫外分光光度計340nm處測定D-血乳酸濃度。單位用mg/L表示。

DAO檢測：依照黎君友等［8］改良方法，采用酶偶聯(lián)紫外分光光度法測定。辣根過氧化物酶、鄰聯(lián)茴香胺（dianisidine）、尸胺（cadaverine）等均為 Sigma公司產品。用DU7HS型紫外分光光度計436nm處測定DAO活性。單位用mg/ml表示。

1.5 統(tǒng)計學分析

實驗數(shù)據(jù)用SPSS13.0軟件包進行統(tǒng)計分析。采用單因素方差分析（one-way ANOVA），所列計算資料均采用均數(shù)±標準差（）表示，P<0.05表示有顯著性差異。

2 結果

2.1 胃腸癥狀發(fā)病情況

受試者在運動中或運動后只要出現(xiàn)腹痛、食欲下降及惡心、嘔吐等胃腸癥狀，即可認為是陽性體征。其結果見表2。男女受試者在癥狀上雖有一定差異，但無統(tǒng)計學意義（P>0.05），可以認為屬于同一群體。

表2 24名耐力訓練受試者胃腸綜合癥發(fā)生情況

2.2 D-乳酸、LPS及DAO活性

本實驗中，24名受試者中有7名分別在運動中及運動后出現(xiàn)胃腸功能紊亂癥狀而終止訓練。表3顯示，7名陽性體征受試者運動后D-乳酸、DAO活性和LPS顯著高于17名陰性體征受試者（P<0.05）。7名陽性體征受試者運動前D-乳酸、DAO活性及LPS顯著低于運動后（P<0.05），其中 DAO活性變化更顯著（P<0.01）。

表3 24名受試者腸屏障指標的變化

3 討論

腸道是人體最大的細菌和內毒素庫。正常情況下，由于腸道具有完整腸粘膜形成的機械性屏障，粘膜表層厭氧菌（主要是雙歧桿菌）形成的生物學屏障和大量分泌型免疫球蛋白IgA形成的免疫學屏障，使腸內的細菌和內毒素被局限于腸腔內。研究表明，在長時間超負荷運動等應激狀態(tài)下，會導致腸粘膜破壞、腸內菌群失調和免疫功能低下，使腸道屏障破壞，腸內細菌和內毒素移位入血，引起胃腸功能紊亂。目前運動性胃腸綜合癥的研究仍以臨床表現(xiàn)作為診斷指標［9］。本實驗中，24名受試者中有7名分別在運動中和運動后出現(xiàn)腹痛、食欲下降和惡心、嘔吐等癥，發(fā)病率達 29.1%，與 Sullivan［10］等的報道基本一致，均診斷為“運動性胃腸綜合癥”。

血漿D-乳酸、LPS含量和DAO活性的檢測有助于運動性胃腸綜合癥的診斷。動物實驗表明，運動應激引起的腸黏膜損傷可使血D-乳酸濃度迅速升高［11］。D-乳酸是細菌發(fā)酵的代謝產物，當腸道發(fā)生損傷后，腸道細菌所產生的大量D-乳酸通過受損粘膜入血，故檢測血液中D-乳酸水平在一定程度上反映粘膜損傷程度和通透性變化［12］。DAO是存在于小腸粘膜上皮細胞內高活性的細胞內酶，當腸粘膜上皮細胞損傷后，細胞內釋放DAO增加，進入腸細胞間隙、淋巴管和血流，使血漿DAO升高［13］。目前臨床上認為外周血DAO是反映粘膜上皮細胞成熟度和完整性的重要標志物［14］。內毒素系革蘭陰性菌細胞壁脂多糖（LPS）成分，當腸道功能障礙時，內毒素進入血循環(huán)，從而導致內毒素血癥［15］。監(jiān)測外周血內毒素水平已成為了解患者腸屏障功能細菌移位的重要手段［16］。本實驗結果表明，陽性體征受試者運動后D-乳酸、DAO及LPS含量均顯著高于陰性體征受試者；7名陽性體征受試者運動后的血漿D-乳酸、內毒素LPS含量和外周血DAO活性也顯著高于運動前。這提示血漿D-乳酸、LPS及外周血DAO活性與運動性胃腸綜合癥腸屏障功能的損傷有關。

4 小結

運動性胃腸綜合癥運動員存在腸屏障功能障礙。血漿D-乳酸、內毒素LPS含量和外周血DAO活性與運動性胃腸綜合癥腸屏障功能損傷相關，可作為動態(tài)監(jiān)測運動訓練中胃腸道屏障功能的參考指標。

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