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    維生素E聯(lián)合按摩對(duì)徒步行軍后骨骼肌損傷的保護(hù)作用及其作用機(jī)制

    2015-04-14 05:54:38實(shí),李欣,邰賀,楊
    海南醫(yī)學(xué) 2015年20期
    關(guān)鍵詞:行軍新兵骨骼肌

    寧 實(shí),李 欣,邰 賀,楊 光

    (1.武警遼寧省總隊(duì)第二支隊(duì)衛(wèi)生隊(duì),遼寧 沈陽(yáng)110034;2.武警遼寧省總隊(duì)沈陽(yáng)市支隊(duì)衛(wèi)生隊(duì),遼寧 沈陽(yáng)110034;3.武警遼寧省總隊(duì)醫(yī)院內(nèi)一科,遼寧 沈陽(yáng)110034;4.沈陽(yáng)師范大學(xué)體育科學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng)110034)

    維生素E聯(lián)合按摩對(duì)徒步行軍后骨骼肌損傷的保護(hù)作用及其作用機(jī)制

    寧 實(shí)1,李 欣2,邰 賀3,楊 光4

    (1.武警遼寧省總隊(duì)第二支隊(duì)衛(wèi)生隊(duì),遼寧 沈陽(yáng)110034;2.武警遼寧省總隊(duì)沈陽(yáng)市支隊(duì)衛(wèi)生隊(duì),遼寧 沈陽(yáng)110034;3.武警遼寧省總隊(duì)醫(yī)院內(nèi)一科,遼寧 沈陽(yáng)110034;4.沈陽(yáng)師范大學(xué)體育科學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng)110034)

    目的研究新訓(xùn)期間維生素E聯(lián)合按摩對(duì)徒步行軍后骨骼肌的保護(hù)作用及其保護(hù)機(jī)制。方法選取平素身體健康且無(wú)正規(guī)體育訓(xùn)練史的60名男性新兵隨機(jī)分為A組(空白對(duì)照組)、B組(維生素E組)、C組(維生素E聯(lián)合按摩組),每組均為20名,其中B、C組連續(xù)7 d服用維生素E(4 mg·kg-1·d-1),A組給予相同體積的橄欖油,7 d后讓60名新兵進(jìn)行90 km(3 d走完)徒步行軍,行軍過程中C組給予腿部按摩(20min/次,2/d),A、B兩組不做任何處理,徒步行軍結(jié)束后2 h、3 h、6 h、24 h測(cè)量外周血清肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)、甘肽過氧化物酶(GSH-PX)、超氧化物歧化酶(SOD)、活性氧類物質(zhì)(ROS)、丙二醛(MDA)濃度的變化。結(jié)果A組外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均高于其他兩組,而GSH-PX、SOD活性值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均低于其他兩組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);B組外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均高于C組,而GSH-PX、SOD活性值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均低于C組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。三組的外周血清GSH-PX、SOD活性均于行軍后開始下降,6 h達(dá)到最低值,24 h開始升高;三組新兵外周血ROS、MDA均于行軍后開始升高,行軍結(jié)束后6 h達(dá)到高峰,行軍結(jié)束后24 h開始下降。結(jié)論維生素E聯(lián)合按摩能通過調(diào)節(jié)氧化與抗氧化平衡來(lái)抑制長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)中所導(dǎo)致的肌肉損傷。

    徒步行軍;肌酸激酶;乳酸脫氫酶;維生素E;肌肉損傷;按摩;氧化

    新兵入伍后首先要經(jīng)過嚴(yán)格的強(qiáng)化軍事訓(xùn)練以為今后能更好地適應(yīng)執(zhí)勤處突,近年來(lái)已經(jīng)將冬季野營(yíng)拉練徒步行軍已經(jīng)錄入軍事訓(xùn)練大綱,但是新兵往往無(wú)體能訓(xùn)練的經(jīng)驗(yàn),過強(qiáng)、過久訓(xùn)練易誘發(fā)骨骼肌疲勞性損傷,嚴(yán)重影響訓(xùn)練效果[1]。骨骼肌疲勞性損傷后,肌細(xì)胞內(nèi)的酶釋放入血清,肌酸激酶(Creating kinase,CK)與乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase,LDH)為肌損傷的標(biāo)志性酶[2]。本課題組已經(jīng)證實(shí)維生素E(4 mg·kg-1·d-1)能在徒步行軍過程中保護(hù)骨骼肌細(xì)胞[3]。而在以往的實(shí)驗(yàn)證實(shí)通過按摩能很好促進(jìn)骨骼肌細(xì)胞的修復(fù)[4]。但針對(duì)維生素E聯(lián)合按摩對(duì)骨骼肌的保護(hù)作用方面的研究,以往還未有報(bào)道,值得我們?nèi)ミM(jìn)一步研究。

    1 資料與方法

    1.1 實(shí)驗(yàn)人群2014年11月冬季野營(yíng)拉練期間,隨機(jī)選取60名青年男性新兵,入伍前未經(jīng)過正規(guī)體育訓(xùn)練、近1年無(wú)手術(shù)外傷史,近期無(wú)傳染病史接觸史、無(wú)肝腎、心臟功能異常,年齡18~20歲,體重55~70 kg,身高165~175cm,均為高中學(xué)歷,所有青年士兵均經(jīng)簽署知情同意書,本實(shí)驗(yàn)已經(jīng)過院醫(yī)學(xué)倫理委員批準(zhǔn)。

    1.2 方法

    1.2.1 實(shí)驗(yàn)士兵分組 按照隨機(jī)數(shù)表法隨機(jī)分為A、B、C三組,每組均為20名,正常睡眠、飲食。徒步行軍進(jìn)行前A組口服相同ml/kg的橄欖油;B、C兩組均口服維生素E(4 mg·kg-1·d-1),維生素E用橄欖油配成混懸液,濃度為24 mg/ml,配好后4℃低溫避光保存,盡量做到現(xiàn)用現(xiàn)配。

    1.2.2 實(shí)驗(yàn)士兵處理 將A、B、C三組的所有士兵于每日早飯后10min按上述分組要求服用維生素E(Sigma公司產(chǎn)品)混懸液,連續(xù)服用7 d,最后一次服用2 h后開始進(jìn)行90 km徒步行軍,每日行走30 km,3 d走完,每日行軍過程中,上午、下午各休息1次,每次20min,午餐時(shí)間為30min,其中C組行軍過程中給予按摩(每日午餐時(shí)給予1次,每日行軍結(jié)束后給予第2次,每次均為20min,由專業(yè)按摩師行雙腿按摩),徒步行軍結(jié)束后抽取三組新兵靜脈血,檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)。

    1.2.3 取材與樣本檢測(cè) 分別在行軍結(jié)束后2 h、3 h、6 h、24 h抽取靜脈血檢測(cè)CK活性、LDH活性(活性檢測(cè)試劑盒均為南京建成生物科技公司產(chǎn)品);谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)活性、超氧化物歧化酶(Superioxide dismutase,SOD)活性、其丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量、活性氧類物質(zhì)(Reactive oxygen species,ROS)活性(活性檢測(cè)試劑盒均為南京建成生物科技公司產(chǎn)品)。將血清在離心機(jī)10000~15000 r/min離心(ASD-310S型低溫離心機(jī)由美國(guó)Sigma公司產(chǎn)品),勻漿時(shí)間10 s/次,間隙30 s,連續(xù)3~4次,溫度4℃,按試劑盒說明測(cè)定CK活性、LDH活性、GSH-PX、SOD與ROS活性并檢測(cè)MDA含量。所取標(biāo)本均在1周內(nèi)測(cè)定。

    1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,三組間同一時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)的兩兩比較采取單因素方差分析,組內(nèi)各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的比較采用組內(nèi)重復(fù)測(cè)量方差分析法,以P<0.05表示為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

    2 結(jié)果

    2.1 三組新兵的外周血清GSH-PX和SOD活性比較 A組新兵的外周血清GSH-PX、SOD值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均低于B組和C組,且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);B組外周血清GSH-PX、SOD值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均低于C組,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),三組新兵外周血兩酶活性均于行軍結(jié)束后開始降低,行軍結(jié)束后6 h達(dá)低谷,行軍結(jié)束后24 h開始升高,見表1。

    2.2 三組新兵的外周血清ROS活性和MDA含量比較 A組外周血清ROS、MDA值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均高于B、C組,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),B組外周血清ROS、MDA值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均高于C組,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),三組新兵外周血兩酶活性均于行軍結(jié)束后開始升高,行軍結(jié)束后6 h達(dá)高峰,行軍結(jié)束后24 h開始下降,見表2。

    2.3 三組新兵的外周血清CK和LDH活性比較 A組外周血清CK、LDH值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均高于B、C組,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),B組外周血清CK、LDH值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均高于C組,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),三組新兵外周血兩酶活性均于行軍結(jié)束后開始升高,行軍結(jié)束后6 h達(dá)高峰,行軍結(jié)束后24 h開始下降,見表3。

    表1 三組新兵的外周血清GSH-PX和SOD活性比較(±s)

    表1 三組新兵的外周血清GSH-PX和SOD活性比較(±s)

    注:(1)組內(nèi)各個(gè)時(shí)間點(diǎn)比較:a與運(yùn)動(dòng)結(jié)束后2 h比較,P<0.05;b與運(yùn)動(dòng)結(jié)束后3 h比較,P<0.05;c與運(yùn)動(dòng)結(jié)束后6 h比較,P<0.05。(2)組間比較:d與同時(shí)間點(diǎn)的A組比較,P<0.05;e與同時(shí)間點(diǎn)的B組比較,P<0.05。

    組別GSH-PH(μmol/L) SOD(U/ml)24 h2 h3 h6 h24 h2 h3 h6 h A組B組C組194.43±19.43abc201.43±22.32abcd214.53±21.54abcde17.32±2.3219.11±2.05d19.88±1.97de16.14±2.22a18.98±2.11ad19.32±1.43ade15.45±3.12ab17.54±1.64abd18.77±2.12abde18.32±2.32abc20.11±2.31abcd23.78±2.05deabc189.54±21.32197.21±19.33d206.43±19.33de180.43±28.54a188.43±18.43ad198.56±21.54ade175.54±18.43ab179.52±19.43abd191.54±19.11abde

    表2 三組新兵的外周血清ROS活性和MDA含量比較(±s)

    表2 三組新兵的外周血清ROS活性和MDA含量比較(±s)

    注:(1)組內(nèi)各個(gè)時(shí)間點(diǎn)比較:與運(yùn)動(dòng)結(jié)束后2 h比較,aP<0.05;與運(yùn)動(dòng)結(jié)束后3 h比較,bP<0.05;與運(yùn)動(dòng)結(jié)束后6 h比較,cP<0.05。(2)組間比較:與同時(shí)間點(diǎn)的A組比較,dP<0.05、與同時(shí)間點(diǎn)的B組比較,eP<0.05。

    組別ROS(U/ml) MDA(nmol/ml) A組B組C組24 h69.78±6.02abc67.76±8.54abcd64.46±9.54abcde2 h740.43±65.43733.43±71.43d721.54±65.21de3 h745.48±71.32a741.43±71.32ad733.11±68.43ade6 h752.43±68.21ab750.54±74.67abd742.11±80.43abde24 h723.42±65.43abc709.54±67.34abcd703.18±69.54abcde2 h68.87±7.4369.76±7.11d65.43±8.43de3 h71.78±6.65a77.43±8.43ad73.21±7.43ade6 h75.61±6.65ab81.79±8.54abd77.54±7.11abde

    表3 三組新兵的外周血清CK和LDH活性比較(±s)

    表3 三組新兵的外周血清CK和LDH活性比較(±s)

    注:(1)組內(nèi)各個(gè)時(shí)間點(diǎn)比較:與運(yùn)動(dòng)結(jié)束后2 h比較,aP<0.05;與運(yùn)動(dòng)結(jié)束后3 h比較,bP<0.05;與運(yùn)動(dòng)結(jié)束后6 h比較,cP<0.05;(2)組間比較:與同時(shí)間點(diǎn)的A組比較,dP<0.05,與同時(shí)間點(diǎn)的B組比較,eP<0.05。

    組別CK(U/L) LDH(U/L) A組B組C組2 h511.23±36.25452.32±53.43d422.43±56.43de3 h532.54±65.43a473.43±51.43ad444.43±32.76ade6 h588.43±76.32ab508.67±65.54abd474.54±76.43abde24 h434.54±17.21abc411.32±43.75abcd321.54±47.54abcde2 h321.54±65.54303.21±43.43d265.43±32.52de3 h346.65±43.54a324.23±43.56ad283.45±31.43ade6 h387.65±43.54ab354.54±41.56abd311.54±42.54abde24 h311.54±54.11abc266.54±31.47abcd212.43±32.54abcde

    3 討 論

    有關(guān)運(yùn)動(dòng)后外周血清酶活性改變的研究,本課題組及其他學(xué)者在以往研究中均已證實(shí)維生素E能保護(hù)劇烈運(yùn)動(dòng)及其徒步行軍過程中的骨骼肌,并研究了運(yùn)動(dòng)后骨骼肌標(biāo)志酶的變化情況,但未對(duì)具體機(jī)制及其酶學(xué)指標(biāo)時(shí)間變化趨勢(shì)進(jìn)行研究[3,5]。外周血清乳酸(LD)濃度隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度加大與持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)而升高,機(jī)體在劇烈運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)體氧供給量不足,處于相對(duì)缺氧狀態(tài),要通過無(wú)氧酵解提供部分能量,無(wú)氧酵解使血LD水平升高,機(jī)體無(wú)氧代謝能力的常用LDH活性來(lái)評(píng)價(jià),長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致細(xì)胞組織中LDH活性升高,且細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)(肌細(xì)胞膜發(fā)生氧化損傷所致),進(jìn)而導(dǎo)致血清中LDH活性升高[6-7]。CK能催化三磷酸腺苷和磷酸肌酸之間形成、轉(zhuǎn)移高能磷酸鍵、參與糖酵解、線粒體內(nèi)呼吸與提供肌肉收縮能量,是機(jī)體ATP-CP系統(tǒng)代謝的關(guān)鍵酶。廣泛存在于骨骼肌、心肌、腦、視網(wǎng)膜及精液中,血清CK多來(lái)源于運(yùn)動(dòng)密切的骨骼肌細(xì)胞[8]。關(guān)于運(yùn)動(dòng)后血清CK濃度升高的研究很多,其活性與運(yùn)動(dòng)時(shí)間及強(qiáng)度有關(guān),臨床中以該酶為骨骼肌損傷標(biāo)志酶[9]。

    線粒體是細(xì)胞內(nèi)呼吸的主要場(chǎng)所,參與能量生成與儲(chǔ)備,對(duì)缺氧較敏感,徒步行軍時(shí)氣溫低,腿部骨骼肌運(yùn)動(dòng)量較大,耗氧量較多易導(dǎo)致缺氧。正常生理狀態(tài)下,氧化與抗氧化體系處于平衡狀態(tài),SOD、GSH-PX及其其他的脂肪酶、蛋白酶、DNA修復(fù)酶都是人體內(nèi)重要的抗氧化酶,此外維生素E、維生素C等也參與機(jī)體抗氧化功能,當(dāng)氧化與抗氧化處于平衡狀態(tài)時(shí)細(xì)胞不受損傷,相對(duì)缺氧時(shí)線粒體不能進(jìn)行充分的有氧氧化,ATP生成減少導(dǎo)致供能減少,然而再灌注血液突然大量進(jìn)入細(xì)胞后所帶來(lái)的氧氣能導(dǎo)致蛋白激酶C、髓化過氧化物酶、黃嘌呤氧化酶形成過氧化物質(zhì)同時(shí)產(chǎn)生大量氧化物,產(chǎn)生的ROS、MDA產(chǎn)生,超出了SOD、GSH-PX等酶的清除能力,導(dǎo)致氧化物剩余而損傷細(xì)胞,特別是富含脂肪酸神經(jīng)組織,易受自由基攻擊[10-12]。

    維生素E是天然存在的抗氧化劑已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)保健、治療。在人體內(nèi)維生素E存在于細(xì)胞膜內(nèi)部。維生素E的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)色滿環(huán)和一個(gè)植醇支鏈,抗氧化主要通過色滿環(huán)來(lái)捕捉自由基而形成生育酚半醌自由基,通過保護(hù)膜上的多烯脂肪酸免受自由基的攻擊來(lái)維持膜的完整性。長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練后機(jī)體內(nèi)的氧自由基含量升高,肌肉細(xì)胞中的CK、LDH活力降低導(dǎo)致其能量供給減少,而血清中兩酶的活性升高,進(jìn)一步證實(shí)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大量氧自由基而破壞細(xì)胞膜導(dǎo)致其而通透性增強(qiáng),酶釋放到血清[13]。而以往通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)按摩能通過改善骨骼肌血供修復(fù)骨骼肌細(xì)胞[4]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:A組外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均高于其他兩組(P<0.05),而GSH-PX、SOD活性值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均低于其他兩組(P<0.05);B組外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均高于C組(P<0.05),而GSH-PX、SOD活性值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均低于C組(P<0.05)。三組的外周血GSH-PX、SOD活性均于行軍后開始下降,6 h達(dá)到最低值,24 h開始升高;三組新兵外周血ROS、MDA均于行軍后開始升高,6 h達(dá)到高峰,24 h開始下降。與李煥春等[7]結(jié)果相同。

    本實(shí)驗(yàn)結(jié)果為新兵新訓(xùn)期間訓(xùn)練傷的防治提供了一定的理論依據(jù)。而新訓(xùn)期間抑郁、緊張、恐懼、厭訓(xùn)練情緒發(fā)生率較高,而這些情緒往往導(dǎo)致訓(xùn)練傷的發(fā)生,此外新訓(xùn)期間能量消耗較大易導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏,因此不良心理因素及其營(yíng)養(yǎng)因素對(duì)訓(xùn)練效果往往產(chǎn)生一定影響,這些因素對(duì)骨骼肌損傷的影響將在今后的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步明確。

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    Protective effect of Vitamin E combined with massage on skeletal muscle injury caused by march and its mechanism.

    NING Shi1,LI Xin2,TAI He3,YANG Guang4.1.Health Team,Second Military Detachment,Liaoning Provincial Corps of Chinese People's Armed Police Forces,Shenyang110034,Liaoning,CHINA;2.Health Team,the Shenyang Military Detachment,Liaoning Provincial Corps of Chinese People's Armed Police Forces,Shenyang110034,Liaoning,CHINA;3.First Department of Internal Medicine,Liaoning Provincial Corps Hospital of Chinese People's Armed Police Forces,Shenyang110034,Liaoning,CHINA;4.Department of Physical Education,Shenyang Normal University,Shenyang110034,Liaoning,CHINA

    ObjectiveTo observe the effect of Vitamin E combined with massage on skeletal muscle injury caused by march.MethodsSixty new recruits who was not formally disciplined were randomly divided into three groups(every group include20 recruits),group A(control group),group B(given Vitamin E),group C(given Vitamin E and massage).New recruits in group B and group C took Vitamin E(4 mg·kg-1·d-1)for7 days,while those in group A were given olive oil.Then the recruits marched90 km for3 days.The recruits in group C were given massage(20min one time,twice a day)in leg.Creatine kinase(CK),lactate dehydrogenase(LDH),Glutathione peroxidase(GSH-Px),superoxide dismutase(SOD),reactive oxygen species(ROS),malondialdehyde(MDA)in the three groups were detected2 h,3 h,6 h and24 h after march.ResultsThe activity of CK,LDH,ROS and the concentration of MDA in group A all time points were higher than those in other two groups after march(P<0.05),while the GSHG-PX,SOD at all time points were lower than those in other two groups after march(P<0.05).The activity of CK,LDH,ROS and the concentration of MDA in group B at all time points were higher than those in group C(P<0.05),while the GSHG-PX,SOD at all time points were lower than those in group C at all time points(P<0.05).The activity of GSH-PX,SOD were reduced after march,reached the bottom at6 h,and then increased at24 h in the three groups.The activity of ROS,LDH,ROS and the concentration of MDA were increased after march,reached the peak at6 h after march,and decreased at24 h after march in the three groups.ConclusionVitamin E combined with massage can inhibit muscle injury during long movement through balancing oxidation and antioxidation.

    March;Creating kinase;Lactate dehydrogenase;Vitamin E;Muscle injury;Massage;Oxidize

    R685.4

    A

    1003—6350(2015)20—2970—04

    2015-05-20)

    10.3969/j.issn.1003-6350.2015.20.1082

    國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金青年項(xiàng)目(編號(hào):11CTY023)

    邰 賀。E-mail:www.tai_he83@126.com.

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