維生素E聯(lián)合維生素C對急行軍后骨骼肌損傷的保護(hù)作用

王明月，葉圣權(quán)，邰　賀

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維生素E聯(lián)合維生素C對急行軍后骨骼肌損傷的保護(hù)作用

王明月，葉圣權(quán)，邰賀*

武警遼寧省總隊(duì)醫(yī)院醫(yī)務(wù)處，沈陽 110034

[摘要]目的觀察維生素E聯(lián)合維生素C對新兵新訓(xùn)期間徒步行軍后骨骼肌的保護(hù)作用。方法將平素身體健康且無正規(guī)體育鍛煉史的60名男性新兵隨機(jī)分為3組(每組20例)：A組(對照組)、B組(維生素E干預(yù)組)、C組(維生素E+維生素C干預(yù)組)。行軍前，B組、C組連續(xù)服用維生素E 4 mg/(kg·d)，共14 d。在此基礎(chǔ)上，C組給予口服維生素C 10 mg/(kg·d)，A組服用相同體積的0.9% NaCl溶液。14 d后，60名新兵進(jìn)行120 km (40 km/d)徒步行軍，行軍過程中給予腿部熱敷及按摩(20 min/次，2次/d)，徒步行軍結(jié)束后2、3、6、24 h抽取外周靜脈血，檢測肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)、超氧化物歧化酶(SOD)、活性氧類物質(zhì)(ROS)及丙二醛(MDA)濃度的變化。結(jié)果A組新兵外周血清各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的CK、LDH、ROS、MDA值均高于B組、C組，而GSH-PX、SOD活性值均低于B組、C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值高于C組，而GSH-PX、SOD活性值低于C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。行軍后，三組外周血清GSH-PX、SOD活性下降，于6 h達(dá)到最低值，24 h后開始升高，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；行軍后，三組外周血ROS、MDA升高，并于行軍結(jié)束后6 h達(dá)到高峰，24 h后開始下降，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論維生素E聯(lián)合維生素C通過調(diào)節(jié)氧化與抗氧化平衡來抑制長時(shí)間運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的肌肉損傷。

[關(guān)鍵詞]急行軍；肌酸激酶；乳酸脫氫酶；維生素E；維生素C；肌肉損傷；氧化

0引言

新兵新訓(xùn)期間冬季野營拉練能很好地增強(qiáng)新兵體質(zhì)，但是在行軍過程中，由于大部分新兵無正規(guī)體育鍛煉的經(jīng)驗(yàn)，長時(shí)間、長距離行軍訓(xùn)練易導(dǎo)致骨骼肌疲勞性損傷，大大影響訓(xùn)練效果，間接導(dǎo)致了部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力降低[1]。骨骼肌細(xì)胞發(fā)生疲勞性損傷后，肌酸激酶(Creating kinase，CK)與乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase，LDH)入血，可作為判斷肌肉損傷的標(biāo)志性酶[2]。本課題組已經(jīng)證實(shí)，在徒步行軍過程中應(yīng)用維生素E 4 mg/(kg·d)按摩，能夠很好地保護(hù)骨骼肌細(xì)胞[3]。而且以往研究顯示，熱敷能促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后骨骼肌細(xì)胞的損傷后修復(fù)[4]。維生素C與維生素E均為天然抗氧化劑，目前沒有針對兩種維生素聯(lián)合使用對骨骼肌疲勞性損傷后的保護(hù)作用的相關(guān)研究。筆者對維生素E聯(lián)合維生素C對新兵徒步行軍后骨骼肌損傷的保護(hù)作用進(jìn)行分析，現(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)對象2014年10月選擇88名符合部隊(duì)入伍體檢要求的男性新兵，2014年11月行軍結(jié)束后共60名士兵完成本次研究。所有參與研究的新兵均由我院臨床軍醫(yī)在研究前簽署知情同意書，告知本次研究的意義及可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，本研究方案獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)并上報(bào)總隊(duì)后勤部衛(wèi)生處備案，60名完成行軍任務(wù)的新兵行軍前基本資料見表1。

表1　三組新兵基本資料(例，%)

1.2藥物及主要試驗(yàn)儀器維生素E、維生素C藥品原料由海南星晨制藥有限公司提供；谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、活性氧類物質(zhì)(ROS)、肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)檢測試劑盒均由南京建成生物有限公司提供；ASD-310S型低溫離心機(jī)由美國Sigma公司提供。

1.3方法臨床研究分為3個(gè)階段進(jìn)行，被研究人群收集期(試驗(yàn)前4～2周)、被研究人群導(dǎo)入期(治療前2～0周)、試驗(yàn)期(0～4周)。收集符合研究要求的88名新兵，進(jìn)入導(dǎo)入期，給予新兵常規(guī)訓(xùn)練、飲食、作息計(jì)劃，并給予口服維生素E，使其適應(yīng)研究并講解具體安排，導(dǎo)入期排除15名新兵(不遵守作息時(shí)間安排4例，訓(xùn)練過程中發(fā)生下肢扭傷3例，訓(xùn)練過程中出現(xiàn)流感6例，訓(xùn)練過程中出現(xiàn)急性腸炎并導(dǎo)致腹瀉2例)，剩余73例進(jìn)入試驗(yàn)期。將73例隨機(jī)分為3組：A組(對照組，24例)、B組(維生素E干預(yù)組，24例)、C組(維生素E+維生素C干預(yù)組，25例)，行軍途中退出試驗(yàn)13例(流感6例，急性腸炎4例，出現(xiàn)較嚴(yán)重的足部扭傷3例)，最后完成試驗(yàn)共60例(每組20例)。

行軍前，給予新兵正常飲食，行軍前14 d，A組服用相同體積的0.9% NaCl溶液，B組連續(xù)服用維生素E 4 mg/(kg·d)，C組口服維生素E 4 mg/(kg·d)+維生素C 10 mg/(kg·d)。維生素E溶解在0.9% NaCl溶液中配成混懸液服用，維生素C直接溶解于0.9% NaCl溶液中，維生素制劑均現(xiàn)用現(xiàn)配，且需要避光保存。行軍前，空腹8 h抽血，檢測相關(guān)指標(biāo)。最后一次口服維生素后1 h開始進(jìn)行120 km徒步行軍(40 km/d，4 d完成，其中第3天休整)，每日均按照以下計(jì)劃進(jìn)行行軍：上午、下午各休息1次(20 min)，午餐時(shí)間為30 min。行軍過程中給予按摩(午餐時(shí)給予1次，每日行軍結(jié)束后給予第2次，20 min/次，由專業(yè)按摩師行雙腿按摩)+熱敷(每日應(yīng)用熱毛巾熱敷小腿2次，午餐后第1次，行軍結(jié)束后臨睡前第2次，20 min/次，溫度保持在40～50 ℃)，熱敷與按摩均由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)且取得相應(yīng)資質(zhì)證書的基層部隊(duì)衛(wèi)生員進(jìn)行，操作人員固定，不中途更換衛(wèi)生員，行軍結(jié)束后再次抽取肘靜脈血，檢測相關(guān)指標(biāo)。

1.4指標(biāo)檢測行軍結(jié)束后2、3、6、24 h，分別抽取肘靜脈血檢測CK、LDH活性與氧化相關(guān)指標(biāo)，包括GSH-Px活性、SOD活性、MDA濃度、ROS活性。于促凝管中提取出血清標(biāo)本后置于低溫離心機(jī)中，10 000～15 000 r/min離心，勻漿時(shí)間10 s/次，間隙30 s，連續(xù)3～4次，溫度4 ℃，檢測過程嚴(yán)格按照試劑盒說明進(jìn)行。所取標(biāo)本均在1周內(nèi)測定。

2結(jié)果

2.1抗氧化酶(GSH-PX、SOD)活性比較在行軍結(jié)束后各時(shí)間點(diǎn)，A組外周血清抗氧化酶活性均低于B組、C組，且B組低于C組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。三組新兵的抗氧化酶活性均于行軍結(jié)束后開始降低，在行軍結(jié)束后6 h達(dá)到最低值，且于行軍結(jié)束后24 h升高，結(jié)果見表2。

表2　三組完成試驗(yàn)新兵抗氧化酶檢測結(jié)果

注：*與A組比較，P<0.05；#與B組比較，P<0.05；▲與2 h比較，P<0.05；△與3 h比較，P<0.05；■與6 h比較，P<0.05(下同)

2.2氧化相關(guān)物質(zhì)(ROS、MDA)比較行軍結(jié)束后，A組外周血清氧化相關(guān)物質(zhì)濃度高于B組、C組，且B組高于C組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。三組新兵外周血ROS、MDA活性均于行軍結(jié)束后開始升高，行軍結(jié)束后6 h達(dá)最高值，且于行軍結(jié)束后24 h開始下降，見表3。

2.3骨骼肌損傷標(biāo)志酶(CK、LDH)活性比較在行軍結(jié)束后各時(shí)間點(diǎn)，A組外周血清骨骼肌標(biāo)志酶活性高于B組、C組，且B組高于C組，差異均有統(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)最高值，且于行軍結(jié)束后24 h開始下降，見表 4。

表3　三組完成試驗(yàn)新兵氧化物質(zhì)檢測結(jié)果

表4　三組完成試驗(yàn)新兵骨骼肌損傷標(biāo)志酶檢測結(jié)果

3討論

外周血清骨骼肌損傷標(biāo)志酶在運(yùn)動(dòng)后將發(fā)生改變。以往研究表明，維生素E能保護(hù)長時(shí)間疲勞運(yùn)動(dòng)及短時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)過程中的骨骼肌損傷，且本課題組已研究了損傷標(biāo)志酶的運(yùn)動(dòng)后時(shí)間變化趨勢[3-5]。血清LDH活性隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與持續(xù)時(shí)間的增加而活性升高，劇烈運(yùn)動(dòng)過程中組織細(xì)胞氧及碳水化合物供給不足，處于相對缺氧狀態(tài)，因此需要無氧酵解來補(bǔ)充不足的能量。但無氧酵解過程中產(chǎn)生的大量乳酸及活性氧類物質(zhì)可導(dǎo)致骨骼肌細(xì)胞發(fā)生過氧化損傷，進(jìn)而破壞組織及其細(xì)胞，細(xì)胞膜的不穩(wěn)定性造成其中的LDH外滲，導(dǎo)致水平升高[6-7]，因此無氧代謝能力強(qiáng)弱常常用LDH來判定。作為機(jī)體ATP-CP系統(tǒng)代謝的關(guān)鍵酶，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均需要靠CK來催化。CK在人體組織細(xì)胞中(骨骼肌、心肌、腦、視網(wǎng)膜及精液)均有廣泛的存在，其中以骨骼肌細(xì)胞含量最多[8]。關(guān)于運(yùn)動(dòng)后血清CK活性變化的相關(guān)研究很多，隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間延長與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增加而升高，是臨床中判定骨骼肌損傷的標(biāo)志性酶[9]。

細(xì)胞內(nèi)呼吸主要在線粒體內(nèi)進(jìn)行。線粒體參與能量的儲存和利用，其正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要大量氧氣，因此對缺氧敏感。腿部與足部骨骼肌運(yùn)動(dòng)量較大，需要消耗大量的氧氣與碳水化合物。而在正常情況下機(jī)體的氧化-抗氧化系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，機(jī)體不受損傷。SOD、GSH-PX作為機(jī)體內(nèi)最常見的抗氧化酶類，參與人體內(nèi)的組織修復(fù)、DNA修復(fù)過程。經(jīng)過外源性食物補(bǔ)充天然存在的維生素C與維生素E能很好地發(fā)揮抗氧化活性，當(dāng)骨骼肌運(yùn)動(dòng)時(shí)間長、強(qiáng)度大時(shí)，骨骼肌細(xì)胞線粒體處于相對缺氧狀態(tài)，功能減少，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致骨骼肌收縮，造成大量下肢血液受到壓縮而回流入骨骼肌，產(chǎn)生再灌注損傷，后者導(dǎo)致蛋白激酶C、髓化過氧化物酶、黃嘌呤氧化酶、ROS、MDA等物質(zhì)產(chǎn)生過多而打破氧化-抗氧化平衡狀態(tài)，此時(shí)細(xì)胞膜穩(wěn)定性降低，易發(fā)生損傷，特別是富含脂肪酸的神經(jīng)組織易受氧自由基攻擊[10-12]。

維生素C是常用的天然抗氧化劑，廣泛存在于蔬菜、水果中，在日常保健與臨床治療中被廣泛使用。維生素C存在于細(xì)胞液中，其抗氧化作用能很好地保護(hù)細(xì)胞膜上的多烯脂肪酸，以免受到自由基的攻擊，進(jìn)而維護(hù)細(xì)胞膜的完整性。長時(shí)間運(yùn)動(dòng)后機(jī)體自由基產(chǎn)生增加，細(xì)胞膜通透性加大，此時(shí)清除自由基及活性氧類物質(zhì)可保護(hù)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性[10]。時(shí)永豪等[13]早期應(yīng)用維生素C保護(hù)骨骼肌拉傷患者的肌細(xì)胞，并取得較好的效果。此外，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示，熱敷能通過改善骨骼肌血供修復(fù)骨骼肌細(xì)胞[4]。本課題組已經(jīng)證實(shí)行軍途中給予按摩能改善骨骼肌損傷[3]，周仲華等[4]研究表明，熱敷能加快骨骼肌修復(fù)，其主要機(jī)制是通過改善骨骼肌血供來實(shí)現(xiàn)。

本研究將熱敷與按摩聯(lián)合應(yīng)用，結(jié)果顯示，三組外周血清抗氧化酶(GSH-PX、SOD)活性于行軍后開始下降，且在6 h時(shí)達(dá)到最低值，于24 h后開始升高；同時(shí)，三組氧化酶(ROS、MDA)值均于行軍后開始升高，并于6 h達(dá)到高峰，在24 h后開始下降，與既往研究結(jié)果一致[3,7]。A組外周血清骨骼肌標(biāo)志酶與氧化酶值均高于B組、C組，抗氧化酶活性值低于B組、C組，且B組、C組比較差異亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

筆者應(yīng)用維生素E聯(lián)合維生素C進(jìn)行干預(yù)，以實(shí)現(xiàn)對骨骼肌的保護(hù)作用。結(jié)果表明，此方案價(jià)格低廉且安全可靠，適用于廣大基層部隊(duì)推廣使用。本研究并未對氧化酶與抗氧化酶的相關(guān)性進(jìn)行探討。同時(shí)，由于行軍途中患者熱量消耗較大，且電解質(zhì)大量流失，導(dǎo)致骨骼肌損傷，而本次研究并未考慮電解質(zhì)與營養(yǎng)物質(zhì)因素。此外，野外露營會(huì)造成新兵心理與精神因素的改變，睡眠質(zhì)量普遍較差，本試驗(yàn)未考慮上述因素對于骨骼肌的影響，有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐英杰,劉林華,梁詠梅,等.2005年解放軍某部野營拉練期間傷病情況調(diào)查[J].預(yù)防醫(yī)學(xué)論壇,2007,13(1):89.

[2]田振軍,石磊,劉小杰,等.過度訓(xùn)練對大鼠血清CK、LDH、SOD、SDH活性及UMb含量影響的研究[J].中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2000,19(1):49-50.

[3]寧實(shí),李欣,邰賀,等.維生素E聯(lián)合按摩對徒步行軍后骨骼肌損傷的保護(hù)作用及其作用機(jī)制[J].海南醫(yī)學(xué)雜志,2015,26(20):86-90.

[4]周仲華,金世紅.如何用冷敷冰按摩和熱敷的方法減輕疼痛[J].中國實(shí)用鄉(xiāng)村醫(yī)生雜志,2004,11(7):40-41.

[5]張文,邰賀,劉乙瑩,等.維生素E對劇烈運(yùn)動(dòng)所致肌肉損傷的保護(hù)作用[J].武警醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2011,20(9):726 -728.

[6]田振軍,石磊,劉小杰,等.過度訓(xùn)練對大鼠血清CK、LDH、SOD、SDH活性及UMb含量影響的研究[J].中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2000,19(1):49-50.

[7]李煥春,肖國強(qiáng).熱應(yīng)激適應(yīng)與骨骼肌損傷保護(hù)[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù),2009,13(11):2139-2142.

[8]夏云建,張鈞,黃叔懷.劇烈運(yùn)動(dòng)對幾種血清酶活性和T細(xì)胞的影響[J].天津體育學(xué)院學(xué)報(bào),1999,14(1):75-76.

[9]趙福臨,劉瑞學(xué),徐美華.乳酸和肌酸激酶及其同功酶監(jiān)測長跑運(yùn)動(dòng)員體能消耗和肌肉損傷[J].福建醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2008,42(4):359-361.

[10]仇萬山,陳亦江.線粒體結(jié)構(gòu)功能和常用研究方法[J].國際麻醉學(xué)與復(fù)蘇雜志,2007,28(3):382-385.

[11]俞浩,張孝林.晝夜節(jié)律對大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷的影響[J].中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào),2015,29(1):34-36.

[12]胡文,尹艷艷,王玉嬋,等.麝香醒腦滴丸對腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用[J].安徽醫(yī)藥,2015,31(1):67-69.

[13]時(shí)永豪,龐月明.早期大劑維生素C在骨骼肌拉傷中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代醫(yī)院,2010,10(2):39-40.

Protective effect of Vitamin E combined with Vitamin C on skeletal muscle injury caused by march

WANG Ming-yue,YE Sheng-quan,TAI He*

(Department of Medical Services,Liaoning Provincial Corps Hospital of Chinese People′s Armed Police Forces,Shenyang 110034,China)

[Abstract]ObjectiveTo observe the protective effect of Vitamin E combined with Vitamin C on the skeletal muscle injury caused by march.MethodsSixty new recruits without formal disciplined were randomly divided into 3 groups:group A (control group,n=20),group B (Vitamin E group,n=20),group C (Vitamin E+Vitamin C group,n=20).Group B was given Vitamin E 4 mg/(kg·d) for 14 d,and group C received Vitamin E 4 mg/(kg·d)+Vitamin C 10 mg/(kg·d) for 14 d.All the recruits were given foment+massage (20 min per time,twice daily) in leg during the march of 120 km within 4 d.The levels of CK,LDH GSH-PX were detected at 2 h,3 h,6 h and 24 after march.ResultsThe levels of CK,LDH,ROS and MDA in group A were higher than those of another groups (P<0.05) after march with lower levels of GSH-PX and SOD (P<0.05),and there were significant differences between group B and group C (P<0.05).The levels of GSH-PX and SOD decreased to the minimum at 6 h after march,and then increased at 24 h after march (P<0.05).The levels of ROS and MDA increased to maximum at 6 h after march,and then decreased at 24 h after march.ConclusionVitamin E combined with Vitamin C can inhibit the muscle injury caused by march by regulating the oxidize and antioxidant.

Key words：March;Creating kinase;Lactate dehydrogenase;Vitamin E;Vitamin C;Muscle injury;Oxidize

收稿日期：2015-11-03

*通信作者

DOI:10.14053/j.cnki.ppcr.201606023