“魔鬼周”極限訓練對武警特戰(zhàn)隊員睪酮、心肌酶譜及血液分析的影響

耿瑞慧，劉 輝，李 成，肖立寧，馬紅亮，王 健

武警特戰(zhàn)部隊是反恐處突的骨干力量，是保衛(wèi)人民生命財產(chǎn)的重要防線。特戰(zhàn)隊員的極限訓練，具有貼近實戰(zhàn)緊、難度強度大、安全風險高、標準要求嚴和逼近身體極限等特點，對特戰(zhàn)隊員的體能素質(zhì)和訓練的科學性要求極高，把控不當則極易導致訓練傷發(fā)生，甚至發(fā)生傷亡事件。為了解“魔鬼周”極限訓練對武警特戰(zhàn)隊員睪酮、心肌酶及血液分析的影響，以便更有效地預(yù)防和減少運動損傷，提高體能訓練效果，我們對武警某部參加2017年第三季度“魔鬼周” 極限訓練的特戰(zhàn)隊員的相關(guān)指標進行了檢測和研究。

1 對象與方法

1.1 對象 選取90名來自武警某部參加2017年第三季度“魔鬼周” 極限訓練的特戰(zhàn)隊員，剔除因傷病退出者3例及未能按時采集靜脈血者8例，最終確定79例作為研究對象。均為男性，平均年齡(22.35±3.14)歲。所有對象均無心臟、肝腎、糖尿病、高血壓、精神及神經(jīng)系統(tǒng)疾病等器質(zhì)性疾病?！澳Ч碇堋睒O限訓練的科目、總負荷量,以及每天負荷量和強度按照《武警部隊特戰(zhàn)部(分)隊“魔鬼周”極限訓練組織與實施規(guī)范》具體實施。

1.2 方法 分別于“魔鬼周”的第1天和第7天清晨對參加極限訓練的特戰(zhàn)隊員采集空腹靜脈血，分離血清標本后，進行睪酮、心肌酶譜及血液分析指標的檢測，包括睪酮(T)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、乳酸脫氫酶 (LDH)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶MB型同工酶(CK-MB)、白細胞數(shù)目(WBC)、中性粒細胞百分比(N)、淋巴細胞百分比(L)、紅細胞數(shù)目(RBC)、血紅蛋白濃度(HB)、血小板數(shù)目(PLT)。睪酮檢測采用儀器和試劑為美國雅培公司I2000全自動化學發(fā)光免疫分析儀及配套試劑盒；心肌酶檢測采用儀器和試劑為深圳邁瑞公司BS-480全自動生化分析儀及配套試劑盒；血液分析檢測采用儀器和試劑為深圳邁瑞公司BC-5180全自動血細胞分析儀及配套試劑盒。所有指標檢測均嚴格按照試劑盒說明書操作。

2 結(jié) 果

武警特戰(zhàn)隊員訓練后的AST、LDH、CK、CK-MB較訓練前明顯升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，而T、WBC、L、RBC、HB、PLT低于訓練前，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，但N變化無統(tǒng)計學意義(表1)。

表1 武警特戰(zhàn)隊員參加“魔鬼周”極限訓練前后睪酮、心肌酶及血液分析變化情況比較

指標訓練前訓練后tPT(nmol/L)22.41±5.0021.10±5.582.0950.039AST(U/L)19.67±4.0546.15±43.21-5.4220.000LDH(U/L)214.38±31.84285.14±62.76-9.6900.000CK(U/L)222.50±116.09505.17±359.73-6.4470.000CK-MB(U/L)15.85±3.0226.42±16.03-5.6970.000WBC(×109/L)6.00±1.425.64±1.243.7830.000N(%)56.66±8.6257.19±7.26-0.7860.434L(%)36.01±8.1534.53±7.102.3650.021RBC(×1012/L)4.93±0.354.82±0.344.8150.000HB(g/L)150.75±7.30147.20±7.585.3810.000PLT(×109/L)258.96±47.26216.53±45.3524.2160.000

3 討 論

隨著反恐處突形勢的日益嚴峻，武警部隊擔負的任務(wù)日趨艱巨，對特戰(zhàn)隊員能力素質(zhì)的要求也越來越高。在此情況之下，武警部隊的“魔鬼周”訓練應(yīng)運而生，旨在高難度、超負荷、長距離的訓練中磨礪特戰(zhàn)隊員超常的意志品質(zhì)、密切的團隊意識和過硬的綜合素質(zhì)。國內(nèi)外研究結(jié)果顯示，大運動量的訓練可對人體身心健康造成嚴重影響。

睪酮屬于雄性激素，由膽固醇經(jīng)過一系列酶的催化反應(yīng)而生成，是人體內(nèi)主要的同化激素之一。研究發(fā)現(xiàn)，短期高強度軍事作業(yè)均可增加部隊官兵的疲勞狀態(tài)，影響神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)，導致睪酮下降[1]。其原因可能與劇烈運動時下丘腦-垂體-性腺軸的下丘腦、垂體被抑制有關(guān)，表現(xiàn)為促性腺激素釋放激素(gonadotropin-releasing hormone, GnRH)mRNA、促黃體生成素(luteinizing hormone, LH)mRNA和卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone, FSH)mRNA表達水平下降[2]；此外，運動可影響機體睪丸間質(zhì)細胞類固醇激素合成快速調(diào)節(jié)蛋白(steroidogenic acute regulatory protein, StAR)和膽固醇側(cè)鏈裂解酶(cholesterol-side-chain cleavage enzyme, P450scc)的表達，從而對睪酮的合成和分泌起到關(guān)鍵性作用[3]。

AST、LDH、CK主要存在于骨骼肌、心肌等組織的細胞漿和線粒體中。當相應(yīng)細胞受損時，細胞膜通透性增加，胞漿內(nèi)的AST、LDH、CK釋放入血，血清濃度隨之升高。高強度運動訓練時氧耗量增加，線粒體內(nèi)電子轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生羧基、烷氧基和過氧化氫等超氧化物自由基，活性氧(reactive oxygen species，ROS)聚集，氧化和抗氧化作用失衡，引起蛋白、脂質(zhì)、糖以及核酸的氧化應(yīng)激反應(yīng)，細胞和線粒體超微結(jié)構(gòu)改變和功能紊亂，最終導致細胞凋亡[4]。另外，ROS與運動后炎性反應(yīng)密切相關(guān)，進一步加劇細胞破壞[5]。

大強度訓練時產(chǎn)生高濃度乳酸，誘導炎性反應(yīng)和氧化應(yīng)激，激活下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸促進腎上腺皮質(zhì)釋放皮質(zhì)醇；超氧陰離子和天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶(cysteine aspastic acid-specific protease，caspase)-3活性升高，B細胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell leukemia/lymphoma 2，Bcl-2)蛋白表達下調(diào)，線粒體膜電位(mitochondrial transmembrane potential，MTP)降低；線粒體功能障礙還可促進細胞色素C釋放，隨之皮質(zhì)醇激活caspase依賴的信號級聯(lián)反應(yīng)，從而通過線粒體氧化應(yīng)激及糖皮質(zhì)激素受體兩條途徑介導細胞凋亡[6-7]，導致白細胞和淋巴細胞數(shù)量下降，對戰(zhàn)士的免疫功能產(chǎn)生影響[8]。

劇烈運動時，組織能量消耗增加，三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)供給不足，加之ROS聚集，紅細胞膜上的Na+-K+ATP酶、Ca+ATP酶活性減低，不飽和脂肪酸酸形成脂質(zhì)過氧化，膜分子結(jié)構(gòu)改變，蛋白交聯(lián)變性，脂質(zhì)與膜骨架蛋白的分離，從而導致細胞膜滲透脆性增加及流動性降低，紅細胞變形能力下降[9，10]；運動時的機械性損傷及體內(nèi)代謝所致滲透壓的改變可造成紅細胞溶血，紅細胞破壞增加，同時合成血紅蛋白所必需的鐵攝入不足、丟失過多，導致機體鐵貯備下降，血清鐵蛋白降低、轉(zhuǎn)鐵蛋白處于較高水平[11]。

一氧化氮(nitric oxide，NO)是體內(nèi)左旋精氨酸在一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)的作用下生成的，具有調(diào)節(jié)細胞功能、介導細胞免疫、參與炎性反應(yīng)及組織細胞損傷和增殖等多種生理作用。力竭運動時，體內(nèi)糖皮質(zhì)激素及兒茶酚胺增多， 誘導NOS活性加強， NO合成增加，且有訓練史者調(diào)節(jié)NO的能力更強[12]。大負荷運動也可通過蛋白激酶B(protein kinase B，Akt)、磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)、磷酸腺苷依賴的蛋白激酶(5′-AMP-activated protein kinase，AMPK)調(diào)節(jié)血液中NOS活性及NO水平[13]。研究發(fā)現(xiàn)，NO可作為自由基具有與ROS同樣或協(xié)同的作用參與血小板的破壞[14]。

本研究結(jié)果表明，武警特戰(zhàn)隊員參加“魔鬼周”極限訓練后的血清AST、LDH、CK、CK-MB較訓練前明顯升高，T、WBC、L、RBC、HB、PLT降低，N訓練前后無明顯變化。然而，研究的結(jié)果與一些研究尚不一致[10,15]，其原因可能為：(1)參加訓練的特戰(zhàn)隊員是通過層層選拔而產(chǎn)生的，要求的條件更加嚴格，訓練課目更加貼近實戰(zhàn)；(2)研究對象的平均年齡、國家種族和所處環(huán)境的差異；(3)實驗方法、樣本量及其他不可預(yù)測的因素也都可能會對實驗結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。

本研究結(jié)果表明，“魔鬼周”極限訓練對武警特戰(zhàn)隊員的生理功能可產(chǎn)生一定的影響，進而可能影響其訓練水平。因此，只有通過及時了解“魔鬼周”極限訓練武警特戰(zhàn)隊員的生理功能的動態(tài)變化，篩選較為敏感的監(jiān)測指標如T、AST、LDH、CK、CK-MB、WBC、L、RBC、HB、PLT等，尋求易發(fā)生疲勞損傷的臨界閾值，才能更好地指導官兵開展自我防護，熟悉“魔鬼周”訓練的注意事項，全面提升衛(wèi)勤保障水平，保證訓練效果，減少訓練傷的發(fā)生。然而，本研究只是選取了武警某部特戰(zhàn)隊員，樣本量較少，實驗方法還有許多不完善的地方，未能跟進“魔鬼周”極限訓練的指標后續(xù)恢復，以便更好地揭示特戰(zhàn)隊員的身體適應(yīng)情況并指導訓練，這都有待于我們進一步的改進。