熱習(xí)服訓(xùn)練對高溫、高濕環(huán)境中高強度體力活動人群的影響

葉建新 林航 穆軍山 崔曉萍 俞珠玲

[摘要] 目的 探討熱習(xí)服訓(xùn)練對高溫、高濕環(huán)境中高強度體力活動人群的影響。 方法 選擇2014年8月～2018年8月70名象山社區(qū)業(yè)余長跑愛好者，參加5 km長跑訓(xùn)練，采用簡單隨機分組法分為觀察組和對照組，每組35例。觀察組在訓(xùn)練前進行熱習(xí)服訓(xùn)練。比較兩組白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、γ干擾素（IFN-γ）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、急性生理與慢性健康評分Ⅱ（APACHEⅡ）、格拉斯哥量表評分（GCS）、肌鈣蛋白I（cTnI）、尿肌酐（Cr）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）水平。記錄兩組勞力性熱射病、多器官功能障礙綜合征發(fā)生率、器官累及率的發(fā)生情況。 結(jié)果 訓(xùn)練前兩組IL-1β、IFN-γ、TNF-α水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05）;訓(xùn)練后兩組IL-1β、IFN-γ、TNF-α高于訓(xùn)練前，且觀察組低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P < 0.05）。訓(xùn)練前兩組APACHEⅡ、GCS評分水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05）;訓(xùn)練后兩組APACHEⅡ評分高于訓(xùn)練前、GCS評分低于訓(xùn)練前，且觀察組APACHEⅡ評分低于對照組，GCS評分高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P < 0.05）;訓(xùn)練前兩組cTnI、Cr和CK-MB水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05）;訓(xùn)練后兩組cTnI、Cr、CK-MB高于訓(xùn)練前，觀察組低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P < 0.05）。觀察組勞力性熱射病、多器官功能障礙綜合征、器官累及發(fā)生率低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P < 0.05）。 結(jié)論 熱習(xí)服訓(xùn)練對高溫、高濕環(huán)境中高強度體力活動人群效果顯著，可有效改善炎性反應(yīng)，減少多器官功能障礙綜合征的發(fā)生率，值得推廣應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] 勞力性熱射病;熱習(xí)服訓(xùn)練;炎性反應(yīng);多器官功能障礙綜合征

[中圖分類號] R594.11? ? ? ? ? [文獻標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2020）05（c）-0022-04

Effect of heat acclimation training on people with high intensity physical activity in high temperature and humidity environment

YE Jianxin1，2? ?LIN Hang1，2? ?MU Junshan1，2? ?CUI Xiaoping1，2? ?YU Zhuling1，2

1.Department of Neurology， the 900th Hospital of the Joint Service Support Force of the Liberation Army， Fujian Province， Fuzhou? ?350025， China; 2.Fuzong Clinical Medical College of Fujian Medical University， Fujian Province， Fuzhou? ?350025， China

[Abstract] Objective To explore the effect of heat acclimation training on people with high intensity physical activity in high temperature and humidity environment. Methods From August 2014 to August 2018， 70 amateur long-distance runners in Xianshan Community participate in 5 km long-distance training were divided into the oservation group and the control group by simple random grouping method， with 35 in each group. The observation group was received heat acclimation training before training. The changes of interleukin-1β （IL-1β）， γ interferon （IFN-γ）， tumor necrosis factor-α （TNF-α）， acute physiology and chronic health evaluationⅡ （APACHEⅡ）， glasgow coma scale （GCS）， troponin I （cTnI）， urine creatinine （Cr）， creatine kinase isoenzymes （CK-MB） level. The incidence of exertional heat stroke， multiple organ dysfunction syndrome and the organ involvement rate in the two groups were compared. Results Before training， there were no significant differences in the levels of IL-1β， IFN-γ and TNF-α in the two groups （P > 0.05）. After training， the IL-1β， IFN-γ and TNF-α levels in the two groups were increased than those before training， and the observation group was lower than the control group， with statistically significant differences （P < 0.05）. Before training， there were no significant differences in APACHEⅡ and GCS scores between the two groups （P > 0.05）. After training， APACHEⅡ scores of the two groups were increased than those before training， GCS scores were decreased than those before training， and APACHEⅡ scores of the observation group were lower than those of the control group， and GCS scores were higher than those of the control group， the differences were statistically significant （all P < 0.05）. Before training， there were no significant differences in cTnI， Cr and CK-MB levels between the two groups （P > 0.05）. After training， cTnI， Cr and CK-MB levels in the two groups were increased than those before training， the observation group was lower than the control group， with statistically significant differences （all P < 0.05）. The incidence of exertional heat stroke， multiple organ dysfunction syndrome and organ involvement in the observation group were lower than those in the control group （P < 0.05）. Conclusion Heat acclimation training has a significant effect on high intensity physical activity in high temperature and high humidity environment. It can effectively improve the inflammatory response and reduce the incidence of multiple organ dysfunction syndrome. It is worth popularizing and applying.

[Key words] Exertional heat stroke; Heat acclimation training; Inflammatory response; Multiple organ dysfunction syndrome

熱射病又稱“中暑”，指在高溫下人體溫度調(diào)節(jié)功能失調(diào)，體內(nèi)熱量過度，引發(fā)神經(jīng)器官受損，而熱射病屬于重癥中暑，是一種致命性疾病[1-2]。在高溫高濕環(huán)境中進行高強度體力活動的人群，容易發(fā)生勞力性熱射病，患者發(fā)病后大量出汗，心率增加，嚴(yán)重者會發(fā)生急性腎衰竭、彌漫性血管內(nèi)凝血或多器官功能衰竭，病死率較高[3-4]。因此，在高溫訓(xùn)練中阻斷多器官功能障礙綜合征，減輕器官損傷的發(fā)生具有重要意義[5]。熱習(xí)服訓(xùn)練是指人體在反復(fù)的熱作用下產(chǎn)生一系列有利于提高機體耐熱性的訓(xùn)練，可以提高對高溫環(huán)境的適應(yīng)能力[6]。但其對患者炎性反應(yīng)及多器官功能障礙綜合征的影響尚不明確。因此，本研究旨在探討熱習(xí)服訓(xùn)練對高溫、高濕環(huán)境中高強度體力活動人群的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2014年8月～2018年8月70名象山社區(qū)業(yè)余長跑愛好者，參加5 km長跑訓(xùn)練，采用簡單隨機分組法分為2組，每組35名。觀察組男19例，女16例;年齡18～33歲，平均（25.61±3.25）歲。對照組男17例，女18例;年齡19～32歲，平均（25.74±3.31）歲。兩組一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05），具有可比性。本研究已獲解放軍聯(lián)勤保障部隊第九〇〇醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，受試者對本研究知情同意。

納入標(biāo)準(zhǔn)：體檢健康者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①訓(xùn)練前劇烈運動，長期飲用煙酒者;②使用過興奮劑類藥物者;③內(nèi)分泌疾病者;④免疫功能缺陷者;⑤此前進行類似訓(xùn)練者。

1.2 方法

對照組在高溫高濕環(huán)境中（環(huán)境溫度>32℃，濕度>65%）參加5 km長跑訓(xùn)練，每周2～3次。觀察組在訓(xùn)練前采用熱習(xí)服訓(xùn)練，受試者所處的環(huán)境溫度為36℃，相對濕度為50%，在跑步機上進行相當(dāng)于重體力勞動的長跑。每次運動15 min后測量握力值，休息5 min后繼續(xù)運動。每組受試者參與試驗時間為90 min/d，持續(xù)10 d。

1.3 觀察指標(biāo)

①所有受試者抽取空腹靜脈血5 mL，3000 r/min離心10 min，取上層血清后置入EP管，并置于-30℃冷凍箱內(nèi)儲存以備檢測，酶聯(lián)免疫吸附試驗測定血清白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、γ干擾素（IFN-γ）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、肌鈣蛋白I（cTnI）、尿肌酐（Cr）、肌酸激酶同工酶（CK-MB），試劑盒購于深圳晶美生物工程有限公司，生產(chǎn)批號：20131206、20140122、20140 320、20131127。②對受試者訓(xùn)練前后進行評分：急性生理與慢性健康評分Ⅱ（APACHEⅡ）[7]，總分71分，分值越高，病情越嚴(yán)重;格拉斯哥量表評分（GCS）[8]，分值1～5分，分值越低，病情越重。③記錄兩組勞力性熱射病、多器官功能障礙綜合征的發(fā)生率、器官累及率等不良反應(yīng)發(fā)生情況。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 21.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗;計數(shù)資料用百分率表示，組間比較采用χ2檢驗。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組炎性因子水平比較

訓(xùn)練前兩組IL-1β、IFN-γ、TNF-α水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05）;訓(xùn)練后，兩組IL-1β、IFN-γ、TNF-α水平高于訓(xùn)練前，且觀察組低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P < 0.05）。見表1。

2.2 兩組APACHEⅡ、GCS評分比較

訓(xùn)練前兩組APACHEⅡ、GCS評分比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05）;訓(xùn)練后，兩組APACHEⅡ評分高于訓(xùn)練前、GCS評分低于訓(xùn)練前，且觀察組APACHEⅡ評分低于對照組，GCS評分高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P < 0.05）。見表2。

2.3 兩組cTnI、Cr、CK-MB水平比較

訓(xùn)練前兩組cTnI、Cr和CK-MB水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05）;訓(xùn)練后，兩組cTnI、CK-MB、Cr水平高于訓(xùn)練前，且觀察組低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P < 0.05）。見表3。

2.4 兩組不良反應(yīng)發(fā)生情況比較

觀察組勞力性熱射病、多器官功能障礙綜合征發(fā)生率及器官累及發(fā)生率低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P < 0.05）。見表4。

3 討論

勞力性熱射病是一種全身炎性反應(yīng)綜合征，是由機體運動產(chǎn)熱增加、散熱能力受損所致，患者多為青壯年男性，在25℃以上進行重體力勞動時，極易發(fā)生。據(jù)報道[9-10]，在炎熱條件下，當(dāng)患者體溫產(chǎn)生的熱量大于在運動負(fù)荷過重時所散發(fā)的熱量時，就會發(fā)生勞力性熱射病。其發(fā)病機制較為復(fù)雜，環(huán)境因素、個體差異及遺傳因素等都是導(dǎo)致勞力性熱射病發(fā)病的因素。有研究認(rèn)為，高熱會導(dǎo)致熱蛋白變性，直接破壞人體細(xì)胞，體溫升高會增加炎性細(xì)胞因子的釋放，產(chǎn)生多器官功能障礙綜合征[11-12]。因此，怎樣在高熱環(huán)境中預(yù)防、避免器官損傷，阻止多器官功能障礙綜合征的發(fā)生發(fā)展是治療勞力性熱射病的關(guān)鍵。

疲勞運動可誘導(dǎo)機體產(chǎn)生廣泛的炎性反應(yīng)，即多種炎性因子在運動中和運動后表達顯著上調(diào)，其上調(diào)幅度取決于運動時間、運動強度和總運動量。對于已發(fā)生勞力性熱射病的人群，臨床治療通常采用降溫、鎮(zhèn)靜、抗感染等一系列治療，亞低溫主要能影響基因表達，調(diào)控下游抗氧化蛋白的表達減輕缺血缺氧對組織的損傷。當(dāng)患者發(fā)生勞力性熱射病時，立即降溫有較好的療效，但是該方法越早越好，如果時間延遲，則會引起體溫反復(fù)波動，使炎性細(xì)胞因子水平相對增加，增強對人群心肝腎等器官的損害[13-14]。國外研究[15]顯示，長期高溫可降低核心溫度、皮膚血流量、降低出汗閾值、減慢心率。高溫應(yīng)激可直接激活炎性反應(yīng)系統(tǒng)，誘導(dǎo)大量中性粒細(xì)胞產(chǎn)生、細(xì)胞因子數(shù)量不斷增加，使炎性反應(yīng)不斷擴大，炎性因子過量釋放，當(dāng)超出機體代償能力時，機體內(nèi)出現(xiàn)過度的炎性反應(yīng)會加重患者的“瀑布”效應(yīng)，涉及中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等器官，最終可發(fā)展成多器官功能障礙綜合征[16-17]。熱習(xí)服訓(xùn)練是一種常見的體能訓(xùn)練方式，主要以提高患者對高溫環(huán)境的適應(yīng)能力[18]。Keen等[19]研究結(jié)果顯示，勞力性熱射病患者多數(shù)炎性反應(yīng)異常。本研究結(jié)果顯示，訓(xùn)練后人群IL-1β、IFN-γ、TNF-α水平明顯上升，且觀察組低于對照組，提示熱習(xí)服訓(xùn)練可改善患者的炎性反應(yīng)。李慶華等[20]研究顯示，熱習(xí)服訓(xùn)練可通過增強對血液內(nèi)產(chǎn)能物質(zhì)的利用，提高患者的運動能力，降低患者的炎性反應(yīng)。分析是因為熱習(xí)服訓(xùn)練能減少參加長時間勞累患者的產(chǎn)熱，增強散熱能力，使在耐受較高的環(huán)境溫度和運動強度的情況下抑制免疫應(yīng)答和炎性細(xì)胞的分泌。

本研究結(jié)果顯示，訓(xùn)練后兩組APACHEⅡ評分明顯上升，GCS評分明顯下降，且觀察組APACHEⅡ評分低于對照組，GCS評分高于對照組。動物實驗發(fā)現(xiàn)[21]，熱習(xí)服訓(xùn)練能增加大鼠機體的散熱，減少熱應(yīng)激損傷，提高其對濕熱運動刺激的耐受能力，起到保護機體的作用。本研究結(jié)果顯示，訓(xùn)練后，兩組cTnI、CK-MB、Cr水平高與訓(xùn)練前，但觀察組低于對照組，與上述實驗報道相似。可能是因為熱習(xí)服訓(xùn)練后，機體血液內(nèi)產(chǎn)能物質(zhì)利用得到增強，保護機體內(nèi)器官。此外，本研究結(jié)果顯示，觀察組發(fā)生勞力性熱射病、多器官功能障礙綜合征、器官累及發(fā)生率低于對照組，提示熱習(xí)服訓(xùn)練能改善患者多器官功能障礙綜合征。

綜上所述，高溫、高濕環(huán)境中高強度體力活動人群應(yīng)用熱習(xí)服訓(xùn)練效果顯著，可有效改善患者炎性反應(yīng)，減少多器官功能障礙綜合征的發(fā)生率，值得推廣應(yīng)用。

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（收稿日期：2019-12-05? 本文編輯：劉明玉）