司 迎,邰 賀
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維生素E聯(lián)合黃芪對新兵新訓(xùn)期間徒步行軍后骨骼肌損傷的保護(hù)作用
司 迎1,邰 賀2
目的 觀察維生素E聯(lián)合黃芪對新兵新訓(xùn)期間徒步行軍后骨骼肌的保護(hù)作用。方法 將60名男性新兵隨機(jī)分為3組(每組20名):A組(對照組)、B組(維生素E防護(hù)組)、C組(維生素E+黃芪防護(hù)組)。行軍前B、C組連續(xù)14 d服用維生素E[8 mg/(kg·d)],在此基礎(chǔ)上C組給予口服黃芪(15 g/d),A組服用相同體積的0.9% NaCl溶液。14 d后讓60名新兵進(jìn)行120 km(4 d完成,每天均為30 km)徒步行軍,行軍過程中3組給予腿部熱敷及其按摩(20 min/次,2次/d),徒步行軍結(jié)束后2、3、6、24 h抽取外周靜脈血并檢測肌酸激酶(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)、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B、C兩組,而GSH-Px、SOD活性值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均低于B、C兩組,且差異均有統(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,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。A、B、C三組外周血清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,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);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,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論 維生素E聯(lián)合黃芪能通過調(diào)節(jié)氧化與抗氧化平衡來抑制長時(shí)間運(yùn)動中所導(dǎo)致的肌肉損傷,安全可靠,值得基層部隊(duì)廣泛推廣。
行軍;肌酸激酶;乳酸脫氫酶;維生素E;肌肉損傷;黃芪
新兵野營拉練已寫入全軍訓(xùn)練大綱,筆者所在單位已連續(xù)開展5年,取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和較好的訓(xùn)練成果。在這5年中,我們根據(jù)行軍中容易誘發(fā)肌肉疲勞性損傷這一合并癥,針對性地進(jìn)行了深入研究,總結(jié)出了口服維生素E在行軍途中對骨骼肌的保護(hù)作用,很好地減少了肌肉損傷的發(fā)生[1]。在此基礎(chǔ)上,我課題小組又將維生素E聯(lián)合黃芪顆??诜趋兰〉膿p傷進(jìn)行了深入研究,因?yàn)辄S芪具有清除劇烈運(yùn)動中骨骼肌所產(chǎn)生的自由基的功效,從而發(fā)揮了保護(hù)骨骼肌細(xì)胞的功效[2]。此外我們在徒步行軍中給予按摩、熱敷等物理治療方案[1],使得骨骼肌損傷進(jìn)一步減輕。
1.1 對象 2015-10選出84名符合部隊(duì)入伍體檢要求的男性新兵,2015-12行軍結(jié)束后完成行軍60名,各組新兵在行軍前與軍醫(yī)均簽署知情同意書。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)60名新兵基本資料見表 1。
表1 三組新兵基本資料 [(n;%);
注:A組=空白對照組;B組=維生素E干預(yù)組;C組=維生素E+黃芪干預(yù)組
1.2 藥物及主要試驗(yàn)儀器 維生素E藥品原料由海南星辰制藥有限公司提供;黃芪顆粒由四川百利制藥有限公司提供、規(guī)格15 g/袋;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)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、活性氧類物質(zhì)(reactive oxygen species,ROS)、肌酸激酶(creating kinase,CK)與乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)所有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)為美國Sigma公司提供。
1.3 實(shí)驗(yàn)分期與處理
1.3.1 病例收集期 訓(xùn)練前3~4周, 收集符合研究要求的新兵84名。
1.3.2 導(dǎo)入期 訓(xùn)練前2周,給予符合標(biāo)準(zhǔn)的84名新兵常規(guī)訓(xùn)練、飲食、作息計(jì)劃,并給予維生素E口服。在此期間排除12名(不遵守作息、飲食、訓(xùn)練計(jì)劃及其發(fā)生流感、訓(xùn)練傷等),剩余72名。
1.3.3 試驗(yàn)期 訓(xùn)練開始4周內(nèi),將72名隨機(jī)分為3組,每組均為24名,行軍途中,退出試驗(yàn)12名(因發(fā)生腹瀉、流感、足部疲勞性損傷,每組退出均4名),總共60名(每組均為20名)完成本次試驗(yàn)計(jì)劃。其中研究行軍前將隨機(jī)分組的新兵均給予正常飲食、睡眠、訓(xùn)練計(jì)劃,其中行軍前14 d B、C組連續(xù)服用維生素E[8 mg/(kg·d)]),在此基礎(chǔ)上C組給予口服黃芪(15 g/d),A組服用相同體積的0.9%NaCl溶液。其中維生素E溶解于橄欖油中配成混懸液(濃度為40 mg/ml,現(xiàn)用現(xiàn)配),黃芪顆粒用100 ml溫水(40 ℃)沖服,行軍前空腹8 h抽血檢測相關(guān)指標(biāo)。最后一次服用1 h后開始進(jìn)行歷時(shí)4 d的120 km徒步行軍(30 km/d),每日行軍過程中,上午、下午各休息1次,每次20 min,午餐時(shí)間為30 min,三組行軍過程中均給予按摩(每日午餐時(shí)行雙腿按摩1次,每日行軍結(jié)束后給予第2次,每次均為20 min)+熱敷(每日給予熱毛巾熱敷小腿2次,晚餐后第1次,行軍結(jié)束后臨睡前第2次,每次均為20 min,溫度保持在40~50 ℃)。
1.4 指標(biāo)檢測 行軍結(jié)束后2、3、6、24 h分別抽取肘靜脈血來檢測CK與LDH活性與氧化相關(guān)指標(biāo):GSH-Px活性、SOD活性、MDA濃度、ROS活性。以上血清放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 ℃),勻漿時(shí)間10 s/次,間隙30 s,連續(xù)3~4次,溫度4 ℃),檢測過程按照試劑盒說明進(jìn)行。標(biāo)本均在1 周內(nèi)測定。
2.1 抗氧化酶活性 A組外周血清GSH-Px、SOD值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均低于B組和C組,且有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(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,且有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),3組外周血兩酶活性均于行軍結(jié)束后開始降低,均于行軍結(jié)束后6 h達(dá)低谷,24 h開始升高(表 2)。
表2 新兵行軍結(jié)束后各個(gè)時(shí)間點(diǎn)外周血清抗氧化酶檢測結(jié)果 ±s)
注:(1)A組=空白對照組;B組=維生素E干預(yù)組;C組=維生素E+黃芪干預(yù)組。(2)與A組比較,①P<0.05;與B組比較,②P<0.05。 (3)與運(yùn)動結(jié)束后2 h比較,③P<0.05;與運(yùn)動結(jié)束后3 h比較,④P<0.05;與運(yùn)動結(jié)束后6 h比較,⑤P<0.05
2.2 氧化相關(guān)物質(zhì) A組外周血清ROS、MDA值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均高于B、C組,且有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(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,且有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),3組新兵外周血兩酶活性均于行軍結(jié)束后開始升高,均行軍結(jié)束后6 h達(dá)高峰,24 h開始下降(表 3)。
表3 新兵行軍結(jié)束后各個(gè)時(shí)間點(diǎn)外周血清氧化物質(zhì)檢測結(jié)果 ±s)
注:(1)A組=空白對照組;B組=維生素E干預(yù)組;C組=維生素E+黃芪干預(yù)組。(2)與A組比較,①P<0.05;與B組比較,②P<0.05。(3)與運(yùn)動結(jié)束后2 h比較,③P<0.05;與3 h比較,④P<0.05;與6 h比較,⑤P<0.05
2.3 骨骼肌損傷標(biāo)志酶活性 A組外周血清CK、LDH值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均高于B、C組,且有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(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,且有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),3組新兵外周血兩酶活性均于行軍結(jié)束后開始升高,均于行軍結(jié)束后6 h達(dá)高峰,24 h開始下降(表4)。
表4 新兵行軍結(jié)束后各個(gè)時(shí)間點(diǎn)外周血清骨骼肌損傷酶檢測結(jié)果 ±s)
注:(1)A組=空白對照組;B組=維生素E干預(yù)組;C組=維生素E+黃芪干預(yù)組。(2)與A組比較,①P<0.05;與B組比較,②P<0.05。(3)比較與運(yùn)動結(jié)束后2 h比較,③P<0.05;與3 h比較,④P<0.05;與6 h比較,⑤P<0.05
骨骼肌細(xì)胞發(fā)生疲勞性損傷后,肌細(xì)胞內(nèi)相關(guān)酶(CK、LDH)入血,兩酶是臨床中使用最廣泛的判定骨骼肌損傷的標(biāo)記酶[3]。本課題組既往對維生素E保護(hù)劇烈運(yùn)動中骨骼肌損傷積累了大量臨床經(jīng)驗(yàn),且本課題組已經(jīng)證實(shí)在徒步行軍過程中應(yīng)用維生素E [4 mg/(kg·d)]聯(lián)合按摩能夠很好地保護(hù)骨骼肌細(xì)胞[4],但是考慮到本次徒步行軍距離長達(dá)120 km,且氣溫寒冷、道路崎嶇,因此將維生素E劑量增加至8 mg/(kg·d),且服藥時(shí)間長達(dá)14 d。根據(jù)黃芪具有很強(qiáng)的抗疲勞功效,主要是通過增加肌肉氧氣利用率、清除無氧酵解過程中產(chǎn)生的大量自由基活性氧類物質(zhì)而發(fā)揮作用的,且該藥物價(jià)格便宜、使用安全,適合全軍推廣,因此我們實(shí)驗(yàn)組選擇增加該藥物[5]。
運(yùn)動強(qiáng)度加大與持續(xù)時(shí)間的延長外周血清中乳酸(LD)濃度也會升高,因?yàn)閯×疫\(yùn)動,機(jī)體處于相對乏氧狀態(tài),需要靠無氧酵解提空機(jī)體不足的能量,產(chǎn)生大量自由基與活性氧,導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性增加,而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)部的LDH釋放到細(xì)胞外,因此將其作為骨骼肌損傷的標(biāo)記酶[6,7]。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靠CK來完成的,因此該酶是機(jī)體ATP-CP系統(tǒng)代謝的關(guān)鍵酶,該酶廣泛存在于骨骼肌、心肌、腦及其他重要組織器官中,但是以骨骼肌為主,細(xì)胞膜通透性增加,血清中該酶活性均能升高[8],CK血清濃度升高的研究很多,與運(yùn)動時(shí)間與運(yùn)動強(qiáng)度呈正相關(guān),也是判定骨骼肌損傷的標(biāo)志酶[9]。
維生素E廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、保健工作。主要存在于細(xì)胞膜內(nèi),其發(fā)揮抗氧化作用主要通過色滿環(huán)來捕捉自由基而形成生育酚半醌自由基來實(shí)現(xiàn)的,能夠維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性,長時(shí)間運(yùn)動后機(jī)體自由基產(chǎn)生增加,細(xì)胞膜通透性加大,而如果能在此時(shí)清除自由基及其活性氧類物質(zhì)將很好地保護(hù)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性[10],本課題組在既往已經(jīng)證實(shí)行軍途中給予按摩能很好地改善骨骼肌損傷[1],周仲華等[11]通過動物實(shí)驗(yàn)證實(shí)熱敷能能加快骨骼肌修復(fù),主要機(jī)制是改善骨骼肌血供來實(shí)現(xiàn)的,本臨床研究將熱敷與按摩都運(yùn)用起來。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,而GSH-Px、SOD活性值各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均低于其他兩組;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。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,與既往研究結(jié)果相同[1,7]。
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(2016-04-21收稿 2016-05-20修回)
(責(zé)任編輯 梁秋野)
Protective effect of vitamin E combined with Radix astragali on skeletal muscle injury caused by march
SI Ying1and TAI He2.
1.Dalian Branch of Liaoning Provincial Corps Hospital, Chinese People’s Armed Police Force, Dalian 116013, China; 2. Department of Serviceman, Liaoning Provincial Corps Hospital, Chinese People’s Armed Police Force, Shenyang 110034, China
Objective To observe the change in muscle injury caused by march, investigate the protective effect of vitamin E combined with Radix astragali on skeletal muscle injury caused by violent exercise. Methods Sixty recruits were randomly divided into three groups (20 solders in each group). Group A (control group), group B (given vitamin E), group C (given vitamin E and Radix astragali). Group B was given vitamin E [8 mg/(kg·d)] for 14 days and group C was given vitamin E [8 mg/(kg·d)] +Radix astragali (15 g/d) for 14 days. Then they marched 120 km for 4 days. The recruits were given fomentation and massage (20 min once, twice/day) in leg in 3 groups. The oxydic and antioxidant indices and CK, LDH were detected in 2 h, 3 h, 6 h and 24 h after march in the three groups. Results The activity of CK, LDH, ROS and the concentration of MDA in group A all time points were higher than that in the other two groups (P<0.05) after march, while the GSHG-Px and SOD at all time points were lower than those in the other two groups at all time points (P<0.05) after march. The activities of CK, LDH, ROS and the concentration of MDA in group B at all time points were higher than in the group C (P<0.05), while the GSHG-Px, SOD at all time points were lower than in the group C at all time points (P<0.05). The activities of GSH-Px and SOD were reduced after march, reaching minimum at 6 h, and increased at 24 h in the 3 groups (P<0.05). The activities of ROS, LDH, ROS and the concentration of MDA increased after march, peaked at 6 h after march, and decreased at 24 h after march in the 3 groups (P<0.05). Conclusions Vitamin E combined with Radix astragali can inhibit muscle injury in the course of long-time movement through balancing oxidation and antioxidation. This method is safe and effective, it should be recommended to grass-roots units.
march; creatine kinase; lactate dehydrogenase; vitamin E; muscle injury; Radix astragali
司 迎,本科學(xué)歷。
1.116013,武警遼寧總隊(duì)醫(yī)院大連分院;2.110034沈陽,武警遼寧總隊(duì)醫(yī)院軍人病區(qū)
邰 賀,E-mail:tai_he83@126.com
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