維生素E聯合按摩對徒步行軍后骨骼肌損傷的保護作用及其作用機制

寧 實，李 欣，邰 賀，楊 光

(1.武警遼寧省總隊第二支隊衛生隊，遼寧 沈陽110034；2.武警遼寧省總隊沈陽市支隊衛生隊，遼寧 沈陽110034；3.武警遼寧省總隊醫院內一科，遼寧 沈陽110034；4.沈陽師范大學體育科學院，遼寧 沈陽110034)

維生素E聯合按摩對徒步行軍后骨骼肌損傷的保護作用及其作用機制

寧 實1，李 欣2，邰 賀3，楊 光4

(1.武警遼寧省總隊第二支隊衛生隊，遼寧 沈陽110034；2.武警遼寧省總隊沈陽市支隊衛生隊，遼寧 沈陽110034；3.武警遼寧省總隊醫院內一科，遼寧 沈陽110034；4.沈陽師范大學體育科學院，遼寧 沈陽110034)

目的研究新訓期間維生素E聯合按摩對徒步行軍后骨骼肌的保護作用及其保護機制。方法選取平素身體健康且無正規體育訓練史的60名男性新兵隨機分為A組(空白對照組)、B組(維生素E組)、C組(維生素E聯合按摩組)，每組均為20名，其中B、C組連續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，徒步行軍結束后2 h、3 h、6 h、24 h測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(ROS)、丙二醛(MDA)濃度的變化。結果A組外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各個時間點均高于其他兩組，而GSH-PX、SOD活性值各個時間點均低于其他兩組，差異均有統計學意義(P＜0.05)；B組外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各個時間點均高于C組，而GSH-PX、SOD活性值各個時間點均低于C組，差異均有統計學意義(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，行軍結束后6 h達到高峰，行軍結束后24 h開始下降。結論維生素E聯合按摩能通過調節氧化與抗氧化平衡來抑制長時間運動中所導致的肌肉損傷。

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過嚴格的強化軍事訓練以為今后能更好地適應執勤處突，近年來已經將冬季野營拉練徒步行軍已經錄入軍事訓練大綱，但是新兵往往無體能訓練的經驗，過強、過久訓練易誘發骨骼肌疲勞性損傷，嚴重影響訓練效果[1]。骨骼肌疲勞性損傷后，肌細胞內的酶釋放入血清，肌酸激酶(Creating kinase，CK)與乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase，LDH)為肌損傷的標志性酶[2]。本課題組已經證實維生素E(4 mg·kg-1·d-1)能在徒步行軍過程中保護骨骼肌細胞[3]。而在以往的實驗證實通過按摩能很好促進骨骼肌細胞的修復[4]。但針對維生素E聯合按摩對骨骼肌的保護作用方面的研究，以往還未有報道，值得我們去進一步研究。

1 資料與方法

1.1 實驗人群2014年11月冬季野營拉練期間，隨機選取60名青年男性新兵，入伍前未經過正規體育訓練、近1年無手術外傷史，近期無傳染病史接觸史、無肝腎、心臟功能異常，年齡18～20歲，體重55～70 kg，身高165～175cm，均為高中學歷，所有青年士兵均經簽署知情同意書，本實驗已經過院醫學倫理委員批準。

1.2 方法

1.2.1 實驗士兵分組 按照隨機數表法隨機分為A、B、C三組，每組均為20名，正常睡眠、飲食。徒步行軍進行前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，盡量做到現用現配。

1.2.2 實驗士兵處理 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公司產品)混懸液，連續服用7 d，最后一次服用2 h后開始進行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，午餐時間為30min，其中C組行軍過程中給予按摩(每日午餐時給予1次，每日行軍結束后給予第2次，每次均為20min，由專業按摩師行雙腿按摩)，徒步行軍結束后抽取三組新兵靜脈血，檢測相關指標。

1.2.3 取材與樣本檢測 分別在行軍結束后2 h、3 h、6 h、24 h抽取靜脈血檢測CK活性、LDH活性(活性檢測試劑盒均為南京建成生物科技公司產品)；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(Reactive oxygen species，ROS)活性(活性檢測試劑盒均為南京建成生物科技公司產品)。將血清在離心機10000～15000 r/min離心(ASD-310S型低溫離心機由美國Sigma公司產品)，勻漿時間10 s/次，間隙30 s，連續3～4次，溫度4℃，按試劑盒說明測定CK活性、LDH活性、GSH-PX、SOD與ROS活性并檢測MDA含量。所取標本均在1周內測定。

1.3 統計學方法 應用SPSS17.0軟件對數據進行統計學分析，計量資料以均數±標準差(±s)表示，三組間同一時間點數據的兩兩比較采取單因素方差分析，組內各個時間點的比較采用組內重復測量方差分析法，以P＜0.05表示為差異具有統計學意義。

2 結果

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值各個時間點均低于B組和C組，且差異均有統計學意義(P＜0.05)；B組外周血清GSH-PX、SOD值各個時間點均低于C組，且差異具有統計學意義(P＜0.05)，三組新兵外周血兩酶活性均于行軍結束后開始降低，行軍結束后6 h達低谷，行軍結束后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值各個時間點均高于B、C組，且差異有統計學意義(P＜0.05)，B組外周血清ROS、MDA值各個時間點均高于C組，且差異具有統計學意義(P＜0.05)，三組新兵外周血兩酶活性均于行軍結束后開始升高，行軍結束后6 h達高峰，行軍結束后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值各個時間點均高于B、C組，且差異有統計學意義(P＜0.05)，B組外周血清CK、LDH值各個時間點均高于C組，且差異具有統計學意義(P＜0.05)，三組新兵外周血兩酶活性均于行軍結束后開始升高，行軍結束后6 h達高峰，行軍結束后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)組內各個時間點比較：a與運動結束后2 h比較，P＜0.05；b與運動結束后3 h比較，P＜0.05；c與運動結束后6 h比較，P＜0.05。(2)組間比較：d與同時間點的A組比較，P＜0.05；e與同時間點的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)組內各個時間點比較：與運動結束后2 h比較，aP＜0.05；與運動結束后3 h比較，bP＜0.05；與運動結束后6 h比較，cP＜0.05。(2)組間比較：與同時間點的A組比較，dP＜0.05、與同時間點的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)組內各個時間點比較：與運動結束后2 h比較，aP＜0.05；與運動結束后3 h比較，bP＜0.05；與運動結束后6 h比較，cP＜0.05；(2)組間比較：與同時間點的A組比較，dP＜0.05，與同時間點的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

有關運動后外周血清酶活性改變的研究，本課題組及其他學者在以往研究中均已證實維生素E能保護劇烈運動及其徒步行軍過程中的骨骼肌，并研究了運動后骨骼肌標志酶的變化情況，但未對具體機制及其酶學指標時間變化趨勢進行研究[3，5]。外周血清乳酸(LD)濃度隨著運動強度加大與持續時間的延長而升高，機體在劇烈運動過程中，機體氧供給量不足，處于相對缺氧狀態，要通過無氧酵解提供部分能量，無氧酵解使血LD水平升高，機體無氧代謝能力的常用LDH活性來評價，長時間運動導致細胞組織中LDH活性升高，且細胞膜通透性增強(肌細胞膜發生氧化損傷所致)，進而導致血清中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、轉移高能磷酸鍵、參與糖酵解、線粒體內呼吸與提供肌肉收縮能量，是機體ATP-CP系統代謝的關鍵酶。廣泛存在于骨骼肌、心肌、腦、視網膜及精液中，血清CK多來源于運動密切的骨骼肌細胞[8]。關于運動后血清CK濃度升高的研究很多，其活性與運動時間及強度有關，臨床中以該酶為骨骼肌損傷標志酶[9]。

線粒體是細胞內呼吸的主要場所，參與能量生成與儲備，對缺氧較敏感，徒步行軍時氣溫低，腿部骨骼肌運動量較大，耗氧量較多易導致缺氧。正常生理狀態下，氧化與抗氧化體系處于平衡狀態，SOD、GSH-PX及其其他的脂肪酶、蛋白酶、DNA修復酶都是人體內重要的抗氧化酶，此外維生素E、維生素C等也參與機體抗氧化功能，當氧化與抗氧化處于平衡狀態時細胞不受損傷，相對缺氧時線粒體不能進行充分的有氧氧化，ATP生成減少導致供能減少，然而再灌注血液突然大量進入細胞后所帶來的氧氣能導致蛋白激酶C、髓化過氧化物酶、黃嘌呤氧化酶形成過氧化物質同時產生大量氧化物，產生的ROS、MDA產生，超出了SOD、GSH-PX等酶的清除能力，導致氧化物剩余而損傷細胞，特別是富含脂肪酸神經組織，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用于醫學保健、治療。在人體內維生素E存在于細胞膜內部。維生素E的結構包括一個色滿環和一個植醇支鏈，抗氧化主要通過色滿環來捕捉自由基而形成生育酚半醌自由基，通過保護膜上的多烯脂肪酸免受自由基的攻擊來維持膜的完整性。長時間訓練后機體內的氧自由基含量升高，肌肉細胞中的CK、LDH活力降低導致其能量供給減少，而血清中兩酶的活性升高，進一步證實長時間運動產生大量氧自由基而破壞細胞膜導致其而通透性增強，酶釋放到血清[13]。而以往通過動物實驗證實按摩能通過改善骨骼肌血供修復骨骼肌細胞[4]。本實驗結果顯示：A組外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各個時間點均高于其他兩組(P＜0.05)，而GSH-PX、SOD活性值各個時間點均低于其他兩組(P＜0.05)；B組外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各個時間點均高于C組(P＜0.05)，而GSH-PX、SOD活性值各個時間點均低于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達到高峰，24 h開始下降。與李煥春等[7]結果相同。

本實驗結果為新兵新訓期間訓練傷的防治提供了一定的理論依據。而新訓期間抑郁、緊張、恐懼、厭訓練情緒發生率較高，而這些情緒往往導致訓練傷的發生，此外新訓期間能量消耗較大易導致營養物質缺乏，因此不良心理因素及其營養因素對訓練效果往往產生一定影響，這些因素對骨骼肌損傷的影響將在今后的實驗中進一步明確。

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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

國家社會科學基金青年項目(編號：11CTY023)

邰 賀。E-mail:www.tai_he83@126.com.