“魔鬼周”極限訓(xùn)練對(duì)武警特戰(zhàn)隊(duì)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(duì)是反恐處突的骨干力量，是保衛(wèi)人民生命財(cái)產(chǎn)的重要防線。特戰(zhàn)隊(duì)員的極限訓(xùn)練，具有貼近實(shí)戰(zhàn)緊、難度強(qiáng)度大、安全風(fēng)險(xiǎn)高、標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)和逼近身體極限等特點(diǎn)，對(duì)特戰(zhàn)隊(duì)員的體能素質(zhì)和訓(xùn)練的科學(xué)性要求極高，把控不當(dāng)則極易導(dǎo)致訓(xùn)練傷發(fā)生，甚至發(fā)生傷亡事件。為了解“魔鬼周”極限訓(xùn)練對(duì)武警特戰(zhàn)隊(duì)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(yùn)動(dòng)損傷，提高體能訓(xùn)練效果，我們對(duì)武警某部參加2017年第三季度“魔鬼周” 極限訓(xùn)練的特戰(zhàn)隊(duì)員的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè)和研究。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)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(xùn)練的特戰(zhàn)隊(duì)員，剔除因傷病退出者3例及未能按時(shí)采集靜脈血者8例，最終確定79例作為研究對(duì)象。均為男性，平均年齡(22.35±3.14)歲。所有對(duì)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。“魔鬼周”極限訓(xùn)練的科目、總負(fù)荷量,以及每天負(fù)荷量和強(qiáng)度按照《武警部隊(duì)特戰(zhàn)部(分)隊(duì)“魔鬼周”極限訓(xùn)練組織與實(shí)施規(guī)范》具體實(shí)施。

1.2 方法 分別于“魔鬼周”的第1天和第7天清晨對(duì)參加極限訓(xùn)練的特戰(zhàn)隊(duì)員采集空腹靜脈血，分離血清標(biāo)本后，進(jìn)行睪酮、心肌酶譜及血液分析指標(biāo)的檢測(cè)，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(xì)胞數(shù)目(WBC)、中性粒細(xì)胞百分比(N)、淋巴細(xì)胞百分比(L)、紅細(xì)胞數(shù)目(RBC)、血紅蛋白濃度(HB)、血小板數(shù)目(PLT)。睪酮檢測(cè)采用儀器和試劑為美國(guó)雅培公司I2000全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及配套試劑盒；心肌酶檢測(cè)采用儀器和試劑為深圳邁瑞公司BS-480全自動(dòng)生化分析儀及配套試劑盒；血液分析檢測(cè)采用儀器和試劑為深圳邁瑞公司BC-5180全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀及配套試劑盒。所有指標(biāo)檢測(cè)均嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。

2 結(jié) 果

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

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

指標(biāo)訓(xùn)練前訓(xùn)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(shì)的日益嚴(yán)峻，武警部隊(duì)擔(dān)負(fù)的任務(wù)日趨艱巨，對(duì)特戰(zhàn)隊(duì)員能力素質(zhì)的要求也越來越高。在此情況之下，武警部隊(duì)的“魔鬼周”訓(xùn)練應(yīng)運(yùn)而生，旨在高難度、超負(fù)荷、長(zhǎng)距離的訓(xùn)練中磨礪特戰(zhàn)隊(duì)員超常的意志品質(zhì)、密切的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和過硬的綜合素質(zhì)。國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果顯示，大運(yùn)動(dòng)量的訓(xùn)練可對(duì)人體身心健康造成嚴(yán)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(qiáng)度軍事作業(yè)均可增加部隊(duì)官兵的疲勞狀態(tài)，影響神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)，導(dǎo)致睪酮下降[1]。其原因可能與劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dá)水平下降[2]；此外，運(yùn)動(dòng)可影響機(jī)體睪丸間質(zhì)細(xì)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(dá)，從而對(duì)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(xì)胞漿和線粒體中。當(dāng)相應(yīng)細(xì)胞受損時(shí)，細(xì)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(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)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(xì)胞和線粒體超微結(jié)構(gòu)改變和功能紊亂，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[4]。另外，ROS與運(yùn)動(dòng)后炎性反應(yīng)密切相關(guān)，進(jìn)一步加劇細(xì)胞破壞[5]。

大強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí)產(chǎn)生高濃度乳酸，誘導(dǎo)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(jìn)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(xì)胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell leukemia/lymphoma 2，Bcl-2)蛋白表達(dá)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(jìn)細(xì)胞色素C釋放，隨之皮質(zhì)醇激活caspase依賴的信號(hào)級(jí)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(dǎo)細(xì)胞凋亡[6-7]，導(dǎo)致白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)量下降，對(duì)戰(zhàn)士的免疫功能產(chǎn)生影響[8]。

劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(xì)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(dǎo)致細(xì)胞膜滲透脆性增加及流動(dòng)性降低，紅細(xì)胞變形能力下降[9，10]；運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械性損傷及體內(nèi)代謝所致滲透壓的改變可造成紅細(xì)胞溶血，紅細(xì)胞破壞增加，同時(shí)合成血紅蛋白所必需的鐵攝入不足、丟失過多，導(dǎo)致機(jī)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(xì)胞功能、介導(dǎo)細(xì)胞免疫、參與炎性反應(yīng)及組織細(xì)胞損傷和增殖等多種生理作用。力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)，體內(nèi)糖皮質(zhì)激素及兒茶酚胺增多， 誘導(dǎo)NOS活性加強(qiáng)， NO合成增加，且有訓(xùn)練史者調(diào)節(jié)NO的能力更強(qiáng)[12]。大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)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(duì)員參加“魔鬼周”極限訓(xùn)練后的血清AST、LDH、CK、CK-MB較訓(xùn)練前明顯升高，T、WBC、L、RBC、HB、PLT降低，N訓(xùn)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(xùn)練的特戰(zhàn)隊(duì)員是通過層層選拔而產(chǎn)生的，要求的條件更加嚴(yán)格，訓(xùn)練課目更加貼近實(shí)戰(zhàn)；(2)研究對(duì)象的平均年齡、國(guó)家種族和所處環(huán)境的差異；(3)實(shí)驗(yàn)方法、樣本量及其他不可預(yù)測(cè)的因素也都可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)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(xùn)練對(duì)武警特戰(zhàn)隊(duì)員的生理功能可產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而可能影響其訓(xùn)練水平。因此，只有通過及時(shí)了解“魔鬼周”極限訓(xùn)練武警特戰(zhàn)隊(duì)員的生理功能的動(dòng)態(tài)變化，篩選較為敏感的監(jiān)測(cè)指標(biāo)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(dǎo)官兵開展自我防護(hù)，熟悉“魔鬼周”訓(xùn)練的注意事項(xiàng)，全面提升衛(wèi)勤保障水平，保證訓(xùn)練效果，減少訓(xùn)練傷的發(fā)生。然而，本研究只是選取了武警某部特戰(zhàn)隊(duì)員，樣本量較少，實(shí)驗(yàn)方法還有許多不完善的地方，未能跟進(jìn)“魔鬼周”極限訓(xùn)練的指標(biāo)后續(xù)恢復(fù)，以便更好地揭示特戰(zhàn)隊(duì)員的身體適應(yīng)情況并指導(dǎo)訓(xùn)練，這都有待于我們進(jìn)一步的改進(jìn)。