王明月，葉圣權，邰　賀

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維生素E聯合維生素C對急行軍后骨骼肌損傷的保護作用

王明月，葉圣權，邰賀*

武警遼寧省總隊醫(yī)院醫(yī)務處，沈陽 110034

[摘要]目的觀察維生素E聯合維生素C對新兵新訓期間徒步行軍后骨骼肌的保護作用。方法將平素身體健康且無正規(guī)體育鍛煉史的60名男性新兵隨機分為3組(每組20例)：A組(對照組)、B組(維生素E干預組)、C組(維生素E+維生素C干預組)。行軍前，B組、C組連續(xù)服用維生素E 4 mg/(kg·d)，共14 d。在此基礎上，C組給予口服維生素C 10 mg/(kg·d)，A組服用相同體積的0.9% NaCl溶液。14 d后，60名新兵進行120 km (40 km/d)徒步行軍，行軍過程中給予腿部熱敷及按摩(20 min/次，2次/d)，徒步行軍結束后2、3、6、24 h抽取外周靜脈血，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(ROS)及丙二醛(MDA)濃度的變化。結果A組新兵外周血清各個時間點的CK、LDH、ROS、MDA值均高于B組、C組，而GSH-PX、SOD活性值均低于B組、C組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；B組外周血清CK、LDH、ROS、MDA值高于C組，而GSH-PX、SOD活性值低于C組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。行軍后，三組外周血清GSH-PX、SOD活性下降，于6 h達到最低值，24 h后開始升高，且差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；行軍后，三組外周血ROS、MDA升高，并于行軍結束后6 h達到高峰，24 h后開始下降，且差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論維生素E聯合維生素C通過調節(jié)氧化與抗氧化平衡來抑制長時間運動所導致的肌肉損傷。

[關鍵詞]急行軍；肌酸激酶；乳酸脫氫酶；維生素E；維生素C；肌肉損傷；氧化

0引言

新兵新訓期間冬季野營拉練能很好地增強新兵體質，但是在行軍過程中，由于大部分新兵無正規(guī)體育鍛煉的經驗，長時間、長距離行軍訓練易導致骨骼肌疲勞性損傷，大大影響訓練效果，間接導致了部隊戰(zhàn)斗力降低[1]。骨骼肌細胞發(fā)生疲勞性損傷后，肌酸激酶(Creating kinase，CK)與乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase，LDH)入血，可作為判斷肌肉損傷的標志性酶[2]。本課題組已經證實，在徒步行軍過程中應用維生素E 4 mg/(kg·d)按摩，能夠很好地保護骨骼肌細胞[3]。而且以往研究顯示，熱敷能促進運動后骨骼肌細胞的損傷后修復[4]。維生素C與維生素E均為天然抗氧化劑，目前沒有針對兩種維生素聯合使用對骨骼肌疲勞性損傷后的保護作用的相關研究。筆者對維生素E聯合維生素C對新兵徒步行軍后骨骼肌損傷的保護作用進行分析，現報道如下。

1資料與方法

1.1實驗對象2014年10月選擇88名符合部隊入伍體檢要求的男性新兵，2014年11月行軍結束后共60名士兵完成本次研究。所有參與研究的新兵均由我院臨床軍醫(yī)在研究前簽署知情同意書，告知本次研究的意義及可能存在的風險，本研究方案獲得醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準并上報總隊后勤部衛(wèi)生處備案，60名完成行軍任務的新兵行軍前基本資料見表1。

表1　三組新兵基本資料(例，%)

1.2藥物及主要試驗儀器維生素E、維生素C藥品原料由海南星晨制藥有限公司提供；谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、活性氧類物質(ROS)、肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)檢測試劑盒均由南京建成生物有限公司提供；ASD-310S型低溫離心機由美國Sigma公司提供。

1.3方法臨床研究分為3個階段進行，被研究人群收集期(試驗前4～2周)、被研究人群導入期(治療前2～0周)、試驗期(0～4周)。收集符合研究要求的88名新兵，進入導入期，給予新兵常規(guī)訓練、飲食、作息計劃，并給予口服維生素E，使其適應研究并講解具體安排，導入期排除15名新兵(不遵守作息時間安排4例，訓練過程中發(fā)生下肢扭傷3例，訓練過程中出現流感6例，訓練過程中出現急性腸炎并導致腹瀉2例)，剩余73例進入試驗期。將73例隨機分為3組：A組(對照組，24例)、B組(維生素E干預組，24例)、C組(維生素E+維生素C干預組，25例)，行軍途中退出試驗13例(流感6例，急性腸炎4例，出現較嚴重的足部扭傷3例)，最后完成試驗共60例(每組20例)。

行軍前，給予新兵正常飲食，行軍前14 d，A組服用相同體積的0.9% NaCl溶液，B組連續(xù)服用維生素E 4 mg/(kg·d)，C組口服維生素E 4 mg/(kg·d)+維生素C 10 mg/(kg·d)。維生素E溶解在0.9% NaCl溶液中配成混懸液服用，維生素C直接溶解于0.9% NaCl溶液中，維生素制劑均現用現配，且需要避光保存。行軍前，空腹8 h抽血，檢測相關指標。最后一次口服維生素后1 h開始進行120 km徒步行軍(40 km/d，4 d完成，其中第3天休整)，每日均按照以下計劃進行行軍：上午、下午各休息1次(20 min)，午餐時間為30 min。行軍過程中給予按摩(午餐時給予1次，每日行軍結束后給予第2次，20 min/次，由專業(yè)按摩師行雙腿按摩)+熱敷(每日應用熱毛巾熱敷小腿2次，午餐后第1次，行軍結束后臨睡前第2次，20 min/次，溫度保持在40～50 ℃)，熱敷與按摩均由經過專業(yè)培訓且取得相應資質證書的基層部隊衛(wèi)生員進行，操作人員固定，不中途更換衛(wèi)生員，行軍結束后再次抽取肘靜脈血，檢測相關指標。

1.4指標檢測行軍結束后2、3、6、24 h，分別抽取肘靜脈血檢測CK、LDH活性與氧化相關指標，包括GSH-Px活性、SOD活性、MDA濃度、ROS活性。于促凝管中提取出血清標本后置于低溫離心機中，10 000～15 000 r/min離心，勻漿時間10 s/次，間隙30 s，連續(xù)3～4次，溫度4 ℃，檢測過程嚴格按照試劑盒說明進行。所取標本均在1周內測定。

2結果

2.1抗氧化酶(GSH-PX、SOD)活性比較在行軍結束后各時間點，A組外周血清抗氧化酶活性均低于B組、C組，且B組低于C組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。三組新兵的抗氧化酶活性均于行軍結束后開始降低，在行軍結束后6 h達到最低值，且于行軍結束后24 h升高，結果見表2。

表2　三組完成試驗新兵抗氧化酶檢測結果

注：*與A組比較，P<0.05；#與B組比較，P<0.05；▲與2 h比較，P<0.05；△與3 h比較，P<0.05；■與6 h比較，P<0.05(下同)

2.2氧化相關物質(ROS、MDA)比較行軍結束后，A組外周血清氧化相關物質濃度高于B組、C組，且B組高于C組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。三組新兵外周血ROS、MDA活性均于行軍結束后開始升高，行軍結束后6 h達最高值，且于行軍結束后24 h開始下降，見表3。

2.3骨骼肌損傷標志酶(CK、LDH)活性比較在行軍結束后各時間點，A組外周血清骨骼肌標志酶活性高于B組、C組，且B組高于C組，差異均有統(tǒng)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達最高值，且于行軍結束后24 h開始下降，見表 4。

表3　三組完成試驗新兵氧化物質檢測結果

表4　三組完成試驗新兵骨骼肌損傷標志酶檢測結果

3討論

外周血清骨骼肌損傷標志酶在運動后將發(fā)生改變。以往研究表明，維生素E能保護長時間疲勞運動及短時間劇烈運動過程中的骨骼肌損傷，且本課題組已研究了損傷標志酶的運動后時間變化趨勢[3-5]。血清LDH活性隨著運動強度與持續(xù)時間的增加而活性升高，劇烈運動過程中組織細胞氧及碳水化合物供給不足，處于相對缺氧狀態(tài)，因此需要無氧酵解來補充不足的能量。但無氧酵解過程中產生的大量乳酸及活性氧類物質可導致骨骼肌細胞發(fā)生過氧化損傷，進而破壞組織及其細胞，細胞膜的不穩(wěn)定性造成其中的LDH外滲，導致水平升高[6-7]，因此無氧代謝能力強弱常常用LDH來判定。作為機體ATP-CP系統(tǒng)代謝的關鍵酶，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均需要靠CK來催化。CK在人體組織細胞中(骨骼肌、心肌、腦、視網膜及精液)均有廣泛的存在，其中以骨骼肌細胞含量最多[8]。關于運動后血清CK活性變化的相關研究很多，隨著運動時間延長與運動強度增加而升高，是臨床中判定骨骼肌損傷的標志性酶[9]。

細胞內呼吸主要在線粒體內進行。線粒體參與能量的儲存和利用，其正常運轉需要大量氧氣，因此對缺氧敏感。腿部與足部骨骼肌運動量較大，需要消耗大量的氧氣與碳水化合物。而在正常情況下機體的氧化-抗氧化系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，機體不受損傷。SOD、GSH-PX作為機體內最常見的抗氧化酶類，參與人體內的組織修復、DNA修復過程。經過外源性食物補充天然存在的維生素C與維生素E能很好地發(fā)揮抗氧化活性，當骨骼肌運動時間長、強度大時，骨骼肌細胞線粒體處于相對缺氧狀態(tài)，功能減少，運動導致骨骼肌收縮，造成大量下肢血液受到壓縮而回流入骨骼肌，產生再灌注損傷，后者導致蛋白激酶C、髓化過氧化物酶、黃嘌呤氧化酶、ROS、MDA等物質產生過多而打破氧化-抗氧化平衡狀態(tài)，此時細胞膜穩(wěn)定性降低，易發(fā)生損傷，特別是富含脂肪酸的神經組織易受氧自由基攻擊[10-12]。

維生素C是常用的天然抗氧化劑，廣泛存在于蔬菜、水果中，在日常保健與臨床治療中被廣泛使用。維生素C存在于細胞液中，其抗氧化作用能很好地保護細胞膜上的多烯脂肪酸，以免受到自由基的攻擊，進而維護細胞膜的完整性。長時間運動后機體自由基產生增加，細胞膜通透性加大，此時清除自由基及活性氧類物質可保護細胞膜的穩(wěn)定性[10]。時永豪等[13]早期應用維生素C保護骨骼肌拉傷患者的肌細胞，并取得較好的效果。此外，動物實驗顯示，熱敷能通過改善骨骼肌血供修復骨骼肌細胞[4]。本課題組已經證實行軍途中給予按摩能改善骨骼肌損傷[3]，周仲華等[4]研究表明，熱敷能加快骨骼肌修復，其主要機制是通過改善骨骼肌血供來實現。

本研究將熱敷與按摩聯合應用，結果顯示，三組外周血清抗氧化酶(GSH-PX、SOD)活性于行軍后開始下降，且在6 h時達到最低值，于24 h后開始升高；同時，三組氧化酶(ROS、MDA)值均于行軍后開始升高，并于6 h達到高峰，在24 h后開始下降，與既往研究結果一致[3,7]。A組外周血清骨骼肌標志酶與氧化酶值均高于B組、C組，抗氧化酶活性值低于B組、C組，且B組、C組比較差異亦有統(tǒng)計學意義。

筆者應用維生素E聯合維生素C進行干預，以實現對骨骼肌的保護作用。結果表明，此方案價格低廉且安全可靠，適用于廣大基層部隊推廣使用。本研究并未對氧化酶與抗氧化酶的相關性進行探討。同時，由于行軍途中患者熱量消耗較大，且電解質大量流失，導致骨骼肌損傷，而本次研究并未考慮電解質與營養(yǎng)物質因素。此外，野外露營會造成新兵心理與精神因素的改變，睡眠質量普遍較差，本試驗未考慮上述因素對于骨骼肌的影響，有待進一步研究。

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Protective effect of Vitamin E combined with Vitamin C on skeletal muscle injury caused by march

WANG Ming-yue,YE Sheng-quan,TAI He*

(Department of Medical Services,Liaoning Provincial Corps Hospital of Chinese People′s Armed Police Forces,Shenyang 110034,China)

[Abstract]ObjectiveTo observe the protective effect of Vitamin E combined with Vitamin C on the skeletal muscle injury caused by march.MethodsSixty new recruits without formal disciplined were randomly divided into 3 groups:group A (control group,n=20),group B (Vitamin E group,n=20),group C (Vitamin E+Vitamin C group,n=20).Group B was given Vitamin E 4 mg/(kg·d) for 14 d,and group C received Vitamin E 4 mg/(kg·d)+Vitamin C 10 mg/(kg·d) for 14 d.All the recruits were given foment+massage (20 min per time,twice daily) in leg during the march of 120 km within 4 d.The levels of CK,LDH GSH-PX were detected at 2 h,3 h,6 h and 24 after march.ResultsThe levels of CK,LDH,ROS and MDA in group A were higher than those of another groups (P<0.05) after march with lower levels of GSH-PX and SOD (P<0.05),and there were significant differences between group B and group C (P<0.05).The levels of GSH-PX and SOD decreased to the minimum at 6 h after march,and then increased at 24 h after march (P<0.05).The levels of ROS and MDA increased to maximum at 6 h after march,and then decreased at 24 h after march.ConclusionVitamin E combined with Vitamin C can inhibit the muscle injury caused by march by regulating the oxidize and antioxidant.

Key words：March;Creating kinase;Lactate dehydrogenase;Vitamin E;Vitamin C;Muscle injury;Oxidize

收稿日期：2015-11-03

*通信作者

DOI:10.14053/j.cnki.ppcr.201606023