维生素E联合按摩对徒步行军后骨骼肌损伤的保护作用及其作用机制

宁 实，李 欣，邰 贺，杨 光

(1.武警辽宁省总队第二支队卫生队，辽宁 沈阳110034；2.武警辽宁省总队沈阳市支队卫生队，辽宁 沈阳110034；3.武警辽宁省总队医院内一科，辽宁 沈阳110034；4.沈阳师范大学体育科学院，辽宁 沈阳110034)

维生素E联合按摩对徒步行军后骨骼肌损伤的保护作用及其作用机制

宁 实1，李 欣2，邰 贺3，杨 光4

(1.武警辽宁省总队第二支队卫生队，辽宁 沈阳110034；2.武警辽宁省总队沈阳市支队卫生队，辽宁 沈阳110034；3.武警辽宁省总队医院内一科，辽宁 沈阳110034；4.沈阳师范大学体育科学院，辽宁 沈阳110034)

目的研究新训期间维生素E联合按摩对徒步行军后骨骼肌的保护作用及其保护机制。方法选取平素身体健康且无正规体育训练史的60名男性新兵随机分为A组(空白对照组)、B组(维生素E组)、C组(维生素E联合按摩组)，每组均为20名，其中B、C组连续7 d服用维生素E(4 mg·kg-1·d-1)，A组给予相同体积的橄榄油，7 d后让60名新兵进行90 km(3 d走完)徒步行军，行军过程中C组给予腿部按摩(20min/次，2/d)，A、B两组不做任何处理，徒步行军结束后2 h、3 h、6 h、24 h测量外周血清肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、超氧化物歧化酶(SOD)、活性氧类物质(ROS)、丙二醛(MDA)浓度的变化。结果A组外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各个时间点均高于其他两组，而GSH-PX、SOD活性值各个时间点均低于其他两组，差异均有统计学意义(P＜0.05)；B组外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各个时间点均高于C组，而GSH-PX、SOD活性值各个时间点均低于C组，差异均有统计学意义(P＜0.05)。三组的外周血清GSH-PX、SOD活性均于行军后开始下降，6 h达到最低值，24 h开始升高；三组新兵外周血ROS、MDA均于行军后开始升高，行军结束后6 h达到高峰，行军结束后24 h开始下降。结论维生素E联合按摩能通过调节氧化与抗氧化平衡来抑制长时间运动中所导致的肌肉损伤。

徒步行军；肌酸激酶；乳酸脱氢酶；维生素E；肌肉损伤；按摩；氧化

新兵入伍后首先要经过严格的强化军事训练以为今后能更好地适应执勤处突，近年来已经将冬季野营拉练徒步行军已经录入军事训练大纲，但是新兵往往无体能训练的经验，过强、过久训练易诱发骨骼肌疲劳性损伤，严重影响训练效果[1]。骨骼肌疲劳性损伤后，肌细胞内的酶释放入血清，肌酸激酶(Creating kinase，CK)与乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase，LDH)为肌损伤的标志性酶[2]。本课题组已经证实维生素E(4 mg·kg-1·d-1)能在徒步行军过程中保护骨骼肌细胞[3]。而在以往的实验证实通过按摩能很好促进骨骼肌细胞的修复[4]。但针对维生素E联合按摩对骨骼肌的保护作用方面的研究，以往还未有报道，值得我们去进一步研究。

1 资料与方法

1.1 实验人群2014年11月冬季野营拉练期间，随机选取60名青年男性新兵，入伍前未经过正规体育训练、近1年无手术外伤史，近期无传染病史接触史、无肝肾、心脏功能异常，年龄18～20岁，体重55～70 kg，身高165～175cm，均为高中学历，所有青年士兵均经签署知情同意书，本实验已经过院医学伦理委员批准。

1.2 方法

1.2.1 实验士兵分组 按照随机数表法随机分为A、B、C三组，每组均为20名，正常睡眠、饮食。徒步行军进行前A组口服相同ml/kg的橄榄油；B、C两组均口服维生素E(4 mg·kg-1·d-1)，维生素E用橄榄油配成混悬液，浓度为24 mg/ml，配好后4℃低温避光保存，尽量做到现用现配。

1.2.2 实验士兵处理 将A、B、C三组的所有士兵于每日早饭后10min按上述分组要求服用维生素E(Sigma公司产品)混悬液，连续服用7 d，最后一次服用2 h后开始进行90 km徒步行军，每日行走30 km，3 d走完，每日行军过程中，上午、下午各休息1次，每次20min，午餐时间为30min，其中C组行军过程中给予按摩(每日午餐时给予1次，每日行军结束后给予第2次，每次均为20min，由专业按摩师行双腿按摩)，徒步行军结束后抽取三组新兵静脉血，检测相关指标。

1.2.3 取材与样本检测 分别在行军结束后2 h、3 h、6 h、24 h抽取静脉血检测CK活性、LDH活性(活性检测试剂盒均为南京建成生物科技公司产品)；谷胱甘肽过氧化物酶(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、活性氧类物质(Reactive oxygen species，ROS)活性(活性检测试剂盒均为南京建成生物科技公司产品)。将血清在离心机10000～15000 r/min离心(ASD-310S型低温离心机由美国Sigma公司产品)，匀浆时间10 s/次，间隙30 s，连续3～4次，温度4℃，按试剂盒说明测定CK活性、LDH活性、GSH-PX、SOD与ROS活性并检测MDA含量。所取标本均在1周内测定。

1.3 统计学方法 应用SPSS17.0软件对数据进行统计学分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，三组间同一时间点数据的两两比较采取单因素方差分析，组内各个时间点的比较采用组内重复测量方差分析法，以P＜0.05表示为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 三组新兵的外周血清GSH-PX和SOD活性比较 A组新兵的外周血清GSH-PX、SOD值各个时间点均低于B组和C组，且差异均有统计学意义(P＜0.05)；B组外周血清GSH-PX、SOD值各个时间点均低于C组，且差异具有统计学意义(P＜0.05)，三组新兵外周血两酶活性均于行军结束后开始降低，行军结束后6 h达低谷，行军结束后24 h开始升高，见表1。

2.2 三组新兵的外周血清ROS活性和MDA含量比较 A组外周血清ROS、MDA值各个时间点均高于B、C组，且差异有统计学意义(P＜0.05)，B组外周血清ROS、MDA值各个时间点均高于C组，且差异具有统计学意义(P＜0.05)，三组新兵外周血两酶活性均于行军结束后开始升高，行军结束后6 h达高峰，行军结束后24 h开始下降，见表2。

2.3 三组新兵的外周血清CK和LDH活性比较 A组外周血清CK、LDH值各个时间点均高于B、C组，且差异有统计学意义(P＜0.05)，B组外周血清CK、LDH值各个时间点均高于C组，且差异具有统计学意义(P＜0.05)，三组新兵外周血两酶活性均于行军结束后开始升高，行军结束后6 h达高峰，行军结束后24 h开始下降，见表3。

表1 三组新兵的外周血清GSH-PX和SOD活性比较(±s)

表1 三组新兵的外周血清GSH-PX和SOD活性比较(±s)

注：(1)组内各个时间点比较：a与运动结束后2 h比较，P＜0.05；b与运动结束后3 h比较，P＜0.05；c与运动结束后6 h比较，P＜0.05。(2)组间比较：d与同时间点的A组比较，P＜0.05；e与同时间点的B组比较，P＜0.05。

组别GSH-PH(μmol/L) SOD(U/ml)24 h2 h3 h6 h24 h2 h3 h6 h A组B组C组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 三组新兵的外周血清ROS活性和MDA含量比较(±s)

表2 三组新兵的外周血清ROS活性和MDA含量比较(±s)

注：(1)组内各个时间点比较：与运动结束后2 h比较，aP＜0.05；与运动结束后3 h比较，bP＜0.05；与运动结束后6 h比较，cP＜0.05。(2)组间比较：与同时间点的A组比较，dP＜0.05、与同时间点的B组比较，eP＜0.05。

组别ROS(U/ml) MDA(nmol/ml) A组B组C组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 三组新兵的外周血清CK和LDH活性比较(±s)

表3 三组新兵的外周血清CK和LDH活性比较(±s)

注：(1)组内各个时间点比较：与运动结束后2 h比较，aP＜0.05；与运动结束后3 h比较，bP＜0.05；与运动结束后6 h比较，cP＜0.05；(2)组间比较：与同时间点的A组比较，dP＜0.05，与同时间点的B组比较，eP＜0.05。

组别CK(U/L) LDH(U/L) A组B组C组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 讨 论

有关运动后外周血清酶活性改变的研究，本课题组及其他学者在以往研究中均已证实维生素E能保护剧烈运动及其徒步行军过程中的骨骼肌，并研究了运动后骨骼肌标志酶的变化情况，但未对具体机制及其酶学指标时间变化趋势进行研究[3，5]。外周血清乳酸(LD)浓度随着运动强度加大与持续时间的延长而升高，机体在剧烈运动过程中，机体氧供给量不足，处于相对缺氧状态，要通过无氧酵解提供部分能量，无氧酵解使血LD水平升高，机体无氧代谢能力的常用LDH活性来评价，长时间运动导致细胞组织中LDH活性升高，且细胞膜通透性增强(肌细胞膜发生氧化损伤所致)，进而导致血清中LDH活性升高[6-7]。CK能催化三磷酸腺苷和磷酸肌酸之间形成、转移高能磷酸键、参与糖酵解、线粒体内呼吸与提供肌肉收缩能量，是机体ATP-CP系统代谢的关键酶。广泛存在于骨骼肌、心肌、脑、视网膜及精液中，血清CK多来源于运动密切的骨骼肌细胞[8]。关于运动后血清CK浓度升高的研究很多，其活性与运动时间及强度有关，临床中以该酶为骨骼肌损伤标志酶[9]。

线粒体是细胞内呼吸的主要场所，参与能量生成与储备，对缺氧较敏感，徒步行军时气温低，腿部骨骼肌运动量较大，耗氧量较多易导致缺氧。正常生理状态下，氧化与抗氧化体系处于平衡状态，SOD、GSH-PX及其其他的脂肪酶、蛋白酶、DNA修复酶都是人体内重要的抗氧化酶，此外维生素E、维生素C等也参与机体抗氧化功能，当氧化与抗氧化处于平衡状态时细胞不受损伤，相对缺氧时线粒体不能进行充分的有氧氧化，ATP生成减少导致供能减少，然而再灌注血液突然大量进入细胞后所带来的氧气能导致蛋白激酶C、髓化过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶形成过氧化物质同时产生大量氧化物，产生的ROS、MDA产生，超出了SOD、GSH-PX等酶的清除能力，导致氧化物剩余而损伤细胞，特别是富含脂肪酸神经组织，易受自由基攻击[10-12]。

维生素E是天然存在的抗氧化剂已广泛应用于医学保健、治疗。在人体内维生素E存在于细胞膜内部。维生素E的结构包括一个色满环和一个植醇支链，抗氧化主要通过色满环来捕捉自由基而形成生育酚半醌自由基，通过保护膜上的多烯脂肪酸免受自由基的攻击来维持膜的完整性。长时间训练后机体内的氧自由基含量升高，肌肉细胞中的CK、LDH活力降低导致其能量供给减少，而血清中两酶的活性升高，进一步证实长时间运动产生大量氧自由基而破坏细胞膜导致其而通透性增强，酶释放到血清[13]。而以往通过动物实验证实按摩能通过改善骨骼肌血供修复骨骼肌细胞[4]。本实验结果显示：A组外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各个时间点均高于其他两组(P＜0.05)，而GSH-PX、SOD活性值各个时间点均低于其他两组(P＜0.05)；B组外周血清CK、LDH、ROS、MDA值各个时间点均高于C组(P＜0.05)，而GSH-PX、SOD活性值各个时间点均低于C组(P＜0.05)。三组的外周血GSH-PX、SOD活性均于行军后开始下降，6 h达到最低值，24 h开始升高；三组新兵外周血ROS、MDA均于行军后开始升高，6 h达到高峰，24 h开始下降。与李焕春等[7]结果相同。

本实验结果为新兵新训期间训练伤的防治提供了一定的理论依据。而新训期间抑郁、紧张、恐惧、厌训练情绪发生率较高，而这些情绪往往导致训练伤的发生，此外新训期间能量消耗较大易导致营养物质缺乏，因此不良心理因素及其营养因素对训练效果往往产生一定影响，这些因素对骨骼肌损伤的影响将在今后的实验中进一步明确。

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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

国家社会科学基金青年项目(编号：11CTY023)

邰 贺。E-mail:www.tai_he83@126.com.