段媛媛,李 成,刘 辉,邹德勇,李慧芳,杨长春,赵 亮
近年来,在高温环境下执行军事任务,参加高强度训练,已成为我军军事训练的特点之一[1]。2016年8月,我们对某部士兵在高温高强度军事训练前后的生化指标进行了测定,旨在了解高温高强度军事训练对生化指标的影响,进一步提高特殊环境下官兵的健康水平。
1.1 对象 随机抽取某部夏季参加10 km长跑训练士兵52例,均为男性,年龄17~31岁,平均(22.4±3.1)岁;身高164~190 cm,平均(173.9±5.6)cm;体重50~115 kg,平均(68.0±11.3)kg。所有受试者签署知情同意书,本研究经解放军总医院第三医学中心伦理委员会审批通过。
1.2 方法 测试当天环境:干球温度37 ℃, 湿球温度34 ℃, 相对湿度80%。每名入选士兵下午训练前取肘静脉血5 ml,其中0.5 ml加入EDTA-K2抗凝管中, 立即摇匀待检。采用芬兰产PE-4000心率遥测仪对士兵运动负荷强度进行监测。设定心率达到180 次/min, 持续时间为10 min时设定为持续高强度训练状态。入选士兵先进行热身运动, 再进行10 km长跑训练,训练结束后, 2 min内再次抽取静脉血5 ml,处理方式同前。使用日立7600-020E全自动生化分析仪, 抽血后于室温下放置30 min, 离心3000 r/min, 取血清进行分析。检测项目为电解质、肝功能、肾功能及相关酶的变化情况
2.1 对电解质的影响 训练后电解质普遍发生改变,其中Ca+、Na+训练后较训练前升高,差异有统计学意义(P<0.01),Mg+、K+训练后较训练前降低(P<0.01),Cl-、P训练前后差异无统计学意义(表1)。
2.2 对肝脏功能的影响 训练后AST较训练前升高,差异有统计学意义(P<0.01),ALT、GGT、ALP、TBIL、DBIL训练前后的变化无统计学意义(表2)。
表2 某部士兵高温高强度训练前后肝功能变化情况
2.3 对肾脏功能、乳酸和二氧化碳的影响 Cr、UA、LAC训练后较训练前升高(P<0.01),CO2较训练前降低(P<0.01),Urea、β2-MG训练前后的差异无统计学意义(表3)。
表3 某部士兵高温高强度训练前后肾功能及乳酸、二氧化碳变化情况
2.4 对磷酸肌酸激酶等相关酶类的影响 训练前后LDH、CK的变化差异有统计学意义(P<0.01),CK、LDH训练后较训练前升高(P<0.01),CHE、CK-MB训练前后的变化无统计学意义(表4)。
表4 某部士兵高温高强度训练前后磷酸肌酸激酶等相关酶的变化
高温下高强度军事训练对机体的影响较大,易导致训练伤[2]。良好的适应性是士兵能够耐受军事训练的前提,军事训练时机体会出现各种适应性变化以调节脏器活动,应对训练对脏器的影响,避免训练对机体造成伤害[3]。我军官兵驻地分布地域广,部分地区环境特殊,因此,探讨特殊环境下军事训练对士兵生化指标的影响,对维护士兵身体健康和保证部队战斗力均具有重要意义。
有研究表明,大量电解质随训练中体液丢失等所导致的电解质紊乱是造成急性体能训练疲劳的重要原因[4]。官兵在高温高强度下训练机体新陈代谢增强,体温也明显上升,需要大量分泌汗液以达到快速有效降低体温的目的,大量的水分和电解质随着汗液排出体外,这些电解质的排出量与训练强度成正比[5,6]。本研究发现,在训练后,血钾和血镁水平降低,血钠和血钙水平增高,推测血钾水平下降的原因为:(1)与钠泵作用有关, 运动可激活Na+, K+-ATP酶的活性, 以维持K+在细胞内较高浓度,从而使血钾水平下降;(2)同时K+也易随消化液及尿液排泄[7]。血钾血镁水平下降与训练过程中官兵疲劳的出现关系密切[8]。本研究发现,尽管训练后血钾血镁水平在正常范围内,但仍应给予重视。血钠水平的增高,一方面可能与钠泵作用有关,另一方面可能与高渗性脱水有关。训练后即刻血钙水平的增高,与训练后血浆白蛋白水平增高有关[9]。故官兵在训练后及时补充调整机体电解质,尽快恢复平衡即为消除训练疲劳的有效措施。
有研究证实,AST在心肌细胞中水平最高,但肝功能损害时其血清水平也可升高[10]。CK-MB是反映心肌受损的最敏感指标,ALT主要存在于肝细胞内,肝细胞受损、细胞膜通透性增大时即可逸出细胞外[11]。轻微的肝细胞受损,ALT活性可增高1倍,是肝功能受损害最敏感的指标之一[12]。本研究结果显示,训练后AST有显著性升高,而ALT、CK-MB水平没有显著性变化,提示这种程度的负荷训练对士兵的心脏和肝脏功能无显著影响。而AST水平升高的原因可能是在军训过程中心肌及骨骼肌处于紧张工作状态所致。
有学者发现,应激反应可导致人体血尿酸水平升高[13]。本研究发现,在高温高强度集训后,尿酸明显增高,一方面与士兵的应激反应有关,另一方面与高渗性脱水有关。有研究证实,士兵军训期间CK和LDH升高的根本原因是横纹肌损伤[14]。受损横纹肌中含有的CK、LDH、AST等,随着肌肉坏死释放人血,导致血液中这些指标升高[15]。本研究发现,CK及LDH集训后明显升高,但值均在正常范围内,说明此次训练未造成士兵横纹肌损伤。另外,军训后CK、LDH、AST等酶在血清中的增高,势必增加肾脏负担,故肌酐等表现肾功能的指标会增高,但均在正常范围内。故此次高温高强度军训未造成士兵肾功能损伤。
综上所述, 尽管目前的训练会对机体某些功能造成一定影响, 但都未产生病理性损伤, 未造成心肾等器官的损伤,因此,训练的强度较为适合。另外,官兵在训练后及时补充调整机体电解质,尤其是钾镁等电解质的摄入,是尽快恢复体力平衡即消除训练疲劳的有效措施。