武警士兵驻藏时间对体能及相关生化指标的影响

刘 辉，李珊珊，李 成，耿瑞慧，王 健，李育新

高原以低气压、低氧、寒冷、强紫外线为主要环境特点，尤其是低氧环境严重影响机体有氧耐力，导致高原官兵军事作业能力大幅下降。有研究表明，随着进驻高原时间推移和逐步习服，人体有氧耐力也逐步恢复，但即使完全习服也难以达到平原水平[1]。为了解驻藏时间对武警士兵体能和生理指标的影响，以便更好地指导士兵习服及高原体能训练，我们对西藏武警某部战士3 km测试成绩和相关生理指标进行了检测和研究。

1 对象与方法

1.1 研究对象 采取整群随机抽样的方法，以建制中队为单位，分别选取武警某驻藏部队(海拔高度约3700 m)及来自平原地带(海拔高度约50 m)的武警某部义务兵作为研究对象。驻藏部队一直在高原地区训练生活，来自平原地带的部队临时因任务原因进驻相同高原地区(海拔高度约3700 m)执勤1个月。驻藏时间定义为自入伍进入营区日至试验研究当日。其中，来自平原地区的士兵设为急性高原暴露组，共36人，平均(20.28±1.56)岁，平均驻藏时间(1.00±0.00)个月；原驻藏部队设为慢性高原暴露组，共33人，平均(20.76±1.87)岁，平均驻藏时间(17.04±5.91)个月。两组均为男性、汉族，在年龄、民族等一般情况上无统计学差别。所有对象均无心脏、肝肾、糖尿病、高血压、精神及神经系统疾病等器质性疾病。

1.2 研究方法 两组于清晨8:00进行3 km测试，到达终点时记录测试成绩；运动前后均采集空腹静脉血，分离血清标本后，进行睾酮(T)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶MB型同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶 (LDH)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、红细胞数目(RBC)、血红蛋白浓度(HB)指标的检测。采用美国雅培公司I2000全自动化学发光免疫分析仪及配套试剂盒检测T；采用深圳迈瑞公司BS-480全自动生化分析仪及配套试剂盒检测CK、CK-MB、LDH、AST；采用深圳迈瑞公司BC-5180全自动血细胞分析仪及配套试剂盒检测RBC、HB。所有指标检测均严格按照试剂盒说明书操作。

运动自觉强度 (rating of perceived exertion，RPE)量表是评价身体运动时用力感觉程度的方法，其大小反映机体对运动负荷的主观感觉程度，与某些重要生理指标高度相关[2]。该量表根据受试者主观感受由“没什么感觉”至“极强”分为0～10级，评估运动训练的强度。评分越高，表示运动强度越高，主观感觉越疲劳。

3 km测试前集中组织被测试者，熟悉RPE量表，并由驻点军医辅助进行调查动员，说明调查的目的、意义、内容和要求。3 km测试后要求立即现场填写，不得与他人交流，完成后由组织者统一收回。收集的同时认真检查，发现漏填、错填等立即由调查对象进行纠正，以保证量表的有效性。

2 结 果

2.1 两组士兵3 km测试成绩及RPE评分比较 慢性高原暴露组3 km测试成绩明显优于急性高原暴露组(P<0.05)，RPE评分明显低于急性高原暴露组(P<0.05，表1)，且3 km测试成绩及RPE评分与驻藏时间均呈显著负相关(相关系数及P值分别为r=-0.311，P=0.009和r=-0.344，P=0.004)。

表1 不同驻藏时间两组士兵3 km测试成绩及RPE评分比较

2.2 两组士兵3 km测试前后部分生化指标情况比较 两组3 km测试前比较，慢性高原暴露组T、RBC、HB明显高于急性高原暴露组，而CK、CK-MB、LDH、AST则明显低于急性高原暴露组(P<0.05)。3 km测试后，两组T、CK、CK-MB、LDH、AST均显著增加(P<0.05)，但RBC、HB均无明显变化；此外，两组相比各项指标变化值亦均无统计学差异(表2)。

表2 驻藏时间不同两组士兵3 km测试前后部分生化指标的变化情况比较

3 讨 论

西藏高原地理环境恶劣，具有海拔高、紫外线辐射强、寒冷干燥、气候多变、低氧低气压等特点，可对部队官兵身心健康造成严重影响。由于担负任务的特殊性，高原地区武警部队官兵要面对更加严酷和险恶的战斗环境，突发性、复杂性和偶然性交织其中，其身体、心理面临更大挑战。因此，对官兵们高原适应能力的研究至关重要。

缺氧是高原环境机体影响的主要因素。缺氧时，机体组织细胞维持正常氧代谢的氧的输送、消耗及摄取等环节的平衡受到影响，出现氧供求失衡[3]，从而影响官兵运动耐力。本研究发现，平均驻藏时间1个月的急性高原暴露组士兵的3 km测试成绩明显低于平均驻藏时间(17.04±5.91)个月的慢性高原暴露组，且3 km成绩与驻藏时间呈显著负相关，与任雨笙等[4]研究结果相似。原因可能为：急性高原暴露组士兵运动心肺功能降低，肌肉的氧利用能力较差[5]。随着驻藏时间的延长以及低氧习服水平的提高，机体组织器官代偿机制逐步健全，有氧运动能力逐步增强[6]。同时，长期日常的体能训练可有效促进高原习服，对高海拔地区军人体能恢复产生重要作用[7]，因而高原环境生理适应性更强，体能更好。

本研究发现，3 km测试前慢性高原暴露组T、RBC、HB与急性高原暴露组相比明显增高。既往的研究表明，这是机体对高原慢性适应的表现：低氧环境下人绒毛膜促性腺激素可刺激睾丸间质细胞增殖、功能增强、促进T释放[8]；低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor，HIF)可以诱导促红细胞生成素(erythropoietin，EPO)mRNA表达，EPO转录增强，从而促进红细胞生成、红细胞比容升高、血液黏稠度增加[9,10]，且T可能是参与红细胞过度增多的主要原因之一[8]。慢性高原暴露组T、RBC、HB虽代偿性增高，但并未达到高原增多症的水平，提示官兵们健康适应良好，尚处于正常代偿的范围。

低氧还可引起组织产生氧化应激反应，羧基、烷氧基和过氧化氢等超氧化物自由基生成增加，活性氧(reactive oxygen species，ROS)聚集，氧化和抗氧化作用失衡，细胞和线粒体超微结构改变和功能紊乱，胞浆内的CK、CK-MB、LDH、AST释放入血[11,12]。慢性高原暴露组驻藏时间长于急性高原暴露组，通过多种特异性核心基因的表达，调控氧气的摄入、运输以及氧合血红蛋白氧释放效率等，高原习服能力增强，机体组织缺氧性损伤减轻，因而CK、CK-MB、LDH、AST血浆水平降低。但在剧烈运动时，组织氧耗量增加，产生高浓度乳酸，可加重诱导炎性反应和氧化应激，导致部分生化指标较3 km测试前显著增加。

RPE已在医学界及竞技体育领域广泛应用，它是通过主观的自我感受来描述运动强度和疲劳程度，用以监测运动强度是否适当。急性高原暴露组士兵进驻高原时间较短仅为1个月，对新的高原低氧环境尚不能完全适应，体能不足，加之训练生活紧张、单调、枯躁，不可避免地产生厌倦无聊的负面情绪，故而3 km测试时易感疲乏、劳累；而慢性高原暴露组士兵驻藏时间较长，高原适应能力和军事作业能力增强，运动疲劳感也相应随之降低。因此，本研究结果显示，急性高原暴露组RPE评分明显高于慢性高原暴露组，RPE评分与驻藏时间亦呈显著负性相关。但应用RPE量表评价训练负荷的过程是一个复杂的心理和生理过程，易受多种内外因素的影响，其结果具有较大的主观性和不确定性，有时在反映运动强度时准确性不高，其原因还需要进一步研究[13]。