史艷莉洪長青 代方梅
1武漢工業(yè)學(xué)院健康科學(xué)與護(hù)理系(武漢 430023) 2湖北大學(xué)體育學(xué)院
流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn),劇烈的緊張性運動會導(dǎo)致胃腸功能紊亂,引起嘔吐、腹瀉、腹痛等不良癥狀。運動醫(yī)學(xué)將這種由運動引起的胃腸系統(tǒng)功能紊亂稱為運動性胃腸綜合癥(exercise-induced gastrointestinalsyndrone,EIGS)[1]。由于該綜合癥發(fā)病范圍廣、頻率高、癥狀各異,已成為制約運動員尤其是耐力項目運動員訓(xùn)練和比賽時能力發(fā)揮的重要因素之一。目前研究發(fā)現(xiàn),EIGS的發(fā)病不僅與運動導(dǎo)致的胃腸血流量、胃腸動力學(xué)和神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫改變有關(guān),而且還與胃腸道屏障功能的變化相關(guān)[2]。動物實驗已經(jīng)證實,D-乳酸、二胺氧化酶(Diamine oxidase,DAO)和血漿內(nèi)毒素(lipid polysaccharide,LPS)水平可作為新的血漿標(biāo)志物用于急性腸黏膜損害的早期診斷[3,4],但在運動性胃腸綜合癥腸屏障功能方面的研究尚未見報道。為此,本實驗嘗試通過觀察24名大學(xué)生進(jìn)行耐力訓(xùn)練中的胃腸道屏障功能變化,試圖為EIGS的預(yù)防、診斷及治療提供科學(xué)依據(jù)。
隨機(jī)抽取湖北省某高校體育專業(yè)大學(xué)生24名(男14名,女10名)作為研究對象,年齡18~23歲,平均20.2±1.2歲,從事正規(guī)運動訓(xùn)練3年。每名受試者均自愿參加。受試者在實驗前1個月均未服用抗生素及其他藥物,常規(guī)身體檢查健康且無胃腸道疾病。從實驗前1周到實驗結(jié)束,要求受試者保持良好的作息安排,統(tǒng)一膳食種類。受試者基本情況見表1。
表1 受試者基本情況
實驗共進(jìn)行6天,受試者每天訓(xùn)練量依據(jù)計劃安排量進(jìn)行,具體為:第1天,100%強度跑6000m;第 2天,60%強度跑 5000m;第 3天,①60%強度跑 1000m×6、組間間隔10min,②90%強度跑150m×3、組間間隔30s;第 4天,80%強度跑 1000m×6、組間間隔 3min;第 5天,60%強度跑 5000m;第 6天,①90%強度跑 800m×6、組間間隔1min,②90%強度跑 200m×6、組間間隔 50s。
24名受試者在實驗開始前1天,安靜狀態(tài)下采集靜脈血4ml,分別進(jìn)行DAO活性、血漿D-乳酸和LPS檢測。隨后進(jìn)行6天的跟蹤觀察采樣。每天記錄運動量、飲食、睡眠等情況。在整個實驗過程中,受試者一旦表現(xiàn)出腹瀉、胃燒灼、惡心、嘔吐及便意等胃腸綜合癥中的一種癥狀就可認(rèn)為是陽性體征[6],隨即終止訓(xùn)練,采血分離血漿后低溫貯存待測。陰性體征者在第6天運動結(jié)束后1小時內(nèi)采樣。
血漿LPS測定:采集腹主動脈血約2ml,3000rpm離心15min,取血漿,-20℃低溫保存。嚴(yán)格按照改良偶氮基質(zhì)顯色鱟試劑盒(上海伊華生物科技有限公司)說明書定量檢測。結(jié)果用EU/ml表示。
D-乳酸檢測:采用Brandt等[7]報道的酶偶聯(lián)紫外分光光度法測定。高氯酸、NAD-甘氨酸肼緩沖液、D-乳酸脫氫酶(D-Lactic dehydrogenase,D-LDH)等均為 Sigma公司產(chǎn)品。用DU7HS型紫外分光光度計340nm處測定D-血乳酸濃度。單位用mg/L表示。
DAO檢測:依照黎君友等[8]改良方法,采用酶偶聯(lián)紫外分光光度法測定。辣根過氧化物酶、鄰聯(lián)茴香胺(dianisidine)、尸胺(cadaverine)等均為 Sigma公司產(chǎn)品。用DU7HS型紫外分光光度計436nm處測定DAO活性。單位用mg/ml表示。
實驗數(shù)據(jù)用SPSS13.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計分析。采用單因素方差分析(one-way ANOVA),所列計算資料均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,P<0.05表示有顯著性差異。
受試者在運動中或運動后只要出現(xiàn)腹痛、食欲下降及惡心、嘔吐等胃腸癥狀,即可認(rèn)為是陽性體征。其結(jié)果見表2。男女受試者在癥狀上雖有一定差異,但無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),可以認(rèn)為屬于同一群體。
表2 24名耐力訓(xùn)練受試者胃腸綜合癥發(fā)生情況
本實驗中,24名受試者中有7名分別在運動中及運動后出現(xiàn)胃腸功能紊亂癥狀而終止訓(xùn)練。表3顯示,7名陽性體征受試者運動后D-乳酸、DAO活性和LPS顯著高于17名陰性體征受試者(P<0.05)。7名陽性體征受試者運動前D-乳酸、DAO活性及LPS顯著低于運動后(P<0.05),其中 DAO活性變化更顯著(P<0.01)。
表3 24名受試者腸屏障指標(biāo)的變化
腸道是人體最大的細(xì)菌和內(nèi)毒素庫。正常情況下,由于腸道具有完整腸粘膜形成的機(jī)械性屏障,粘膜表層厭氧菌(主要是雙歧桿菌)形成的生物學(xué)屏障和大量分泌型免疫球蛋白IgA形成的免疫學(xué)屏障,使腸內(nèi)的細(xì)菌和內(nèi)毒素被局限于腸腔內(nèi)。研究表明,在長時間超負(fù)荷運動等應(yīng)激狀態(tài)下,會導(dǎo)致腸粘膜破壞、腸內(nèi)菌群失調(diào)和免疫功能低下,使腸道屏障破壞,腸內(nèi)細(xì)菌和內(nèi)毒素移位入血,引起胃腸功能紊亂。目前運動性胃腸綜合癥的研究仍以臨床表現(xiàn)作為診斷指標(biāo)[9]。本實驗中,24名受試者中有7名分別在運動中和運動后出現(xiàn)腹痛、食欲下降和惡心、嘔吐等癥,發(fā)病率達(dá) 29.1%,與 Sullivan[10]等的報道基本一致,均診斷為“運動性胃腸綜合癥”。
血漿D-乳酸、LPS含量和DAO活性的檢測有助于運動性胃腸綜合癥的診斷。動物實驗表明,運動應(yīng)激引起的腸黏膜損傷可使血D-乳酸濃度迅速升高[11]。D-乳酸是細(xì)菌發(fā)酵的代謝產(chǎn)物,當(dāng)腸道發(fā)生損傷后,腸道細(xì)菌所產(chǎn)生的大量D-乳酸通過受損粘膜入血,故檢測血液中D-乳酸水平在一定程度上反映粘膜損傷程度和通透性變化[12]。DAO是存在于小腸粘膜上皮細(xì)胞內(nèi)高活性的細(xì)胞內(nèi)酶,當(dāng)腸粘膜上皮細(xì)胞損傷后,細(xì)胞內(nèi)釋放DAO增加,進(jìn)入腸細(xì)胞間隙、淋巴管和血流,使血漿DAO升高[13]。目前臨床上認(rèn)為外周血DAO是反映粘膜上皮細(xì)胞成熟度和完整性的重要標(biāo)志物[14]。內(nèi)毒素系革蘭陰性菌細(xì)胞壁脂多糖(LPS)成分,當(dāng)腸道功能障礙時,內(nèi)毒素進(jìn)入血循環(huán),從而導(dǎo)致內(nèi)毒素血癥[15]。監(jiān)測外周血內(nèi)毒素水平已成為了解患者腸屏障功能細(xì)菌移位的重要手段[16]。本實驗結(jié)果表明,陽性體征受試者運動后D-乳酸、DAO及LPS含量均顯著高于陰性體征受試者;7名陽性體征受試者運動后的血漿D-乳酸、內(nèi)毒素LPS含量和外周血DAO活性也顯著高于運動前。這提示血漿D-乳酸、LPS及外周血DAO活性與運動性胃腸綜合癥腸屏障功能的損傷有關(guān)。
運動性胃腸綜合癥運動員存在腸屏障功能障礙。血漿D-乳酸、內(nèi)毒素LPS含量和外周血DAO活性與運動性胃腸綜合癥腸屏障功能損傷相關(guān),可作為動態(tài)監(jiān)測運動訓(xùn)練中胃腸道屏障功能的參考指標(biāo)。
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