簡(jiǎn) 明,羅俊卿,喻紅波,劉 陽(yáng)
大強(qiáng)度訓(xùn)練后某部隊(duì)員肌肉損傷標(biāo)志物水平分析
簡(jiǎn) 明,羅俊卿,喻紅波,劉 陽(yáng)
目的:評(píng)估大強(qiáng)度訓(xùn)練后武警某部隊(duì)員血中肌肉損傷標(biāo)志物肌酸激酶(CK)、肌紅蛋白(Mb)、心型脂肪酸結(jié)合蛋白(H-FABP)、糖原磷酸化酶BB(GPBB)和肌鈣蛋白(cTnI)的水平變化及其臨床意義。方法:檢測(cè)20名隊(duì)員20km越野前、越野后即刻、3 h、6 h和24 h時(shí)血中CK、Mb、H-FABP、GPBB、cTnI水平并進(jìn)行比較。結(jié)果:20名受試隊(duì)員均完成全程20km越野訓(xùn)練,訓(xùn)練結(jié)束后24 h觀察期內(nèi)休息,不進(jìn)行其他活動(dòng)。在越野期間平均飲水(0.50±0.27)L。在監(jiān)測(cè)的各指標(biāo)中,CK,Mb,H-FABP,GPBB差異均顯著,分別為(F=85.70,P<0.001;F=44.91,P<0.001;F=21.99,P<0.001;F=33.34,P<0.001)。而cTnI差異不顯著(F= 1.599,P=0.221)。Mb升高幅度最大,變化最顯著,訓(xùn)練后即超過(guò)基線(xiàn)水平3倍,在最高點(diǎn)3 h時(shí)達(dá)到4倍以上,但在訓(xùn)練后6 h時(shí)仍處于高水平,并有7例超過(guò)其心臟事件臨界值高限72μg/L;CK最初6 h升高不顯著,且在24 h內(nèi)呈逐漸升高趨勢(shì);GPBB升高幅度顯著,最高點(diǎn)3 h時(shí)超過(guò)基線(xiàn)水平的2倍,但之后下降不顯著,在24 h時(shí)仍保持在較高水平;H-FABP在訓(xùn)練后即達(dá)到最高水平,3 h時(shí)顯著下降,至6 h時(shí)已與基線(xiàn)水平基本持平,但其上升幅度不及GPBB和Mb。結(jié)論:檢測(cè)H-FABP、Mb有助于大強(qiáng)度訓(xùn)練后肌肉損傷監(jiān)測(cè)。
大強(qiáng)度訓(xùn)練;肌酸激酶;肌紅蛋白;心型脂肪酸結(jié)合蛋白;糖原磷酸化酶BB;肌鈣蛋白
因訓(xùn)練導(dǎo)致的肌肉疲勞性損傷是基層部隊(duì)的常見(jiàn)病。長(zhǎng)時(shí)間耐力性訓(xùn)練如越野、拉練等引起的骨骼肌/心肌疲勞性損傷起病隱匿,發(fā)病表現(xiàn)不如訓(xùn)練創(chuàng)傷明顯,但有進(jìn)展為骨骼肌/心肌不可逆損傷,甚至引發(fā)橫紋肌溶解、心源性猝死等極端事件的可能[1-2]。肌肉損傷標(biāo)志物為肌酸激酶(CK)[3-4],肌紅蛋白(Mb),心型脂肪酸結(jié)合蛋白(H-FABP),糖原磷酸化酶BB(GPBB),肌鈣蛋白I(cTnI)等,由于在骨骼肌損傷時(shí)也有不同程度升高,近年來(lái)有研究者將其引入骨骼肌損傷的監(jiān)測(cè)與評(píng)估研究[5-7],但對(duì)其在特定人群中的血液濃度水平及時(shí)程變化,目前還少見(jiàn)報(bào)道。本研究以某部隊(duì)員為研究對(duì)象,考察其在20 km越野訓(xùn)練后肌肉損傷標(biāo)志物在血中的水平及變化。
1.1 一般資料
1.1.1 研究對(duì)象 某部隊(duì)員20名,均為男性,平均年齡23.1(21~24)歲。接受系統(tǒng)耐力訓(xùn)練時(shí)間均超過(guò)2年平均2.75(2.50~3.50)年。無(wú)急慢性疾病史。受試前20天內(nèi)無(wú)服用藥物史、飲酒史。受試前48 h內(nèi)未進(jìn)行大強(qiáng)度訓(xùn)練。在受試前檢測(cè)取得20名隊(duì)員一般資料,身高(177.99±4.12)cm,體重(73.00±5.97)kg,心率(71.45±3.76)/min,血常規(guī)檢驗(yàn)血紅蛋(138.10±7.53)g/L,血壓計(jì)測(cè)量收縮壓(122.05± 5.96)mmHg,舒張壓(79.25±3.82)mmHg,指夾式脈搏血氧儀測(cè)指脈氧(99.80±0.40)%。
1.1.2 儀器與試劑 H-FABP(美國(guó)ADL公司)和GPBB(美國(guó)Rapidbio公司)使用血清檢測(cè),方法為雙抗體夾心ELISA法,使用酶標(biāo)儀為WD-2102A自動(dòng)酶標(biāo)儀(北京六一儀器廠)。cTnI檢測(cè)使用EDTA-K2全血,方法為免疫層析法(加拿大Response Biomedical公司試劑),使用配套儀器RAMP 100熒光免疫分析儀檢測(cè)。Mb和CK均使用血清檢測(cè),方法分別為膠乳增強(qiáng)免疫比濁法和酶偶聯(lián)速率法(均為寧波醫(yī)杰公司),在迪瑞CS-800全自動(dòng)生化分析儀上檢測(cè)。
1.2 方法 20 km越野開(kāi)始于上午9:00,天氣晴,氣溫22~25℃,空氣濕度55%~60%。受試隊(duì)員夏季作訓(xùn)服,無(wú)負(fù)重,訓(xùn)練過(guò)程中可飲水。在訓(xùn)練開(kāi)始前、結(jié)束后即刻、3 h、6 h、和24 h采取靜脈血兩管,一管EDTA-K2抗凝,另一管立即分離血清。檢測(cè)不同時(shí)間CK、H-FABP、GPBB、Mb和cTnI水平,并進(jìn)行比較。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 全部數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件完成。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,不同時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果均數(shù)比較在計(jì)算方差齊后采用單因素重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)方差分析。界定雙側(cè)檢驗(yàn)P<0.05為顯著差異。
2.1 隊(duì)員訓(xùn)練前后骨骼肌/心肌損傷標(biāo)志物水平變化 20名受試隊(duì)員均完成全程20 km越野訓(xùn)練,訓(xùn)練結(jié)束后24 h觀察期內(nèi)休息,不進(jìn)行其他活動(dòng)。在越野期間平均飲水(0.50±0.27)L,由于運(yùn)動(dòng)中失水,越野訓(xùn)練后為消除血容量變化對(duì)各指標(biāo)濃度變化的影響,研究中以受試隊(duì)員訓(xùn)練前后血紅蛋白水平變化來(lái)計(jì)算血容量變化,再以其校正各指標(biāo)濃度。訓(xùn)練前、后各時(shí)間點(diǎn)各肌肉損傷標(biāo)志物水平變化,CK,Mb,H-FABP,GPBB均差異顯著,分別為(F= 85.70,P<0.001;F=44.91,P<0.001;F=21.99,P<0.001;F=33.34,P<0.001),而cTnI差異不顯著(F= 1.599,P=0.221)。見(jiàn)表1。
2.2 隊(duì)員訓(xùn)練后骨骼肌/心肌損傷標(biāo)志物水平變化趨勢(shì)比較 對(duì)于在訓(xùn)練過(guò)程中發(fā)生變化的各指標(biāo),以其訓(xùn)練前水平作為基礎(chǔ)值,將其定義為1來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練后各時(shí)間點(diǎn)各指標(biāo)水平,即訓(xùn)練后各時(shí)間點(diǎn)指標(biāo)水平表示為訓(xùn)練前水平的倍數(shù),以其算術(shù)均數(shù)做折線(xiàn)圖,進(jìn)行比較。見(jiàn)圖1。各指標(biāo)中,Mb升高幅度最大,變化最顯著,訓(xùn)練后即超過(guò)基線(xiàn)水平3倍,在最高點(diǎn)3 h時(shí)達(dá)到4倍以上,但在訓(xùn)練后6 h時(shí)仍處于高水平,并有7例超過(guò)其心臟事件臨界值高限72μg/L;CK最初6 h升高不顯著,且在24 h內(nèi)呈逐漸升高態(tài)勢(shì);GPBB升高幅度明顯,最高點(diǎn)3 h時(shí)超過(guò)基線(xiàn)水平的2倍,但之后下降不明顯,在24 h時(shí)仍保持在較高水平;H-FABP在訓(xùn)練后即達(dá)到最高水平,3 h時(shí)顯著下降,至6 h時(shí)已與基線(xiàn)水平基本持平,但其上升幅度不及GPBB和Mb。
圖1 各指標(biāo)訓(xùn)練前后變化趨勢(shì)
軍事訓(xùn)練具有運(yùn)動(dòng)量大和應(yīng)激反應(yīng)高的特點(diǎn),尤其是隊(duì)員的訓(xùn)練強(qiáng)度,尋求其在軍事訓(xùn)練中的損傷監(jiān)測(cè)指標(biāo),對(duì)軍事訓(xùn)練中人員保護(hù)和制定合理訓(xùn)練計(jì)劃具有積極意義。肌肉疲勞性損傷在軍事訓(xùn)練中易于發(fā)生,但由于外在表現(xiàn)不明顯,常被忽視。目前對(duì)因運(yùn)動(dòng)造成的骨骼肌/心肌損傷標(biāo)志物水平研究已有很多,但對(duì)因運(yùn)動(dòng)負(fù)荷導(dǎo)致的類(lèi)似指標(biāo)在正常范圍內(nèi)變化的研究報(bào)道不是很多。本研究通過(guò)觀察大強(qiáng)度訓(xùn)練后隊(duì)員骨骼肌/心肌損傷標(biāo)志物水平變化,為隊(duì)員衛(wèi)勤保障提供試驗(yàn)資料,同時(shí)初步探討其損傷預(yù)警價(jià)值,以避免骨骼肌/心肌不可逆損傷的發(fā)生。
表1 各時(shí)間點(diǎn)各肌肉損傷標(biāo)志物水平
理想的骨骼肌/心肌損傷標(biāo)志物應(yīng)具有較高的敏感性,損傷早期即升高,且幅度明顯;具有較好的特異性,在骨骼肌/心肌損傷時(shí)有不同的參考值范圍,可將兩者區(qū)分;其變化幅度與肌肉負(fù)荷或損傷程度正相關(guān),去除負(fù)荷后可迅速下降,肌肉損傷時(shí)可反映損傷嚴(yán)重程度。本研究結(jié)果表明,本研究選取的各指標(biāo)均未能完全滿(mǎn)足以上條件。
在本研究中,對(duì)于未發(fā)生肌肉不可逆損傷的正常訓(xùn)練人群,CK升高幅度不大,在訓(xùn)練后6 h才有較明顯升高,24 h仍不下降,敏感性和監(jiān)測(cè)價(jià)值均不理想;cTnI在整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程中沒(méi)有變化,失去監(jiān)測(cè)意義,但同時(shí)也表明訓(xùn)練中cTnI升高可確認(rèn)發(fā)生心肌損傷,具有陽(yáng)性預(yù)測(cè)價(jià)值,有研究報(bào)道cTnI在大強(qiáng)度訓(xùn)練中的水平變化差異顯著[8],是否因?yàn)檫x取的研究對(duì)象不同,還需要進(jìn)一步研究;GPBB升高幅度較大,但達(dá)到最高點(diǎn)晚于H-FABP,且在24 h時(shí)下降幅度不大,陰性預(yù)測(cè)價(jià)值較小,可能是由于其分子量(188 kD)遠(yuǎn)大于H-FABP(15 kD),逸出與清除均較H-FABP困難;Mb升高幅度最大,最為敏感,且是公認(rèn)的最佳心肌梗死陰性預(yù)測(cè)標(biāo)志物,在本研究中,Mb在3 h時(shí)后即下降,24 h達(dá)到正常水平,但部分Mb結(jié)果超過(guò)心肌損傷臨界值,表明其特異性不佳;H-FABP在訓(xùn)練結(jié)束時(shí)即達(dá)到最高點(diǎn),之后迅速下降,雖然升高幅度較小,但在各指標(biāo)中整體表現(xiàn)最好,有研究認(rèn)為可以采用Mb/H-FABP來(lái)鑒別骨骼肌/心肌損傷,在本研究中由于兩指標(biāo)檢測(cè)方法不同,且未納入心肌損傷樣本,所以未做探討,但從研究結(jié)果來(lái)看,將兩種指標(biāo)結(jié)合起來(lái)用于肌肉損傷監(jiān)測(cè)具有很大應(yīng)用潛力。
研究結(jié)果表明,對(duì)于隊(duì)員大強(qiáng)度訓(xùn)練肌肉損傷監(jiān)測(cè),H-FABP是較好的選擇,預(yù)警值可設(shè)定在基礎(chǔ)水平1.5倍處,Mb可用于輔助篩查,可將其預(yù)警值設(shè)于基礎(chǔ)水平3倍處。在運(yùn)動(dòng)后有可疑癥狀的訓(xùn)練人員中,對(duì)于高于預(yù)警值的監(jiān)測(cè)對(duì)象,若訓(xùn)練后3 h H-FABP或6 h后Mb水平仍持續(xù)升高,應(yīng)高度警惕其發(fā)生骨骼肌/心肌損傷的可能。
對(duì)于預(yù)警值的設(shè)定本研究只是初步探討,研究對(duì)象僅限于部分隊(duì)員,樣本量?jī)H有20例,進(jìn)一步的研究需要針對(duì)不同人群,選取大樣本,以求得更為全面和準(zhǔn)確的資料,不僅用于預(yù)防訓(xùn)練傷,還可以通過(guò)細(xì)化研究提高訓(xùn)練監(jiān)測(cè)水平,為制定更為科學(xué)的訓(xùn)練計(jì)劃提供參考依據(jù)。
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(收稿:2015-09-25 修回:2015-10-29 編校:齊 彤)
Study onmuscular damagebiomarkersof armed police force soldiersafter intensiveexercise
Jian M ing,Luo Jun-qing,Yu Hong-bo,Liu Yang.Medical Department,Hunan Provincial Corps Hospital, Chinese People`sArmed Police Forces,Hunan Changsha 410006,China
Objective:To observe themuscular damage biomarkers level changes and clinical significance of creatine kinase, myoglobin,heart-type fatty-acid binding protein,glycogen phosphorylase BB and cardiac troponin of the armed police force soldiers after intensive exercise.Methods:The levels of CK、Mb、H-FABP、GPBB、cTnIwere tested and compared at themomentof before the 20-km cross-coutry run,immediately after the run,and 3h,6h,24h thereafter from 20 commandos.Results:20 soldiers completed thewhole course of the 20 km cross-country training and had a 24h observation period restafter the trainingw ithoutother activities. The average drinking water during the cross-country run was(0.50+0.27)L.Because of the loss ofwater,and avoiding the effectof the change of blood volume on the changes of blood volume,the change of hemoglobin level before and after the training was used to calculate the changesof blood volume and each indicator concentration were corrected by it.At the time of before and after training,the levelofmuscle damagemarkers in each time pointwere listed as table1.In all the indexes,therewere significantly differences of CK,Mb,H-FABP and GPBB,which were F=85.70,P<0.001;F=44.91,P<0.001;F=21.99,P<0.001;F=33.34,P<0.001. While therewasno signicantly differenceof cTnI(F=1.599,P=0.221)。Mb increased rangewasbiggest,show ing themostobvious changewhichwasmore than 3 times the baseline levelafter training andmore than 4 timesat the highestpointof 3h.But the change was stillhigh at6h after the training inwhich therewere 7 cases show ing beyond the criticalvalue 72μg/L of cardiac events.The initial 6h of CK was not significantly increased,and the 24h was gradually increased in the situation.GPBB increased significantly, while the highestpointwas2 timeshigher than the baseline levelat3h,but the decreasewasnotobvious,and remained ata high levelat24h.A fter training,H-FABP reached the highest leveland decreased significantly at3h,and the levelof 6h was essentially flat w ith the baseline,but the increase was less than GPBB and Mb.Conclusion:Detection of H-FABP and Mb was conducive to the monitoring ofmuscle injure after intensive exercise.
Intensive exercise;Creatine kinase;myoglobin;Heart-type fatty-acid binding protein;Glycogen phosphorylase BB;Cardiac troponin
R 874.1
A
2095-3496(2015)04-0217-04
410006 湖南長(zhǎng)沙,武警湖南總隊(duì)醫(yī)院醫(yī)務(wù)處(簡(jiǎn) 明,羅俊卿),檢驗(yàn)科(喻紅波,劉 陽(yáng))