大学生运动性胃肠综合症肠屏障功能变化与监测

史艳莉洪长青 代方梅

1武汉工业学院健康科学与护理系（武汉 430023） 2湖北大学体育学院

流行病学研究发现，剧烈的紧张性运动会导致胃肠功能紊乱，引起呕吐、腹泻、腹痛等不良症状。运动医学将这种由运动引起的胃肠系统功能紊乱称为运动性胃肠综合症（exercise-induced gastrointestinalsyndrone，EIGS）［1］。由于该综合症发病范围广、频率高、症状各异，已成为制约运动员尤其是耐力项目运动员训练和比赛时能力发挥的重要因素之一。目前研究发现，EIGS的发病不仅与运动导致的胃肠血流量、胃肠动力学和神经－内分泌－免疫改变有关，而且还与胃肠道屏障功能的变化相关［2］。动物实验已经证实，D－乳酸、二胺氧化酶（Diamine oxidase，DAO）和血浆内毒素（lipid polysaccharide，LPS）水平可作为新的血浆标志物用于急性肠黏膜损害的早期诊断［3，4］，但在运动性胃肠综合症肠屏障功能方面的研究尚未见报道。为此，本实验尝试通过观察24名大学生进行耐力训练中的胃肠道屏障功能变化，试图为EIGS的预防、诊断及治疗提供科学依据。

1 对象和方法

1.1 实验对象

随机抽取湖北省某高校体育专业大学生24名（男14名，女10名）作为研究对象，年龄18～23岁，平均20.2±1.2岁，从事正规运动训练3年。每名受试者均自愿参加。受试者在实验前1个月均未服用抗生素及其他药物，常规身体检查健康且无胃肠道疾病。从实验前1周到实验结束，要求受试者保持良好的作息安排，统一膳食种类。受试者基本情况见表1。

表1 受试者基本情况

1.2 运动负荷［5］

实验共进行6天，受试者每天训练量依据计划安排量进行，具体为：第1天，100%强度跑6000m；第 2天，60%强度跑 5000m；第 3天，①60%强度跑 1000m×6、组间间隔10min，②90%强度跑150m×3、组间间隔30s；第 4天，80%强度跑 1000m×6、组间间隔 3min；第 5天，60%强度跑 5000m；第 6天，①90%强度跑 800m×6、组间间隔1min，②90%强度跑 200m×6、组间间隔 50s。

1.3 样品采集

24名受试者在实验开始前1天，安静状态下采集静脉血4ml，分别进行DAO活性、血浆D-乳酸和LPS检测。随后进行6天的跟踪观察采样。每天记录运动量、饮食、睡眠等情况。在整个实验过程中，受试者一旦表现出腹泻、胃烧灼、恶心、呕吐及便意等胃肠综合症中的一种症状就可认为是阳性体征［6］，随即终止训练，采血分离血浆后低温贮存待测。阴性体征者在第6天运动结束后1小时内采样。

1.4 指标测定

血浆LPS测定：采集腹主动脉血约2ml，3000rpm离心15min，取血浆，-20℃低温保存。严格按照改良偶氮基质显色鲎试剂盒（上海伊华生物科技有限公司）说明书定量检测。结果用EU/ml表示。

D-乳酸检测：采用Brandt等［7］报道的酶偶联紫外分光光度法测定。高氯酸、NAD-甘氨酸肼缓冲液、D-乳酸脱氢酶（D-Lactic dehydrogenase，D-LDH）等均为 Sigma公司产品。用DU7HS型紫外分光光度计340nm处测定D-血乳酸浓度。单位用mg/L表示。

DAO检测：依照黎君友等［8］改良方法，采用酶偶联紫外分光光度法测定。辣根过氧化物酶、邻联茴香胺（dianisidine）、尸胺（cadaverine）等均为 Sigma公司产品。用DU7HS型紫外分光光度计436nm处测定DAO活性。单位用mg/ml表示。

1.5 统计学分析

实验数据用SPSS13.0软件包进行统计分析。采用单因素方差分析（one-way ANOVA），所列计算资料均采用均数±标准差（）表示，P<0.05表示有显著性差异。

2 结果

2.1 胃肠症状发病情况

受试者在运动中或运动后只要出现腹痛、食欲下降及恶心、呕吐等胃肠症状，即可认为是阳性体征。其结果见表2。男女受试者在症状上虽有一定差异，但无统计学意义（P>0.05），可以认为属于同一群体。

表2 24名耐力训练受试者胃肠综合症发生情况

2.2 D-乳酸、LPS及DAO活性

本实验中，24名受试者中有7名分别在运动中及运动后出现胃肠功能紊乱症状而终止训练。表3显示，7名阳性体征受试者运动后D-乳酸、DAO活性和LPS显著高于17名阴性体征受试者（P<0.05）。7名阳性体征受试者运动前D-乳酸、DAO活性及LPS显著低于运动后（P<0.05），其中 DAO活性变化更显著（P<0.01）。

表3 24名受试者肠屏障指标的变化

3 讨论

肠道是人体最大的细菌和内毒素库。正常情况下，由于肠道具有完整肠粘膜形成的机械性屏障，粘膜表层厌氧菌（主要是双歧杆菌）形成的生物学屏障和大量分泌型免疫球蛋白IgA形成的免疫学屏障，使肠内的细菌和内毒素被局限于肠腔内。研究表明，在长时间超负荷运动等应激状态下，会导致肠粘膜破坏、肠内菌群失调和免疫功能低下，使肠道屏障破坏，肠内细菌和内毒素移位入血，引起胃肠功能紊乱。目前运动性胃肠综合症的研究仍以临床表现作为诊断指标［9］。本实验中，24名受试者中有7名分别在运动中和运动后出现腹痛、食欲下降和恶心、呕吐等症，发病率达 29.1%，与 Sullivan［10］等的报道基本一致，均诊断为“运动性胃肠综合症”。

血浆D-乳酸、LPS含量和DAO活性的检测有助于运动性胃肠综合症的诊断。动物实验表明，运动应激引起的肠黏膜损伤可使血D-乳酸浓度迅速升高［11］。D-乳酸是细菌发酵的代谢产物，当肠道发生损伤后，肠道细菌所产生的大量D-乳酸通过受损粘膜入血，故检测血液中D-乳酸水平在一定程度上反映粘膜损伤程度和通透性变化［12］。DAO是存在于小肠粘膜上皮细胞内高活性的细胞内酶，当肠粘膜上皮细胞损伤后，细胞内释放DAO增加，进入肠细胞间隙、淋巴管和血流，使血浆DAO升高［13］。目前临床上认为外周血DAO是反映粘膜上皮细胞成熟度和完整性的重要标志物［14］。内毒素系革兰阴性菌细胞壁脂多糖（LPS）成分，当肠道功能障碍时，内毒素进入血循环，从而导致内毒素血症［15］。监测外周血内毒素水平已成为了解患者肠屏障功能细菌移位的重要手段［16］。本实验结果表明，阳性体征受试者运动后D-乳酸、DAO及LPS含量均显著高于阴性体征受试者；7名阳性体征受试者运动后的血浆D-乳酸、内毒素LPS含量和外周血DAO活性也显著高于运动前。这提示血浆D-乳酸、LPS及外周血DAO活性与运动性胃肠综合症肠屏障功能的损伤有关。

4 小结

运动性胃肠综合症运动员存在肠屏障功能障碍。血浆D-乳酸、内毒素LPS含量和外周血DAO活性与运动性胃肠综合症肠屏障功能损伤相关，可作为动态监测运动训练中胃肠道屏障功能的参考指标。

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