维生素E联合维生素C对急行军后骨骼肌损伤的保护作用

王明月，叶圣权，邰　贺



维生素E联合维生素C对急行军后骨骼肌损伤的保护作用

王明月，叶圣权，邰贺*

武警辽宁省总队医院医务处，沈阳 110034

[摘要]目的观察维生素E联合维生素C对新兵新训期间徒步行军后骨骼肌的保护作用。方法将平素身体健康且无正规体育锻炼史的60名男性新兵随机分为3组(每组20例)：A组(对照组)、B组(维生素E干预组)、C组(维生素E+维生素C干预组)。行军前，B组、C组连续服用维生素E 4 mg/(kg·d)，共14 d。在此基础上，C组给予口服维生素C 10 mg/(kg·d)，A组服用相同体积的0.9% NaCl溶液。14 d后，60名新兵进行120 km (40 km/d)徒步行军，行军过程中给予腿部热敷及按摩(20 min/次，2次/d)，徒步行军结束后2、3、6、24 h抽取外周静脉血，检测肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、超氧化物歧化酶(SOD)、活性氧类物质(ROS)及丙二醛(MDA)浓度的变化。结果A组新兵外周血清各个时间点的CK、LDH、ROS、MDA值均高于B组、C组，而GSH-PX、SOD活性值均低于B组、C组，差异均有统计学意义(P<0.05)；B组外周血清CK、LDH、ROS、MDA值高于C组，而GSH-PX、SOD活性值低于C组，差异有统计学意义(P<0.05)。行军后，三组外周血清GSH-PX、SOD活性下降，于6 h达到最低值，24 h后开始升高，且差异均有统计学意义(P<0.05)；行军后，三组外周血ROS、MDA升高，并于行军结束后6 h达到高峰，24 h后开始下降，且差异有统计学意义(P<0.05)。结论维生素E联合维生素C通过调节氧化与抗氧化平衡来抑制长时间运动所导致的肌肉损伤。

[关键词]急行军；肌酸激酶；乳酸脱氢酶；维生素E；维生素C；肌肉损伤；氧化

0引言

新兵新训期间冬季野营拉练能很好地增强新兵体质，但是在行军过程中，由于大部分新兵无正规体育锻炼的经验，长时间、长距离行军训练易导致骨骼肌疲劳性损伤，大大影响训练效果，间接导致了部队战斗力降低[1]。骨骼肌细胞发生疲劳性损伤后，肌酸激酶(Creating kinase，CK)与乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase，LDH)入血，可作为判断肌肉损伤的标志性酶[2]。本课题组已经证实，在徒步行军过程中应用维生素E 4 mg/(kg·d)按摩，能够很好地保护骨骼肌细胞[3]。而且以往研究显示，热敷能促进运动后骨骼肌细胞的损伤后修复[4]。维生素C与维生素E均为天然抗氧化剂，目前没有针对两种维生素联合使用对骨骼肌疲劳性损伤后的保护作用的相关研究。笔者对维生素E联合维生素C对新兵徒步行军后骨骼肌损伤的保护作用进行分析，现报道如下。

1资料与方法

1.1实验对象2014年10月选择88名符合部队入伍体检要求的男性新兵，2014年11月行军结束后共60名士兵完成本次研究。所有参与研究的新兵均由我院临床军医在研究前签署知情同意书，告知本次研究的意义及可能存在的风险，本研究方案获得医院医学伦理委员会批准并上报总队后勤部卫生处备案，60名完成行军任务的新兵行军前基本资料见表1。

表1　三组新兵基本资料(例，%)

1.2药物及主要试验仪器维生素E、维生素C药品原料由海南星晨制药有限公司提供；谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、活性氧类物质(ROS)、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)检测试剂盒均由南京建成生物有限公司提供；ASD-310S型低温离心机由美国Sigma公司提供。

1.3方法临床研究分为3个阶段进行，被研究人群收集期(试验前4～2周)、被研究人群导入期(治疗前2～0周)、试验期(0～4周)。收集符合研究要求的88名新兵，进入导入期，给予新兵常规训练、饮食、作息计划，并给予口服维生素E，使其适应研究并讲解具体安排，导入期排除15名新兵(不遵守作息时间安排4例，训练过程中发生下肢扭伤3例，训练过程中出现流感6例，训练过程中出现急性肠炎并导致腹泻2例)，剩余73例进入试验期。将73例随机分为3组：A组(对照组，24例)、B组(维生素E干预组，24例)、C组(维生素E+维生素C干预组，25例)，行军途中退出试验13例(流感6例，急性肠炎4例，出现较严重的足部扭伤3例)，最后完成试验共60例(每组20例)。

行军前，给予新兵正常饮食，行军前14 d，A组服用相同体积的0.9% NaCl溶液，B组连续服用维生素E 4 mg/(kg·d)，C组口服维生素E 4 mg/(kg·d)+维生素C 10 mg/(kg·d)。维生素E溶解在0.9% NaCl溶液中配成混悬液服用，维生素C直接溶解于0.9% NaCl溶液中，维生素制剂均现用现配，且需要避光保存。行军前，空腹8 h抽血，检测相关指标。最后一次口服维生素后1 h开始进行120 km徒步行军(40 km/d，4 d完成，其中第3天休整)，每日均按照以下计划进行行军：上午、下午各休息1次(20 min)，午餐时间为30 min。行军过程中给予按摩(午餐时给予1次，每日行军结束后给予第2次，20 min/次，由专业按摩师行双腿按摩)+热敷(每日应用热毛巾热敷小腿2次，午餐后第1次，行军结束后临睡前第2次，20 min/次，温度保持在40～50 ℃)，热敷与按摩均由经过专业培训且取得相应资质证书的基层部队卫生员进行，操作人员固定，不中途更换卫生员，行军结束后再次抽取肘静脉血，检测相关指标。

1.4指标检测行军结束后2、3、6、24 h，分别抽取肘静脉血检测CK、LDH活性与氧化相关指标，包括GSH-Px活性、SOD活性、MDA浓度、ROS活性。于促凝管中提取出血清标本后置于低温离心机中，10 000～15 000 r/min离心，匀浆时间10 s/次，间隙30 s，连续3～4次，温度4 ℃，检测过程严格按照试剂盒说明进行。所取标本均在1周内测定。

2结果

2.1抗氧化酶(GSH-PX、SOD)活性比较在行军结束后各时间点，A组外周血清抗氧化酶活性均低于B组、C组，且B组低于C组，差异均有统计学意义(P<0.05)。三组新兵的抗氧化酶活性均于行军结束后开始降低，在行军结束后6 h达到最低值，且于行军结束后24 h升高，结果见表2。

表2　三组完成试验新兵抗氧化酶检测结果

注：*与A组比较，P<0.05；#与B组比较，P<0.05；▲与2 h比较，P<0.05；△与3 h比较，P<0.05；■与6 h比较，P<0.05(下同)

2.2氧化相关物质(ROS、MDA)比较行军结束后，A组外周血清氧化相关物质浓度高于B组、C组，且B组高于C组，差异均有统计学意义(P<0.05)。三组新兵外周血ROS、MDA活性均于行军结束后开始升高，行军结束后6 h达最高值，且于行军结束后24 h开始下降，见表3。

2.3骨骼肌损伤标志酶(CK、LDH)活性比较在行军结束后各时间点，A组外周血清骨骼肌标志酶活性高于B组、C组，且B组高于C组，差异均有统计学意义(P<0.05)。三组新兵外周血两酶活性均于行军结束后开始升高，行军结束后6 h达最高值，且于行军结束后24 h开始下降，见表 4。

表3　三组完成试验新兵氧化物质检测结果

表4　三组完成试验新兵骨骼肌损伤标志酶检测结果

3讨论

外周血清骨骼肌损伤标志酶在运动后将发生改变。以往研究表明，维生素E能保护长时间疲劳运动及短时间剧烈运动过程中的骨骼肌损伤，且本课题组已研究了损伤标志酶的运动后时间变化趋势[3-5]。血清LDH活性随着运动强度与持续时间的增加而活性升高，剧烈运动过程中组织细胞氧及碳水化合物供给不足，处于相对缺氧状态，因此需要无氧酵解来补充不足的能量。但无氧酵解过程中产生的大量乳酸及活性氧类物质可导致骨骼肌细胞发生过氧化损伤，进而破坏组织及其细胞，细胞膜的不稳定性造成其中的LDH外渗，导致水平升高[6-7]，因此无氧代谢能力强弱常常用LDH来判定。作为机体ATP-CP系统代谢的关键酶，三磷酸腺苷和磷酸肌酸之间形成、转移高能磷酸键，参与糖酵解、线粒体内呼吸与提供肌肉收缩能量均需要靠CK来催化。CK在人体组织细胞中(骨骼肌、心肌、脑、视网膜及精液)均有广泛的存在，其中以骨骼肌细胞含量最多[8]。关于运动后血清CK活性变化的相关研究很多，随着运动时间延长与运动强度增加而升高，是临床中判定骨骼肌损伤的标志性酶[9]。

细胞内呼吸主要在线粒体内进行。线粒体参与能量的储存和利用，其正常运转需要大量氧气，因此对缺氧敏感。腿部与足部骨骼肌运动量较大，需要消耗大量的氧气与碳水化合物。而在正常情况下机体的氧化-抗氧化系统处于平衡状态，机体不受损伤。SOD、GSH-PX作为机体内最常见的抗氧化酶类，参与人体内的组织修复、DNA修复过程。经过外源性食物补充天然存在的维生素C与维生素E能很好地发挥抗氧化活性，当骨骼肌运动时间长、强度大时，骨骼肌细胞线粒体处于相对缺氧状态，功能减少，运动导致骨骼肌收缩，造成大量下肢血液受到压缩而回流入骨骼肌，产生再灌注损伤，后者导致蛋白激酶C、髓化过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶、ROS、MDA等物质产生过多而打破氧化-抗氧化平衡状态，此时细胞膜稳定性降低，易发生损伤，特别是富含脂肪酸的神经组织易受氧自由基攻击[10-12]。

维生素C是常用的天然抗氧化剂，广泛存在于蔬菜、水果中，在日常保健与临床治疗中被广泛使用。维生素C存在于细胞液中，其抗氧化作用能很好地保护细胞膜上的多烯脂肪酸，以免受到自由基的攻击，进而维护细胞膜的完整性。长时间运动后机体自由基产生增加，细胞膜通透性加大，此时清除自由基及活性氧类物质可保护细胞膜的稳定性[10]。时永豪等[13]早期应用维生素C保护骨骼肌拉伤患者的肌细胞，并取得较好的效果。此外，动物实验显示，热敷能通过改善骨骼肌血供修复骨骼肌细胞[4]。本课题组已经证实行军途中给予按摩能改善骨骼肌损伤[3]，周仲华等[4]研究表明，热敷能加快骨骼肌修复，其主要机制是通过改善骨骼肌血供来实现。

本研究将热敷与按摩联合应用，结果显示，三组外周血清抗氧化酶(GSH-PX、SOD)活性于行军后开始下降，且在6 h时达到最低值，于24 h后开始升高；同时，三组氧化酶(ROS、MDA)值均于行军后开始升高，并于6 h达到高峰，在24 h后开始下降，与既往研究结果一致[3,7]。A组外周血清骨骼肌标志酶与氧化酶值均高于B组、C组，抗氧化酶活性值低于B组、C组，且B组、C组比较差异亦有统计学意义。

笔者应用维生素E联合维生素C进行干预，以实现对骨骼肌的保护作用。结果表明，此方案价格低廉且安全可靠，适用于广大基层部队推广使用。本研究并未对氧化酶与抗氧化酶的相关性进行探讨。同时，由于行军途中患者热量消耗较大，且电解质大量流失，导致骨骼肌损伤，而本次研究并未考虑电解质与营养物质因素。此外，野外露营会造成新兵心理与精神因素的改变，睡眠质量普遍较差，本试验未考虑上述因素对于骨骼肌的影响，有待进一步研究。

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[13]时永豪,庞月明.早期大剂维生素C在骨骼肌拉伤中的应用[J].现代医院,2010,10(2):39-40.

Protective effect of Vitamin E combined with Vitamin C on skeletal muscle injury caused by march

WANG Ming-yue,YE Sheng-quan,TAI He*

(Department of Medical Services,Liaoning Provincial Corps Hospital of Chinese People′s Armed Police Forces,Shenyang 110034,China)

[Abstract]ObjectiveTo observe the protective effect of Vitamin E combined with Vitamin C on the skeletal muscle injury caused by march.MethodsSixty new recruits without formal disciplined were randomly divided into 3 groups:group A (control group,n=20),group B (Vitamin E group,n=20),group C (Vitamin E+Vitamin C group,n=20).Group B was given Vitamin E 4 mg/(kg·d) for 14 d,and group C received Vitamin E 4 mg/(kg·d)+Vitamin C 10 mg/(kg·d) for 14 d.All the recruits were given foment+massage (20 min per time,twice daily) in leg during the march of 120 km within 4 d.The levels of CK,LDH GSH-PX were detected at 2 h,3 h,6 h and 24 after march.ResultsThe levels of CK,LDH,ROS and MDA in group A were higher than those of another groups (P<0.05) after march with lower levels of GSH-PX and SOD (P<0.05),and there were significant differences between group B and group C (P<0.05).The levels of GSH-PX and SOD decreased to the minimum at 6 h after march,and then increased at 24 h after march (P<0.05).The levels of ROS and MDA increased to maximum at 6 h after march,and then decreased at 24 h after march.ConclusionVitamin E combined with Vitamin C can inhibit the muscle injury caused by march by regulating the oxidize and antioxidant.

Key words：March;Creating kinase;Lactate dehydrogenase;Vitamin E;Vitamin C;Muscle injury;Oxidize

收稿日期：2015-11-03

*通信作者

DOI:10.14053/j.cnki.ppcr.201606023