“魔鬼周”极限训练对武警特战队员睾酮、心肌酶谱及血液分析的影响

耿瑞慧，刘 辉，李 成，肖立宁，马红亮，王 健

武警特战部队是反恐处突的骨干力量，是保卫人民生命财产的重要防线。特战队员的极限训练，具有贴近实战紧、难度强度大、安全风险高、标准要求严和逼近身体极限等特点，对特战队员的体能素质和训练的科学性要求极高，把控不当则极易导致训练伤发生，甚至发生伤亡事件。为了解“魔鬼周”极限训练对武警特战队员睾酮、心肌酶及血液分析的影响，以便更有效地预防和减少运动损伤，提高体能训练效果，我们对武警某部参加2017年第三季度“魔鬼周” 极限训练的特战队员的相关指标进行了检测和研究。

1 对象与方法

1.1 对象 选取90名来自武警某部参加2017年第三季度“魔鬼周” 极限训练的特战队员，剔除因伤病退出者3例及未能按时采集静脉血者8例，最终确定79例作为研究对象。均为男性，平均年龄(22.35±3.14)岁。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。“魔鬼周”极限训练的科目、总负荷量,以及每天负荷量和强度按照《武警部队特战部(分)队“魔鬼周”极限训练组织与实施规范》具体实施。

1.2 方法 分别于“魔鬼周”的第1天和第7天清晨对参加极限训练的特战队员采集空腹静脉血，分离血清标本后，进行睾酮、心肌酶谱及血液分析指标的检测，包括睾酮(T)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、乳酸脱氢酶 (LDH)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶MB型同工酶(CK-MB)、白细胞数目(WBC)、中性粒细胞百分比(N)、淋巴细胞百分比(L)、红细胞数目(RBC)、血红蛋白浓度(HB)、血小板数目(PLT)。睾酮检测采用仪器和试剂为美国雅培公司I2000全自动化学发光免疫分析仪及配套试剂盒；心肌酶检测采用仪器和试剂为深圳迈瑞公司BS-480全自动生化分析仪及配套试剂盒；血液分析检测采用仪器和试剂为深圳迈瑞公司BC-5180全自动血细胞分析仪及配套试剂盒。所有指标检测均严格按照试剂盒说明书操作。

2 结 果

武警特战队员训练后的AST、LDH、CK、CK-MB较训练前明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)，而T、WBC、L、RBC、HB、PLT低于训练前，差异有统计学意义(P<0.05)，但N变化无统计学意义(表1)。

表1 武警特战队员参加“魔鬼周”极限训练前后睾酮、心肌酶及血液分析变化情况比较

指标训练前训练后tPT(nmol/L)22.41±5.0021.10±5.582.0950.039AST(U/L)19.67±4.0546.15±43.21-5.4220.000LDH(U/L)214.38±31.84285.14±62.76-9.6900.000CK(U/L)222.50±116.09505.17±359.73-6.4470.000CK-MB(U/L)15.85±3.0226.42±16.03-5.6970.000WBC(×109/L)6.00±1.425.64±1.243.7830.000N(%)56.66±8.6257.19±7.26-0.7860.434L(%)36.01±8.1534.53±7.102.3650.021RBC(×1012/L)4.93±0.354.82±0.344.8150.000HB(g/L)150.75±7.30147.20±7.585.3810.000PLT(×109/L)258.96±47.26216.53±45.3524.2160.000

3 讨 论

随着反恐处突形势的日益严峻，武警部队担负的任务日趋艰巨，对特战队员能力素质的要求也越来越高。在此情况之下，武警部队的“魔鬼周”训练应运而生，旨在高难度、超负荷、长距离的训练中磨砺特战队员超常的意志品质、密切的团队意识和过硬的综合素质。国内外研究结果显示，大运动量的训练可对人体身心健康造成严重影响。

睾酮属于雄性激素，由胆固醇经过一系列酶的催化反应而生成，是人体内主要的同化激素之一。研究发现，短期高强度军事作业均可增加部队官兵的疲劳状态，影响神经-内分泌系统，导致睾酮下降[1]。其原因可能与剧烈运动时下丘脑-垂体-性腺轴的下丘脑、垂体被抑制有关，表现为促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone, GnRH)mRNA、促黄体生成素(luteinizing hormone, LH)mRNA和卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone, FSH)mRNA表达水平下降[2]；此外，运动可影响机体睾丸间质细胞类固醇激素合成快速调节蛋白(steroidogenic acute regulatory protein, StAR)和胆固醇侧链裂解酶(cholesterol-side-chain cleavage enzyme, P450scc)的表达，从而对睾酮的合成和分泌起到关键性作用[3]。

AST、LDH、CK主要存在于骨骼肌、心肌等组织的细胞浆和线粒体中。当相应细胞受损时，细胞膜通透性增加，胞浆内的AST、LDH、CK释放入血，血清浓度随之升高。高强度运动训练时氧耗量增加，线粒体内电子转移，产生羧基、烷氧基和过氧化氢等超氧化物自由基，活性氧(reactive oxygen species，ROS)聚集，氧化和抗氧化作用失衡，引起蛋白、脂质、糖以及核酸的氧化应激反应，细胞和线粒体超微结构改变和功能紊乱，最终导致细胞凋亡[4]。另外，ROS与运动后炎性反应密切相关，进一步加剧细胞破坏[5]。

大强度训练时产生高浓度乳酸，诱导炎性反应和氧化应激，激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴促进肾上腺皮质释放皮质醇；超氧阴离子和天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶(cysteine aspastic acid-specific protease，caspase)-3活性升高，B细胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell leukemia/lymphoma 2，Bcl-2)蛋白表达下调，线粒体膜电位(mitochondrial transmembrane potential，MTP)降低；线粒体功能障碍还可促进细胞色素C释放，随之皮质醇激活caspase依赖的信号级联反应，从而通过线粒体氧化应激及糖皮质激素受体两条途径介导细胞凋亡[6-7]，导致白细胞和淋巴细胞数量下降，对战士的免疫功能产生影响[8]。

剧烈运动时，组织能量消耗增加，三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)供给不足，加之ROS聚集，红细胞膜上的Na+-K+ATP酶、Ca+ATP酶活性减低，不饱和脂肪酸酸形成脂质过氧化，膜分子结构改变，蛋白交联变性，脂质与膜骨架蛋白的分离，从而导致细胞膜渗透脆性增加及流动性降低，红细胞变形能力下降[9，10]；运动时的机械性损伤及体内代谢所致渗透压的改变可造成红细胞溶血，红细胞破坏增加，同时合成血红蛋白所必需的铁摄入不足、丢失过多，导致机体铁贮备下降，血清铁蛋白降低、转铁蛋白处于较高水平[11]。

一氧化氮(nitric oxide，NO)是体内左旋精氨酸在一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)的作用下生成的，具有调节细胞功能、介导细胞免疫、参与炎性反应及组织细胞损伤和增殖等多种生理作用。力竭运动时，体内糖皮质激素及儿茶酚胺增多， 诱导NOS活性加强， NO合成增加，且有训练史者调节NO的能力更强[12]。大负荷运动也可通过蛋白激酶B(protein kinase B，Akt)、磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)、磷酸腺苷依赖的蛋白激酶(5′-AMP-activated protein kinase，AMPK)调节血液中NOS活性及NO水平[13]。研究发现，NO可作为自由基具有与ROS同样或协同的作用参与血小板的破坏[14]。

本研究结果表明，武警特战队员参加“魔鬼周”极限训练后的血清AST、LDH、CK、CK-MB较训练前明显升高，T、WBC、L、RBC、HB、PLT降低，N训练前后无明显变化。然而，研究的结果与一些研究尚不一致[10,15]，其原因可能为：(1)参加训练的特战队员是通过层层选拔而产生的，要求的条件更加严格，训练课目更加贴近实战；(2)研究对象的平均年龄、国家种族和所处环境的差异；(3)实验方法、样本量及其他不可预测的因素也都可能会对实验结果产生一定的影响。

本研究结果表明，“魔鬼周”极限训练对武警特战队员的生理功能可产生一定的影响，进而可能影响其训练水平。因此，只有通过及时了解“魔鬼周”极限训练武警特战队员的生理功能的动态变化，筛选较为敏感的监测指标如T、AST、LDH、CK、CK-MB、WBC、L、RBC、HB、PLT等，寻求易发生疲劳损伤的临界阈值，才能更好地指导官兵开展自我防护，熟悉“魔鬼周”训练的注意事项，全面提升卫勤保障水平，保证训练效果，减少训练伤的发生。然而，本研究只是选取了武警某部特战队员，样本量较少，实验方法还有许多不完善的地方，未能跟进“魔鬼周”极限训练的指标后续恢复，以便更好地揭示特战队员的身体适应情况并指导训练，这都有待于我们进一步的改进。