联合抗氧化剂对运动员DOMS和血IL-6、CK、CK—MM等水平的影响

联合抗氧化剂对运动员DOMS和血IL-6、CK、CK—MM等水平的影响 联合抗氧化剂对运动员DOMS和血IL-6、 CK、CK—MM等水平的影响 第27卷第1期 2010年1月 西安体育学院 JOURNALOFXIANPHYSICALEDUCA.I1ONUNIVERSITY Vo1.27No.1 Jan.2O1O 运动人体科学? 文章编号:1001.747X(2010)01.0070.05文献标识码:A中图分类号:G804.7 联合抗氧化剂对运动员DOMS和 血IL一6,CK,CK—MM等水平的影响 赵广高,张慧2,苏全生3,李新建4,何建伟5 (1.南昌大学体育系,南昌330031;2.河南大学体育学院,河南开封475000; 3.成都体育学院,成都610041;4.北京体育大学医院,北京100084;5.莆田学院体育系,福建莆田351100) 摘要:目的观察联合抗氧化剂对运动员一次性大强度离心运动后不同时相下肢肌肉疼痛等级和血IL一6,CK,CK — MM,LDH的影响,探讨联合抗氧化剂减缓运动员运动延迟性肌肉酸痛(DOMS)的作用和机制.方法运动员l6名, 随机均衡分为时照组(A组)和联合抗氧化剂组(B组),运动前2周至运动后2天每天分别1:2服安慰剂或VE,VC与Se 组成的联合抗氧化剂.服药两周后进行一次大强度离心跑台运动,建立IX)MS模型,在服药前,运动前和运动后即 刻,24h,48h分别测定运动员肘正中静脉血IL一6,CK,CK—MM,LDH水平及运动后相应时相下肢肌肉酸痛程度.结 果(1)运动员运动后下肢肌肉酸痛程度逐日加重,B组运动后各时相酸痛程度均显 着轻于A组.(2)B组血浆IL一6 运动后各时项均低于A组同时项,其中运动后24h呈非常显着性差异.(3)B组血清 CK,CK—MM运动后各时相均 低于A组,其中运动后48h二指标活性显着低于A组.(4)B组血清LDH运动后各 时相均低于A组.结论联合抗 氧化荆能有效减轻大强度离心运动导致的运动应激和炎症反应,保护肌细胞膜的 完整性,减轻DOMS. 关键词:联合抗氧化剂;离心运动;延迟性肌肉酸痛;白细胞介素一6 E胁ctSofUllitedAnti—oxcidantonAthletes Do?andBlood几一6.CKandCK一删Level zHAOGuang-gao,ZHANGHui2,SUQuan.sheng3,LIXin—jian4,HEJian—wei (1.PESchoolofNaI1changUniversity,Nanchang330031,China;2.PESchoolofHenanUniversity,Knifeng475{100,China; 3.CbengauSportUniversity,Chengdu610041,China;4.BeijingSportUniversityhospital,Beijing100084,China; 5.PESchoolofPutianUniversity,Putian351100,China) Abstract:Objective:Thepurposeistoobservethetheimpactofjointanti— oxidantsonmusclepainandbloodIL一6,CK,CK— MM,LDHlevelsoftheathletesafteroneintensiveeccentricexerciseandtodiscusstheeffectofthejointanti—oxidantshaveon relievingSp0delayedonsetmuscle8oren~(DOMS),includinghowthemechannismworks.Methods:The16athleteswere randomlydividedintotwopai-~,thebalancedgroup(A)andtheJointanfioxidantgroup(B).Everyday,theathletesareaskedto takeplaceborortheJointAntioxidantswhichismadebymixingVE,VCandSesinceacoupleofweeksbeforethecam~gnuntill onedayortwodaysafterit.Aftertwoweeksofmedicine,theathletesareaskedtoconductaintensiverunningcentrifugalmovement toestablishmenttheirDOMSmodels.ThenwetestthebloodIL一6,CK,CK— MM,LDHintheathletes'elbowaswella8the correspondingdegreeofmusclesorenessbeforethemedication,beforethecampaignandimmediatelyafterexercise,24hoursand 48hoursrespectively.Results:(1)aftertheexercise,thedegreeofmusclesorenessinthelower limbgraduallyincreases,GroupB showsalighterdegreeofsorenessatanytime.(2)TheplasmaIL一 6ofGroupBafterexerciseislowerthanthatofgroupAatany time,particularly24hoursafterthecampaignwhenitshowsaremarkabledifference.(3)Thes erlllnCKandCK—MMactive abilityofgroupBismuchlowerthantthatofgroupAatanytime.after48hours.theactiveindex ofgroupBissignificantlylower thanthatofgroupA.(4)theindexofgroupBislowerthangroupAatanytimeaftertheexercise.Conclusion:Jointanti— oxidants,caneffectivelyreducetheincreaserateofthemuscle—derivedIL一 6,protecttheintegrityofcellmembrane,thusplay agoodroleinreducingathletes'DOMSafterintensiveexercise. Keywords:jointanti—— oxidants;centrifugalmovement;delayedonsetmllsclcsoreness;interleukin—?6 收稿日期:2009.11.12;修回日期:2009.12-04 基金项目:国家体育总局应用基础研究课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 (04039) 作者简介:赵广高(1982一),男,河南周口人,讲师,北京体育大学博士生,研究方向为 运动生理学,E,mail:zhaogg2002@163.corn;张慧 (1978一),男,河南周口人,副教授,硕士,研究方向为运动生理学;苏全生(1958.),男, 四川成都人,教授,博士,博士生导师,研 究方向为运动生理学. ? 70? 第27卷赵广高,等:联合抗氧化剂对运动员DOMS和血IL一6,CK,CK—MM等水 平的影响第1期 机体从事不适应的大强度运动可引起骨骼肌 纤维的微细损伤,导致运动性肌肉损伤(E瑚1),表现 出延迟性肌肉酸痛(DOMS)lIJ.多年来,对DOMS保 护手段的研究一直是国内外学者研究的热点之 一l2I5J ,而对各种抗氧化物质相关功效及协同作用 的实验研究也受到学者们的青睐l6_8J.血液中酶活 性水平是反映组织细胞损伤或细胞膜通透性改变的 重要指标,其中肌酸激酶(cK),骨骼肌型肌酸激酶 (CK—MM),乳酸脱氢酶(IJ)H)等常用于评价肌肉损 伤【9.近来研究表明,白细胞介素一6(IL一6)可 作为运动性骨骼肌微损伤检测的一个重要指标llll. 本研究旨在通过对人体DOMS的诱导,采用VE,VC 和微量元素硒组成的联合抗氧化剂作为保护手段, 血IL一6,CK,CK—MM,LDH作为检测指标,结合肌 肉酸痛程度评定,探讨联合抗氧化剂对DOMS的影 响及其可能机制,以期寻求防治DOMS新手段,为科 学化训练和新营养补剂的开发提供实验依据. 1研究对象与方法 1.1研究对象 成都体育学院竞技体校运动员16名(一级和二 级运动员各8名),年龄18,20岁,健康状况良好. 实验前2周,未服用有增强运动能力或抗疲劳功效 的药物. 1.2研究方法 1.2.1运动员分组及处理因素 在保证运动员运动级别均衡的前提下,随机将 其分为对照组(A组,n=8)和联合抗氧化剂组(B 组,n=8)两组.两组运动员实验处理因素如下: A组:运动前2周和运动后2天每天口服安慰 剂80mg.安慰剂由糊精填充空胶囊制成,无增强运 动能力或抗疲劳作用. B组:运动前2周和运动后2天每天口服VE 600mg(星鲨VE胶丸,厦门鱼肝油厂提供),Vc500 mg(VC泡腾片,西安利君制药股份有限公司提供), Se200btg(硒维尔片,牡丹江灵泰药业股份有限公 司提供).该剂量是参考文献资料,并结合实验对象 在日常生活中(包括饮食及其他途径)摄入VE,VC 及se的量所制定【12-. 两组运动员在服药2周后,进行一次性的离心 跑台运动.运动前后48h内均未从事剧烈运动. 1.2.2建立运动员DOMS模型 本实验参考已有的人体DOMS模型的诱导方 法[17_,结合受试者日常的训练内容和实验条件,采 用运动员实验前未从事过的下坡跑离心运动方式: 坡度为一10.,起始速度为6km/h,每3min增加2 km/h,负荷增加至16km/h或心率达170b/min后维 持该速度运动.当受试者心率持续达到180b/rnin 以上,自觉疲劳程度(RPE)等级达l9—20,大汗,呼 吸困难,经反复鼓励仍不能继续坚持运动时,即终止 运动.随着运动的继续,受试者动作的稳定性和协 调性下降,动作出现不同程度的变形,呼吸急促,运 动能力明显下降,表现出非常明显的疲劳症状,接近 力竭状态.运动后即刻受试者行走困难,下肢肌群 出现明显疼痛,运动后24h和48h下肢肌肉疼痛加 重,表明人体DOMS模型建立成功. 1.2.3测试样品的采集 在服药前,运动前和运动后即刻,24h,48h分 别取运动员肘正中静脉血4mL,EDTA抗凝剂处理 检测IL一6,离心处理分离血清测定CK,CK—MM, LDH,同时在运动后相应时相评定运动员下肢肌肉 酸痛程度,并记录运动时间. 1.2.4指标检测方法 IL一6采用双抗夹心ELISA法,CK采用酶动力 学方法,CK—MM采用琼脂糖凝胶电泳方法,LDH采 用速率法(H),肌肉酸痛程度的评定参考Borgl2 肌肉疼痛等级评价表【183. 1.2.5数据处理 所有数据均以"均数?标准差"(z?s)表示. 统计分析使用SPSSforWindows12.0版统计分析软 件完成.显着性差异水平P<0.05,非常显着性差 异水平P<0.01. 2研究结果 2.1运动持续时间与下肢肌肉酸痛程度的比较 B组运动员运动持续时间显着长于A组(见表 1).运动后两组运动员下肢肌肉酸痛程度逐日加 重,24h和48h明显重于运动后即刻.组问比较,B 组运动后各时相酸痛程度均显着低于A组同时相 (见表2). 表1两组运动员运动持续时间的比较(?s) Tab.1Theexercisedurationofsubjects Ap<0.05VSthesamephaseofgroupA 表2两组运动员运动后下肢肌肉酸痛程度的比较(?s) Tab.2Chltngesoflowerlimbsmusclell_eneafterexercise Grouppost——instantpost——24hpost——48h ?P<0.05.??P<0.01VSinstant; ?P<0.05,??P<O.01vsthesamephaseofgroupA 第27卷西安体育学院第1期 表3两组运动员不同时相间血液指标的比较(-t-s) Tab.3Compart~ofnlebloodindexesinathleteofgroupAandgroupBatdifferentphases Note:#P<0.05,##P<0.01vspie—drug;口P<0.05,口口P<0.01vspre,exercise; Ap<O.05,AAp(0.01vsinstant;?P<O.05,??P<O.O1VS24h;?P<0.05,??P<O.01VSthesamephaseofgroupA 2.2血浆IL一6,CK,CK—MM,LDH活性水平的变胞内钙离子代谢紊乱.因此,自由基损伤影响了 化DOMS的整个发展过程.本实验所采用的VE,VC 两组运动员血浆IL一6水平均在运动后即刻增及se均是高效无毒或低毒的单体抗氧化剂,三种物 高达峰值.B组血浆IL一6运动后各时相均低于A质具有协同抗氧化作用,且在维持生物膜的结构和 组同时相,其中运动后24h呈非常显着性差异.两功能(VE,VC,Se),增强免疫能力(?,VC)与增强机 组运动员血清CK,CK—MM活性均在运动后24h达体的应激能力(VC)等方面也发挥着重要作用[6-s]. 到峰值.B组各时相CK和CK—MM均低于A组,因此,三者组成的联合抗氧化剂可能通过更大程度 其中运动后48h呈显着性差异(CK:P<0.05,CK一地抑制组织脂质过氧化水平,结合维持生物膜的结 MM:P<0.01).运动后两组LDH活性均升高,运动构和功能等功效的发挥,从而减轻骨骼肌纤维的微 后即刻达到峰值.B组运动后各时相LDH值均较A细损伤.本研究中,B组运动员运动持续时问(46.4 组低(见表3).min?4.1min)显着长于A组(42.0min?2.4min), 3分析与讨论 3.1联合抗氧化剂对运动员运动持续时间与下肢 肌肉酸痛程度的影响 DOMS是由剧烈的,不习惯的运动所引起的,尤 其在大强度离心运动后更为明显,这种酸痛通常在 运动结束后24h才出现(即延迟性);24—48h达高 峰,持续5—7h或更长时间后逐渐缓解,消失.本 研究中,大强度离心运动后两组运动员各时相下肢 肌肉酸痛程度均呈递增趋势,24h和48h明显重于 运动后即刻,符合DOMS的变化规律. DOMS的产生机制可归结为机械损伤学说和代 谢紊乱学说,被认为是机械性外力作用和代谢性刺 激的综合作用,可能诱发,加重骨骼肌微结构的损 伤.在运动性骨骼肌微细损伤早期,机械性损伤因 素占主导地位,随之代谢因素产生重要作用.机械 性损伤因素主要是运动训练负荷刺激和肌纤维本身 力学性质相互作用导致的肌纤维结构损伤,其中自 由基的攻击是导致生物膜系统的离子泵,肌浆网及 线粒体等影响生命活动的重要的细胞器的功能障 碍,从而引起膜损伤的因素之一;促使骨骼肌微结构 损伤的代谢因素主要有氧自由基一脂质过氧化和细 ? 72? 而肌肉酸痛程度运动后各时项均显着低于对照组, 其中运动后24h呈非常显着性差异,这可能与抗氧 化剂协同抗氧化,降低运动氧化应激,维持生物膜的 结构和功能,从而减轻肌纤维微损伤的作用有关,提 示服用联合抗氧化剂对DOMS具有较好的保护作 用. 3.2联合抗氧化剂对运动员血浆IL一6水平的影 响 IL一6原称B细胞刺激因子(浆细胞生长因 子),是一种糖基化蛋白,最初在免疫系统内产生,除 作为B细胞和T细胞的终末分化因子外,IL一6还 是一种新的调控因子.研究表明,机体运动时收缩 的骨骼肌产生和释放大量IL一6l一20J,且运动时身 体循环血中的绝大部分来自骨骼肌[21j.骨骼肌损 伤是运动引起IL一6释放的主要原因[22一,还和运 动应激,运动强度,运动时的心率,肾上腺素等有一 定的关系.Akihit0,Dma3m~]的人体实验结果证 明,离心运动中IL一6的表达和剧烈运动导致的肌 肉损伤密切相关. 本研究中,A组运动员运动后血浆IL一6的浓 度即刻就显着升高,24h和48h仍高于运动前.其 原因理解为大强度离心运动引起的运动应激导致细 第27卷赵广高,等:联合抗氧化剂对运动员DOMS和血IL一6,CK,CK—MM等水 平的影响第1期 胞核内物质分泌及其它因素[261,引起骨骼肌IL一6 水平在运动后即刻显着升高;随着应激反应的消失, 炎症反应成为维持骨骼肌IL一6水平的重要因素, 使运动员运动后24h和48h仍处于较高水平(延迟 性).由于机械收缩和自由基损伤等原因引起了肌 纤维结构的改变,产生膜通透性变化(早期)和机械 牵拉导致的细胞膜损伤(后期),从而使骨骼肌中IL 一 6水平在血浆中得到持续体现.而B组血浆IIJ一 6运动后各时相均低于A组同时相,其中运动后24 h呈非常显着性差异,并在运动后24h与48h恢复 到运动前水平,提示联合抗氧化剂可有效地减轻大 强度离心运动导致的运动应激和炎症反应,减小细 胞膜通透性的变化和损伤程度,促进细胞膜的修复, 维护肌细胞膜结构功能的完整性.CPFischer[27]对 健康青年人补充VE,VC28天,然后进行3h50%最 大力量的膝关节屈仲练习,IL一6显着低于安慰剂 组,也支持本结果. 3.3联合抗氧化剂对运动员血清CK,CK—MM活 性的影响 在运动性骨骼肌损伤研究中,常用泄漏入血清 的肌细胞内容物来反应肌细胞损伤的程度.在临床 上,血液CK活性已成为诊断某些骨骼肌疾病的有 力指标j,运动后血清CK活性变化与骨骼肌损伤 之间的关系亦受到广泛关注,被认为是评价运动性 肌肉损伤的较好指标[29]0CK在不同的组织中有不 同的表达,在骨骼肌中,CK基因表达95%以上是CK — MM形式,其组织特异性能较CK更加准确地反映 骨骼肌的机能状态. 本研究中观察到两组运动员运动后都出现血清 CK活性升高的现象,变化情况与文献报道相 似【0.I3.CK,CK—MM属于应激酶,运动后即刻血 清酶活性的变化主要受运动应激的影响,而运动后 较长时间机体仍表现出较高CK尤其是CK—MM水 平,则与肌纤维结构改变有较大关联.比较两组变 化情况,B组各时相CK和CK—MM均低于A组,其 中运动后48h呈显着性差异(CK:P<0.05,CK— MM:P<0.O1),且CK—MM占总CK百分比明显低 于A组(24h:A组99.2%,B组85.3%;48h:A组98. 7%,B组82.7%),提示联合抗氧化剂对降低运动员 运动应激程度,维护肌细胞膜结构功能的完整性,预 防细胞内酶大量逸出有积极的作用.本研究结果与 文献报道补充抗氧化剂可减少运动员训练后血清 CK活性的增高幅度,减轻高强度肌肉负荷后造成的 骨骼肌微细损伤研究结果相似[334]. 3.4联合抗氧化剂对运动员血清LDH活性的影响 实验证明,大强度运动时,机体乳酸供能系统发 生障碍以及细胞膜受损,LDH大量逸出细胞,血清 LDH活性升高【一.本研究中,两组运动员运动 后LDH活性均呈升高趋势,运动后即刻达到峰值,B 组运动后各时相LDH值均较A组低.有实验证 明_3引,补充复合抗氧化剂能减少运动员训练后血清 LDH活力的增加,减轻高强度肌肉负荷造成骨骼肌 微细损伤.本试验结果与上述研究相似,提示服用 联合抗氧化剂对一次离心运动后骨骼肌的损伤具有 保护作用,从而减轻了LDH的逸出. 4小结 (1)运动后两组运动员下肢肌肉酸痛程度均呈 递增趋势.联合抗氧化剂组运动员运动持续时间显 着长于对照组,而下肢肌肉酸痛程度运动后各时项 均显着低于对照组,提示服用联合抗氧化剂对 DOMS具有较好的保护作用. (2)联合抗氧化剂组血浆IL一6运动后各时项 均低于对照组同时项,提示联合抗氧化剂可有效地 减轻大强度离心运动导致的运动应激程度和炎症反 应,减小细胞膜通透性的变化和损伤程度,促进细胞 膜的修复,维护肌细胞膜结构功能的完整性. (3)联合抗氧化剂组血清CK,CK—MM,LDH运 动后各时相均低于对照组,提示联合抗氧化剂对细 胞膜结构和功能的完整性具有良好保护作用. 参考文献: [1]BeckyKendall,RogerEston.Exercise—Inducedmuscle damageandthepotentialproteetiveroleof~trogen[J].Soorts IVied,2002,32(2):103—123. [2]PaddonJones.Theeffectsofarepeatedboutofeccentric exerciseofindieesofmuscledamageanddelayedonsetmuscle soreness[J].JournalofScience&MedicineinSport,2OOO,3 (1):35-43. [3]KarolineCheung.Delayedonsetmllsele8oieness.-treatment strategiesandperformaneefactors【JJ.SportsMed.2003,33 (2):145—164. [4]胡柏平,王勇,刘艳秋.运动性延迟性肌肉酸痛与线粒 体的热机效率原理的探讨[J].北京体育大学, 2006,29(4):506-508. [5]刘林生.DOMS症疼痛发生与急性炎症的关系及其治疗 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 探讨[J].山东体育学院,2O09,25(2):48—53. [6]ShephardRJ,ShekPN.Heavyexercise,nutritionandimmllne fllrlction;isthereaconnection[J].ImJSportsMed,1995,16 (8):491.497. 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