高原移居战士运动后心肌酶和心功能的变化及红益胶囊的干预作用*

2016-09-01冯恩志戴胜归张延猛徐海峰李洋洋王占鹏

中国应用生理学杂志 2016年2期

关键词：红景天高原服药

冯恩志，戴胜归，贺　巍，石　路，江　西，张延猛，徐海峰，李洋洋，王占鹏

(1.解放军第四医院，青海西宁 810007；2.上海交通大学，上海 200000；3.玉树州人民医院，青海玉树 815000)

高原移居战士运动后心肌酶和心功能的变化及红益胶囊的干预作用*

冯恩志1，戴胜归1，贺巍1，石路2△，江西3，张延猛2，徐海峰3，李洋洋2，王占鹏3

(1.解放军第四医院，青海西宁 810007；2.上海交通大学，上海 200000；3.玉树州人民医院，青海玉树 815000)

目的：探讨高原移居战士运动后心肌酶和心功能的变化及红益胶囊的干预作用。方法：平原入伍到高原6个月～24个月的健康男性战士8名，分别在服用红益胶囊前及服药5 d、8 d，检测运动前静息状态、运动后即刻的心肌作功指数(Tei 指数)、左心室射血分数(LVEF)及30 min 时的血清肌酸激酶同功酶-MB(CK-MB)和心肌肌钙蛋白I(cTnI)。结果：在静息状态下，服药前、服药5 d、8 d运动后Tei指数、血清CK-MB、cTnI水平均明显增高，LVEF均明显降低(P<0.01)；与服药前运动后比较，服药8 d，运动后Tei指数、血清CK-MB、cTnI水平均明显降低、LVEF明显升高(P<0.01)。结论：平原移居高原久居战士在高原中等强度负荷运动时，有明显的心肌损伤及心功能降低。红益胶囊对减轻人体在高原体力负荷劳动时心肌缺氧性损伤，增强心功能有明显作用。

红益胶囊；心肌酶；心功能；运动；高原

我国是世界上高原面积最大的国家。高原低氧、寒冷等特殊环境因素严重影响高原部队的军事和非军事作业能力和生存质量，降低部队的战斗力。在现代高科技战争条件下，特殊环境因素的影响与部队特殊作业因素的影响交织在一起，对高原部队官兵军事作业能力和健康的危害更大、更严重[1-2]。低海拔人快速进入高原并在短期内从事重体力劳动时，出现心肌酶增高和心功能降低，且随急性高原反应症状的加重而更加明显[3]。但对久居高原的移居人在高原负荷运动时心肌酶、心功能的变化及红益胶囊的干预效果少见报道。本研究通过检测高原战士在服用红益胶囊前后及运动前后心肌酶和心功能，探讨平原移居高原久居战士负荷运动前后心肌酶和心功能的变化及红益胶囊的干预作用，为高原官兵从事体作业时保护心肌损伤及干预方法提供依据。

1　对象与方法

1.1研究对象

应用随机数字法，选择由平原入伍到海拔3 800 m高原地区工作、生活6个月～24个月的健康男性战士8名，年龄18～21岁，均出生于平原，在高原适应良好。所有对象均了解本试验目的，自愿参与并签署知情同意书。试验期间不参加其他体力活动，每日正常进食集体伙食。

1.2服药及负荷运动方法

口服红益胶囊(由军事医学科学院研制生产，批号20100401，每粒含红景天提取物0.25 g)，每次3粒，每天2次，连服8 d。受试者在服药前、服药后5 d、8 d下午，进行踏二阶梯运动5 min，每分钟25次，阶梯高30 cm，用节拍器掌握节奏和计时。总运动量相当于650 kg·m/min，中等强度劳动，相当于平原重体力劳动[4]。在负荷运动前静息状态及运动后即刻检测心肌作功指数(Tei 指数)、左室射血分数(LVEF)，30 min 时采血检测血清肌酸激酶同功酶-MB(CK-MB)和心肌肌钙蛋白I(cTnI)。

1.3心功能测定

(1)采用多普勒超声心动图仪(PHILIPS IU-22)，将脉冲多普勒取样容积分别置于二尖瓣及主动脉瓣口，心率平稳状态下，记录二尖瓣及主动脉瓣血流频谱，测量二尖瓣口血流A峰结束至下一心动周期E峰开始的时间间期(a线)，以及主动脉射血时间(b线)。根据Tei指数=(a-b/b)的公式计算出Tei指数。(2)应用Simpson法计算受检者的左心室射血分数(LVEF)[5]。

1.4血清心肌酶测定

采集静脉血3 ml，3 500 r/min 4℃离心(离心半径15 cm)10 min,分离血清，置于-20℃冻存备测。采用免疫荧光法测定血清CK-MB和采用化学发光法测定cTnI浓度，试剂盒购自南京建成生物工程研究所，严格按试剂盒说明书操作。用全自动生化分析仪(BS-400型)测定。

1.5统计学方法

2　结果

2.1服药不同的时间运动前后心功能指标的比较

在静息状态下，与服药前、服药5 d、8 d比较，运动后Tei指数均明显增高，LVEF均明显降低(P<0.01)；与服药前运动后比较，服药8 d，运动后Tei指数明显降低、LVEF明显升高(P<0.01，表1)。

Tab.1　Comparison of cardiac function in different times of oral hongyi capsules before and after ±s,n=8)

Tei index:Myocardial performance index；LVEF：Left ventricular ejection fraction

**P<0.01 vs after exercise before oral hongyi capsules；##P<0.01 vs resting state

2.2服药不同时间运动前后心肌酶谱的比较

在静息状态下，与服药前、服药5 d、8 d比较，运动后血清CK-MB、cTnI水平均明显增高(P<0.01)；与服药前运动后比较，服药8 d，运动后血清CK-MB、cTnI水平均明显降低(P<0.01，表2)。

Tab.2　Comparison of myocardial enzyme in different times of oral hongyi capsules before and after exercise(ng/ml,±s,n=8)

CK-MB：Serum creatine kinase isoenzymes-MB；cTnI：Cardiac troponin I

**P<0.01 vs after exercise before oral hongyi capsules；##P<0.01 vs resting state

2.3不良反应

在服药期间及停药后1周内未出现不适症状及肝、肾、血液生化等异常。

3　讨论

Tei指数是综合评价心脏收缩与舒张整体功能的新指标。它与有创及无创性评价心室功能的方法具有很好的相关性，因此，该指标是评价心功能的理想方法，已得到较好的应用[6-7]。Tei指数越高表示心功能越差，越低心功能越好。LVEF是目前被公认能客观反映左心室射血功能的指标。cTnI及CK-MB是判断心肌细胞损伤的重要标志物，cTnI较CK-MB更具有特异性[8-9]。

本文研究结果显示，平原移居高原6个月～24个月战士在服用红益胶囊前，运动后的血清CK-MB、cTnI、Tei指数较静息状态明显增高，而LVEF明显降低(P均<0.01)。表明，久居高原战士虽然已习服高原低氧环境，但在中等强度体力劳动(相当于平原重度强度劳动)时仍存在心肌损伤及心功能降低。其主要机制可能是，在高原低氧环境下，机体存在一定的缺氧，在重体力负荷运动时加重了缺氧，心肌有氧代谢降低，无氧代谢增强，心肌产生能量减少，心肌供能不足，故造成心肌损伤和心功能降低。

红益胶囊的有效成分为红景天提取物。红景天生长在海拔1 600～4 000 m的高寒、干燥、缺氧、紫外线强、昼夜温差大的地区，具有极强的环境适应能力和生命力。红景天成分较为复杂，主要活性成分是红景天甙及其甙元酪醇，化学成分主要有酚类、黄酮及其二者的甙类[10]。国内对红景天的药理学研究报道较多，多数认为红景天甙具有抗疲劳、抗衰老、抗缺氧、调节免疫、清除自由基等多种药理作用[10]，但其作用机制尚不完全清楚。李志华等[11]在实验大鼠中发现，红景天甙能显著抑制血管平滑肌细胞(VSMC)的收缩，红景天作用下的VSMC出现一氧化氮合酶(NOS)的阳性表达，提示红景天对VSMC收缩的抑制作用可能与内源性一氧化氮(NO)有关。甄志军等[12]研究发现，红景天能显著抑制VSMC的增殖，同时免疫组化显示正常的VSMC中转化生长因子-β(TGF-β)低于红景天甙作用组，提示红景天甙对VSMC增殖的抑制作用可能与TGF-β的减少有关。动物实验研究显示，红景天有较好的抗氧化、抗疲劳、增强运动耐力作用[13]。另外，红景天还可保护复苏后大鼠的心脏功能，改善冠心病、心衰患者的心脏射血分数[14-16]。我们最近对高原慢性肺心病研究结果显示，红景天具有较好的降低肺动脉高压作用，它可能通过抑制缩血管物质内皮素-1的合成与释放，同时促进舒血管物质NO的合成与释放，调节了舒/缩血管物质的失衡而发挥作用[17]。由此可见，红景天的药理、药效作用可能是多方面的，需要进一步研究揭示。

本研究结果显示，服用红益胶囊后5 d、8 d，运动后血清CK-MB、cTnI、Tei指数均仍然明显高于，LVEF均明显低于静息状态；但与服药前运动后比较，血清CK-MB、cTnI、Tei指数逐步降低、LVEF逐步升高，服药8 d与服药前运动后比较差异非常显著(P均<0.01)。表明红益胶囊可改善高原战士运动后心肌损伤和心脏功能，服药8 d已显示出明显的效果。未发现毒、副作用。

综上所述，久居高原战士虽然已习服高原低氧环境，但在中等强度体力劳动(相当于平原重度强度劳动)时仍存在心肌损伤及心功能降低。红益胶囊可保护高原战士运动后的心肌损伤，改善心脏功能。

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