徐庆 张新胜 刘钊 刘玉猛 邱继红 孔爱景 杨雪艳 刘英华

摘 要：目的：观察长期高强度训练条件下特种兵口服脂菌营养包联合电解质饮料对其疲劳的影响。方法：选择执行演训任务特种兵160人，随机分为4组，即对照组（Control）、电解质饮料组（DRINK）、脂菌营养包组（MCT组）和电解质饮料+脂菌营养包组（DRINK+MCT組），每组40人。每日三餐时服用干预物，连续服用12周，并分别于干预前后收集一般情况、疲劳评分、肌氧饱和度及血液等相关指标，比较各组间干预前后的差异。结果：共有154人完成研究，脱失率3.75%。DRINK组、MCT组和MCT+DRINK组在躯体疲劳评分以及总疲劳评分与对照组比均显著降低（P<0.05）；DRINK组、MCT组和MCT+DRINK组在21s和41s的肌氧饱和度较干预前均有显著提升（P＜0.01），其差值较对照组有显著差异（P＜0.05），MCT+DRINK组在81s的干预前后差值显著高于其余3组（P＜0.01）；与对照组相比，DRINK组和MCT+DRINK组的血清尿酸（P<0.05）、尿素氮（P<0.01）和乳酸脱氢酶（P<0.01）含量干预后降低更为显著，3个干预组的血清肌酐和肌酸激酶含量干预后降低更为显著（P<0.01）；干预后MCT+DRINK组的皮质醇含量下降较对照组更为显著（P<0.05），睾酮/皮质醇比值显著高于对照组（P<0.01）。结论：脂菌营养包和电解质饮料均改善高强度训练后的机体疲劳，两者联用效果更为显著。

关键词：中链甘油三酯；电解质饮料；疲劳；特种兵

特种兵是军队重要的实战力量组成，其训练量在全军处于较高水平，其训练难度、体能要求等也明显高于其他部队，故极易出现体力疲劳，长期过度的运动负荷将对官兵健康产生不良影响[1]。因此，如何维护和提升高强度训练条件下的体力作业能力，缓解高强度训练及作战环境条件下的体力疲劳、减少运动负荷对机体损伤具有重要的意义。课题组前期在动物研究及坑道施工人群研究中已经证实脂菌营养包（中链甘油三酯+乳酸菌粉）能促进能量及营养素代谢并改善坑道作业人员的躯体疲劳[2-3]。国内亦有研究团队采用中链脂肪联合电解质、维生素等干预方式在士兵中进行抗疲劳研究，发现可显著提高军人军事体力作业能力、缓解体力疲劳、促进体能恢复和预防军事作训损伤的作用[4]。本研究通过将脂菌营养包和电解质饮料相联合，探究其对特种兵长期高强度训练条件下体力疲劳的影响，同时为其他长期高强度体力活动人群的营养保健提供科学依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选择执行演训任务的某师特种兵战士，在其充分知晓研究内容及受试者权益及风险后，遵循自愿原则签订知情同意书，根据以下纳入及排除标准招募160人参加本研究。在研究期间，所有入选受试者居住、饮食、作息时间一致且统一管理，所有入选受试者训练强度基本一致，保持为每周6天，每天10～12小时，执行中等以上强度体力活动演训任务。

纳入标准：（1）健康男性；（2）研究前填写完成综合健康评分问卷调查表；（3）过去1月内未服用过任何药物；（4）过去3个月内未使用过任何抗生素类药物或微量元素补充剂。排除标准：（1）正在使用任何药物；（2）经常服用任何维生素、微量元素补充剂或保健品；（3）患有心脏、肝脏、肾脏、肺部、胃肠道、血液系统、神经系统或精神疾病；（4）在试验期间有预期将调动岗位或其他原因导致日常训练强度发生较大变化者。退出标准：（1）严重违背研究方案；（2）各种原因造成的失访；（3）研究者认为受试者继续参加研究将面临不可接受的风险；（4）体力活动量明显低于其他受试者并持续较长时间等情形；（5）出现过敏、依从性差、不能耐受干预物等受试者要求退出者。本研究由解放军总医院医学伦理委员会批准通过（伦审第S2021-197-01号），并于2021年7月至10月实施完成。

1.2 分组及干预

将160名受试者随机分为4组，即对照组（Control）、电解质饮料组（DRINK）、脂菌营养包组（MCT组）和电解质饮料+脂菌营养包组（DRINK+MCT组），每组40人。干预时间12周，每日早、午、晚三餐时服用干预物，分别于试验开始干预前和试验结束后采集及测定相关指标。试验分组及对应干预物主要配方见表1。

每份干预物所含主要配料及营养素如下：（1）安慰剂（每33 g）：麦芽糊精22 g、食用葡萄糖4 g、植脂末（20%）7 g；（2）电解质饮料（每100 mL）：碳水化合物4.6 g、钠56 mg、钾7 mg、镁3 mg、氯50 mg、维生素B6 0.11 mg、维生素B12 0.06 μg、维生素E 1.4 mg；（3）脂菌营养包（每33 g）：碳水化合物23.0 g、中链脂肪（MCT） 6.02 g、嗜酸乳杆菌7×109CFU、干酪乳杆菌7×109CFU、维生素B10.63 mg、维生素B20.63 mg、维生素B60.63 mg、维生素B12 2 μg。其中，电解质饮料为某食品科技集团有限公司提供的电解质水，脂菌营养包（中链甘油三酯复合益生菌粉）及安慰剂粉均委托山东若尧特医食品有限公司按照配方生产加工。

1.3 观察指标及测定方法

1.3.1 一般情况调查 采用医疗用标准身高体重测量仪检测受试者身高及空腹体重，并计算BMI等体格指标，调查其家族病史及一般医学状况等。

1.3.2 疲劳量评定 采用“疲劳评定量表-14（FS-14）”对疲劳程度进行评价，该量表分为躯体疲劳（共8题）、脑力疲劳（共6题）两部分组成，分值越高代表疲劳的主观感受越强。

1.3.3 肌肉氧饱和度测定 在试验干预前及干预12周结束后分别采用MOXY3便携式肌氧含量红外线测试系统（Fortiori Design LLC，美国）通过连续近红外光谱技术（检测光线波长为 380、630、750、850 nm）监测受试者腓肠肌运动过程中肌肉的实时动态肌肉氧饱和度（SmO2）。监测时采用“站姿提踵”的规律运动方式，即受试者保持直立，两脚分开与肩同宽，按节拍器节奏（1次/s的频率），小腿腓肠肌发力踮前脚掌上提足跟部约10 cm，随即放下，依次循环连续运动1 min（共计60次），随后停止并原地站立静息1 min，放松肌肉，监测受试者2 min内右侧腓肠肌的肌氧饱和度变化。

1.3.4 血清指标测定 血液标本在试验开始干预前和干预结束时分别进行采集和检测。血常规项目采用全自动血细胞分析仪检测，肝肾功等项目采用生化分析仪氧化酶法（GOD-POD）检测，肌酸激酶（CK）、乳酸脱氢酶（LDH）、血睾酮、皮质醇等项目采用ELISA法检测。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件包进行数据处理，采用单因素方差分析各组间差异，方差齐的组间两两比较采用LSD法，方差不齐的组间两两比较采用Tamhane法，取P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 受试者一般情况

本研究共纳入160例受试者，均为男性，随机分为每组40例，最终完成研究的人数为154人。其中Control组1例、DRINK组1例、MCT组2例、MCT+DRINK组2例因工作调动退出研究，脱失率3.75%。各组间年龄、身高、体重及BMI均无统计学差异（P>0.05）（表2）。

2.2 疲劳评分

采用疲劳评定量表-14（FS-14）对4组受试者干预前后进行疲劳评价，结果提示，在干预前和干预后各组间比较均无显著差异（P>0.05），但比较干预前后评分变化值发现，DRINK组、MCT组和MCT+DRINK组在躯体疲劳评分以及总疲劳评分都显著降低，并与Control组有显著差异（P<0.05）。提示口服电解质饮料或/和脂菌营养包均可改善躯体疲劳评分（表3）。

2.3 肌氧饱和度

如图1所示，提踵运动开始后，腓肠肌的肌氧饱和度迅速下降，在21s左右达到最低并进入“平台期”，直到60 s运动结束后，肌氧饱和度迅速升高恢复至正常水平（图2）。Control组的肌氧饱和度在干预前后各个时间点无显著差异（P＞0.05），而干预后，DRINK组、MCT组和MCT+DRINK组在21s和41s时间点的肌氧饱和度均较干预前有显著提升（P＜0.01），其差值较Control组有显著差异（P＜0.05），MCT+DRINK组在81s的干预前后差值显著高于另外３组（P＜0.01）（表4）。

2.4 血液指标

各组间的血常规及肝肾功等指标在干预前后均在正常生理范围，提示干预物安全性较好。各组的白细胞数在干预前后都出现了增加，MCT组和MCT+DRINK组的增加显著高于对照组（P<0.05）。DRINK组的红细胞数及血红蛋白含量在干预前后均显著低于其他各组（P<0.01），但仍处于正常范围内，并且干预后的增加值与其他各组没有显著差异，提示不同干预方式对红细胞及血红蛋白的影响无显著差异（P>0.05）。与对照组相比，DRINK组和MCT+DRINK组的血清尿酸（P<0.05）和尿素氮（P<0.01）含量干预后均显著降低，3个干预组的血清肌酐含量干预后均显著降低（P<0.01）（表5）。

各组受试者的血清LDH、CK和皮质醇含量在干预后都出现了降低。但与对照组相比，DRINK组和MCT+DRINK组的血清LDH含量下降更多（P<0.01），3个干预组的血清CK含量均下降更多（P<0.01），MCT+DRINK组的皮质醇含量下降更多（P<0.05）。各组的睾酮/皮质醇比值在干预前无显著差异，但在干预结束时MCT+DRINK组显著高于对照组（P<0.01）。MCT组睾酮/皮质醇比值在干预前后的变化值略有下降，其余各组都有所增加，MCT组较MCT+DRINK具有显著差异（P<0.01），而其余各组间无显著差异（P>0.05）（表6）。

3 讨论

特种兵的训练量在全军处于较高水平，长期的高强度训练造成较大的体能负荷[1]，对官兵如何促进机体疲劳状态的快速恢复提出了现实要求。本研究中各组在干预后血常规和肝肾功能等各项指标水平均在正常范围，未出现不良反应，证实了长期口服上述产品的安全性。本团队在前期以坑道施工人员为研究对象进行的研究中已发现脂菌营养包能显著改善其体力疲劳评分[3]，在本研究中再次验证了脂菌营养包可改善体力疲劳，并同时发现口服电解质饮料或联用脂菌营养包均可改善体力疲劳。推断可能与电解质饮料中补充的钠、钾、镁等对长期高强度体力活动后体液和电解质的快速补充有关。

肌氧饱和度是运动医学广泛使用的监测指标[5]。本研究继续沿用前期研究中采用的“站姿提踵”运动监测腓肠肌在运动和静息状态下的肌氧饱和度变化，评估干预物对肌肉的疲劳及恢复情况的改善作用[3]，结果提示，脂菌营养包、电解质饮料单独干预或联用均可减少在21s和41s的肌氧饱和度下降程度，显著改善了腓肠肌运动状态下的肌氧饱和度，且当两者联用时在81s肌氧饱和度恢复更为迅速，可能是由于脂菌营养包中的中链甘油三酯及复合维生素B的快速供能作用[6]，联合电解质补充的钾、钠等促进了糖的加速吸收和ATP释放能量，显著改善了腓肠肌运动后静息状态下的恢复速度，这对高强度训练或运动状态下肌肉抗疲劳能力以及训练及运动结束后的肌肉疲劳恢复具有积极促进作用。

体力疲劳的产生包括多种学说，其中能量物质衰竭学说、自由基积累学说和代谢产物累积学说较为公认[7-8]。本研究中对照组肌酐和尿素氮在干预后均出现了轻度升高，而电解质饮料和/或脂菌营养包联用都使其较干预前有明显下降，提示可能是通过改善机体在长期高强度训练或运动过程中的能量供给，减少了机体蛋白质的分解带来的不利影响。

LDH和CK均属于细胞内酶，LDH是糖酵解中的关键酶，在糖的分解代谢中起重要作用，是衡量机体无氧代谢能力的主要指标，而CK是人体三磷酸腺苷-磷酸肌酸能量代谢系统的关键酶，其变化与肌细胞对运动负荷的反应有关，对力量训练较为敏感[9]。正常情况下，乳酸能被LDH催化生成丙酮酸，然后糖异生途径转化生成葡萄糖，为机体供能。肌酸与CK生成含有高能磷酸键的磷酸肌酸，快速提供能量。两者在正常生理狀态下活性都很低，但当剧烈运动损伤或长期疲劳负荷下，肌肉细胞损伤、细胞膜通透性增加，使得它们从肌肉细胞渗透到血液中，导致血清LDH和CK的升高，因此，两者可以作为肌肉损伤的血清学标志[10]。本研究LDH在干预前后各组都有所降低，但电解质饮料单独或联用脂菌营养包干预后LDH的降低幅度显著高于对照组，提示其可能具有增加机体有氧代谢能力的作用，这一研究结果与国内多位学者的研究相一致[4，11]。CK在各组干预后都出现了不同程度下降，脂菌营养包、电解质饮料单独使用或联用的下降幅度显著高于对照组，提示可显著减少肌肉损伤。值得注意的是，对照组的这两项血清酶在干预后亦有轻度下降，可能与对照组中使用的安慰剂成分亦具有提供糖和脂肪等能量物质有关。

血睪酮和皮质醇与运动有密切关联，运动能刺激机体睾酮水平的升高，并且与运动时间、运动量和运动强度有很大关系。短时间大强度的运动后，血睾酮升高明显，但长时间负荷大的运动后，血睾酮水平下降；中小强度的运动皮质醇水平下降或不变，而中等偏大以上强度的运动后皮质醇水平显著升高，血睾酮/皮质醇的比值是评价运动疲劳较为敏感的生化指标，比值越低提示疲劳状况越严重[12]。本研究发现，在干预后各组的睾酮水平变化不明显，皮质醇水平均有不同程度下降，电解质饮料与脂菌营养包联用对皮质醇水平下降幅度最为显著。除脂菌营养包单独干预组外，血睾酮/皮质醇比值在干预后均有所增高，脂菌营养包与电解质饮料联用组的增加最为显著，提示两者联用具有较好的改善疲劳的作用，具体机制有待进一步研究。

综上所述，本研究中采用的脂菌营养包和电解质饮料均能通过不同程度地改善肌肉运动过程中的肌氧饱和度，减少高强度训练后肌肉损伤分解以及清除血液中的尿素氮、肌酐等代谢产物共同缓解肌肉疲劳与损伤，促进高强度训练后的机体疲劳的恢复，而将脂菌营养包和电解质饮料联合使用效果更为显著。本研究的结果为下一步开展抗疲劳功效营养包的更多适用场景的研究验证提供了丰富的线索，其具体的抗疲劳作用机制也有待于更深入地加以研究和探讨。

参考文献

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Abstract：ObjectiveTo observe the effect of taking of lipid-probiotics powder combined with electrolyte drinks on fatigue indexes of special forces soldiers under the condition of long-term high-intensity training.MethodA total of 160 special forces soldiers who performed training missions were selected and randomly divided into 4 groups，namely control group （Control），electrolyte drink group （DRINK），lipid-probiotics group （MCT） and electrolyte drink + lipid-probiotics group （DRINK+MCT），with 40 people in each group.The interventions were taken with three meals a day for 12 consecutive weeks.The general condition，fatigue score，muscle oxygen saturation （MOS） and blood were collected before and after the intervention，and the differences between the groups before and after the intervention were compared.ResultA total of 154 soldiers completed the study，with a dropout rate of 3.75%.The physical fatigue score and total fatigue score of the DRINK group，the MCT group and the MCT+DRINK group were significantly lower than those of the control group （P<0.05）. After the intervention，the MOS of the DRINK group，the MCT group and the MCT+DRINK group were significantly improved （P<0.01），and those changes were significantly different with the control group （P<0.05）.In the MCT+DRINK group，the change after intervention at the 81s time point was significantly higher than that in the other three groups （P<0.01）.Compared with the control group，the uric acid （P<0.05），urea nitrogen （P<0.01） and lactate dehydrogenase （P<0.01） levels in serum of the DRINK group and the MCT+DRINK group decreased more significantly after intervention.Compared with the control group，the decrease of levels of serum creatinine and creatine kinase in all the three intervention groups were more significantly （P<0.01），the decrease of levels of cortisol in the MCT+DRINK group was more significantly （P<0.05）.The testosterone/cortisol ratio of the MCT+DRINK group was significantly higher than the control group after the intervention （P<0.01）.ConclusionBoth the lipid-probiotics powder and the electrolyte drink can improve the fatigue after high-intensity training，and the combined effect of the two is more significant.

Keywords：medium chain triglycerides; electrolyte drink; fatigue; special force