乳酸和肌酸激酶及其同工酶监测长跑运动员体能消耗和肌肉损伤
【摘要】 目的 探讨血浆乳酸、肌酸激酶及其同工酶水平在监测长跑运动员体能消耗和肌肉损伤的应用。 方法 选取同一年龄组的男、女运动员各30名,检测静息时及运动后的血浆乳酸、肌酸肌酶及其同工酶水平。 结果 男性运动员运动后乳酸为(3.97±0.35)mmol/L,女性为(3.12±0.63)mmol/L,其相应的肌酸激酶为(11 036±583)和(5 621±1 120)mmol/L,同期静息乳酸为(1.93±0.31)和(1.12±0.13)mmol/L,相应的肌酸激酶为(136±23)和(121±20)mmol/L,静息时与运动后血浆乳酸和肌酸激酶及其同工酶差别具有统计学意义(P<0.05),而且男性运动员运动后乳酸和肌酸激酶及其同工酶较女性运动员明显增高。 结论 血清乳酸和肌酸激酶及其同工酶水平改变是肌肉损伤较早出现的敏感指标,可用于监测长跑运动员体能消耗和肌肉损伤。
【关键词】 乳酸 肌酸激酶 同工酶 能量代谢 肌肉和损伤
ABSTRACT: Objective To study lactic acid and isoenzymes of creatine kinase for monitoring energy expenditure and acute muscle injury in the long?distance running athletes. Methods Select each thirty female and male athletes, lactic acid and isoenzymes of creatine kinase when resting and after exercise were examined. Results Lactic acid was (3.97±0.35)mmol/L of male athlete after training, simultaneity female athlete was (3.12±0.63)mmol/L, the creatine kinase was (11 036±583) and (5 621±1 120)mmol/L. Otherwise when rest the lactic acid was (1.93±0.31) and (1.12±0.13)mmol/L, the creatine kinase was (136±23) and (121±20)mmol/L, there was remarkable difference between rest and training(P<0.05), moreover the lactic acid and creatine kinase of male athlete was higher than female. Conclusion Lactic acid and isoenzymes of creatine kinase can monitor energy exenditure and acute muscle injury in the long?distance running athlete.
KEY WORDS: lactic acid; isoenzymes of creatine kinase; energy expenditure; muscle damage
目前国内界对长跑运动员体能消耗和肌肉(特别是心肌)损伤的监测缺乏统一的标准,现行主要是依据心率、呼吸频率等检查,但这些都是间接指标,不适用于对运动学的深入研究[1]。近年来,寻求反映运动体能消耗和肌肉损伤程度的直接实验室指标成为运动力学研究的热点,笔者选取乳酸和肌酸激酶(CK)及其同工酶进行联合监测。乳酸是糖原无氧酵解代谢的产物,当某组织或器官损伤或坏死时,会释放进入血液循环,引起血清浓度的改变。肌酸激酶(creatine kinase,CK)是肌细胞中能量代谢的关键酶之一,它有3种同工酶形式,其中肌酸激酶同工酶(CK?MM)为肌型同工酶,96％存在于骨骼肌细胞中,当肌肉损伤时血清中的CK?MM发生变化,其他同工酶成分也会发生相应变化。笔者观察运动员运动前后乳酸、CK及其同工酶的变化,为体能消耗和肌肉损伤的诊断提供依据。
1 对象与方法
1.1 对象
选取本校20～25岁男、女运动员各30名,排除心肌、骨骼肌病变,试验期间不参加试验计划外的其他体育活动。签署知情同意书,做好相关准备。
1.2 材料和方法
1.2.1 材料
全自动生化分析测定仪(AU2700,日本Olympus公司),化学分析仪(VITROS250,美国强生制药有限公司),CK试剂盒(上海科华生物工程股份有限公司),乳酸试剂盒(美国强生公司),CK同工酶试剂(加拿大爱力公司)。
1.2.2 方法
运动员在单盲、静息状态下于同一时间同一地点抽取外周血2 mL,然后在同一时间同一地点进行1 500 m测试,结束后再取外周血2 mL,测定血浆乳酸、CK及其同工酶,连续7 d。
1.3 统计学处理
数据以x±s表示，采用Graphpad Prism 4.0统计处理,差异显著性比较采用配对t检验。P<0.05为差别有统计学意义。
2 结 果
运动后血乳酸值明显升高,运动前后血浆乳酸差别有统计学意义(P<0.01),男性运动员差别较女性显著(P<0.01,表1)。男女运动员在静息状态下能量转换(以CK为衡量指标)差别无统计学意义,运动后男性能耗显著高于女性(P<0.05)。男性运动员心肌损伤的程度也较女性明显(心肌损伤的衡量指标为CK?MB),见表1。CK同工酶定量测定见图1,2。表1 乳酸、CK及其同工酶测定（略）
3 讨 论
为了更的安排训练方法、手段和计划,准确的观察运动员体能消耗和肌肉损伤程度越来越引起教练员的重视。正常情况下细胞膜结构的完整和功能正常保证了血清CK极少透出肌细胞膜,故血清中浓度较低。剧烈的运动可导致肌细胞膜通透性增加或肌纤维的损伤,使CK及其同工酶从肌细胞内逸出,引起血清中酶浓度增加。研究证明,在运动中血清肌酸激酶浓度变化最为敏感和显著。磷酶肌酸激酶能可逆性地催化肌酸和ATP生福建医科大学学报 2008年7月 第42卷第4期赵福临等：乳酸和肌酸激酶及其同工酶监测长跑运动员体能消耗和肌肉损伤
成磷酸肌酸和ADP。肌酸激酶主要分布在人体的骨骼肌、心肌,肌酸激酶分子由M和B亚基组成的二聚体,同工酶分别由骨骼肌、心肌和脑释放出来。因此运动时通过测定血清肌酸激酶及其同工酶可以评定运动员的运动能力以及肌肉损伤情况。
组织(特别是肌组织)在氧供应充足时,丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的作用下转变为草酰乙酸及进入三羧酸循环,而当氧供不足时,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下转变为乳酸,乳酸是葡萄糖无氧氧化的终产物。而CK具有增强丙酮酸脱氢酶系活性的作用[2],运动时,由于局部缺氧影响骨骼肌OXPHOS功能,糖无氧酵解增加,乳酸生成增多[3]。乳酸是重要的一元羧基酸(α?羟基丙酸),血液中乳酸的浓度取决于肌肉细胞和红细胞的乳酸产生率及肝脏的代谢率。血清乳酸值升高是运动代谢的良好监测指标,特别是运动后乳酸值升高更有意义,血清乳酸浓度极高标志着细胞氧化过程的恶化。与现有的比较:单纯的静态血乳酸和丙酮酸测定,检测阳性率低,并非作为衡量运动耐能筛选的良好手段[4?5]。
剧烈运动后,糖酵解增加,乳酸水平会升高。线粒体代谢缺陷的运动员,运动前后乳酸水平差异很大,临床上常以运动前后乳酸相差3倍以上作为该种疾病的辅助诊断标准。
乳酸水平与CK(特别是骨骼肌型的肌酸激酶)在长跑运动员中呈正相关,二者联合检测可作为判断运动员体能消耗和肌肉损伤一种较理想的方法。
【文献】
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