神经递质与运动性中枢疲劳

中国健康月刊 China Health Monthlv 2010年5 5 一 论 著 采用支持性心理治疗：脑瘫患儿父母的心理问题 ， 常常会对患儿的心理产生负面影响，因此，对患儿 父母进行心理干预，使其给患儿以很好的心理支持， 对患儿的康复及预后是非常有益的。我们根据不同 情况给予适当的指导和心理支持干预，与患儿家长 谈话，听取其对患儿患病的看法，了解他们所担心 的问题及情绪反应 ，并给予精神上安慰 ，帮助家长 正确认识患儿及脑瘫，使其以积极的态度，理想的 方式配合治疗应f7】。(3)改变认知，引导家属做好 心理调适：父母的不良心理状况可影响患儿的心理 健康【8】。有资料[9】显示，脑瘫患儿家长的心态在治 疗中也起非常重要的作用，直接影响其治疗效果。 因此，我们重视对患儿父母的心理帮助，改变认知， 使其了解瘫是可治之症，尽量减轻家长的心理负担， 正视现实，并用成功康复的脑瘫患儿实例激励他们， 让他们看到希望，积极配合治疗。并采取不同形式 的健康指导，对患儿及家长进行脑瘫知识及康复知 识的宣教。(4)给患儿及家长提供帮助和支持许多 社会心理因素的定量研究明。社会心理因素对人 的精神和身体健康有明显的影响 川。因此应加强对 脑瘫患儿家长的宣教工作及对社会的宣传，让人们 对该病多一些认识和理解，多一份社会对社会关心 与支持，帮助这部分群体家庭，让患儿父母从“阴影” 中走出来，消除忧郁的心理障碍。在经济方面可以 帮助他们发掘及依靠有关的社会支持。(5)强化遵 医行为u 【|2J【l ：运用自已的专业知识向患儿父母 讲解脑瘫的病因、治疗过程、预后及护理，强调治 疗的早期性和长期性，让他们认识到患儿的治疗效 果不仅取决于医生科学的治疗康复，更重要的 是家属积极配合，只有通过正规治疗才能逐步康复， 使他们有足够的信心管理好患儿的日常生活，以保 证治疗顺利进行，让患儿得到最大程度的治疗效果， 减少家庭和社会负担。 ·17· 参考文献 1．张展，汤有才，任行琴，等，患儿家长的心态对脑性瘫 痪治疗的影响 (J)，实用儿科临床杂志，2001，16(4)： 447 2．朱红，实用心理护理技术 (M)，太原：山西科学技术出 版社 ，2006：123 3．陈秀洁，t],JL瘫性瘫痪的定义、分型与诊断条件 (J)， 中华物理医学与康复杂专，2007、24(5)：309 4．大卫伯恩斯 (美)著，李安龙，译．伯恩斯新情绪疗法(最 新修订版 )(M)，北方文艺出版社，2007：122 5．刘艳，王玉芹，周戬平，等．163例脑性瘫痪獐父母心理 状况调查 (J)，实用心脑肺血管病杂专 ，2006．14(1O) 797—798 6．孟晓慧，陆志，刘涛，住院脑瘫患儿家长心理分析及护 理 (J)，医药论坛杂专，2004，25(1)：70 7．梁小琴，脑瘫患儿家属的心理护理(J)，华夏医学，2003， 16(5)：696 8，苏玉兰，脑瘫患儿及家长心理卫生状况调查研究 ，2002， 16(5)：257—258 9．文香淑，郭丽 ，张丽华 ，等 ，脑瘫儿父母心理健康调查 分析 (J)，现代康复，1999．3(12)：1510—1511 10．崔友，段伟传，杨秀平，等，心理理疗f按摩为主治疗小 儿脑瘫 27便 (J)，河南实用神经疾病杂志，1999．2(6)： 27—28 11．敖美卿，李小瑜，陈少君，脑瘫患儿父母的心理状况调 查及对策 (J)，现代临床护理 ，2008．7(2)：10—11 12．王遐，谷艳霞，王亮，心理干预对患者家长在康复治疗 过程中的影响(J)，中国实用神经疾病杂志，2007．10(5)： 147—148 13．席会萍，史会荣，刘风，等。脑瘫患儿家长的心理分析 及护理观察 (J)，现代护理，2006，3(5)：65，70 (责任审校：钱中田) 神经递质与运动性中枢疲劳 隋朝飞 阎守扶 。冯春明 王芳 1．衡水学院体育学院，河北 衡水 053000 2．首都体育学院，北京 100088 【摘要】 目的 近几年来 ，国内外对神经递质与运动性中枢疲劳相关的研究主要集中在胆碱类、单胺类、氨基酸类、神 经肽类、嘌呤类和神经营养因子类等，中医药对延缓中枢疲劳有很好的效果。大脑、脊髓运动神经元作为中枢神经系统调控 肌肉活动的信息通路，通过神经递质对高级中枢下传信息和外周传人信息的整合作用，调节运动单位的放电水平和肌肉的收 缩状态。因此中枢神经递质对运动性疲劳调控作用是至关重要的。 【关键词】神经递质；运动性疲劳；中枢疲劳 【中图分类号1 R322．81 【文献标识码】 C 【文章编号1 1005．0515(2010)005．017．03 Neurotransmitters and exercise-induced centralfatigue SUI Chao-fei FENG Chun-ming YAN Shou-fu W ANG Shu-fang Abstract：In recent years，the research of neurotransmitter and exercise-induced central fatigue-related mainly with cholinergic class，single-amines，amino acids，neuropeptides，purine，neurotrophic factors and SO on．Chinese medicine delay central fatigu e have a good effect both at home and abroad．Therefore，The brain，spinal cord motor · 18· 皇 健康月刊 China Health Monthly 2010年5月5期 论 著 neurons control muscle activity as a central nervous system，exercise—induced fatigue on the central nervous system ． neurotransmitter regulation role is crucia1． Keywords：neurotransmitter；exercise-induced fatigu e；central fatigue 运动性疲劳及其机制的研究一直是运动人体科 统抵消的热损失，以促进增加交感神经活动。美国 学研究的热点与重点，而中枢疲劳的研究由于其特 科罗拉多中心结果【3]：一致的建议，经常锻炼身体 殊性、复杂性以及影响因素的多样性，仍处于初级 的动物比久坐的动物可能有更强的能力合成 DA和 阶段。中医药治疗疾病已有近千年的历史，中医理 减少 D2的自身受体抑制。此外，经常锻炼身体的 论从整体出发提出了形体疲劳、脏腑疲劳和神志疲 动物比久坐的动物更好地提高对基底神经节问接途 劳。形体疲劳主要表现为肌肉酸痛、筋骨关节疼痛 径 D2受体介导的抑制作用。美国罗切斯特医学研 等征候；脏腑疲劳主要表现为脾胃功能失凋、肾气 究_4】：与癌症有关的疲劳 (CRF)的是一种最普遍 不足、气血不足和月经失调等征候；神志疲劳主要 的症状，因此，了解慢性肾功能衰竭的基本病理生 表现为虚烦不眠，精神不振、困倦厌训等征候。那 理学，以便制定预防和治疗作用的。目前，慢 么这三种运动性疲劳是否同时发生?还是先发生外 性肾衰的病因是知之甚少及肿瘤疾病的相对出现， 周疲劳导致中枢疲劳?理论上讲，在运动中是先发 各种癌症的治疗方式，(例如，贫血，恶病质，睡眠 生神经冲动后肌肉产生收缩，所以运动性疲劳很可 障碍，抑郁症 )共病的条件尚不清楚。对于任何个 能是先发生中枢疲劳后发生外周疲劳。 人，慢性肾衰的病因可能涉及多个生理生化系统调 运动性中枢疲劳是指由运动引起的、发生在从 节障碍。以机制为基础的通用报告格式提出的建议 大脑到脊髓运动神经元的神经系统的疲劳，即指由 包括 5．羟色胺神经递质调节障碍，迷走神经传人激 运动引起的中枢神经系统不能产生和维持足够的冲 活，在肌肉和 ATP代谢，下丘脑一垂体一肾上腺轴 动到运动所需肌肉的现象。因此，凡是能限制及影 功能障碍，昼夜节律改变中断，与细胞因子调节障 响中枢神经向外周肌肉发放特定冲动的因素，如中 碍。目前，这些假设，大致是根据其他条件的证据， 枢神经系统能量供应不足、神经递质代谢紊乱等， 其中疲劳是一个特点，特别是慢性疲劳综合征和运 都可能引起运动性中枢疲劳的发生和发展，从而导 致中枢兴奋与抑制机能的失调，产生思维和意识变 异、肌肉无力、呼吸急促等现象，严重时会发生脑 异常症候群，如困倦、嗜睡、食欲减退、运动平衡 失调等。 1国内外对神经递质与运动性疲劳的研究热点 (1)胆碱类。乙酰胆碱是胆碱能神经递质，在中 枢神经系统内由胆碱能神经末梢释放，在神经元之 间以及神经元与效应器之间进行信息传递。乙酰胆 碱对调节机体运动具有重要作用。乙酰胆碱还与学 习记忆行为、觉醒状态维持以及心血管活动、摄食、 体温的调节等有关。适量补充胆碱对中枢乙酰胆碱 的水平及中枢兴奋传导具有调节作用，对推迟运动 性中枢疲劳可能具有一定的积极作用 。巴西研究所 研究表明lI】：在运动过程中观察大鼠中央胆碱能系 统对体温调节和大脑多巴胺的含量的影响，把 2 microl毒扁豆碱 (5)或生理盐水溶液注射到运动的 老鼠外侧脑室。在疲劳时，迅速取出脑组织，在视 前区下丘脑测量额叶皮层和海马多巴胺，在视前区， 注射毒扁豆碱治疗和运动引起的热存储与多巴胺含 量密切相关。毒扁豆碱治疗是通过血管舒张减少中 心温度来增加热量散失，最后数据表明，刺激运动 中大鼠中央胆碱能系统促进热量散失，也和视前区 的多巴胺的含量减少有关。 (2)单胺类。包括多巴胺、去甲肾上腺素、肾上 腺素、5一羟色胺和组织胺等。多巴胺对控制运动 过程起重要作用 ，中枢疲劳的发生可能与运动过程 中中枢系统多巴胺的下降有关，认为长时间运动后 中枢多巴胺水平的明显升高可延缓疲劳的发生。巴 西研究所调查 】，体温调节对肾上腺髓质分泌的影 响：我们的数据表明，在运动的动态阶段的热损失 的双重控制机制的存在：一个涉及损害交感肾上腺 系统的激活的热损失，另一个通过下丘脑胆碱能系 动性疲劳。使人衰弱的症状病因复杂，但这种与癌 症有关的疲劳 (CRF)情况为今后的研究提供了理 论基础。 国内的张小强总结了运动对 5．HT代谢及浓度 变化的影响以及此种影响对疲劳的作用的研究现 状：①长时问运动促进了脂肪酸的动员和支链氨基 酸供能 ，从而提高了血浆中游离色氨酸的浓度。 ②5一HT不能通过血脑屏障，而游离色氨酸可以通过 血脑屏障。③色氨酸是 5。HT的合成前体。④5一HT 是一种抑制性神经递质。⑤不管是长时间耐力运动 还是急性剧烈运动都能引起大脑中 5-HT浓度的升 高。⑥疲劳时 5一HT浓度最高。⑦5一HT引起中枢疲 劳的神经通路可能相关。⑧药物介导显示 5一HT浓 度升高，疲劳加剧。⑨补充支链氨基酸对延长运动 时问有意义。⑩运动训练可以提高机体对 5-HT浓 度变化的适应。 另有研究，脑内某些脑区5一羟色胺的增高 与中枢疲劳的产生有目前在营养干预方面的研究比 较注重补充葡萄糖、氨基酸对 5一羟色胺的影响。运 动中部分神经递质的变化与疲劳的产生有关，但更 为确切的结论还需要从不同角度进一步做深入的研 究。所以探讨运动性疲劳后脊髓运动神经元兴奋性 降低的机制是研究运动性疲劳发生中枢机制的一个 重要环节；运动神经元的活动受到多种神经递质的 调节，运动性疲劳后脊髓 5-HT含量降低的机制主 要是脊髓本身和延髓 RO／NRP的 5。HT能神经元 TPH1mRNA表达下调，脊髓前角TPH蛋白表达降 低，导致 5一HT合成减少。 (3)氨基酸类。包括兴奋性递质谷氨酸和天门冬 氨酸、抑制性递质 1，一氨基丁酸和甘氨酸等。随着 脑科学研究的深入，神经分子生物学在体育科学领 域的应用将进一步推动运动性中枢疲劳的研究向纵 深发展。刘宇研究：谷氨酸是中枢神经系统中主要 中国健康月刊 ChinaHea1thMonthlv 2010年5月5期 {仑 著 的兴奋性神经递质，谷氨酸受体：N 甲基一D一天冬氨 酸(NMDA)受体被公认为是影响学习记忆的关键物 质。海马谷氨酸及其受体的含量，是影响海马突触 可塑性的重要因素。运动中谷氨酸及 NMDA 受体 的变化对海马突触可塑性的影响在运动疲劳的中枢 机制中扮演重要角色。1，一氨基丁酸的升高是产生中 枢疲劳的原因之一，动物实验证实 1，一氨基丁酸含量 升高与运动性疲劳的中枢抑制过程有密切关系。 (4)神经肽类。包括下丘脑释放激素类、神经垂 体激素类、阿片肽类、垂体肽类、脑肠肽类和其他 肽类。苏玉慧发现，TGF—p是一种可在体内或体 外由各种正常或已转化的细胞产生的多功能调节 肽，运动可使脑内TGF—D日增加，产生疲劳感觉， 抑制自发性活动行为，所以推测 TGF—B与中枢疲 劳密切相关，是导致运动性中枢疲劳的主要机制。 (5)其他。包括嘌呤类和一氧化氮，可能还有一 氧化碳和神经营养因子等。美国芝加哥大学研究表 明：一氧化氮合酶是在一氧化氮生产的关键酶，分 子直接调节血管舒张和血液供应。各种形式的肌肉 疾病已和临床运动性疲劳相关。神经元一氧化氮合 酶在肌细胞膜的定位最近被证明能够防止运动后肌 肉疲劳。Laieta1．显示肌营养不良蛋白的结构丢失， 个人肌营养不良症，磷酸二酯酶的小鼠模型的研究 中发现与肌肉疲劳一氧化氮合酶在即细胞膜的定位 丢失有关。总的来说，这些发现极大地促进我们对 运动引起肌肉疲劳和肌肉疾病中的作用的理解。美 国霍华德休斯医学研究所研究表明：一氧化氮合酶 正常的小鼠没有肌肉病理及无肌肉损失，具体实施 Nos不定位的工作后，轻微运动不显示此夸大疲劳 反应。表明，该机制依据：轻微运动是一种收缩缺 乏诱导肌膜信号本地化的一氧化氮合酶，从而降低 的cGMP介导的载体，从而减少运动。从大量不同 的患者活检肌病，细胞膜 nNOS的染色减少，表明 了疲劳的共同机制。 国内的乔德才教授等观察运动疲劳对大鼠海马 和纹状体脑源性神经营养因子(BDNF)及胶质纤维 酸性蛋白(GFAP)表达的影响，探讨运动疲劳产生的 神经生物学机制的研究表明：运动疲劳引起大鼠海 马和纹状体 BDNF和 GFAP表达水平上调，提示 BDNF与 GFAP参与了运动疲劳产生的神经生物学 调控过程。 上述神经递质中，经典神经递质主要是指乙酰 胆碱、单胺类和氨基酸类。神经肽类根据其分布的 不同，同一个神经肽有可能起到递质、调质和激素 样作用。电生理学研究证实运动性疲劳发生后脊髓 运动神经元的兴奋性受到了抑制，其放电频率下降， 而运动神经元兴奋性的降低可能是导致运动性肌疲 劳发生的重要因素，但引起运动神经元抑制的机制， 目前仍不十分明了。可能是中枢神经递质耗竭导致 的运动性疲劳 · 19· 2某些单昧中药和中药单体有效成分对单胺类 神经递质的影响 目前在推迟中枢疲劳的研究中，补充的营养物 质多为糖和支链氨基酸，关于中药单体或单味中药 有效成分主要包括石菖蒲、人参及其皂甙、淫羊藿 有效成分及绞股蓝皂甙等。中医理论认为，石菖蒲 具有调节中枢神经系统、植物神经系统、内分泌系 统及心血管系统的作用，其主要药理作用为镇静抗 惊、开窍醒神、益智健脑的作用。韩国高丽大学对 5一羟色胺的合成和色氨酸羟化酶表达；在大鼠大脑 中缝核背注射刺五加，目前的研究表明，刺五加降 低了运动性疲劳，抑制中缝缝背 5一HT的合成和碳 氢化合物的表达。 还有研究表明，短时间剧烈运动出现的疲劳往 往与外周因素有关，而长时间中等强度的运动则与 中枢因素有关。同时，研究认为，长时间运动中中 枢 5一HT 的水平变化存在其外周和中枢两种机制， 并与神经一内分泌一免疫网络的整体功能水平密切 相关。因此，如何根据中医理论，从“整体观念”出 发，正确认识“中枢疲劳”的产生机制是解决运动性 疲劳的关键。 3中枢神经递质与运动性疲劳直接相关 运动性疲劳的发生机制十分复杂，可以发生在 直接参与运动的部位，主要涉及骨骼肌及其与神经 间联系的结构部分，也可以发生在控制运动的中枢 神经系统。通常按照其发生的部位和机制不同分为 外周疲劳和中枢疲劳。需要强调的是，运动性疲劳 的发生，涉及到从中枢至骨骼肌细胞、再到细胞内 代谢及调节过程的多个环节，其中任何一个或多个 环节以及对这些环节的调控因素发生变化，都可能 引起运动性疲劳的发生。如能量供应不足、氨中毒、 中枢氧化还原状态失衡、中枢神经递质改变等。目 前认为，长时间运动时中枢神经递质的改变是疲劳 发生的主要机制之一。 参考文献 1．Heat lOSS during exercise iS related to serotonin activity in the preoptic area．Rodrigues AG Soares DD，Marubayashi U， Coimbra CC．Neuroreport．2009 May 27；20(8)：804—8． 2．Evidence that exercise—induced heat storage iS dependent on adrenomedullary secretion． Rodrigues AG Lima NR． Coimbra CC．Marubayashi U．Physiol Behav．2008 Jun 9；94(3)：463—7．Epub 2008 Feb 29． 3． Neuroplasticity of dopamine circuits after exercise： implications for central fatigue．Foley TE． F1eshner M ． Neuromolecular Med．2o08：1 0(2)：67．80．Epub 2008 Feb 1 5． 4． Mechanisms of cancer—related fatigue．Ryan JL，Carroll JK． Ryan E M ustian KM，Fiscella K。Morrow GR．Oncologist． 2007；12 Suppl 1：22—34．Review． 作者简介：隋朝飞(1971一)，女，讲师，硕士，研究方向： 运动生理学。 (责任审校：赵斌)