摘要:褪黑素(melatonin,MLT)是一种高亲脂性神经内分泌激素化合物,它是位于丘脑后上部的松果体分泌的主要激素,在人体中发挥着广泛的生理作用。大量研究显示,褪黑素在人体的神经系统中有调节生物节律性睡眠障碍、抗抑郁、抗惊厥等作用,此外它还在抗衰老、抗肿瘤发生以及增强免疫功能等方面产生作用。有最新研究显示,褪黑素还可以显著降低炎性细胞因子和纤维化标记物,预防、减轻甚至逆转多种类型的疼痛。本文从运动后恢复能力的角度阐述褪黑素与抗氧化、细胞凋亡、运动性免疫抑制以及生物节律之间的关系,指出褪黑素能对抗运动性疲劳、提高机体抗氧化能力、抑制细胞凋亡、调理运动性免疫抑制,且在调控生物节律与睡眠方面有良好表现,证明了褪黑素对运动后机体的恢复有着积极作用。
关键词:褪黑素;运动后恢复;抗疲劳;抗氧化;生物节律
1.褪黑素的抗氧化作用在运动后恢复过程中的积极作用
运动本身引起的身体工作能力暂时性降低的生理现象称为运动性疲劳,如果机体经常处于疲劳状态而不能得到恢复,将会产生过度疲劳,因此抗疲劳研究对于运动后恢复过程的意义重大,而自由基的生成增多,正是疲劳产生与发展的机理之一[1]。自由基能破坏细胞的结构,造成细胞功能下降,并且会攻击线粒体膜造成能量代谢紊乱。杨红英 [2] 等对肾脏缺血-再灌注损伤小鼠模型的研究表明,褪黑素可以保护肾小管上皮细胞的线粒体,减小缺血-再灌注对肾脏结构功能的损伤,其作用机制可能是通过改变体内氧化应激反应和抗氧化酶活性、清除化学反应中产生的羟自由基、抑制H2O2引起的过氧化脂质反应来实现的[3]。因此,褪黑素对于运动后缺血缺氧以及超负荷运动引起的内脏损伤都具有保护作用。褪黑素对中枢神经系统的保护作用,也可以延缓中枢神经系统的运动性疲劳,增强了运动后机体的恢复能力[4] 。
2.褪黑素调节运动性免疫抑制对运动后恢复过程的积极作用
长期的大强度训练会破坏机体免疫器官的形态和结构,造成免疫功能低下,这种现象称为运动性免疫抑制现象 (EIS),而EIS所导致的免疫器官形态和结构的破坏能够直接影响到机体免疫功能[5]。
有大量研究证明,褪黑素(MLT)可以促进免疫器官增重, 提高外周血淋巴细胞含量,有助于抗体形成以及T、B淋巴细胞的增殖, 参与神经—内分泌—免疫网络的调控。褪黑素作为一种具有增强免疫功能的神经内分泌激素, 它对免疫系统的作用是多途径、多层次、多方面的, 通过对免疫器官、免疫细胞、细胞因子的影响, 在整体和局部上都发挥调节作用[6]。
3.褪黑素的抗细胞凋亡能力在运动后恢复过程中的积极作用
细胞凋亡是一个极为复杂的生理病理过程。已有大量研究报道提示,褪黑素可能是通过调节细胞内钙离子水平来达到保护神经细胞的目的[7],施偲等[8]通过使用红藻氨酸(KA)诱发由内质网应激和线粒体障碍所导致的神经元凋亡,进而验证褪黑素对神经元的保护作用。此外,还有研究表明,细胞凋亡与机体疲劳程度有关,随着疲劳程度的加深,细胞凋亡的比例也会升高。细胞氧化对细胞凋亡有着积极作用,消除自由基的各种抗氧化因素能抑制氧化诱导的细胞凋亡。
4.褪黑素对生物节律的调节功能在运动后恢复过程中的积极作用
褪黑素分泌的主要特性为昼夜节律性,光照信息会抑制褪黑素分泌,所以在白天几乎检测不到;在夜间,其分泌量逐渐增多,凌晨 2-4 点达到高峰,然后在清晨急剧降至极低限度[9]。大量研究表明,褪黑素有着突出的睡眠调节作用, 对睡眠延迟综合症、时差反常等因素引起的睡眠障碍具有较为明显的效果[10]
良好的睡眠对于运动后机体的恢复过程尤为重要,能够促进运动后机体能源物质的合成和恢复。褪黑素作为松果体分泌的内源性激素之一,它主要通过舒张血管和降低体温来达成促进睡眠的作用[11],目前的研究显示,作为医生推荐的最常见的助眠剂之一,它具有良好的安全性和有效性。
5.讨论
有研究通过对游泳大鼠进行急性运动实验,得出的结果表明,对进行急性游泳运动的大鼠补充褪黑素会降低乳酸水平,从而延缓疲劳[12]。还有研究通过评估大鼠在剧烈运动后炎症的发作和消退情况,得出的结果表明,补充褪黑素可逆转运动诱导的骨骼肌炎症,并能刺激生长因子合成[13]。不管是从运动性疲劳的消除方面,还是从炎症因子以及细胞凋亡的角度来看,有关褪黑素对运动后机体恢复的研究都并不全面,毋庸置疑的是,褪黑素在抗运动性疲劳及改善运动后状态等方面具有积极作用和重要价值,有较好的外源性应用前景,应进一步深入研究。