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圖片來源：Andrea Piacquadio from Pexels

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一直以來，運(yùn)動(dòng)都是追求健康的代名詞，但是高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練會(huì)對身體產(chǎn)生負(fù)面影響。例如運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對心臟健康的益處遵循一種曲線關(guān)系，過量的運(yùn)動(dòng)會(huì)引起心臟的明顯不適，但至今還沒有確定最佳運(yùn)動(dòng)量和過量運(yùn)動(dòng)量之間的明確閾值。

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之前的研究表明：運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是激活線粒體功能的有效刺激，并可通過刺激葡萄糖攝取作為許多代謝障礙的預(yù)防性治療。然而，人的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練負(fù)荷與線粒體功能、葡萄糖代謝和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的生理適應(yīng)性之間的關(guān)系有待闡明。

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近日，瑞典體育與健康科學(xué)學(xué)院的研究人員在國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞—代謝》上發(fā)表了一篇題為“Excessive exercise training causes mitochondrial functional impairment and decreases glucose tolerance in healthy volunteers”的文章，揭示了過度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致健康志愿者的線粒體功能受損并降低葡萄糖耐量。

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DOI: 10.1016/j.cmet.2021.02.017

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首先研究人員假設(shè)在訓(xùn)練負(fù)荷逐漸增加的訓(xùn)練計(jì)劃中，人類受試者的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練負(fù)荷與線粒體功能、葡萄糖代謝和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的生理適應(yīng)性之間存在鐘形關(guān)系。為了驗(yàn)證其假設(shè)，團(tuán)隊(duì)招募了6名女性和5名男性健康受試者參加了為期4周的訓(xùn)練干預(yù)，包括高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(HIIT)。在最初的3周，研究團(tuán)隊(duì)逐漸延長鍛煉時(shí)間，從而研究不同負(fù)荷鍛煉的生理反應(yīng)。在第四周，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷逐漸減少。在整個(gè)干預(yù)過程中，進(jìn)行了組織活檢和口服葡萄糖耐量試驗(yàn)，以評估不同階段的代謝反應(yīng)。

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研究結(jié)果表明，輕度和中度的HIIT訓(xùn)練能有效提高成績和生理功能，而在過度訓(xùn)練階段，盡管訓(xùn)練負(fù)荷增加，但身體功能指標(biāo)無明顯改善。在恢復(fù)階段(RE)之后，當(dāng)訓(xùn)練負(fù)荷急劇減少時(shí)，人體性能達(dá)到峰值。與身體表現(xiàn)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)相反，在整個(gè)研究過程中，無論訓(xùn)練階段如何，最大耗氧量都持續(xù)增加。

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此外，研究還觀察到過度訓(xùn)練后線粒體呼吸減少，線粒體密度標(biāo)記物補(bǔ)償性增加。這與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練帶來的經(jīng)典細(xì)胞反應(yīng)（線粒體數(shù)量和呼吸能力的增加）不同。

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研究設(shè)計(jì)示意圖

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過度訓(xùn)練會(huì)降低葡萄糖耐量，同時(shí)在葡萄糖負(fù)荷期間保持代謝活性。盡管骨骼肌糖原儲(chǔ)備增加，但過度訓(xùn)練會(huì)減弱對劇烈運(yùn)動(dòng)的糖調(diào)節(jié)反應(yīng)。另外，最高強(qiáng)度的訓(xùn)練可導(dǎo)致受試者的葡萄糖耐受量及胰島素分泌水平的顯著降低，同時(shí)實(shí)驗(yàn)也顯示線粒體功能受損及葡萄糖耐受量降低伴隨著Nrf2的表達(dá)降低，Nrf2是參與抗氧化防御的重要因子。最后，研究團(tuán)隊(duì)還評估了世界級耐力運(yùn)動(dòng)員的連續(xù)血糖水平，發(fā)現(xiàn)與匹配的對照組相比，他們的血糖控制受損。

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過度訓(xùn)練對糖調(diào)節(jié)的影響

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總之, 本篇研究表明，在不破壞代謝穩(wěn)態(tài)的情況下，可以進(jìn)行的強(qiáng)化鍛煉量是有上限的。超過這個(gè)限度，線粒體部分關(guān)閉引起的對代謝健康和身體表現(xiàn)適應(yīng)的負(fù)面影響就會(huì)開始顯現(xiàn)，并且在高水平的耐力運(yùn)動(dòng)員身上觀察到血糖控制受損現(xiàn)象。


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