补充磷脂酰丝氨酸与运动的最新研究进展

补充磷脂酰丝氨酸与运动的最新研究进展 山西体育科技2007年11月第27卷第4期 ShanxiSportsScienceandTechnologyVo1.27.No?4?Nov-,2007 ? 运动医学? 补充磷脂酰丝氨酸与运动的最新研究进展 董晓月张 (北京体育大学, 磷脂酰丝氨酸(PhosphatidyIserine,简称PS)是 一 类普遍存在的磷脂,通常位于细胞膜的内层,与一 系列的膜功能有关.作为许多酶的辅助因子,PS与 细胞活性和细胞间联系关系密切.PS还表现出和 许多神经内分泌反应有关,包括乙酰胆碱,多巴胺, 去甲肾上腺素的释放.PS又可作为有效的抗氧化 剂,特别是在铁催化的氧化反应中.磷脂酰丝氨可 顺利的穿过血脑屏障,在被吸收后的几分钟就可进 人脑内,如今已被越来越多地应用于医药及保健领 域.大多数现行的致力于人体补充PS作用的研究 主要集中在记忆和认知功能方面,但目前已有许多 实验证明,PS在提高机体运动能力方面有着重要作 用,PS与运动能力的关系?已不断引起了人们的关 注.因此,本文就PS与运动的关系的最新研究成果 作一综述. 1PS磷脂酰丝氨酸(PS)概述 PS是一类天然磷脂,包括PS在内的所有磷脂分子, 都是由一分子甘油,两分子脂肪酸和一分子磷酸基 团组成.尽管所有PS类的端头基团十分相似,但所 结合的脂肪酸在组成上有所不同J.PS是细胞膜 的重要组成部分,正常时主要位于细胞质膜内侧, PS外露出现于细胞凋亡早期J,而且是吞噬细胞识 别凋亡细胞最有特征的标志J,同时,研究也发现 PS外露亦是血小板活化的标志J.人体中的PS主 要集中于大脑,约占大脑磷脂总量的15%.人类PS 总量约60g,大脑中30g,其它部位30g,PS只能在人 体内少量合成.外源性肉类及鱼中均含有PS,动物 脑或内脏中(如肝,肾)PS含量更高.奶制品及蔬菜 中PS的含量则非常少. PS通过直接作用于膜内蛋白质和膜相关蛋白 质,进而调节其受体,酶,离子通道,信使分子等的活 性.PS除了参与调节许多代谢过程(如激活附着于 细胞膜上的酶)外,还参与神经信息的传递.PS的 出现对于由年龄引起的心智退化,老年性痴呆等有 着积极的防御作用,可以提高人的感知力和记忆力. 缨孙小花 北京10~84) 另外,游离的PS(没有与细胞膜相结合得PS)可以 作为有效的抗氧化剂,对细胞自身抗氧化起积极的 作用. 2磷脂酰丝氨酸在运动中作用的研究 2.1对运动能力的影响 在一项连续l0天每天补充750mg从大豆中提 取的PS的研究中,观察力竭性间歇对身体机能的影 响I6].实验结果表明Ps的补充能减少积累氧债并 能提高运动耐力.另一项研究表明J,PS可能具有 影响线粒体酶的活性和维持体内离子平衡的作用. 在该实验中,补PS组运动到力竭的时间增加29? 8%,而补充葡萄糖的安慰剂组则没有变化(一1? 3%). 2.2对运动中主观感觉的影响 与补充安慰剂相比,短期的补充大豆PS可以使 主观感觉良好J.但也有研究表明,对做功率自行 车运动的健康男性受试者,采用运动中自我感觉量 表进行评定,并没有发现补充PS组与对照组相比, 在运动中的积极参与,疲劳感觉以及恢复等方面有 显着性差异J.由于神经内分泌对心理应激和身 体应激的反应是相似的,近来的研究表明大豆PS可 明显增强运动能力,可能人们关注大豆PS补剂对运 动能力的影响,而对大豆PS补剂疲劳感觉程度的影 响忽略了.今后对大豆PS补剂在运动心理上影响 的研究还应该加强. 2.3对运动引起氧化应激作用 观察健康男性连续l0天每天口服补充750mg 大豆PS后,进行力竭性间歇跑对体内氧化应激影响 的研究表明?..,虽然补充大豆PS与对照组相比,对 体内脂质过氧化或抗氧气化作用没有出现显着性变 化,但有抗氧化作用的变化趋势,这可能是实验结果 中补剂组运动能力提高的原因之一.大豆PS在体 内的抗氧化作用仍需要进一步研究. 2.4对运动引起肌肉损伤和延迟肌肉酸痛的作用 PS作为细胞膜的普遍存在的成份,在维持细胞 ? 79? 山西体育科技2007年11月第27卷第4期 结构完整性上起了重要作用??.因此,外源性PS 在细胞膜的有效渗入,可以改变细胞膜的流动性,从 而减少了不适宜的肌肉活动造成的身体组织伤 害?引.肌细胞的结构损伤与通常存在在细胞内的 蛋白质的泄漏有关.例如肌酸激酶(CK)和肌红蛋 白会从肌细胞内流人到血循环中?引.因此,血液中 CK活性和肌红蛋白浓度的增加经常被作为肌肉损 伤的间接指标?引.另外,肌肉酸痛的主观感觉也常 被用来监视运动后与肌肉损伤有关的延迟性肌肉酸 痛的进展. 在一项双盲对照实验中u,在两周大强度的举 重训练中,每天服800毫克大豆PS组与安慰剂组相 比,血清CK活性并没有明显下降,但该组受试者报 告在训练中的肌肉酸痛感觉减轻.在另一份研究 中u类似剂量(750rag/天)连续l0天的大豆PS补 充中,对模拟足球比赛的间歇跑运动后也没有出现 血清CK活性和肌红蛋白浓度的显着下降.虽然以 上研究数据并没有提供补充大豆Ps对肌细胞结构 完整性有影响的直接证据,但仍有研究u认为补充 大豆PS对防止肌细胞损伤起保护作用,且使损伤的 肌纤维易于吞噬清除和修复. 3磷脂酰丝氨酸在运动实践中应用研究[1引: 3.1举重运动: 1998年,加利福尼亚州立大学对举重运支员的 研究验证了LECI—Is(德国德固赛公司产品)对激 素水平,肌肉疼痛和健康感受的影响.对11名举重 运动员(22.8.4-3.4岁,69.0.4-3.9kg,170.2.4-2. 8cm)进行两周为一阶段的训练,在此过程中分别使 用空白安慰剂和LECI—PS800mg/天(双盲法,对照 法)进行补充.此实验的举重训练比运动 员以往的任何一次训练方案负荷量都要大很多.在 每两周的训练中,要求受试者一周中有4天尽最大 能力训练,并且每次训练尽可能举最大重量.经过 为期三周的调整阶段后,运动员再重复进行两周的 训练方案.观察结果表明服用LECI—PS组比服用 安慰剂组感觉肌肉疼痛减轻了,并且服用LECI—PS 的受试者血清皮质醇也有明显的下降. 3.2长跑运动 大强度训练和剧烈运动会导致肌肉损伤,引起 血清肌酸激酶水平升高.对l2名受过训练的长跑 运动员进行研究后发现,与对照组相比,补充LECI — PS的长跑运动员血清肌酸激酶水平显着下降,肌 肉损伤得到明显改善. ? 80? 4磷脂酰丝氨酸在运动中作用的可能机制 4.1辅酶因子 Toffano和Bruni-】的报道,许多蛋白质需要PS 作为辅酶以达最佳活性,促进一系列与细胞生长有 关的反应.离体实验证明低浓度的PS可增加哺乳 动物肾及脑中的钠,钾一ATP酶的活性.同样地,钙 一 ATP酶主要从肌肉中吸收钙离子回收到内质网, 这一过程也需要PS的参与?】.疲劳为运动 中的肌肉表现下降,其病因学现在还并不明确,可能 包括中枢疲劳和外周疲劳.肌肉兴奋一收缩偶联的 失调控制目前被认为是外周疲劳产生主要机制[231, 这一过程包括动作电位沿肌膜的增加,ca从肌质 网释放以促进肌原纤维细丝收缩以及Ca回收到 肌质网内J.因此,外源性PS可能通过提高酶的 活性从而维持长时问运动中的离子平衡以延缓运动 性疲劳的发生. 4.2对神经内分泌的调节 Bruni等人报道证实PS可改变神经内分泌 的调节作用.结果表明给大鼠注射PS脂质体,可使 其脑和血液中葡萄糖含量增加,这可能与外周组织 释放的儿茶酚胺和组胺有关.此外,对啮齿类动物 的静脉注射证明PS与乙酰胆碱,多巴胺和去甲肾上 腺素的释放有关,有报道表明口服补给牛脑PS 对于未受训练男性在大强度运动有减皮质醇反应的 作用.[271.也有研究表明,长期大豆PS(750mg/天) 补充不能减少间歇跑和功率自行车运动中血清皮质 醇浓度的增加.这些相反的结论可能反映了受试者 不同的训练水平,特别是在不同运动中R丘脑一垂 休一肾上腺轴活性的改变有所不同引.然而,两个 研究都在力竭运动后采集血样,力竭运动中大豆补 充PS在自行车运动和跑步中都能提高运动能力. 4.3对免疫功能的作用 PS可调节哺乳动物组织免疫功能的作用早在 70年代即被发现,驯.Mongar和Svec[驯通过离体 实验证明,低浓度PS增加大鼠敏感组织中抗原释放 的组胺.此外,PS可增加由IgE[.和IgE[3]抗体产 生的钙依赖性过敏素组胺的释放.离体实验证明 PS在许多动物模型中都具有抗炎作用.静脉注射 牛脑PS使大鼠免疫系统中减少T一依赖性和T一 非依赖性抗体的产生引.同时,给大鼠(3天腹膜 注射3mg/天)兔(5天静脉注射3mg/天)注射高牛 脑PS含量的磷脂混合物,可减少TNFAU产生的内 毒素应激产物.[341.另外,将合成的PS相似物注人 山西体育科技2007年11月第27卷第4期 兔子腹膜内由于单核细胞活性增加而阻止血浆中 TN的上升.由皮下注射会引起大鼠的炎症反 应.经证明可增加其肝脏网状组织细胞中内源性PS 的合成引.然而,PS作为一种免疫激活剂的作用 仍需要进一步证实. 目前虽然关于补充PS对人或动物运动影响作 用的研究数据还较有限,但PS的多种生物学功能表 明对人运动和运动恢复期有益.因此PS有望在未 来成为一种非常有潜力的运动营养补剂. 参考文献 [1]MichaelKingsley.SportsMed,2006,36(8):657—669 [2]VidalC,SpaldingC,PicardF,et.aFlowcytometrydetection ofplateletprocoagulantactivityalandmicroparticlesinpa- tientstl1unstableanginacreatedbypereutaneouscoronary angio—plastyandstentimplantation.ThrombHaemost 2001,86(3):784—790 [3]BloklandA,HonigW,BrownsF,eta1.Cognition—enhancing propertiesofsubchronicphosphatidy1sedne(IX5)treatmentin middleagderats:comparisonofbovinecortesIX5witheggIX5 andsoybeanPS.Nutrition,1999,15(10):778—83. [4]VermesI,HaanenC,Steffens—NakkenH,eta1.Anovelas. sayforapoptosis:Flowcytometricdetectionofphosphatidyl- serineexpressiononearlyapoptoticceilsusingfluorescein labeledannexinV.JImmunolMethods,1995,184(1):39— 51 [5]彭黎明,王曾礼主编.细胞凋亡的基础与临床.北京: 人民卫生出版社,2003.33. [6]KingsleyM,Millerrunning.WadsworthD.kilduttLP,end. Theeffectsofphosppatidylserineonoxidativesterssfoilowing intermittentrunning.MedSciSportsExere,2005,37(8): 1300—6 [7]KingsleyM,MillerM,KilduffLP,eta1.Effectsofphosphati. dylserineonexercisecapacityduringcyclinginactive males.MedSciSportsExere,2006,38(1):64—71. [8]FaheyTD,PeadMS.Thehormononalandperceptiveeffects ofphosphatidylserineadministrationduringtwoweeksofre. sistiveexercise—inducedovertraining.BiolSport,1998,15: 135—44. [9]GauvinL,RejeskiWJ.Theexercise—inducedfellinginven- torydevelopmentandinitialvalidation.JSportExerePsy- chol,1993,15:403—23. [10]LugerA,DeusterPA,KyleSB,eta1.Acutehypothalamic— pituitary—adrenalresponsetothestressoftreadmillexer- cise:physiologicadaptationstophysicaltraningNEnglJ Med,1987,316(2):309—15. [11]SingerSJ,NicolsonGL.Thefluidmosaicmodelofthe structureofceilmembrance.Science,1972,175(23):720 — 31. [12]FeassonL,StockholmD,FeryssenetD,eta1.Moleculara- daptionofneuromrsculardisease—associatdeproteinsin responsetoeccentricexerciseinhumanskeletalmuscle.J Physiol,2002,543(1):297—306. [13]ThompsonD,WilliamsC,KingsleyM,eta1.Museclesore- nessaanddamageparametersafterprolongedintedrmittent shuttle—-runningfollowingacutevitaminCsupplementa?- tion.IntJSportsMed,2001,22(1):68—75 [14]PeakeJM,SuzukiK,WilsonG,eta1.Exercise—inducde muscledamage,plasmacytolines,andmarker8ofmeutro- philactivation.MedSciSportsExerc,2005,37(5):737— 45. [15]FaheyTD,PearlMS.Thehormonalperceptiveeffectsof phosphatidylserineadministrationduringtwoweeksofre- sistiveerecise—inducedovertraining.BiolSport1998,15: 135—44. [16]KingsleyM,WadsworthD,Kilduff,eta1.Theeffectsof phosphatidylserineonoxidativestressfollowingintermittent running.MedSciSportsexere,2005,37(8):1300—6. 【17]FridenJ,SjostromM,EkblomB.Myofibriilardamagefo1. 1owingintenseeccentricexerciseinman.IntJSportsMed, 1983,4(3):170—6. [18]诺亚,Ps磷脂酰丝氨酸运动营养品的功用.科学训练, 2004,02:28,30. [19]TlffanoG,BruniA.Pharmacologicalproprtiesofphospho. 1ipidliposomes.PharmacolResCommun,1980,12(9): 829—45. [20]MorrotG,ZachowskiA,DevauxPF.Partialpurificationand characterizationofthehumanerythrocyteM(+)一AT- Pase.Acandidateaminophospholipidtranslocase.FEBS Lett,1990,266(1—2):29—32. [21]SepulvedaMR,MataAM.Theinteractionofethanolwith reconstitutedsynaptosomalduringmembraneCa2+一AT- Pase.BiochimBiophysActa2004,1665(1—2):75—80. [22]Kent—BraunJA.Centralandperipheralcontributionsto musclefatigueinhumansduringsustainedmaximaleffort. EurJApplPhysiolOccupPhysiol,1999,80(1):57—63. [23]AllenDG.Skeletalmusclefunction:roleofionicchangesin fatigue,damageanddisease.ClinExpPharmacolPhysiol, 2004,31(8):485—93 [24]GiannesiniB,CozzonePJ,BendahanD.Non—invasivein. vestigationsofmuscularfatigue:metabolicandelectromyo. graphiccomponents.Biochimie,2003,85(9):873—83. [25]BruniA,TlffanoG,LeonA,eta1.Pharmacologicaleffects ofphosphatidylserineliposomes.Nature,1976,260(5549): 331—3. [26]ToffanoG,LeonA,BenvegnuD,eta1.Effectofbraincortex ? 81? 山西体育科技2007年11月第27卷第4期 phospholipidsoncatechol—aminecontentofmousebrain. PharmacolResCommun,1976,(6) [27]MonteleuneP,NajM,BeinatL,eta1.Bluntingbychronic phosphatidylsefineadministrationofthestress—induced activationofthehypothalamo—-pituitary—-adrenalaxisin healthymen.EurJClinPharmacol,1992,42(4):385—8. [283erA,Acutehypothalamic—pituitary—adrenalrespon— se8tothestressoftreadmillexe~ise.Physiologicadapta- tionstophysicaltraining.NEarlJMed,1987,316(21): 13O9—15. [29]SuzukiS,YamatoyaH,SakaiM,eta1.Oraladministration ofsoybeanlecithintransphosphatidylatedphosphatidyl- serlneimprovesmemoryimpairmentinagedrats.JNutr, 2001,131(11):2951—6. [30]FurushiroM,SuzukiS,ShishidoY,eta1.Effectsoforalad. ministrationofsoybeanlecithintransphosphatidylatedphos- phatidylsefineonimpairedlearningofpassiveavoidancein mice.JphJPharmacol,1997,75(4):447—50. [31]DragoF,SpadaroF,D"AgataV,eta1.Protectiveactionof phosphatidylserineonstress—-inducedbehavioralandauto— nomicchangesinasedrats.NeurohiolAging,1991, 12 (5):437—40. [32]KuotokuT,TakahshiHCentraladministrationofphosphati. dylserineaRenuatesisolationstress—inducedbehaviorin chicks.NerochemInt,2005,47(3):183—9. [33]Soare8JC,GershonSAdvancesinthepharmacotherapyof Alzheimer"sdisease.EurArchPsychiatryClinNeurosci, 1994,224(5):261—71. [34]PepeuG,PeupuIM,Amdaucci.Areviewofphosphatidyl- seinepharmacologicalandclinicaleffects.Isphosphatidyl- serineadrugfortheageingbrain?PharmacolRes1996 Feb;33(2):73—8O. [35]ToffanoG,BruniA.Pharmacologicalprpertiesofphospho. 1ipidliposomes.PharmacolResCommun,1980,12(9):829 — 45. [36]NishijimaM,KugeO,AkamatsuY.Phosphatidylsefinebio synthesisinculturedChinesehamsterovaryceUs.II.Isola tionandcharacterizationofphosphatidylserineauxotophs.J BiolChem,1986,261(13):5790—4. (接第66页) 能是赛前训练的最高成绩,所谓"跳起来摘桃子"正 是对适宜目标的恰当描述. 2.4.4比赛中打好时承受不了,即出现打好"不像 我"的自动思维,动作开始发紧: 这种现象韵原因在于运动员的自我认知出现了 偏差,大多出现在运动员的技能逐步自动化的过程 中.运动员从技能的泛化到实现了分化的过程中, 运动动作的质量长时间处于忽起忽落的波动之中. 这时运动员的意向是自我否定的,打好的现实与否 定的自我意向之间发生了冲突,即出现打好"不像 我"的自动思维.在这里认知调节的任务是帮助运 动员认清自己的成长与进步,弄清量变到质变规律, 使运动员坦然面对新的自我. 2.4.5开局好,突然意识到可能会取得好成绩,开 始盘算,相一直保持这样的水平; 2.4.6开局不好或跑远箭,接受不了,放不下,想在 后面的箭组中追回来,要求自己一定要打到多少环; 这两个问是同一种错误认知的不同表现,其 错误主要在于:第一注意的指向发生了偏差,都是把 注意指向了比赛结果,而忽略了动作过程.解决的 方法除了让运动员认识到"你只能控制过程,而控 ? 82? 制不了结果"之外,还要通过改善运动员注意品质 的训练.第二是运动员对比赛的赌博心理:赢了想 赢得更多,输了想翻本.认知调节的任务是要使运 动员消除赌博心理,认识比赛的真实含意,不计较一 箭的得失,真正做到打一支丢一支,支支从零开始! 以上是本人对运动员心理调节的一些理性思 考,有的则来自自己的训练实践的体会,写出来愿意 与同道分享.热切希望更多的人共同参与,探讨解 决心理训练和心理咨询辅导的更便于操作的方法. 不妥之处恳请批评指正. 3参考文献 [1]中国国家体育总局,中国体育教练员岗位 教材,人民教育出版社.2001 [2]王惠民等.心理技能训练.人民教育出版 社.1992. [3]KarenLeeHil1.张忠秋等译运动心理咨询理论. 中国轻工业出版社.2005. [4]JudithS.Beck.翟书涛等译认知疗法:基础与应 用.中国轻工业出版社.2001.