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《运动医学与健康科学(英文)》(Sports Medicine and Health Science, SMHS),由成都体育学院(CDSU)和中国体育科学学会(CSSS)联合主办,是中国体育科学学会会刊,为中国第一本运动医学领域的英文学术期刊。
SMHS 邀请了中国工程院院士陈君石研究员担任荣誉主编,美国南卡罗莱纳大学杰出教授、美国运动医学学会(ACSM)前主席、美国运动科学院(NAK)院士 J. Larry Durstine 教授和成都体育学院前副校长苏全生教授担任主编;组建了来自 17 个国家或地区的 67 位全球顶级运动医学、运动科学领域科学家的编委团队。
期刊主要刊登运动医学与健康科学领域的新成果、新理论和新技术,包括原创研究、综述、病例分析及述评等类型论文。期刊为运动医学和健康相关的基础和临床科学研究成果提供一个优秀的、高质量的全球出版渠道。所有文章在 Elsevier 的平台 ScienceDirect 数据库发布。目前,SMHS 已被 DOAJ、Embase、Scopus、PubMed Central 等重要国际数据库收录和检索。
骨骼肌是一种代谢活跃的器官,约占总体重的 40%,具有重要的活动和代谢功能。众所周知,运动训练在骨骼肌中引发高度协调的适应过程,不仅可以满足未来日益增长的身体和代谢需求,还可以对身体中的其他组织/器官产生多种保护作用,对健康和疾病预防具有明确的益处。本期 SMHS 为读者带来 “运动促进骨骼肌健康的分子机制” 专题。该专题的客座编辑是美国弗吉尼亚理工大学的 Zhen Yan 教授及加拿大约克大学的 David A. Hood 教授。
Hot topics in muscle metabolism and adaptation
肌肉代谢及适应的热点话题
Zhen Yan*, David A. Hood
本期特刊重点介绍了骨骼肌生理学基本重要领域的全面综述和研究。骨骼肌对运动,特别是抗阻运动最重要的适应性反应是增加蛋白质合成,这对促进肌肉肥大、防止肌肉萎缩至关重要。这一过程在促进和维持骨骼肌收缩能力和代谢功能方面起着至关重要的作用。
Tinline-Goodfellow 等的综述全面地回顾了肌肉蛋白合成调控的文献,并聚焦于雷帕霉素(mTOR)复合物1 (mTORC1)通路的机制靶点。作者不仅全面综述了在生长因子作用、营养物质供应和机械刺激时,mTORC1 对于促进肌肉蛋白质合成的不可或缺;同时文章还提及了需要对骨骼肌外围区域关注,包括 mTORC1 募集对该区域蛋白质合成的促进作用。他们深入研究了其中可能的分子机制,包括骨骼肌合成代谢的空间特异性与基质可用性的连接、信号调节以及蛋白质的翻译。这篇文章综述了当前学术界对机体骨骼肌质量控制调节系统的理解。
Islam 和 Gillen 的综述涉及骨骼肌生理学的另一个同样重要的领域:运动增强胰岛素敏感性和血糖控制。文章专注了高强度间歇训练(HIIT)和冲刺间歇训练(SIT)这两种相似运动模式的当前发展。这两种运动模式近来得到了广泛关注,它们仅需要耗费较短时间即可达到传统中等强度连续训练的许多健康益处。这篇文章提供了明确的证据表明,无论是急性运动还是长期运动,HIIT 和 SIT 在促进健康个体和代谢综合征患者的胰岛素敏感性方面同样有效。作者对支持分子调节因子作用的证据进行了平衡审查,指出其中缺乏因果关系的科学证据。该综述还提出了一个关于 HIIT 和/或 SIT 在女性中降低血糖的益处的问题,以及需要更多的研究来提高对高强度间歇训练如何提高胰岛素敏感性的理解。
最后,Koopmans 等人从肌细胞核作用的角度向我们展示了肌肉适应的复杂性。这篇综述详细描述了在体模型运动刺激中,来自于固有细胞或卫星细胞的肌细胞核如何经历转录、表观遗传、流动性和形态调控。有趣的是,这篇综述提供了心肌细胞核可能对过去的训练适应具有记忆的证据。作者推测,这种记忆可能是由于 DNA 甲基化或 myomiR 调节的表观遗传修饰。
这些文章提供了骨骼肌对运动适应领域的最新证据,涉及肌细胞核中蛋白质合成的控制、葡萄糖代谢和基因调控这三个至关重要的问题,希望能引发更多的讨论,促进骨骼肌运动适应的相关研究。
DOI:10.1016/j.smhs.2023.01.004
Going nuclear: Molecular adaptations to exercise mediated by myonuclei
走近肌细胞核:由肌细胞核介导的运动分子适应
Pieter J. Koopmans, Kevin A. Zwetsloot, Kevin A. Murach*
肌纤维是多核细胞,通常认为肌纤维核(肌细胞核)是有丝分裂后的,位于肌纤维的周围。由于肌细胞及肌细胞核的独特性,在非应激和应激条件下(如运动),调节肌纤维内稳态的细胞和分子机制也是独特的。在运动过程中,肌细胞核起到的一个关键作用是基因转录。直到最近,研究人员才有能力以高分辨率识别肌细胞核响应体内扰动时的分子变化。美国阿肯色大学的 Pieter J. Koopmans 等人的这篇综述发展了肌细胞核对运动适应的分子变化机制,并对未来的研究方向进行了展望。
DOI:10.1016/j.smhs.2022.11.005
The skeletal muscle fiber periphery: A nexus of mTOR-related anabolism
骨骼肌纤维外周:mTOR相关合成代谢的枢纽
Cassidy T. Tinline-Goodfellow, Matthew J. Lees, Nathan Hodson*
骨骼肌合成代谢由许多刺激因素驱动,如生长因子、营养物质(即氨基酸、葡萄糖)和机械应力。这些刺激通过雷帕霉素(mTOR)复合物1 (mTORC1)多级信号转导整合。近年来,来自加拿大多伦多大学 Nathan Hodson 实验室和其他实验室的工作试图揭示肌肉蛋白合成(MPS)mTOR 相关激活的分子机制,以及骨骼肌细胞内这些机制的空间调节。这些研究表明,骨骼肌纤维外周是合成代谢(即生长/MPS)的核心区域。纤维外周充满了促进肌肉蛋白合成所必需的基质、分子结构和转译装置。加拿大多伦多大学的 Nathan Hodson 等在本文中从细胞水平、动物实验和人体研究中总结了 mTOR 相关的肌肉蛋白合成的激活机制。文章还概述了 mTORC1 对合成代谢刺激的空间调控,并概述了区分细胞外周作为骨骼肌诱导 MPS 的显著区域的因素。建议未来的研究应进一步探索营养诱导的骨骼肌纤维外周 mTORC1 的激活。
DOI:10.1016/j.smhs.2022.11.004
Skeletal muscle mechanisms contributing to improved glycemic control following intense interval exercise and training
高强度间歇训练改善血糖控制的骨骼肌机制
Hashim Islam, Jenna B. Gillen*
高强度间歇训练(HIIT)和冲刺间歇训练(SIT)增强了健康成人和心脏代谢疾病患者的胰岛素敏感性和血糖控制。单次或长期的高强度间歇训练均可改善血糖控制。骨骼肌是胰岛素刺激摄取葡萄糖的最大场所,在运动控制血糖中起着不可或缺的作用。加拿大英属哥伦比亚大学的 Hashim Islam 等人在这篇综述中,总结了一次间歇运动期间和之后骨骼肌的反应,引起血糖控制的改善,并评估了 HIIT/SIT 训练干预后骨骼肌重塑与胰岛素敏感性改善之间的关系。最近证据表明,通过围绕运动的营养干预,特别是碳水化合物控制,针对骨骼肌机制,可以增强 HIIT 的急性血糖益处。还有一些证据表明,高强度间歇运动对血糖的益处存在性别差异,在训练后,女性相对于男性的反应有所减弱。男性和女性之间骨骼肌代谢的差异可能导致 HIIT/SIT 后胰岛素敏感性的性别差异,但需要一些控制良好的对照研究以评估胰岛素敏感性的骨骼肌机制。鉴于在肌肉生理学文献中男性的比例更高,还需要进行更多只包含女性群体的研究,以增强学术界对高强度间歇训练如何影响全年龄段女性肌肉胰岛素敏感性的基本理解。
DOI:10.1016/j.smhs.2023.01.002
The role of glycogen phosphorylase in glycogen biogenesis in skeletal muscle after exercise
糖原磷酸化酶在运动后骨骼肌糖原合成中的作用
Abram Katz
瑞典运动科学院 Åstrand 实验室的 Abram Katz 在本文中介绍了运动后骨骼肌磷酸化酶对糖原合成的作用。最初,人们认为磷酸化酶在活细胞中负责糖原的分解和合成。糖原合成酶和麦卡德尔病(磷酸化酶活性缺乏)的发现,以及骨骼肌中较高的磷酸和葡萄糖1-磷酸比值表明,糖原合成不能归因于磷酸化酶反应的逆转。相反,糖原合成仅仅取决于葡萄糖运输到细胞之后糖原合成酶的活性。然而,大量资料显示,在运动后的初始恢复期,当糖原累积速度最高且不依赖胰岛素时,磷酸化酶失活(即去磷酸化),提示,磷酸化酶在糖原积累中可能发挥着积极作用。但直到最近,当学者们研究了 25~35 ℃ 温度下从重复收缩中恢复的离体小鼠肌肉样本时,才确定了磷酸化酶失活的定量贡献。因此在肌肉慢速收缩、有氧氧化和快速收缩、无氧糖酵解中,在重复收缩后恢复的最初几个小时内,磷酸化酶的失活占糖原积累的 45%~75%。这些数据表明,磷酸化酶失活可能是特定条件下糖原积累的最重要机制。这些结果支持了磷酸化酶在活细胞糖原形成中起定量作用的最初想法。然而,其机制不是通过磷酸化酶的激活,而是失活。
DOI:10.1016/j.smhs.2022.11.001
Globular adiponectin ameliorates insulin resistance in skeletal muscle by enhancing the LKB1-mediated AMPK activation via SESN2
球状脂联素通过SESN2增强LKB1介导的AMPK激活改善骨骼肌胰岛素抵抗
Xinmeng Liu, Yang Yang, Heng Shao, Sujuan Liu, Yanmei Niu, Li Fu*
过去 40 年,糖尿病发病率在全世界显著增加。胰岛素抵抗(IR )在2型糖尿病 (T2DM )的发病机制中发挥重要作用。目前,许多研究致力于寻找能够改善高脂膳食诱导机体胰岛素抵抗的活性因子,以期研发治疗 T2DM 的有效药物。其中,脂联素已经被证实是一种胰岛素增敏因子。球形脂联素 (gAd )存在于人体血液中,被认为是具有生物活性的主要部分,但脂联素改善胰岛素抵抗的机制尚不完全清楚。有氧运动是改善机体胰岛素抵抗的重要干预方式之一,已有研究表明,有氧运动能够增加血浆中的脂联素水平,还能增加骨骼肌脂联素受体1的表达,可能提高骨骼肌脂联素信号传导活性。天津医科大学的傅力等人对比了 6 周的 gAd 治疗和有氧运动干预对高脂饮食造成的胰岛素抵抗小鼠胰岛素敏感性的影响。该研究证明,在胰岛素抵抗小鼠中,SESN2 在 gAd 诱导的 AMPK 磷酸化、胰岛素信号激活和骨骼肌胰岛素增敏中起着重要作用,这些结果为 gAd 或有氧运动逆转胰岛素抵抗的机制研究提供了全新的视角。
DOI:10.1016/j.smhs.2022.08.001
Chronic training status affects muscle excitation of the vastus lateralis during repeated contractions
长期训练状态会影响反复收缩时股外侧肌的兴奋
Sunggun Jeon, Stephanie A. Sontag, Trent J. Herda, Michael A. Trevino*
表面肌电图(EMG )是对覆盖在主动运动单位 (MUs )上的皮肤的肌电信号记录。肌电图信号的振幅受肌电图招募和放电速率的影响,因此,表面肌电图可以提供有关MU控制策略的信息。有充分证据表明,训练会引起依赖于运动方式的适应。为此,美国俄克拉荷马州立大学的 Sunggun Jeon 等人研究了长期有氧运动 (AT )、抗阻训练 (RT )和久坐不动 (SED )个体反复次最大膝伸肌时的肌电振幅 (EMG RMS )和力的关系。研究招募了 15 位成人 (5人/组 )以 50% 的最大力量进行 20 个等距“梯形”肌肉收缩。记录肌肉活动时的股外侧肌表面肌电图 (EMG )。对于第一次和最后一次成功完成的收缩,线性回归模型拟合对数变换后的 EMG RMS -力关系,并计算 b 项 (斜率 )和 a 项 (y截距的反对数 )。EMG RMS 在稳定力下取平均值。研究结果显示,在第一次收缩期间,在线性增长和下降阶段,抗阻训练的 b 项大于有氧运动和久坐不动。对于最后一次收缩,在线性增长和下降阶段中,抗阻训练的 b 项大于有氧运动。久坐不动的 b 项由线性递增段到线性下降段显著增加。而 a 项无训练类型、变化阶段或收缩差异。在力稳定阶段,EMG RMS 从第一次到最后一次收缩增加,在不同训练状态下大幅下降。b 项区分了 EMG RMS 随训练组间力量增加的变化率,表明在重复收缩的线性增加和线性减少的部分,抗阻训练需要比有氧训练对运动神经元进行更大量的肌肉刺激。
DOI:10.1016/j.smhs.2022.12.005
Chrono-exercise: Time-of-day-dependent physiological responses to exercise
时间-运动:不同时段运动的生理学反应
Hyeon-Ki Kim*, Zsolt Radak, Masaki Takahashi, Takayuki Inami, Shigenobu Shibata
运动是预防和改善肥胖及相关代谢疾病的有效策略。运动增加身体的代谢需求。运动的许多代谢健康益处依赖于骨骼肌的适应,同时运动也可通过肝脏、脂肪组织和胰腺发挥其许多代谢作用。因此,运动是器官间信号传导最重要的生理状态。相比之下,哺乳动物的昼夜节律与几个生理和生物功能的调节有关,包括体温、睡眠-觉醒周期、体力活动、激素分泌和代谢,这些都是由时钟基因控制的。据报道,葡萄糖和脂质耐受性呈现昼夜变化,晚上比早上低。因此,在一天中不同时间运动对底物代谢的影响可能不同。匈牙利体育大学的 Hyeon-Ki Kim 等人在这篇综述中,从运动时间的角度,探讨了运动时机的重要性。
DOI:10.1016/j.smhs.2022.11.003
Benefits and barriers to physical activity among African women: A systematic review
非洲女性体力活动的益处与阻碍:系统综述
Ogechi Christiana Obi*, Augustine Chibuikem Nnonyelu, Avwerosuoghene Onobrakpeya, Olajumoke Joy Ogundele
长期以来,体力活动一直被认为是生命的良药,可以预防各种非传染性疾病,如心脏代谢疾病和心血管疾病,提高生活质量。由于工业化进程的加快和尖端技术的出现,体力活动相对减少,久坐不动的生活方式、慢性疾病发病率和死亡率大幅增加。尽管体力活动有大量益处,但美国黑人/非裔女性的体力活动水平可能比白人女性更少。研究表明,个人、人际、社会和环境等因素限制了妇女参与体力活动。在制定干预措施时,对影响体力活动行为的文化、社会和背景因素需要进行全面的了解。为此尼日利亚大学的 Ogechi Christiana Obi 等人检索了 PubMed、WoS 等数据库,纳入了 33 篇文章进行了系统综述研究影响非洲女性体力活动的益处和阻碍。研究发现,体力活动对肥胖、心血管健康、高血压和其他在黑人/非裔美国女性中普遍存在的慢性疾病有明确的益处,但身体形象感知、头发护理问题、性别规范、对性别刻板印象的恐惧和家庭责任等限制了她们体力活动的参与。
DOI:10.1016/j.smhs.2022.12.001
Do exercise therapies restore the deficits of joint position sense in patients with chronic ankle instability? A systematic review and meta-analysis
踝不稳的本体感缺陷,已有运动疗法是否有效?系统评价和meta分析
Xiao'ao Xue, Weichu Tao, Xiaoyun Xu, Zhengbiao Jin, Qianru Li, Yiran Wang, Xicheng Gu, Ru Wang*, Yinghui Hua*
踝关节扭伤是最常见的肌肉骨骼损伤之一,尽管该扭伤通常易被忽视,但高达 74% 的初次扭伤患者会发展为慢性踝关节不稳定(CAI),并伴有持续的症状(如反复感觉踝关节 “打软腿”,持续疼痛,以及反复扭伤)。CAI 中的长期关节不稳定也与踝关节骨关节炎的发病和进展相关,从而导致沉重的社会经济负担。因此,对于 CAI 患者和骨科临床医生来说,研究更有效的治疗方法来治疗 CAI 是很重要的。复旦大学华山医院的华英汇和上海体育学院的王茹等人在本文中探究了与非训练对照组相比,现有的运动疗法是否可以恢复 CAI 患者的 JPS 缺陷。截止到 2022 年 2 月 17 日,研究者对 7 个数据库(PubMed、Embase、Cochrane、CINAHL、Web of Science、SPORTDiscus 和 Scopus)进行了检索。用 “AND” 分组的四串关键词作为搜索策略,使用与(1)踝关节,(2)损伤,(3)本体感觉和(4)运动疗法相关的术语。在每个字符串中,所包含的术语通过 “OR” 连接。本研究最重要的发现是,与非训练对照组相比,现有的运动疗法可能对关节位置感(JPS)有积极的影响,但这些改进是否能恢复 CAI 中的 JPS 缺陷还需要进一步的验证。
DOI:10.1016/j.smhs.2023.01.001
The effects of low-volume combined training on health-related physical fitness outcomes in active young adults: A controlled clinical trial
低量联合训练对体力活动活跃的年轻人健康相关体适能的影响:临床对照试验
Ricardo Martins*, Nuno Loureiro
联合训练(CT )是指在同一时段抗阻训练 (RT )和有氧训练 (AT )相结合的训练。这是一种发展运动表现相关体适能的策略,同时也被广泛研究用于治疗各种疾病,如糖尿病、肥胖、高血压和肾脏疾病等以改善患者的病理状况,而且联合训练在预防慢性疾病和改善健康方面也很有效。在常规训练中加入联合训练的另一个好处是,与仅做抗阻训练或有氧训练相比,它能更有效地降低全因死亡率,还可以在减少以不同方式进行抗阻训练和有氧训练总时间的同时,而不影响对机体对运动的慢性适应。联合训练被公认为是改善健康状况和运动成绩的优秀的训练方法,低量训练对体适能有较好的改善,但目前缺乏证据分析每周低量联合训练对健康指标的影响。为此,葡萄牙贝贾理工学院的贝贾理工学院 Ricardo Martins 和 Nuno Loureiro 在本研究中采用随机对照试验探讨了 6 周低量联合训练对年轻活跃成年人的身体成分、握力、心肺耐力和情感反应的影响。
DOI:10.1016/j.smhs.2022.12.004
Use of nasal tampons for on-field management of nasal bleeds (epistaxis) in sports
在运动赛场上使用鼻卫生棉条处理鼻出血
Jaime A. Teixeira da Silva
2022 年国际足联男足世界杯上,加拿大对阵克罗地亚的比赛令人印象深刻,不仅是因为激烈的比赛场面,还因为加拿大队队长 Atiba Hutchinson 在下半场开始时使用了鼻卫生棉条来止血。在 PubMed 上搜索用鼻卫生棉条阻止或改善流鼻血的相关研究,检索到了 528 和 247 个结果,但未发现直接在运动中使用鼻卫生棉条的论文,使用谷歌学术搜索 “鼻卫生棉条 运动” 找到了一些相关结果,其中一些将在下文中提到。
使用鼻垫或鼻塞(即NT)的鼻腔填塞被广泛用于控制前鼻出血,特别是在紧急情况下,如术后鼻血,尽管 NT 的临床疗效可能因所使用的商业产品、填塞材料、厚度和其他因素而异,所使用的材料也会影响插入或取出 NT 时造成的疼痛或不适。在体育运动中,为了达到止血效果,有效的 NT 可能具有以下实用的特性:(1)不轻易掉出鼻腔通道;(2)能快速有效地吸收血液;(3)在插入和取出时,对运动员造成最小的疼痛或痛苦。
NT 在医疗环境的疗效已有广泛记录,如鼻部手术(包括鼻中隔成形术)的术后恢复,它们在运动中的应用表明,即使运动员正在运动,NT 也可作为一种快速有效的方法减少或停止鼻出血,并实现止血,而不中断比赛。需要对涉及多种运动项目和具有不同文化和医学背景的运动员的研究进行评估,以便更好地了解这种简单的医疗设备在各种运动中的使用效果。在足球、橄榄球、武术、摔跤或拳击等涉及高强度的身体接触和钝性的身体接触,并可能会造成鼻损伤的运动中,即使 NT 可能会暂时停止鼻出血,但也可能发生其他损伤,如鼻骨折,这需要其他解决方案和治疗方法。
在评估运动中使用 NT 作为前鼻出血的临时解决方案时,除了对鼻梁施加压力外,还需要考虑使用鼻填充物引起的潜在呼吸并发症,以及是否存在其他治疗方法。从美学上讲,建议将通常连接在棉条一端的绳子(如阴道卫生棉条中用于取出棉条的绳子)进行修剪,以减少其与女性产品的视觉联系,至少在体育观众的心目中是这样。
如果有更多可靠的研究支持鼻卫生棉条在运动比赛中控制前鼻出血的有效性,应该使其成为队医医疗包中的一个小而重要的组成部分。将鼻损伤与其他头部损伤分开量化,或区分不同类型的头部损伤(如橄榄球比赛),也是值得的。
DOI:10.1016/j.smhs.2022.12.003
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运动医学与健康科学英文版
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转载来源:运动医学与健康科学英文版
原文文字 : 王 宇
原文校对 : 李 新
原文编辑 : Jackie
学会编辑:徐璠奇
排版初审:郭 千返回搜狐,查看更多
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