dumingdou130420的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/dumingdou130420

博文

笔者著作中提出的医学科学新概念之“异化作用适应”与 “异化作用去适应”等

已有 785 次阅读 2023-10-21 11:02 |个人分类:我的专著内容摘录|系统分类:科研笔记

作者自按

    科学概念是反映事物本质属性的一种思维形式。它的形成是科学认识过程中的一次重大飞跃,是科学认识从经验层次进入理论层次的重要标志。科学概念是一个科学理论的重要组成部分。

笔者在研究体力活动/体力活动不足给予人体的影响时,提出并定义了十多个医学科学新概念。今天继续将这些新概念介绍给同道的专家、教授们,望不吝赐教,提出宝贵指导意见。此前,这类博文已发3篇。今天是第4篇,介绍 “异化作用适应”、“异化作用去适应”、“同化作用适应”和 “同化作用去适应”这四个两两对称的医学科学新概念。以下内容来自两处著述,一是论文体力活动-胰岛素敏感性因果关系研究 中的7.1小节,二是著作《代谢综合征体力活动不足病因论》的“第十三章 适应性:体力活动不足与胰岛素抵抗及代谢综合征因果关系的生物学解读” 中, 253-5页的原文。

 

7.1 体力活动-胰岛素敏感性因果论对胰岛素抵抗的实质有了新的认识

体力活动-胰岛素敏感性因果论揭示了体力活动与胰岛素敏感性之间紧密的、必然的因果性联系,这带来了对胰岛素抵抗本质的新认识。

不论在增体力活动暴露后,还是在减体力活动暴露后,人体内发生的一切改变都是适应性变化。不过,有一个特殊的术语来表达减体力活动暴露后人体发生的适应性变化,即去适应(deadaptation)

为了科学地描述胰岛素抵抗的实质,我们需要提出几个新的医学科学概念,这将从解构适应去适应两个概念中得到。我们把适应解构为分解代谢适应合成代谢适应两个侧面;同理, 将去适应解构为分解代谢去适应合成代谢去适应两个侧面。这样一来, 我们得到了四个医学科学新概念。以下我们示范性地给出其中两个概念的定义:

分解代谢适应:在增体力活动暴露后,人体所发生的分解代谢水平提高的适应性变化,这涉及分解代谢相关的功能、代谢、结构和分子生物学各方面的适应性变化。

合成代谢去适应:在减体力活动暴露后,人体所发生的合成代谢水平降低的适应性变化,这涉及合成代谢相关的功能、代谢、结构和分子生物学各方面的适应性变化。

以上四个科学概念的内涵,都涉及包含胰岛素信号转导通路在内的多种运动信号转导通路中的各个环节,如神经递质释放、激素分泌、细胞受体活性、代谢酶活性和基因表达,等等。

在这四个科学概念之中,合成代谢适应合成代谢去适应对于我们认识胰岛素抵抗的实质具有特别的意义。

在增体力活动暴露后,胰岛素敏感性增加的实质是人体产生了高于此前水平的合成代谢适应。镜像对称地,在减体力活动暴露后,胰岛素敏感性降低的实质是人体产生了低于此前水平的合成代谢适应,亦即合成代谢去适应。长期的体力活动不足,使胰岛素敏感性进行性下降,并最终形成典型的胰岛素抵抗。胰岛素抵抗的实质是合成代谢去适应。

一定量的人体运动是机体保持足够高的胰岛素敏感性和代谢健全的必要条件。足够高的胰岛素敏感性和代谢健全对体力活动有着如影随行、不可分割的依赖性。人体必须保持对足够体力活动的适应,避免去适应状态。在现代医学胰岛素抵抗及相关疾病的预防方略中,人体运动措施具有不可替代性。

适应性,本为生命运动的一条具有普遍性的原理。当医学主动地使用这条原理去解释IRRDs病因未知的奥秘时,适应就成为一种思维方式,一种解题的理论工具。

无论胰岛素抵抗和IRRDs的病因及其发病机制多么复杂,适应性、去适应乃是揭开其病因及其发病机制之迷的一把金钥匙。即,对体力活动的去适应,是IRRDs疾病群病理生理改变的基本、普适的原因与机制。同理,适应也应成为医学干预胰岛素抵抗与IRRDs优先和基本的手段。

 

三、对体力活动的“去适应”的病因学涵义

本章第1节我们从引证的句子中看到,运动训练导致大批量胰岛素抵抗和代谢性疾病病理生理过程出现改善性变化,其机制一言以蔽之:适应。而以上表中看到的是,减体力活动使胰岛素抵抗和代谢性疾病标志和标志物大量地出现负面改变,其机制也可用适应性的概念一言概之,就是对体力活动的 “去适应”。“去适应”作为一种人体宏观机制,造就了众多代谢性标志的负面变化。

其实支配人体这两种方向变化的是同一原理,均是生物机体适应性:前者是对增体力活动的适应,后者是对减体力活动的适应。并且,一些研究序贯使用先增后减体力活动的干预,使同一受试组群相继出现适应与“去适应”两个方向的变化,显示出适应与“去适应”的双向灵敏可变性,和能动的可调控性。

笔者游走在临床医学与运动人体科学的边缘地带,既熟悉胰岛素抵抗和代谢性疾病的病理生理变化,又饱览了人体运动学中运动和停训对人体功能、代谢和结构的巨大影响。然后,以运动与人体的适应性变化为原理去做观察, 看到所有机体对运动的适应性变化,都是对胰岛素抵抗和代谢性疾病病理生理过程的良性反演;另一方面,减体力活动时机体的“去适应”变化都形似且神似于胰岛素抵抗及代谢性疾病病理生理过程的再现,那么,一种思考便油然而生:这些事实对认识人体胰岛素抵抗和代谢综合征及其组分疾病的所谓病理生理变化的实质有何启示?减体力活动后机体的“去适应”变化与代谢性疾病所谓病理生理变化是什么关系?所谓病理生理变化,是与人体不供戴天的死敌,还是可以挽回的人体自我蜕变?对这些变化是要去做耐心的“教化”,还是要去做强力的“打压”?

关于对运动的适应,另一现象也非常值得重视和思考,即不少相关研究中,运动适应导致标志物或其生物活性少则是两位数的增长,多则可达适应前的数倍。这表明,对运动的适应使机体机能发生了巨大的变化,这使人难以不将其与病因、疾病概念相联系。本文上篇中引证的不少研究结果中已见到不少标志物数倍增加的情形,举例如下:

在第三章中提到, Kraniou[25]给予健康、无运动史的青年人一次性运动,骨骼肌GLUT4mRNA在运动之末就上升到运动前的2倍,并维持至运动后3hP0.05)。低强度试验后细胞膜上总GLUT4蛋白比运动前增高106%,而高强度试验比运动前增高61%

在第三章中还提到Ebeling[26]9名运动员与10名久坐习惯的对照人员做了血液动力学与葡萄糖利用、糖元合成酶活性及GLUT4的横向对比。基础状态下,运动员的前臂血流量比对照组高64%,前臂葡萄糖摄取是对照组的3.3倍,肌糖元含量比对照组高39%GLUT4则比对照组高93%

第三章中还引证Jessen[27] wistar大鼠的研究,与不活动的对照组相比,滑车肌、趾长伸肌和比目鱼肌AMPKα2活性均有大幅上升,如滑车肌上升了3.7倍。磷酸化的AMPK蛋白含量上升了1.6倍。与不活动对照组相比,滑车肌和趾长伸肌GLUT4含量分别上升了40.8%45.0%

第四章中引用Horowitz[28]的研究结果,6名瘦体型妇女经为期12周的脚踏车耐力训练,发现训练后90分钟自行车运动试睑的最后30分钟内,脂肪酸氧化速率较训练前提高了25%,并且骨骼肌中中链酰基辅酶A脱氢酶、极长链酰基辅酶A脱氢酶及PPARα蛋白含量均达训练前的两倍。

第四章中引证的Luquet[29]研究表明,WT小鼠运动至3周时PPARδ蛋白质增加了1.26±0.06倍,在6周时则达到2.686±0.318(分别地,P0.001P0.015)

结合运动训练机体内标志物成倍改善的事实,面对运动给机体带来的如此巨大的适应性及“去适应”变化,现代医学难道不应该扪心自问:脱离人体运动的基础医学研究能够得到完整的知识和正确的理论吗?

不仅如此,还应作镜像的思考,在中止运动后指标大幅下滑,这其中含义是什么?“去适应”能不与疾病扯上边吗?缺乏身体运动维度的病因学发病学认识其真理性是否被大打折扣了呢?适应和“去适应”的概念是否应该走进现代医学了?

参考文献

25.  Kraniou GN, Cameron-Smith D, Hargreaves M. Acute exercise and GLUT4 expression in human skeletal muscle: influence of exercise intensity. J Appl Physiol, 2006, 101(3):934-7.

26.  Ebeling P, Bourey R, Koranyi L, et al. Mechanism of enhanced insulin sensitivity in athletes. Increased blood flow, muscle glucose transport protein (GLUT-4) concentration, and glycogen synthase activity. J Clin Invest, 1993, 92(4):1623-31.

27.  Jessen N, Pold R, Buhl ES, et al. Effects of AICAR and exercise on insulin-stimulated glucose uptake, signaling, and GLUT-4 content in rat muscles. J Appl Physiol, 2003, 94(4):1373-9.

28.  Horowitz JF, Leone TC, Feng W, et al. Effect of endurance training on lipid metabolism in women: a potential role for PPARalpha in the metabolic response to training. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2000, 279(2):E348-55.

29. Luquet S, Lopez-Soriano J, Holst D, et al. Peroxisome proliferator-activated receptor delta controls muscle development and oxidative capability. FASEB J, 2003, 17(15):2299-301.

 

【附言】专著《代谢综合征体力活动不足病因论》20151月由浙江大学出版社出版,46万字。专著在百度百科中有较详细的介绍。医学院校图书馆大多有藏书。本人尚有少量存书,需要者请与本人的手机与微信联系,号码均为 132 8361 4502。电子邮箱:dumingdou130420@sina.cn

    笔者另有代表性论文体力活动-胰岛素敏感性因果关系研究2022114日发表在在中国医学科学院生物医学科技论文预印本系统, https://www.biomedrxiv.org.cn/article/doi/bmr.202210.00027 可供同道专家教授参阅。




https://blog.sciencenet.cn/blog-3383910-1406699.html

上一篇:笔者著作中提出的医学科学新概念之“主动型危险因素”与 “从动型危险因素”
下一篇:笔者论著中提出的医学科学新概念介绍之“广义抗病能力”
收藏 IP: 171.117.176.*| 热度|

2 许培扬 乔中东

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-5-19 11:25

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部