李高華

（武漢體育學(xué)院研究生院，湖北 武漢 430079）

同步訓(xùn)練中干擾效應(yīng)的分子生物學(xué)機(jī)制

李高華

（武漢體育學(xué)院研究生院，湖北 武漢 430079）

同步訓(xùn)練（Concurrent Training）是在同一個時期既進(jìn)行耐力素質(zhì)的訓(xùn)練，又進(jìn)行力量素質(zhì)的訓(xùn)練，二者產(chǎn)生肌肉適應(yīng)的機(jī)制不同，并相互影響。本文從分子生物學(xué)的角度來探討訓(xùn)練方式（耐力和力量）之間相互干擾的機(jī)制，為了進(jìn)一步利用同步訓(xùn)練的有效性，降低同步訓(xùn)練的負(fù)面影響，進(jìn)行優(yōu)化訓(xùn)練方案提供參考。

同步訓(xùn)練；分子機(jī)制；干擾效應(yīng)

大多數(shù)運(yùn)動員為了提高運(yùn)動成績需要同時進(jìn)行肌肉力量和耐力的訓(xùn)練。

作為周期訓(xùn)練的一部分，在同一個時期既進(jìn)行耐力素質(zhì)的訓(xùn)練，又進(jìn)行力量素質(zhì)的訓(xùn)練，即是同步訓(xùn)練（concurrent training）。在同步訓(xùn)練中，高水平的耐力訓(xùn)練與單獨(dú)進(jìn)行抗阻訓(xùn)練相比，肌肉力量、爆發(fā)力和肌肉量在某種程度上出現(xiàn)下降。然而，與單獨(dú)進(jìn)行有氧訓(xùn)練相比，同步訓(xùn)練對有氧能力具有顯著的提高 。故把二者之間的相互作用稱為“同步訓(xùn)練干擾效應(yīng)”。為了進(jìn)一步利用同步訓(xùn)練的有效性，降低同步訓(xùn)練的干擾的影響，從分子生物學(xué)的角度來探討不同收縮刺激之間相互干擾的的機(jī)制是十分必要的。

1 同步訓(xùn)練對力量和耐力的影響及因素

大量的研究集中在同步訓(xùn)練中的耐力訓(xùn)練時間、強(qiáng)度、運(yùn)動類型、間歇時間以及營養(yǎng)補(bǔ)充對力量的影響。

1.1 訓(xùn)練周期對力量的影響

早在1980年，Hickson 已證明，未受過訓(xùn)練的男性同時進(jìn)行力量和耐力訓(xùn)練10周，在剛開始的7周中同步訓(xùn)練和力量訓(xùn)練都促進(jìn)力量的提高，第8～9周時同步訓(xùn)練出現(xiàn)平臺期，接著力量出現(xiàn)下降，呈現(xiàn)出明顯的時間特征。他把這種同步訓(xùn)練中出現(xiàn)的力量削弱的現(xiàn)象稱為“干擾效應(yīng)”，并認(rèn)為高強(qiáng)度的耐力運(yùn)動抑制了長期力量訓(xùn)練帶來的適應(yīng)，之后的研究證實(shí)了該結(jié)論。（圖1）

1.2 耐力訓(xùn)練強(qiáng)度對力量的影響

有學(xué)者通過meta分析，認(rèn)為耐力訓(xùn)練對力量素質(zhì)的負(fù)面影響取決于訓(xùn)練的頻率和持續(xù)時間，當(dāng)訓(xùn)練的頻率，強(qiáng)度和訓(xùn)練時間降低后（頻率＜3次/周，強(qiáng)度＜80%VO2max），這種干擾效應(yīng)也出現(xiàn)降低，說明同步訓(xùn)練在一定程度上力量和耐力是可以同時增加的，提示我們在訓(xùn)練時適當(dāng)調(diào)整這些因素減少同步訓(xùn)練的干擾效應(yīng)。

Hawley證明抗阻訓(xùn)練激活的雷帕霉素靶蛋白復(fù)合體1（mTORC1）會在自行車訓(xùn)練后消失，并且力量訓(xùn)練后進(jìn)行沖刺跑訓(xùn)練會使mTOR活性降到基線水平 ，但是，如果把沖刺跑換成中等強(qiáng)度的自行車訓(xùn)練，mTORC1的活性無顯著性差異。這就提示耐力訓(xùn)練的強(qiáng)度是影響同步訓(xùn)練干擾效應(yīng)的一個關(guān)鍵因素。說明，只有在高強(qiáng)度，高頻率的有氧訓(xùn)練參與是才會出現(xiàn)干擾效應(yīng)。

1.3 耐力訓(xùn)練類型對力量的影響

此外，運(yùn)動方式可能對這種干擾效應(yīng)也產(chǎn)生很大的影響。比如，與自行車訓(xùn)練相比，跑步對力量的發(fā)展有更強(qiáng)的消極影響，可能跑步時的離心收縮伴隨有肌肉的損傷。值得注意的是，在同步訓(xùn)練時有氧能力不僅不會受到影響，反而會得到提高，短時耐力（4～8min）和長時耐力（＞80min）都得到提高。

2 同步訓(xùn)練中干擾效應(yīng)的分子機(jī)制

研究證明，與單純的力量訓(xùn)練相比，同步訓(xùn)練降低了肌肉力量/體積，但是其中的機(jī)制還不清楚。運(yùn)動能力和肌肉形態(tài)的變化還不能解釋這兩種訓(xùn)練模式如何造成這些適應(yīng)性變化的。在需要同時進(jìn)行力量和耐力提高時，分子生物學(xué)上的變化可能提供有價值的信息。

由于肌肉蛋白合成是以mTORC1為中介的，mTORC1的靶向機(jī)制被認(rèn)為在收縮誘導(dǎo)的肌肉蛋白合成增加中起關(guān)鍵作用。mTOR信號通路是通過相關(guān)蛋白影響翻譯：mTOR/70 kDa核糖體蛋白S6激酶（S6K）和真核啟動因子結(jié)合蛋白（4E-BP）影響蛋白的翻譯 。耐力訓(xùn)練對力量素質(zhì)的干擾最終是通過抑制肌肉蛋白的合成來實(shí)現(xiàn)的，所以耐力訓(xùn)練信號通路過程中所涉及的所有的信號分子中的一個或多個抑制了mTORC1的活化，并限制了骨骼肌的合成。

目前有2種假設(shè)解釋了這種干擾效應(yīng)的分子機(jī)制。其中一種假設(shè)通路為耐力運(yùn)動對機(jī)體的刺激引起了能量代謝物質(zhì)ATP/AMP的比值的變化并激活了AMPK途徑，AMPK信號通路的級聯(lián)反應(yīng)被認(rèn)為是同步訓(xùn)練中耐力訓(xùn)練引起降低肌肉肥大和力量的關(guān)鍵通路。AMPK直接抑制mTORC1或者通過激活其下游信號物質(zhì)薯球蛋白（TSC2）并最終抑制mTORC1，通過這2種方式抑制了mTORC1的活化。另外一種方式是耐力訓(xùn)練能夠激活沉默信息調(diào)節(jié)因子（SIRT1）。SIRT1如AMPK一樣也能夠以運(yùn)動強(qiáng)度依賴的方式被代謝應(yīng)激激活，而且SIRT1能夠抑制mTOR活性，所以，高強(qiáng)度運(yùn)動后mTOR的抑制時SIRT1直接介導(dǎo)的。干擾效應(yīng)的信號通路如圖2所示。

圖1 同步訓(xùn)練中的訓(xùn)練周期對力量素質(zhì)的影響

此外，PGC-1α是一種運(yùn)動應(yīng)答轉(zhuǎn)錄共激活因子，被認(rèn)為是氧化代謝和線粒體生成的主要調(diào)節(jié)者，促進(jìn)了耐力訓(xùn)練中的骨骼肌適應(yīng)過程。PGC-1α4在骨骼肌中高表達(dá)，在抗阻訓(xùn)練引起的適應(yīng)性反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。這些蛋白激活I(lǐng)GF-1的表達(dá)，同時抑制肌生成抑制蛋白的表達(dá)。

Babcock做了迄今為止唯一的一項(xiàng)研究，在同步訓(xùn)練的背景下，有氧訓(xùn)練是否減弱了衛(wèi)星細(xì)胞對肌肉肥大的反應(yīng)。他們們發(fā)現(xiàn)常規(guī)的抗阻訓(xùn)練后肌纖維的衛(wèi)星細(xì)胞密度在4天恢復(fù)后增加38%，但是抗阻訓(xùn)練后立即進(jìn)行90min（60%Wmax）自行車運(yùn)動后完全抑制了這種效應(yīng)。

雖然在過去的幾十年中，對運(yùn)動如何激活細(xì)胞，分子和生物學(xué)通路上取得了重大的突破，但是，對產(chǎn)生專項(xiàng)運(yùn)動能力的效應(yīng)的證據(jù)還需要進(jìn)一步的研究。當(dāng)考慮到抗阻或有氧訓(xùn)練誘導(dǎo)的細(xì)胞信號級聯(lián)反應(yīng)的多樣性，復(fù)雜性時，選擇幾種蛋白來解釋這種干擾作用是不太可能的。隨著各種生物組學(xué)的研究和生物信息學(xué)的應(yīng)用，需要通過多重整合的研究來解釋同步訓(xùn)練中的干擾效應(yīng)。

圖2 同步訓(xùn)練中耐力訓(xùn)練對力量素質(zhì)干擾效應(yīng)的可能分子機(jī)制

3 結(jié)論與建議

根據(jù)以上討論的同步訓(xùn)練中的分子機(jī)制，同步訓(xùn)練中的耐力訓(xùn)練對抗阻訓(xùn)練誘導(dǎo)的肌肉肥大和力量提高具有干擾效應(yīng)?？梢詮挠?xùn)練的角度來進(jìn)行最大化同步訓(xùn)練。需要評估同步訓(xùn)練的適應(yīng)和運(yùn)動表現(xiàn)的分子應(yīng)答特異性和時間特征。建議個體在不同的時間進(jìn)行不同模式的訓(xùn)練，從而避免同步訓(xùn)練中的干擾效應(yīng)。如（1）在安排同步訓(xùn)練時，高強(qiáng)度耐力訓(xùn)練優(yōu)先進(jìn)行，并保證有3h的恢復(fù)時間，目的是讓AMPK，SIRT1活性回到基礎(chǔ)值，再進(jìn)行力量訓(xùn)練，避免對肌肉力量的負(fù)面影響。（2）同步訓(xùn)練安排的周期不宜過長，最好在8周以內(nèi)。（3）同步訓(xùn)練中安排的耐力是低強(qiáng)度的訓(xùn)練.

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G804.7

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1674-151X（2017）20-015-02

10.3969/j.issn.1674-151x.2017.20.007

投稿日期：2017-08-13

李高華（1982—），講師,在讀博士研究生。研究方向：運(yùn)動與健康促進(jìn)。