摘要：腦震蕩不僅在急性期內(nèi)對腦功能產(chǎn)生影響，重復(fù)性腦震蕩還可能導(dǎo)致長期的神經(jīng)退行性病變，如阿爾茨海默病、帕金森病和慢性創(chuàng)傷性腦病（CTE）。本研究系統(tǒng)分析了腦震蕩的病理機制，包括機械損傷、代謝紊亂、血腦屏障功能障礙及神經(jīng)炎癥反應(yīng)，探討了其與神經(jīng)退行性疾病的關(guān)聯(lián)。此外，通過流行病學(xué)調(diào)查，揭示了職業(yè)運動員中神經(jīng)退行性疾病的高發(fā)風(fēng)險，強調(diào)了腦震蕩的累積效應(yīng)及其對長期健康的影響。研究結(jié)果對制定有效的預(yù)防和干預(yù)措施具有重要意義。

關(guān)鍵詞：腦震蕩，神經(jīng)退行性疾病，阿爾茨海默病

Concussion and Neurodegenerative Disease in Athletes

Meng Qingfeng and Zhang Guoqing *

（Jilin Normal University， Jilin Siping City 136000 China）

Abstract： Concussion affects brain function acutely and repetitive concussions can lead to long-term neurodegenerative diseases like Alzheimer's， Parkinson's， and chronic traumatic encephalopathy （CTE）. This study analyzes concussion mechanisms， including mechanical damage， metabolic dysfunction， blood-brain barrier disruption， and neuroinflammation， and explores their links to neurodegenerative diseases. Epidemiological studies reveal high risks of these diseases in professional athletes， highlighting the cumulative effects of concussions on long-term health. The findings underscore the need for effective prevention and intervention strategies.

Keywords： Concussion， Neurodegenerative Disease， Alzheimer's

引言

近年來，隨著競技體育的發(fā)展和大眾健身熱潮的興起，運動引起的腦震蕩問題逐漸進(jìn)入公眾視野，成為運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要研究課題。腦震蕩是一種由于外力作用引起的腦功能暫時性紊亂，其發(fā)病機制復(fù)雜，涉及機械沖擊、代謝紊亂、神經(jīng)炎癥等多個方面。盡管腦震蕩在急性期內(nèi)通常不會導(dǎo)致明顯的結(jié)構(gòu)性損傷，但其長期效應(yīng)，尤其是在重復(fù)性腦震蕩的情況下，可能對大腦健康造成深遠(yuǎn)影響。這一問題不僅影響運動員的職業(yè)生涯，也對其退役后的生活質(zhì)量構(gòu)成潛在威脅[1]。

大量研究表明，反復(fù)的腦震蕩與多種神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生密切相關(guān)，包括阿爾茨海默病、帕金森病和慢性創(chuàng)傷性腦病（Chronic Traumatic Encephalopathy， CTE）等[2]。這些疾病的病理特征包括Tau蛋白的異常磷酸化和聚集、神經(jīng)元丟失及腦組織的萎縮。尤其是CTE，其發(fā)病與職業(yè)運動員長期遭受的腦震蕩歷史有顯著關(guān)聯(lián)，其臨床表現(xiàn)包括認(rèn)知障礙、行為異常及情感失調(diào)等。然而，目前關(guān)于腦震蕩與神經(jīng)退行性疾病之間的因果關(guān)系及其潛在機制的研究尚不完全明晰，亟需進(jìn)一步的深入探索。

綜上所述，運動引起的腦震蕩與神經(jīng)退行性疾病的關(guān)聯(lián)研究，既是運動醫(yī)學(xué)的重要課題，也是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。未來的研究應(yīng)繼續(xù)深化對腦震蕩病理機制的探索，致力于發(fā)現(xiàn)更多的干預(yù)靶點及治療策略，以期更好地保護運動員的神經(jīng)健康。

1 運動引起的腦震蕩機制及其生理效應(yīng)

運動引起的腦震蕩是一種復(fù)雜的病理生理現(xiàn)象，其主要機制包括機械損傷、代謝紊亂、血腦屏障功能障礙及神經(jīng)炎癥反應(yīng)。這些機制相互作用，導(dǎo)致腦組織的功能性和結(jié)構(gòu)性改變。

首先，機械損傷是腦震蕩的直接原因。在高強度的運動中，頭部受到外力沖擊或急劇的加速減速運動，導(dǎo)致腦組織內(nèi)部發(fā)生剪切力，進(jìn)而引發(fā)軸突損傷[1]。軸突損傷是腦震蕩的典型特征之一，這種損傷會中斷神經(jīng)信號的傳遞，影響腦功能。此外，腦震蕩還可能導(dǎo)致微小的腦出血，這些出血點會進(jìn)一步加重腦組織的損傷。

其次，腦震蕩后的代謝紊亂是引發(fā)一系列生理效應(yīng)的關(guān)鍵因素。研究表明，腦震蕩會導(dǎo)致神經(jīng)元內(nèi)鈣離子水平升高，過量的鈣離子進(jìn)入神經(jīng)元會激活一系列酶，導(dǎo)致細(xì)胞膜和細(xì)胞器的損傷[2]。同時，腦震蕩還會引起能量代謝危機，神經(jīng)元的葡萄糖利用效率降低，ATP生成減少，導(dǎo)致細(xì)胞能量不足，進(jìn)而影響神經(jīng)元的正常功能和存活。

血腦屏障功能障礙也是腦震蕩的一個重要病理機制。正常情況下，血腦屏障能有效阻止血液中的有害物質(zhì)進(jìn)入腦組織。然而，腦震蕩會增加血腦屏障的通透性，使得炎癥因子和毒性物質(zhì)滲入腦內(nèi)，造成腦組織的進(jìn)一步損傷[3]。神經(jīng)炎癥反應(yīng)在腦震蕩后的生理效應(yīng)中也扮演著重要角色。腦震蕩會激活腦內(nèi)的微膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞，釋放大量的炎癥因子如細(xì)胞因子和趨化因子。這些炎癥因子不僅直接損傷神經(jīng)元，還會通過激活其他免疫細(xì)胞，放大炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致神經(jīng)元的持續(xù)性損傷[4]。慢性炎癥反應(yīng)被認(rèn)為是腦震蕩后長期神經(jīng)退行性變化的重要原因之一。

最后，腦震蕩的生理效應(yīng)還涉及到腦內(nèi)血流變化和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重塑。腦震蕩會導(dǎo)致局部腦血流減少，影響腦組織的氧供和營養(yǎng)供給，進(jìn)而影響神經(jīng)元的功能。此外，腦震蕩還會引起神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重塑，改變神經(jīng)信號的傳遞路徑，影響認(rèn)知功能和運動協(xié)調(diào)[5]。

綜上所述，運動引起的腦震蕩機制復(fù)雜，涉及機械性損傷、代謝紊亂、血腦屏障功能障礙及神經(jīng)炎癥反應(yīng)等多個方面。深入理解這些機制，有助于制定更有效的預(yù)防和干預(yù)措施，以減少腦震蕩對運動員健康的長期影響。

2 腦震蕩的累積效應(yīng)與長期腦損傷

腦震蕩作為一種常見的運動損傷，其累積效應(yīng)及其導(dǎo)致的長期腦損傷已成為近年來研究的熱點。多次腦震蕩不僅會對大腦的功能和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著影響，還可能引發(fā)一系列神經(jīng)退行性疾病。

首先，多次腦震蕩會導(dǎo)致大腦功能的累積性損傷。研究表明，反復(fù)的腦震蕩會對認(rèn)知功能、記憶力和執(zhí)行功能造成長期的負(fù)面影響。運動員在經(jīng)歷多次腦震蕩后，其認(rèn)知表現(xiàn)明顯下降，表現(xiàn)出記憶力減退、注意力不集中和決策能力減弱等癥狀[6]。這些功能性損傷不僅影響運動員的職業(yè)生涯，還可能對其退役后的日常生活造成困擾。

其次，多次腦震蕩會導(dǎo)致大腦結(jié)構(gòu)的改變。研究發(fā)現(xiàn)，反復(fù)的腦震蕩會引起腦組織的微小損傷，如軸突損傷和腦白質(zhì)的退行性變。這些結(jié)構(gòu)性改變可能是導(dǎo)致功能性損傷的基礎(chǔ)[7]。

最后，腦震蕩的累積效應(yīng)可能引發(fā)慢性創(chuàng)傷性腦病等嚴(yán)重的神經(jīng)退行性疾病。CTE是一種由反復(fù)腦震蕩引起的進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病，其特征性病理變化包括腦內(nèi)Tau蛋白的異常磷酸化和聚集。這種病變不僅會導(dǎo)致認(rèn)知功能的顯著下降，還可能引發(fā)情感和行為障礙。CTE的發(fā)病機制尚不完全明晰，但反復(fù)腦震蕩導(dǎo)致的慢性炎癥和神經(jīng)元損傷被認(rèn)為是其主要病理基礎(chǔ)。

綜上所述，腦震蕩的累積效應(yīng)及其導(dǎo)致的長期腦損傷具有顯著的臨床意義和公共衛(wèi)生價值。深入理解腦震蕩的累積機制，有助于制定更有效的預(yù)防和干預(yù)措施，以減少腦震蕩對運動員和普通人群健康的長期影響。

3 運動員群體中神經(jīng)退行性疾病的流行病學(xué)調(diào)查

近年來，隨著對腦震蕩及其長期影響的研究逐步深入，運動員群體中神經(jīng)退行性疾病的流行病學(xué)調(diào)查成為一個重要的研究領(lǐng)域。研究表明，參加高強度接觸性運動的職業(yè)運動員罹患神經(jīng)退行性疾病的風(fēng)險顯著增加。

首先，多項研究表明，前職業(yè)足球運動員中神經(jīng)退行性疾病的死亡率明顯高于普通人群。Mackay等人[8]（2019）在對前蘇格蘭職業(yè)足球運動員的回顧性隊列研究中發(fā)現(xiàn)，這些運動員的神經(jīng)退行性疾病死亡率是普通人群的三倍多，尤其是阿爾茨海默病和帕金森病的發(fā)病率顯著升高。這些發(fā)現(xiàn)表明，長期參與接觸性運動可能會增加運動員患神經(jīng)退行性疾病的風(fēng)險。

其次，輕度創(chuàng)傷性腦損傷（MTBI）與多種神經(jīng)退行性疾病之間存在關(guān)聯(lián)。雖然MTBI的風(fēng)險較重度創(chuàng)傷性腦損傷（TBI）低，但重復(fù)性的輕度腦震蕩仍可能導(dǎo)致長期的神經(jīng)退行性病變，如慢性創(chuàng)傷性腦?。–TE）。

此外，退役運動員中神經(jīng)退行性疾病的生物標(biāo)志物并未顯著升高，盡管這些運動員自報告職業(yè)生涯中經(jīng)歷了多次腦震蕩。這一發(fā)現(xiàn)提示，雖然多次腦震蕩對運動員的長期健康有潛在影響，但目前通過血液標(biāo)志物檢測神經(jīng)退行性疾病的工具尚未能準(zhǔn)確反映這一風(fēng)險[9]。

總結(jié)而言，現(xiàn)有的流行病學(xué)研究表明，職業(yè)運動員尤其是從事高強度接觸性運動的運動員，其神經(jīng)退行性疾病的風(fēng)險顯著高于普通人群。這些研究強調(diào)了腦震蕩的累積效應(yīng)和長期健康風(fēng)險，進(jìn)一步驗證了加強運動員腦震蕩預(yù)防和管理的重要性。

4 腦震蕩與神經(jīng)退行性疾病的病理聯(lián)系

腦震蕩作為一種輕度創(chuàng)傷性腦損傷，其與神經(jīng)退行性疾病之間的病理聯(lián)系逐漸受到重視。腦震蕩后發(fā)生的一系列病理變化可能引發(fā)或加速神經(jīng)退行性病變。

首先，Tau蛋白的異常磷酸化是腦震蕩后常見的病理特征之一。重復(fù)性腦震蕩會導(dǎo)致Tau蛋白聚集，形成神經(jīng)纖維纏結(jié)（NFTs），這些纏結(jié)主要集中在大腦皮質(zhì)的深部和周圍血管區(qū)[6]。這種Tau蛋白的異常磷酸化和聚集在慢性創(chuàng)傷性腦?。–TE）中尤為明顯。

其次，神經(jīng)炎癥反應(yīng)在腦震蕩后也起重要作用。腦震蕩會激活微膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞，釋放大量炎癥因子，這些炎癥因子不僅損傷神經(jīng)元，還會引發(fā)慢性炎癥反應(yīng)[2]。持續(xù)的炎癥反應(yīng)被認(rèn)為是神經(jīng)退行性疾病發(fā)生的關(guān)鍵因素之一。

氧化應(yīng)激也是腦震蕩與神經(jīng)退行性疾病之間的重要病理機制。腦震蕩后會產(chǎn)生大量活性氧（ROS），這些活性氧不僅直接損傷細(xì)胞膜和DNA，還通過激活一系列下游信號通路，加劇神經(jīng)元的損傷。氧化應(yīng)激反應(yīng)的持續(xù)存在可能導(dǎo)致長期的神經(jīng)退行性病變。

此外，腦震蕩與帕金森病之間的關(guān)聯(lián)也逐漸明朗。重復(fù)性腦震蕩可能通過引發(fā)α-突觸核蛋白的異常聚集，導(dǎo)致帕金森病的病理變化。α-突觸核蛋白的異常聚集破壞神經(jīng)元正常功能，并通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，加速神經(jīng)元死亡。

綜上所述，腦震蕩與神經(jīng)退行性疾病之間的病理聯(lián)系主要包括Tau蛋白異常磷酸化、神經(jīng)炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激和蛋白質(zhì)異常聚集等機制。深入研究這些機制，有助于揭示腦震蕩與神經(jīng)退行性疾病的病理聯(lián)系，為預(yù)防和治療這些疾病提供新的思路和策略。

5 研究結(jié)論

運動引起的腦震蕩不僅在短期內(nèi)對腦功能造成影響，其長期效應(yīng)尤為顯著。重復(fù)性腦震蕩通過機械損傷、代謝紊亂、血腦屏障功能障礙及神經(jīng)炎癥反應(yīng)等多種機制，引發(fā)大腦的結(jié)構(gòu)性和功能性改變。這些病理變化包括Tau蛋白的異常磷酸化、神經(jīng)元丟失及腦組織的萎縮，進(jìn)而可能導(dǎo)致阿爾茨海默病、帕金森病和慢性創(chuàng)傷性腦病等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生。

進(jìn)一步研究腦震蕩與神經(jīng)退行性疾病的病理聯(lián)系，對于理解其發(fā)病機制和制定有效的預(yù)防和治療策略具有重要意義。這些機制的深入研究將為保護運動員的神經(jīng)健康和提高他們的生活質(zhì)量提供新的思路和策略。

參考文獻(xiàn)

[1] Smith G， Morgans A， Taylor D M， et al. Use of the human dive reflex for the management of supraventricular tachycardia： a review of the literature[J]. Emergency medicine journal： EMJ， 2012， 29（8）： 611-616.

[2] Giza C C， Hovda D A. The new neurometabolic cascade of concussion[J]. Neurosurgery， 2014， 75 Suppl 4（0 4）： S24-33.

[3] Shahim P， Tegner Y， Wilson D H， et al. Blood Biomarkers for Brain Injury in Concussed Professional Ice Hockey Players[J]. JAMA Neurology， 2014， 71（6）： 684-692.

[4] Mez J， Daneshvar D H， Kiernan P T， et al. Clinicopathological Evaluation of Chronic Traumatic Encephalopathy in Players of American Football[J]. JAMA， 2017， 318（4）： 360-370.

[5] Steenerson K， Starling A J. Pathophysiology of Sports-Related Concussion[J]. Neurologic Clinics， 2017， 35（3）： 403-408.

[6] M. Gaetz D G H Weinberg. Electrophysiological evidence for the cumulative effects of concussion[J]. Brain Injury， 2000， 14（12）： 1077-1088.

[7] Shultz S R， Bao F， Omana V， et al. Repeated Mild Lateral Fluid Percussion Brain Injury in the Rat Causes Cumulative Long-Term Behavioral Impairments， Neuroinflammation， and Cortical Loss in an Animal Model of Repeated Concussion[J]. Journal of Neurotrauma， 2012， 29（2）： 281-294.

[8] Mackay Daniel F.， Russell Emma R.， Stewart Katy， et al. Neurodegenerative Disease Mortality among Former Professional Soccer Players[J]. New England Journal of Medicine， 2019， 381（19）： 1801-1808.

[9] Swann O J， Turner M， Heslegrave A， et al. Fluid biomarkers and risk of neurodegenerative disease in retired athletes with multiple concussions： results from the International Concussion and Head Injury Research Foundation Brain health in Retired athletes Study of Ageing and Impact-Related Neurodegenerative Disease （ICHIRF-BRAIN study）[J]. BMJ Open Sport amp; Exercise Medicine， 2022， 8（3）： e001327.