不同運動項目干預對甲卡西酮戒斷者健康水平和神經生物學機能的影響

劉楊子純，韓雨梅，孟林盛，呂 慧，董 晉，盧 紅

1 前言

中國戒毒委員會統(tǒng)計表明：截至2019年底，全國現有吸毒人員214．8萬名。盡管中國治理毒品濫用取得了一定成效，但合成毒品濫用仍呈蔓延之勢[1]。甲卡西酮是一種合成毒品，其化學成分與苯丙胺相似，作用于中樞神經產生興奮效果。據藥物濫用監(jiān)測數據顯示[2]：新型毒品甲卡西酮濫用數量增長迅猛，其濫用者主要來自山西，占總數的98．0%。近年來濫用甲卡西酮導致死亡的案例愈發(fā)引起社會關注，為此尋找安全、長期、有效的戒斷療法迫在眉睫。

運動干預被認為是一種潛在的戒毒新療法，可能發(fā)展成為戒毒的一個獨立或重要的輔助手段[3]。運動鍛煉可以增加血液流動，防治高血壓，提高血管舒縮功能，增強關節(jié)靈活度和穩(wěn)定性，增強肌力、緩解疼痛[4]。適度運動可促進人體肌肉生成、降低脂肪含量，提高機體水、蛋白質和無機鹽水平;同時，運動對腦細胞中的神經遞質和神經肽類物質也會產生積極影響，進而改善人體的心理健康水平[5]。研究發(fā)現：長期堅持科學有節(jié)律的運動，能有效控制強戒人員稽延性戒斷綜合癥，提高其心理健康水平，降低復吸率，有助于其盡早回歸社會[6]。

目前我國強制隔離戒毒和社區(qū)康復缺乏針對性的藥物依賴和復吸預防的有效治療和干預手段[7]。隨著體育與醫(yī)學的日益交叉融合，藥物依賴者的運動干預精準治療已成為廣泛關注的研究熱點。然而，不同運動項目干預對甲卡西酮戒斷者身心健康的促進效應及其機制尚不明確。因此，本研究以項群理論作為分組依據，根據不同項群特點選取4種不同的運動項目干預，對甲卡西酮戒斷者運動干預前后的身體健康水平和神經生物學機能進行檢測評價，篩選最佳的運動干預項目并闡釋其作用機制，為甲卡西酮戒斷者運動療法的理論與實踐研究提供參考。

2 研究方法

2．1 研究對象

按整體分層抽樣方法，選取山西省長治大辛莊強制隔離戒毒所200名男性甲卡西酮戒斷者為實驗篩選對象。為保證在運動中的安全性及有效性，進行運動前先篩查。篩查方案參照美國運動醫(yī)學會(ACSM)和美國心臟協(xié)會(AHA)發(fā)布的指南，分為自我篩查、醫(yī)學篩查和健康體適能測試3個部分。

(1)自我篩查：主要采用體力準備活動問卷(PAR-Q)[8]和運動前篩查問卷的調查法[9](包括病史、癥狀及體征、用藥史和過敏史、家族史、體力活動及運動習慣等其他健康問題)。

(2)醫(yī)學篩查：主要包括體格檢查和實驗室檢查。體格檢查主要包括體重、身高、體溫、血壓、心率、肺部檢查、心臟檢查、腹部檢查、下肢檢查、皮膚檢查、骨關節(jié)檢查和神經功能的檢查;實驗室檢查主要包括血液、尿液常規(guī)、血脂和血糖檢查。

(3)健康體適能測試：包括心肺耐力、身體成分、肌肉力量、肌肉耐力和柔韌性。

根據上述篩查標準，選取了150名研究對象，甲卡西酮戒斷者簽署知情同意書并自愿參加本實驗。賽進行練習;

(4)太極拳組：采用24式太極拳的單個動作學習與全套演練相結合的訓練方式。

2．2．2 運動方案按照訓練計劃對運動組的120名強戒人員進行為期24周的運動干預實驗。按適應階段(2周)、平衡階段(14周)、提高階段(8周)進行具體訓練;運動頻率為每次45min，每天一次，每周訓練5天。由戒毒所工作人員組織，具體訓練方案的實施由山西大學體院學院和長治醫(yī)學院公共體育部的專業(yè)老師指導訓練。

運動強度的設定以美國運動醫(yī)學會針對健康成年人的有氧運動強度的分級標準(ACSM)為指導[8]。戒斷者在運動時的心率控制在其最大心率的60% ～70%，約為110～150次/min，最大心率用220-年齡來計算。實驗研究流程如圖1所示。

圖1 實驗流程圖

表1 研究對象基本情況(n=150)

2．2 實驗分組與運動方案

2．2．1 實驗分組將符合篩選標準的150名甲卡西酮戒斷者分為對照組與運動組。運動組根據運動項目隨機分為健美操組、體適能組、籃球組和太極拳組，每組30人，共5組;對照組參加常規(guī)的戒斷矯治活動，不進行任何形式的體育鍛煉。運動組在常規(guī)戒斷矯治活動的基礎上進行24周的運動干預。對照組和運動組人員吸毒史和體質指數無統(tǒng)計學差異。4種不同運動項目分別為：

(1)健美操組：采用大眾健身操(一級和二級)，結合踏板操進行練習;

(2)體適能組：主要采用敏捷訓練、力量訓練、爆發(fā)力訓練等組合訓練方式;

(3)籃球組：采用基礎的籃球基本動作結合比

2．3 運動干預注意事項

(1)第一周干預時，每次練習控制在1h內，注意戒斷者的身體反應。如果很累，應讓其在規(guī)定區(qū)域內適當休息。

(2)干預時，以戒斷者練習為主，講解為輔。指導者主要起內容、時間安排和組織協(xié)調作用。

(3)每次練習后加強自我監(jiān)督，根據主觀反映情況分析戒斷者對運動負荷的適應能力。當出現狀態(tài)不良時，對運動負荷做出調整。

(4)每次練習，務必寫好運動方案，有練習內容、時間、組織等。主項練習時間保證有30min，素質練習在20min內(包括練習間歇)。對于身體素質練習，不斷改變練習方式和內容，保證練習效果。

(5)注意處理與戒斷者、警官之間的關系，避免不愉快事件發(fā)生，并注意自身安全。

(6)干預過程中，戒斷者出現身體不適時，應第一時間讓其停下來，問清原因，并告知負責民警。

2．4 指標測定

2．4．1 健康水平測定

(1)體成分分析儀器采用體成分分析儀(Inbody720型，韓國Biospace公司)，通過生物抗阻法解析數據。測試主要包括體成分、BMI指數和健康評分三部分。

體成分項目包括：體重、體脂肪量、骨骼肌量、身體水分、蛋白質量和無機鹽量。

BMI：指身體質量指數(Body Mass Index，BMI)。BMI=體重(kg)/身高(m)2。

健康評分：分析儀通過對涉及健康的危險性因素進行分析，得出影響健康的綜合因素的評價報告;(2)生理機能指標分別采用血糖儀(卓越型，德國羅氏診斷有限公司)、血壓計(HEM-7012型，日本歐姆龍公司)和便攜式血乳酸儀(LT-1710型，上海伊曼國際貿易有限公司)對血糖、血壓和血乳酸指標進行測定。

2．4．2 神經生物學機能測定神經生物學機能的測定使用酶標分析儀測定(DNM-9606型，北京普朗新技術有限公司)。測試包括血漿皮質醇、5-羥色胺和腦源性神經營養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor，BDNF)三項指標。

血液收集：分別取運動干預開始前一天和結束后一天的清晨空腹狀態(tài)下靜脈血5ml，抗凝管收集后離心取上清，-80℃保存?zhèn)溆?血漿皮質醇、5-羥色胺和BDNF的測定采用ELISA試劑盒進行。

2．5 數理統(tǒng)計

3 研究結果

3．1 不同運動項目干預前后甲卡西酮戒斷者健康水平的變化

3．1．1 運動干預后甲卡西酮戒斷者健康水平的變化由表2可知，經過24周的運動干預，與對照組相比，運動組骨骼肌量、身體水分、蛋白質量和無機鹽量略有提高，但沒有顯著性差異;BMI指數、血糖和血壓略有下降，但沒有顯著性差異;體重、血乳酸和健康評分指標具有顯著性差異(P﹤0．05);體脂肪量具有極顯著差異(P﹤0．01)。上述結果表明：盡管體成分評價指標中僅有體重和體脂肪含量具有顯著差異，但整體健康評分運動組顯著高于對照組。提示運動組的健康狀態(tài)向更良好的方面發(fā)展。

表2 運動干預后甲卡西酮戒斷者健康水平的變化

3．1．2 不同運動項目干預后甲卡西酮戒斷者健康水平的變化與運動干預前相比，24周后各運動組骨骼肌量、身體水分、血糖和血壓均無顯著性改變，體脂肪量均顯著下降，健康評分均呈現極顯著性提高(P﹤0．01);體適能組體重顯著下降(P﹤0．01);體適能組和太極拳組蛋白質含量顯著增加(P﹤0．01);健美操組和太極拳組無機鹽含量顯著增加且BMI比值顯著下降(P﹤0．01)，見表3。

表3 不同運動項目干預后甲卡西酮戒斷者健康水平的變化

如圖2所示，籃球組24周后體重、體脂肪量和BMI比值均顯著下降，蛋白質含量、無機鹽含量和血乳酸水平顯著增加，健康評分變化顯著。提升幅度居運動組之首，高達12．08%。

圖2 籃球組運動干預后甲卡西酮戒斷者健康水平的變化

3．2 不同運動項目干預前后甲卡西酮戒斷者神經生物學機能的變化

3．2．1 運動干預后甲卡西酮戒斷者神經生物學機能的變化經過24周的運動干預，與對照組相比，運動組血清皮質醇、BDNF含量略有提高，但均無統(tǒng)計學意義;而血清5-羥色胺含量極顯著性增加(P ﹤0．01)。

表4 運動干預后甲卡西酮戒斷者神經生物學機能的變化

3．2．2 不同運動項目干預后甲卡西酮戒斷者神經生物學機能的變化如圖3所示，所有運動干預組24周后血清5-羥色胺含量均顯著增加(P﹤0．01)。健美操組增加最為顯著，運動后增加20．82倍。

圖3 不同運動項目干預后甲卡西酮戒斷者5-羥色胺的變化

4 討論

4．1 運動干預對甲卡西酮戒斷者健康水平的影響

山西省長治地區(qū)甲卡西酮藥物濫用形勢嚴峻。調查表明甲卡西酮濫用會對軀體自主神經系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等產生深刻影響[10]。大量攝入甲卡西酮會導致欣快、狂躁、肌肉抽搐等癥狀，伴隨營養(yǎng)不良、體重減輕、抑郁心境、焦慮等副作用，導致一系列生理、心理損害問題[11]。本研究討論的健康水平包括身體成分和生理機能兩方面。身體成分是反映人體內部結構比例特征的指標，體成分的不均衡將會導致肥胖、營養(yǎng)不良、骨質疏松、浮腫等一系列有害身體的健康問題;生理機能主要通過血糖、血壓和血乳酸三項指標進行評價。

研究證實，運動干預可以增強藥物戒斷者體質、改善心理疾病、減少對毒品的依賴性，具有普適性、可操作性、綠色無副作用等優(yōu)點[12]。本研究中，與對照組相比，運動組體重和體脂肪量顯著下降，表明運動干預對甲卡西酮戒斷者減重和減脂的效果良好。由于運動組骨骼肌量和蛋白質量沒有顯著變化，因此體重減少的原因主要源于體脂肪含量的下降。經過24周的運動干預，運動組的健康評分顯著高于對照組，表明運動干預對甲卡西酮戒斷者的身體成分和健康水平產生了積極顯著的影響。運動組次日晨血乳酸水平顯著高于對照組，提示受試者運動過程中糖無氧酵解供能比例增加，乳酸代謝增強。

4．1．1 籃球運動對甲卡西酮戒斷者健康水平的影響籃球運動是一種可以加速人體脂肪分解，促進能量代謝，提高身體機能，增強靈活性的有氧運動項目。此項目結合了集體性和對抗性特點，不僅能夠幫助戒斷者提高健康水平，同時可以體現團隊合作性，對轉變消極觀念、自我激勵、促進身心恢復健康都具有顯著的效果[13]。

BMI是目前國際上常用的衡量人體胖瘦程度以及身體健康狀況的指標。在健康人群中，BMI指數的正常范圍是18．5～23．9。本研究中，甲卡西酮戒斷者BMI指數較健康人群偏高，屬于超重水平。研究顯示，毒品依賴者BMI超標可能會增加糖尿病和心臟病等疾病發(fā)生的風險[14，15]。趙振虎等研究發(fā)現，對戒毒矯治者實施12周的有氧運動干預，可使受試者BMI得到顯著改善[16]。本研究結果顯示：24周籃球運動干預后，甲卡西酮戒斷者體重和體脂肪量顯著下降(P﹤0．01)，蛋白質量、無機鹽量顯著升高(P﹤0．01)，BMI指數趨于正常，健康評分顯著提高。提示籃球組戒斷者的體成分變化最為明顯，產生的效果最好。

本研究中籃球組運動干預后血乳酸水平較干預前顯著提高(P﹤0．05)，表明籃球運動可以促進甲卡西酮戒斷者糖酵解供能比例增加，血乳酸耐受力增強，部分原因也可能在于運動訓練負荷量較大，受試者血乳酸水平尚未完全恢復所致。最新研究顯示：乳酸在改善機體情緒狀態(tài)等方面具有積極的作用。Carrard等人通過給抑郁動物模型外源性補充乳酸，可以對模型動物產生抗抑郁樣作用[17]。因此籃球運動干預后機體乳酸水平升高可能有助于甲卡西酮戒斷者產生積極的情緒體驗，具體機制有待進一步深入研究。

4．1．2 健美操和太極拳運動對甲卡西酮戒斷者健康水平的影響健美操以有氧運動為基礎，包含七種基本步伐并配合手臂動作，運動頻率和強度都易控制[18]，能夠有效地減少脂肪沉積，促進能量代謝，改善身體健康水平;24式太極拳的一系列動作具有提高肢體穩(wěn)定性和靈活性的特點，能夠促進身體各項指標趨于正常，加速新陳代謝，改善健康狀態(tài)。與太極拳相比，健美操動作較為激烈活潑，能量消耗更加明顯。

本研究中，運動干預后健美操組無機鹽含量顯著增加，體脂肪量和BMI指數顯著下降，健康評分明顯增加;太極拳組蛋白質量和無機鹽量明顯增加，體脂肪量和BMI指數顯著下降，健康評分顯著提高。值得注意的是，健美操組的無機鹽含量較太極拳組顯著提高(P﹤0．05)。健美操組和太極拳組的運動方式均為伸展運動，兩組的骨骼肌量在訓練前后的差異不顯著，說明操類運動提高肌肉力量的作用有限。牛心澤通過對60名男性戒毒人員進行為期10周的操類訓練，結果發(fā)現操類運動對男性戒毒人員的肌肉量影響不顯著，與本研究結果相似[19]。健美操可緩解疲勞、保持年輕的體態(tài)，能夠促進人體的血液循環(huán)和新陳代謝作用，有助于甲卡西酮戒斷者保持平穩(wěn)、健康的精神狀態(tài)。同時，太極拳運動可有效促進毒品成癮者心血管功能的恢復。研究顯示12周的太極拳鍛煉可顯著降低收縮壓，改善生命質量[20]。本研究中健美操和太極拳干預后甲卡西酮戒斷者收縮壓和舒張壓的均值均有下降。綜上，健美操和太極拳運動干預有利于甲卡西酮戒斷者改善身體成分，提高健康水平。

4．1．3 體適能運動對甲卡西酮戒斷者健康水平的影響本研究中，甲卡西酮戒斷者的體適能運動干預采用有氧運動、靈敏訓練和力量訓練的組合訓練方式，使戒斷者在練習的過程中充分調動全身肌肉以達到改善健康水平的目的。

24周后體適能組體重和體脂肪量顯著下降，蛋白質量明顯升高，健康評分顯著提高，取得了較好的運動效果。Dolezal等人對甲基苯丙胺戒斷者進行為期8周的運動訓練，發(fā)現有氧運動可為甲基苯丙胺戒斷者的體適能帶來一定的健康效益，在肌力、肌肉耐力以及身體組成方面有顯著改變，并且能夠提高心血管系統(tǒng)的調節(jié)能力[21，22]，與本研究結果類似。

4．2 不同運動項目干預對甲卡西酮戒斷者神經生物學機能的影響

從神經生物學機制來看，毒品成癮是一種表現為持續(xù)性渴求和強迫性覓藥行為的復發(fā)性腦慢病，與大腦獎賞系統(tǒng)受損有關[23]。在導致毒品依賴的過程中，許多神經遞質的分泌水平和功能系統(tǒng)產生了顯著變化[24]。大量研究證實，運動能夠通過改善神經遞質系統(tǒng)的水平與功能從而抑制毒癮發(fā)作。甲卡西酮主要在大腦皮質、紋狀體和部分海馬體發(fā)生作用。當位于中樞和外周神經系統(tǒng)的神經末梢被甲卡西酮刺激時，可釋放出多巴胺(dopamine，DA)、5-羥色胺(5-hydroxytryptamine，5-羥色胺) 等單胺類神經遞質，從而導致神經興奮。

下丘腦-垂體-腎上腺軸(The hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPA or HTPA axis)參與控制應激反應并調節(jié)身體活動。皮質醇是人體腎上腺分泌的人類糖皮質激素之一，在控制情緒以及權衡免疫細胞和炎癥、血管和血壓間的聯系方面具有重要的作用[25]。5-羥色胺作為神經遞質，可能參與痛覺、睡眠和體溫等生理功能的調節(jié)。中樞神經系統(tǒng)5-羥色胺含量及功能異?？赡芘c精神病和偏頭痛等多種疾病的發(fā)病有關[26]。BDNF在中樞神經系統(tǒng)發(fā)育過程中，能促進神經元的生長發(fā)育，并且在認知、學習和記憶形成中都起著重要作用[27]。運動能夠改善人體認知功能，被認為與BDNF的表達增加有關。孫海明等研究發(fā)現，甲基苯丙胺成癮者比海洛因成癮者表現出更多的認知障礙，如語言記憶和社會認知障礙[28]。

研究發(fā)現：甲卡西酮主要作用于大腦前皮質及海馬體，可同時刺激中樞及外周神經系統(tǒng)的神經末梢釋放5-羥色胺[29]。5-羥色胺的濃度在很大程度上決定了大腦神經的興奮性。5-羥色胺的減少導致人體神經興奮性減弱，繼而容易出現抑郁癥的癥狀。動物模型和臨床患者研究均證明，抑郁癥與血清5-羥色胺代謝下降有關，而體育鍛煉具有調節(jié)中樞神經系統(tǒng)功能、改善情緒的作用[30]。3周有氧運動(跑輪)可以顯著改善大鼠因甲基苯丙胺造成的紋狀體多巴胺能神經元和5-羥色胺神經元損傷[31];12周的中等強度有氧運動干預可明顯改善甲基苯丙胺依賴者的焦慮和抑郁癥狀[32]。中等強度的有氧運動可以引起體內激素水平的明顯改變，能夠促進腎上腺素分泌，促進5-羥色胺神經元的激活并刺激多巴胺分泌，體現了體育鍛煉的抗抑郁和抗焦慮的神經生物學作用[33]。本研究中4種運動項目干預后5-羥色胺含量均顯著增加，說明運動干預改善了影響甲卡西酮戒斷者心理健康狀態(tài)的神經生物學物質，可以促進戒斷者對自我不良情緒的控制能力。

研究顯示：可卡因吸食者在戒斷初期會對毒品的渴求度增加且同時伴隨血清皮質醇水平的顯著增高，提示毒品渴求與皮質醇水平呈正相關[34]。然而近期多項研究發(fā)現，通過測定血清中皮質醇反映戒斷者毒品成癮、渴求程度存在一定的局限性[35]，靜脈采血前面臨的壓力會影響腎上腺皮質活動，血液皮質醇會受到晝夜節(jié)律的影響等。Russell E等指出[36]，頭發(fā)皮質醇在取樣、分析檢測等方面具有優(yōu)勢性和可靠性，并且如果采取干預措施促進戒毒康復，可能會使皮質醇水平下降加快[37]。本研究中運動組血清皮質醇水平與對照組相比無顯著性差異，未來的工作可以嘗試采集受試者頭發(fā)樣本進行綜合比對分析。

血清BDNF水平可直接反映中樞神經系統(tǒng)BDNF濃度[38]。最近有研究報道稱當血清 BDNF水平≤1 251．0pg·mL-1時，毒品依賴者戒斷期間出現抑郁癥狀的風險更高[39]。Toups等人的研究顯示有氧運動可以增強抑郁癥受試者BDNF水平和海馬體積，可能是改善抑郁的關鍵手段[40]。本研究中，運動組與對照組血清BDNF水平無顯著性差異，且血清 BDNF水平均高于 1 251．0pg·mL-1，提示甲卡西酮戒斷者無顯著的抑郁傾向，可能與研究對象的選取有關。運動干預可能更利于改善藥物濫用者初期的戒斷癥狀[41]。

綜上所述，從神經生物學機能角度來看，所有運動干預組24周后血清5-羥色胺含量均顯著增加(P﹤0．01)。健美操組增加最為顯著，運動后增加20．82倍，提示健美操鍛煉能夠增強甲卡西酮戒斷者調控情緒和維持平衡心態(tài)的能力，更有利于緩解其焦慮、抑郁和其他不良情緒，產生了最積極的效果。

5 結論

24周的運動干預可以顯著改善甲卡西酮戒斷者的健康水平，提高神經生物學機能，促進身心康復?；@球運動干預提高甲卡西酮戒斷者健康水平的效果最好，而健美操改善神經生物學機能的效果最佳。