冬奧會興奮劑生化分析

黃 森, 林文弢

(1.湖南省體育科學(xué)研究所,湖南 長沙 410082; 2.珠海科技學(xué)院,廣東 珠海 519041)

世界反興奮劑機構(gòu)(WADA)公布的新一期興奮劑禁用清單于2021年1月1日起正式生效,新修訂的《世界反興奮劑條例》也于同日開始實施。使用興奮劑有悖于奧林匹克精神,有損運動員身心健康,有誤體育事業(yè)的科學(xué)發(fā)展,國際社會一直嚴(yán)厲打擊使用興奮劑行為,但興奮劑事件仍層出不窮[1-2]。本文從運動生物化學(xué)的角度分析與反思?xì)v屆冬奧會興奮劑事件,對促進(jìn)教練員和運動員進(jìn)一步認(rèn)識興奮劑的危害,確保2022年北京冬奧會圓滿舉辦具有重要意義。

1 冬奧會興奮劑事件概況

冬奧會興奮劑檢查從1968年(第10屆冬奧會)開始,至今共有9屆冬奧會檢測出興奮劑事件,占檢測總屆數(shù)的64.29%,近5屆冬奧會更是每屆都有,可見反興奮劑形勢依然嚴(yán)峻。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),冬奧會因興奮劑違例而被取消成績和禁賽的運動員共30人,其中,21世紀(jì)的5屆冬奧會就有25人。此外,近5屆冬奧會查出11種違禁物質(zhì)、1種違禁方法,興奮劑使用人數(shù)、違禁物質(zhì)種類都較20世紀(jì)顯著增加。

2 冬奧會違禁物質(zhì)分析

從運動生化角度對冬奧會查出的15種違禁物質(zhì)進(jìn)行分析。

2.1 睪酮、美雄酮、諾龍

這3種藥物屬于禁用清單中的“蛋白同化雄性類固醇”。美雄酮又名去氫甲睪酮,諾龍又名19-去甲基睪酮,均是人工合成的類似雄性激素的類固醇,與睪酮相似具有較強的蛋白合成作用。睪酮是機體內(nèi)活性最高的一種雄激素,主要功能是刺激組織攝取氨基酸,促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)合成,促進(jìn)肌纖維和骨骼生長,加強磷酸肌酸合成,刺激促紅細(xì)胞生成素分泌,增加肌糖原儲備,提高神經(jīng)和肌肉細(xì)胞的興奮性,維持雄性攻擊意識等,在提高力量、速度、耐力方面具有重要作用[3]。睪酮是評定運動員身體機能和訓(xùn)練負(fù)荷的常用指標(biāo)。濫用蛋白同化制劑對人體的副作用非常大,可使韌帶和肌腱失去彈性,易撕裂或斷裂,使肌肉變硬而產(chǎn)生痙攣,導(dǎo)致生殖系統(tǒng)功能紊亂,甚至引起冠心病、高血壓、肝硬化等嚴(yán)重疾病[4]。

2.2 促紅細(xì)胞生成素、達(dá)貝泊汀

這2種藥物屬于“促紅素類及影響紅細(xì)胞生成的制劑”。正常人體腎臟和肝臟可分泌一種糖蛋白激素——促紅細(xì)胞生成素,刺激紅細(xì)胞生成。達(dá)貝泊汀是一種人工合成的長效促紅細(xì)胞生成素,內(nèi)源性促紅細(xì)胞生成素一樣能刺激紅細(xì)胞生成。紅細(xì)胞數(shù)量上升,血紅蛋白含量增加,能提高血液攜氧、供氧能力,顯著提高機體的有氧運動能力,因此,對耐力項目運動員非常重要。紅細(xì)胞、血紅蛋白是評定運動員身體機能和訓(xùn)練負(fù)荷的常用指標(biāo)。濫用促紅細(xì)胞生成素類藥物會過度增加血液中的紅細(xì)胞數(shù)量,使血液黏稠、血流緩慢、凝血加快,導(dǎo)致血壓增高,并使心臟始終處在大強度負(fù)荷下工作,容易導(dǎo)致心血管硬化,甚至靜脈血栓、心肌梗死或腦梗死等[4]。

2.3 非諾特羅

非諾特羅屬于“β2激動劑”,是強效選擇性β2受體激動藥,具有很強的支氣管擴張作用且持續(xù)時間較長,不僅能抑制肺組織中慢反應(yīng)物質(zhì)的釋放,還能抑制白細(xì)胞釋放組胺,亦可促進(jìn)支氣管纖毛運動,有利于痰液排出,可明顯改善肺功能,用于支氣管哮喘的治療。大劑量使用非諾特羅可增加肌肉/脂肪比,提高肌肉力量,對呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)有興奮作用[5],因此,被當(dāng)作興奮劑。其不良反應(yīng)主要是焦慮、眩暈、頭痛等,偶見局部刺激癥狀、骨骼肌震顫等,亦可見心悸、心動過速等,心臟病、高血壓、糖尿病、甲亢等患者使用風(fēng)險較大。

2.4 美度銨、曲美他嗪

這2種藥物屬于“代謝調(diào)節(jié)劑”。二者均能改善心肌能量代謝,但途徑不同。美度銨可減少長鏈?；舛緣A的堆積,抑制肉毒堿依賴的脂肪酸氧化,使缺氧心肌的能量代謝從脂肪酸氧化轉(zhuǎn)化為更有利的葡萄糖氧化,具有抗缺氧效用和心臟保護(hù)活性。美度銨還能抑制肉毒堿乙酰轉(zhuǎn)移酶,提高線粒體內(nèi)各種代謝途徑對乙酰CoA的利用率,防止ATP和ADP濃度的下降及異丙腎上腺素引起的AMP堆積與能荷降低,起到保護(hù)心肌的作用[6]。曲美他嗪作為一種調(diào)節(jié)心肌能量代謝的藥物,通過抑制線粒體內(nèi)長鏈3-酮酰輔酶A硫解酶而抑制游離脂肪酸β氧化,增強葡萄糖的有氧氧化,使心肌對脂肪酸的利用率降低,維持ATP的水平,從而優(yōu)化心肌的能量代謝[7]。心臟病患者合理使用這2種藥能改善癥狀,但運動員為提高運動能力而使用則違反了反興奮劑條例。

2.5 乙酰唑胺

乙酰唑胺屬于“利尿劑和掩蔽劑”,是一種碳酸酐酶抑制藥,能產(chǎn)生利尿作用,主要用于心源性水腫、青光眼等的治療。另外,乙酰唑胺可通過抑制腎和血管的碳酸酐酶減少碳酸氫鹽的重吸收,改善機體堿中毒,刺激通氣反應(yīng),同時擴張血管,減少腦脊液的產(chǎn)生,提高動脈氧分壓,從而預(yù)防和治療高原病[8]。乙酰唑胺能通過提高血液載氧能力增強肌糖原氧化供能,從而提高機體的有氧運動能力,加快代謝產(chǎn)物排除率以適應(yīng)機體在缺氧條件下的運動應(yīng)激反應(yīng),達(dá)到提高機體有氧運動能力的目的,加速運動性疲勞的消除[9]。乙酰唑胺的主要不良反應(yīng)是發(fā)生急性腎病、代謝性酸中毒、低血鉀癥等。運動員使用乙酰唑胺提高運動能力、利尿降體重、利尿掩蓋或“清洗”體內(nèi)興奮劑以逃避檢查,必然遭到嚴(yán)懲。

2.6 芳妥西坦、甲基苯丙胺、麻黃堿、偽麻黃堿、二甲基戊胺

這些藥物屬于“刺激劑”,其中,芳妥西坦、甲基苯丙胺為“非特定刺激劑”,麻黃堿、偽麻黃堿、二甲基戊胺為“特定刺激劑”。

芳妥西坦具有激活、保護(hù)、修復(fù)腦細(xì)胞的作用,可提高大腦中ATP/ADP比值,促進(jìn)氨基酸和磷脂的吸收、蛋白質(zhì)合成及葡萄糖的利用,增加腦細(xì)胞的能量供應(yīng),提高腦細(xì)胞活性,促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)傳導(dǎo),增加受體密度,改善學(xué)習(xí)記憶功能,對老年癡呆、兒童智力低下、意外腦傷害等有明顯的恢復(fù)和改善作用[10]。由于芳妥西坦具有精神刺激特性,故被非法用于提高運動興奮性。

甲基苯丙胺是合成毒品“冰毒”的主要成分,服用小劑量該藥時有短暫的興奮抗疲勞作用,但大量反復(fù)使用會產(chǎn)生強烈的致幻性及神經(jīng)興奮作用,從而導(dǎo)致對其產(chǎn)生依賴性[11],禁用理所當(dāng)然。

麻黃堿和偽麻黃堿是麻黃草的主要成分,二者是一對差向異構(gòu)體,常用于治療感冒。由于二者均為擬腎上腺素藥物,可以加強心肌收縮力,增加肺通氣量,提升運動能力,故被列入興奮劑清單。麻黃堿在增加心率、收縮血管、升高血壓、興奮中樞、擴張支氣管平滑肌等方面都比偽麻黃堿強;偽麻黃堿的突出特點是選擇性收縮上呼吸道血管,對全身性血管影響小[12]。二甲基戊胺也是擬腎上腺素藥,在治療鼻充血和牙齦增生方面有明顯療效。二甲基戊胺能促進(jìn)體內(nèi)脂肪分解,增加能量,提高興奮性,提升機體活力,因此被列入興奮劑清單。

刺激劑使用不當(dāng)或濫用均可產(chǎn)生副作用,尤其是苯丙胺衍生物、可卡因等,除引起情緒失常、成癮外,還可能誘發(fā)心血管綜合征,或使體溫調(diào)節(jié)異常,最終可導(dǎo)致死亡[13]。

2.7 可待因

可待因又稱甲基嗎啡,屬于“麻醉劑”,是一種存在于罌粟中的生物堿,可從鴉片中提取,也可用化學(xué)方法由嗎啡制造,是受聯(lián)合國麻醉品管制的成癮性較低的阿片類麻醉品?？纱蛴兄雇础⒅箍群椭篂a的藥效,同時具有致欣快和抗焦慮作用。運動員傷痛時服用該藥物能產(chǎn)生欣快感和心理亢奮,造成超越體能的幻覺,在訓(xùn)練及比賽中感覺不到傷痛而全力拼搏,這種止痛效果可使受傷組織受到更嚴(yán)重的傷害[14]。此外,這類藥物多有成癮性,能引發(fā)更嚴(yán)重的生理和心理問題。

3 冬奧會違禁方法分析

冬奧會查處的興奮劑違禁方法是輸血設(shè)備的使用。比賽前幾天通過輸血增高紅細(xì)胞水平,可在一定程度上提高長時間耐力項目運動成績。使用血液興奮劑有2種途徑,一是自身血液回輸,另一種是異體輸血[15]。輸血可導(dǎo)致感染性疾病的傳播或靜脈炎、敗血癥等[14]。

4 杜絕使用或誤服興奮劑

冬奧會興奮劑事件的出現(xiàn)存在主觀故意使用和粗心大意誤服誤用2種情況,必須從這2個方面加強反興奮劑工作。

4.1 堅決反對使用興奮劑

興奮劑多是自然生成物或人工合成醫(yī)療藥物,其存在是必然的。通過生化的方法可提高興奮劑的檢測水平,把使用者繩之以法,使其不敢用、不能用、不想用,達(dá)到反興奮劑的目的。世界反興奮劑中心一直重視對興奮劑檢測方法的研究,根據(jù)最新研究成果定期更新檢測技術(shù)文件[16],目前已有450 種興奮劑類物質(zhì)篩查方法[17],液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)廣泛應(yīng)用,放射免疫分析、高分辨質(zhì)譜、氣相色譜/燃燒/同位素比質(zhì)譜等儀器與技術(shù)快速更新[18]。近年來,世界反興奮劑中心在促生長化合物及方法檢測、增強氧氣傳輸化合物及方法檢測、外源和內(nèi)源性合成代謝類固醇檢測、基因和細(xì)胞技術(shù)檢測、潛在興奮劑物質(zhì)鑒別和檢測、禁用物質(zhì)藥理學(xué)、反興奮劑人工智能等多個方面開展科學(xué)研究[16],不斷取得新的成果。

4.2 避免誤服興奮劑

冬奧會興奮劑事件中數(shù)名運動員聲稱是誤服誤用所致。誤服誤用的主要原因包括對反興奮劑規(guī)則不熟悉,食品、營養(yǎng)品生產(chǎn)和加工過程中殘留或污染興奮劑成分,藥品使用不規(guī)范,運動員粗心大意等[19]。從生化角度出發(fā),運動員應(yīng)在食品、營養(yǎng)品、藥品等方面避免誤服誤用興奮劑：嚴(yán)守就餐紀(jì)律,嚴(yán)禁食用不明來源的食物;使用有興奮劑檢測合格報告的營養(yǎng)品,嚴(yán)禁購買和使用未經(jīng)檢測的營養(yǎng)品;用藥必須咨詢醫(yī)生,嚴(yán)禁私自用藥,合理申請用藥豁免;等等。運動員提高興奮劑防范意識,做好食品、營養(yǎng)品、藥品興奮劑防控工作,避免誤服誤用事件的發(fā)生。

5 小 結(jié)

使用興奮劑對運動員身體有極大的副作用,嚴(yán)重影響運動員的健康和生命安全。反興奮劑機構(gòu)要通過生化方法提高興奮劑檢測水平,堅決反對使用興奮劑。運動員要做好食品、營養(yǎng)品、藥品的興奮劑防控工作,避免誤服誤用興奮劑。