有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)帕金森疾病神經(jīng)反應(yīng)抑制的改善機(jī)制及方法探討

宋寅平 張璐璐

(西安翻譯學(xué)院體育學(xué)院 陜西西安 710105)

帕金森疾病屬于神經(jīng)退行性疾病，其病理變化是由于中腦黑質(zhì)致密部中含有黑色素多巴胺能神經(jīng)元變性和缺失所導(dǎo)致的，殘存的神經(jīng)元胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)以聚集化的α-突觸核蛋白為主要成分的小體，這類疾病易發(fā)于中老年人，主要表現(xiàn)有：運(yùn)動(dòng)遲緩、肌強(qiáng)直、靜止性震顫、姿勢(shì)步態(tài)異常等癥狀［1］。目前認(rèn)為帕金森發(fā)病機(jī)制與基因、環(huán)境、炎癥、感染、缺血缺氧、多巴胺神經(jīng)元損傷、線粒體功能障礙等因素有關(guān)，與腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元炎癥、膠質(zhì)改變有關(guān)。研究表明，有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)帕金森的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均產(chǎn)生有益影響［2］。

有氧運(yùn)動(dòng)通過(guò)抑制氧化應(yīng)激，修復(fù)線粒體損傷，促進(jìn)生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生，從而改善帕金森病情［3］。有氧運(yùn)動(dòng)通過(guò)有氧代謝引起能量消耗，進(jìn)而引起代謝產(chǎn)物的增加。這種能量的攝取可調(diào)節(jié)身體內(nèi)多種生理過(guò)程，是全身運(yùn)動(dòng)及機(jī)體各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)、代謝和循環(huán)廢物與有害物質(zhì)排出體外的最主要途徑?？稍黾幽X內(nèi)多巴胺含量，提高腦細(xì)胞的內(nèi)含量。而且有氧運(yùn)動(dòng)能夠增強(qiáng)體內(nèi)細(xì)胞膜通透性，減少活性氧導(dǎo)致的神經(jīng)細(xì)胞受損及氧化應(yīng)激，抑制多巴胺和神經(jīng)遞質(zhì)釋放，減少機(jī)體氧化應(yīng)激所帶來(lái)的傷害。通過(guò)干預(yù)可以有效改善帕金森疾病患者腦內(nèi)神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)抑制。

1 帕金森疾病與神經(jīng)免疫

免疫抑制可導(dǎo)致機(jī)體對(duì)多巴胺神經(jīng)元及帕金森神經(jīng)元發(fā)生損害并誘發(fā)各種相應(yīng)臨床癥狀及影響多巴胺遞質(zhì)傳遞過(guò)程，最終導(dǎo)致帕金森病的發(fā)作。

1.1 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)腦神經(jīng)的反應(yīng)抑制作用

帕金森疾病患者大腦中的多巴胺受體及其受體上的突觸后神經(jīng)遞質(zhì)減少，從而導(dǎo)致腦內(nèi)神經(jīng)元損傷。有氧運(yùn)動(dòng)能夠通過(guò)抑制突觸后神經(jīng)遞質(zhì)來(lái)改善帕金森疾病患者腦內(nèi)神經(jīng)反應(yīng)。研究表明，有氧運(yùn)動(dòng)能有效影響到人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的腦細(xì)胞與神經(jīng)元之間的正常生理代謝環(huán)境，同時(shí)也影響機(jī)體的血液、神經(jīng)和內(nèi)分泌通路，從而影響其功能。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中釋放大量腦內(nèi)多巴胺等化學(xué)物質(zhì)以維持細(xì)胞的正常生理功能及其他生理活動(dòng)，所以適量的有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以有效改善帕金森疾病患者神經(jīng)反應(yīng)抑制。

1.2 神經(jīng)組織破壞對(duì)免疫功能的影響

帕金森病的病變是在神經(jīng)組織被破壞之后，免疫功能受到影響。研究發(fā)現(xiàn)，腦細(xì)胞黑質(zhì)和多巴胺神經(jīng)元的減少會(huì)出現(xiàn)在帕金森病患者的身上，而控制黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元和小膠質(zhì)細(xì)胞的激活和異常釋放，會(huì)導(dǎo)致其神經(jīng)元死亡。這種情況會(huì)導(dǎo)致帕金森病患者表現(xiàn)出不同于正常人的運(yùn)動(dòng)異常癥狀，如運(yùn)動(dòng)遲緩、肌肉僵直、關(guān)節(jié)僵硬等［4］。

1.3 多巴胺遞質(zhì)的變化

有研究發(fā)現(xiàn)，中腦及大腦皮質(zhì)中的多巴胺能神經(jīng)元表達(dá)減少，并且細(xì)胞周期紊亂，異常的生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生也導(dǎo)致了神經(jīng)細(xì)胞的代謝功能減退，使其發(fā)生變性和死亡。然而，中腦及大腦皮質(zhì)中也有一些與多巴胺釋放密切相關(guān)的信號(hào)，這些信號(hào)很有可能與神經(jīng)元的疾病有關(guān)，也提示其中存在內(nèi)源性多巴胺遞質(zhì)的變化［5］。這種不同程度的神經(jīng)內(nèi)分泌紊亂現(xiàn)象，即多巴胺遞質(zhì)異常。

2 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)帕金森疾病影響的潛在機(jī)制

研究表明，帕金森病患者的黑質(zhì)致密帶鐵離子在增加時(shí)鐵蛋白濃度也會(huì)發(fā)生改變，家族性帕金森病可能是鐵蛋白基因突變導(dǎo)致的，這是因?yàn)槎喟桶反x產(chǎn)物所產(chǎn)生的過(guò)氧化氫會(huì)與鐵發(fā)生反應(yīng)生成氫氧自由基［6-7］。因此，帕金森病患者的多巴胺含量就會(huì)有所減少，會(huì)產(chǎn)生更多的過(guò)氧化氫，最終導(dǎo)致氫氧自由基的含量也不斷增加，對(duì)多巴胺神經(jīng)元的損害也不斷增加，形成惡性循環(huán)。而有氧運(yùn)動(dòng)可以加速體內(nèi)氧自由基的清除。另外，帕金森病理改變是因?yàn)楹谫|(zhì)神經(jīng)元變性壞死。其運(yùn)動(dòng)障礙包括皮質(zhì)—皮質(zhì)下—皮質(zhì)回路異常，涉及皮質(zhì)前運(yùn)動(dòng)區(qū)和輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)［8］。

2.1 有氧運(yùn)動(dòng)能夠減輕多巴胺能神經(jīng)元的損傷

有氧運(yùn)動(dòng)改善帕金森疾病被證明是多巴胺能神經(jīng)元發(fā)揮作用的重要因素。多巴胺受體是神經(jīng)細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu)成分［9］。其功能主要是由神經(jīng)元通過(guò)釋放一種被稱為血清素的神經(jīng)遞質(zhì)來(lái)介導(dǎo)，運(yùn)動(dòng)后多巴胺分泌增加是因?yàn)榧?xì)胞中的血清素和多巴胺受體的增加。另外，有氧運(yùn)動(dòng)前后的神經(jīng)元激活也可以促進(jìn)多巴胺能神經(jīng)元再生。大多數(shù)多巴胺由黑質(zhì)產(chǎn)生，沿著大腦中的黑質(zhì)—紋狀體起作用，并儲(chǔ)存在紋狀體中。預(yù)防和緩解帕金森病患者運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能的下降可采用中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)，規(guī)律性的有氧運(yùn)動(dòng)能夠增強(qiáng)神經(jīng)的可塑性，抑制神經(jīng)細(xì)胞的凋亡反應(yīng)［10］。

2.2 有氧運(yùn)動(dòng)可抑制氧化應(yīng)激并修復(fù)線粒體損傷

有氧運(yùn)動(dòng)能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞中線粒體損傷的修復(fù)，改善帕金森疾病。研究人員發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)能夠促進(jìn)細(xì)胞對(duì)氧化應(yīng)激做出抵抗，并使細(xì)胞中的氧化應(yīng)激得到抑制。氧化應(yīng)激是多種炎癥性疾病如帕金森發(fā)生與發(fā)展的主要因素之一。不運(yùn)動(dòng)會(huì)加速細(xì)胞過(guò)氧化，引起癌癥、心血管疾病和帕金森［11］。研究發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)通過(guò)抑制氧化應(yīng)激以保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞［12］。有實(shí)驗(yàn)表明：運(yùn)動(dòng)和增加睡眠時(shí)間降低氧化應(yīng)激水平。進(jìn)行適度有氧運(yùn)動(dòng)增加細(xì)胞內(nèi)葡萄糖含量，并提高細(xì)胞 DNA合成能力，還可以修復(fù)線粒體功能紊亂［13］。

2.3 有氧運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬

有氧運(yùn)動(dòng)能夠抑制自噬過(guò)程，改善帕金森疾?。?4］。研究表明，運(yùn)動(dòng)可以顯著降低自噬細(xì)胞中自噬相關(guān)蛋白3 的水平。最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)能夠增加自噬小體，降低細(xì)胞凋亡的發(fā)生。有氧運(yùn)動(dòng)可以調(diào)節(jié)體內(nèi)細(xì)胞自噬蛋白水平，并且會(huì)改變細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)和細(xì)胞中與線粒體相關(guān)的蛋白［13］。

3 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)帕金森疾病的改善作用

3.1 有氧運(yùn)動(dòng)改善帕金森患者的認(rèn)知障礙

帕金森患者應(yīng)提高平衡和協(xié)調(diào)功能，糾正姿勢(shì)和步態(tài)異常對(duì)于改善帕金森患者的認(rèn)知障礙有一定效果，應(yīng)進(jìn)行積極的訓(xùn)練，以避免關(guān)節(jié)由于活動(dòng)范圍的減小而受到限制。根據(jù)該疾病的病理特征，合理安排運(yùn)動(dòng)方式，以實(shí)現(xiàn)生理平衡［15］。

3.2 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)于帕金森疾病具有預(yù)防作用

適當(dāng)?shù)挠醒踹\(yùn)動(dòng)有利于保護(hù)大腦［14］。帕金森病之后，通過(guò)肢體鍛煉，病人的體質(zhì)能夠得到提升。在相關(guān)疾病的研究中發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)能夠延緩老年智力下降，還能維持大腦活力，有氧運(yùn)動(dòng)也與阿爾茨海默病和一般性癡呆等疾病的發(fā)病率低有關(guān)［16］。更有研究表明：早期就從事有氧運(yùn)動(dòng)的人，其帕金森發(fā)病年齡和發(fā)病率都明顯低于普通人群，動(dòng)物模型的研究也揭示了有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)腦發(fā)揮保護(hù)作用的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制主要表現(xiàn)在自主運(yùn)動(dòng)增加腦源性生長(zhǎng)因子以及其他生長(zhǎng)因子，并刺激神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生，加強(qiáng)大腦抗損傷能力，提高學(xué)習(xí)能力并改善心情［17］。因此，有氧運(yùn)動(dòng)能通過(guò)對(duì)系統(tǒng)、細(xì)胞、分子等多方面、多水平的改善來(lái)影響大腦的功能，這些機(jī)制將發(fā)生協(xié)同作用，使行為發(fā)生改變［18］。

4 帕金森疾病的相關(guān)訓(xùn)練

4.1 呼吸訓(xùn)練

帕金森病患者可采用深吸氣、深呼氣進(jìn)行訓(xùn)練［19］，練習(xí)腹式呼吸5～15min 能改善患者的呼吸功能，提高說(shuō)話的流暢性，還能對(duì)呼吸肌有改善作用。

4.2 面部訓(xùn)練

帕金森病患者通常會(huì)表現(xiàn)出言語(yǔ)障礙和面部表情遲鈍，能采取的言語(yǔ)功能訓(xùn)練有：發(fā)音和復(fù)讀句子練習(xí)，吹口哨，對(duì)鏡子進(jìn)行面部表情練習(xí)。

4.3 步態(tài)訓(xùn)練

姿勢(shì)步態(tài)異常是帕金森病患者的主要病癥表現(xiàn)，一般表現(xiàn)為起步困難，這時(shí)應(yīng)該做一些步態(tài)訓(xùn)練，站立、雙下肢前后步行訓(xùn)練、軀干重心控制訓(xùn)練、原地步行、跨越障礙，走一字步行訓(xùn)練等。

4.4 脊柱和關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練

預(yù)防脊柱強(qiáng)直的重要途徑是進(jìn)行脊柱運(yùn)動(dòng)，主要的運(yùn)動(dòng)方式是頸部、腰部做前后伸展、左右側(cè)曲和旋轉(zhuǎn)，可以徒手訓(xùn)練四肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，也可以借助簡(jiǎn)單的設(shè)備如拉力器來(lái)增加關(guān)節(jié)活動(dòng)的范圍，牽引攣縮的肌肉和緊繃的肌肉［19］。

4.5 平衡能力訓(xùn)練

用身體的平衡保持正常姿勢(shì)來(lái)完成各種基礎(chǔ)轉(zhuǎn)移動(dòng)作。研究表明，在治療帕金森疾病時(shí)，如果增加脊柱和關(guān)節(jié)伸展訓(xùn)練、平衡功能訓(xùn)練、位置轉(zhuǎn)移訓(xùn)練、足離地訓(xùn)練和步行訓(xùn)練，不僅能夠提高患者的平衡功能和步行能力，還可以增加身體的穩(wěn)定性。平衡訓(xùn)練能夠增強(qiáng)患者的本體感覺(jué)和下肢軀干的力量，還可以增強(qiáng)身體的敏感性和協(xié)調(diào)性［20］。

4.6 放松訓(xùn)練

帕金森病患者若進(jìn)行放松訓(xùn)練，不僅可以強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)感覺(jué)系統(tǒng)的功能，還能重塑運(yùn)動(dòng)皮層系統(tǒng)。帕金森病患者大腦皮質(zhì)異常放電活動(dòng)很可能是由于運(yùn)動(dòng)抑制皮層系統(tǒng)異常和傳入運(yùn)動(dòng)感覺(jué)合成系統(tǒng)減弱所致。如果進(jìn)行放松訓(xùn)練，其治療會(huì)有積極的效果［20］。

4.7 自主訓(xùn)練

因?yàn)榕两鹕』颊邥?huì)出現(xiàn)行為精神異常和植物神經(jīng)紊亂，自主運(yùn)動(dòng)障礙的癥狀隨著病情的發(fā)展越來(lái)越明顯，所以針對(duì)進(jìn)行性疾病進(jìn)行自主訓(xùn)練非常重要。研究結(jié)果表明，帕金森病患者站立、行走等姿勢(shì)表現(xiàn)為頸部、軀干、上下肢均呈屈曲狀態(tài)，且隨著病情的發(fā)展越來(lái)越明顯。進(jìn)行相關(guān)運(yùn)動(dòng)療法治療后，如俯臥位和站立位拉伸訓(xùn)練，患者行走能力有所提高［21］。

5 結(jié)語(yǔ)

有氧運(yùn)動(dòng)能夠減少帕金森病患者運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉扭動(dòng)頻率的增加，帕金森病患者通過(guò)適當(dāng)?shù)挠醒踹\(yùn)動(dòng)可使各種生理功能得到恢復(fù)和提高。

有氧運(yùn)動(dòng)的主要目的是調(diào)節(jié)機(jī)體代謝系統(tǒng)、調(diào)整神經(jīng)系統(tǒng)功能活動(dòng)。有氧運(yùn)動(dòng)可改善患者的肌肉耐力，增加攝氧量，使腦細(xì)胞產(chǎn)生較多的多巴胺和去甲腎上腺素，從而使人體對(duì)病理性肌肉癥狀及非運(yùn)動(dòng)癥狀的感覺(jué)、反應(yīng)、控制能力增強(qiáng)。有氧運(yùn)動(dòng)提高氧儲(chǔ)備率與心、肺能力，有利于減少帕金森病患者腦供血不足及缺氧。有氧運(yùn)動(dòng)還可以減少多巴胺對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的直接影響，從而促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生有益于病人康復(fù)的物質(zhì)。因此，有氧運(yùn)動(dòng)能夠有效預(yù)防帕金森病，延緩病情發(fā)展，提高患者生活質(zhì)量。