《Journal of Physiology》：Intramuscular pathways of maladaptation in overtraining syndrome
編輯推薦：
本篇綜述系統梳理了過度訓練綜合征（OTS）的骨骼肌中心病理機制。作者提出，OTS本質上是一種由過度訓練壓力引發的慢性炎癥狀態。在此狀態下，神經疲勞、內分泌失調、線粒體功能障礙和系統性炎癥等多重生理系統紊亂，最終匯聚并導致骨骼肌的適應不良，表現為持續的疲勞與運動表現下降。該文整合了人類與動物研究證據，并借鑒了慢性炎癥性疾病（如類風濕性關節炎）的機制，為理解OTS的復雜病理生理學提供了新的理論框架。
過度訓練綜合征（OTS）是一種令人困擾的狀態，當運動員的訓練負荷長期、持續地超過身體的恢復能力時，就可能陷入這種泥潭。其特征是運動表現長期下降，并伴有持續疲勞、情緒波動等一系列生理心理癥狀，嚴重時甚至可能導致運動員提前退役。這篇綜述提出了一個核心觀點：OTS是一種運動誘發的慢性炎癥狀態，而骨骼肌功能障礙是這一綜合征的中心環節。
引言：從適應到適應不良
規律且結構化的運動訓練是提升運動表現的關鍵。然而，當訓練與恢復之間的天平持續失衡，從短期的功能/非功能性過度訓練（FOR/NFOR），可能發展為更嚴重的過度訓練綜合征（OTS）。骨骼肌作為運動表現和能量代謝的核心執行者，其功能受損是OTS的突出標志。那么，過度的訓練壓力是如何一步步“擊垮”我們的肌肉的呢？
中樞與外周神經疲勞
雖然OTS的研究多關注代謝和內分泌，但神經系統的貢獻同樣關鍵。神經肌肉疲勞包括中樞性（如大腦驅動信號減弱）和外周性（如神經肌肉接頭和興奮-收縮耦聯受損）兩部分。在OTS運動員中觀察到，最大自主收縮扭矩顯著降低，但施加電刺激后可部分恢復，這提示中樞驅動受損。此外，系統性炎癥中升高的促炎細胞因子（如IL-6, TNF-α）可能進一步損害中樞神經傳遞和神經肌肉接頭功能，為炎癥與神經功能障礙之間建立了聯系。
內分泌失調
多種內分泌軸通過復雜的信號網絡調控骨骼肌的生理與適應。
在OTS中，下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸、下丘腦-垂體-性腺（HPG）軸等可能出現功能紊亂。例如，可能出現基礎皮質醇水平升高但對刺激反應鈍化，以及循環睪酮水平降低或對急性運動刺激的反應減弱。這些激素紊亂共同作用：皮質醇等糖皮質激素可通過上調肌肉特異性E3泛素連接酶（如MAFbx/Atrogin-1, MuRF1）促進蛋白質降解、抑制合成；而生長激素/胰島素樣生長因子-1（GH/IGF-1）軸功能受抑，則會削弱肌肉的生長與修復能力。這種“合成減少、分解增加”的代謝環境，嚴重阻礙了骨骼肌的恢復與適應。
線粒體功能損害
線粒體是細胞的“能量工廠”，對運動適應至關重要。適度的運動誘導的活性氧（ROS）產生是刺激線粒體生物發生的信號。然而，在過度訓練中，ROS的過量產生可能壓倒抗氧化防御，導致氧化應激，損害線粒體功能。
研究顯示，數周的強化訓練后，運動員骨骼肌中線粒體質量下降，表現為線粒體呼吸功能相對于線粒體體積的比值降低。同時，對ROS敏感的檸檬酸循環關鍵酶——烏頭酸酶活性降低，而過氧化氫（H2O2）產生增加，這直接反映了線粒體內部的氧化損傷和功能受損。盡管此時線粒體生物發生的標記物（如檸檬酸合成酶活性）可能反而升高，但這恰恰表明線粒體的“數量”與“質量”出現了脫節，新生的線粒體可能存在功能缺陷。
過度訓練綜合征與慢性炎癥
OTS的許多特征與慢性低度系統性炎癥疾病（如類風濕性關節炎、2型糖尿病）有著驚人的相似之處。盡管誘因不同（自身免疫 vs. 過度訓練），但下游的炎癥狀態及其對肌肉的損害存在重疊。
在OTS中，過度且恢復不足的訓練可能導致促炎細胞因子（如IL-1β, IL-6, TNF-α）在血液循環和肌肉組織中持續升高。這種慢性的炎癥環境會從多個層面打擊肌肉：
- 1.
抑制合成信號：炎癥細胞因子可抑制胰島素樣生長因子-1（IGF-1）和蛋白激酶B（Akt）-哺乳動物雷帕霉素靶蛋白復合體1（mTORC1）這一關鍵的合成代謝通路。
- 2.
激活分解信號：上調泛素-蛋白酶體系統（UPS）和肌肉萎縮相關E3連接酶（MuRF1, MAFbx），促進蛋白質降解。
- 3.
損害衛星細胞功能：衛星細胞是肌肉修復和再生的干細胞，慢性炎癥可能擾亂其激活和分化所需的細胞因子-巨噬細胞對話。
- 4.
直接損傷收縮蛋白：在類風濕性關節炎患者肌肉中研究發現，氧化應激可導致肌動蛋白發生翻譯后修飾，直接干擾其與肌球蛋白的橫橋循環，降低肌肉收縮效率。類似的機制可能在OTS中同樣發揮作用。
總結與展望
本文綜述將骨骼肌置于OTS病理生理學的中心，認為神經疲勞、內分泌失調、線粒體功能障礙和系統性炎癥等系統紊亂，最終交匯并體現為骨骼肌的適應不良。理解OTS的關鍵在于剖析這些系統擾動如何與肌肉內的局部過程相互作用。
未來研究面臨挑戰，如在人體中難以倫理地誘導OTS進行研究。動物模型（如小鼠）為在受控條件下研究OTS機制提供了寶貴平臺，但無法復制人類OTS的心理和社會維度。展望未來，需要更清晰的OTS診斷標準、結合縱向人體研究和動物模型實驗的轉化框架，以及利用肌肉微活檢等技術進行重復采樣，以動態追蹤分子變化。通過整合多學科證據，我們有望更早識別、預防和干預這一影響運動員職業生涯的復雜綜合征。
