劉承宜, 任占兵
(1.華南師范大學激光運動醫(yī)學實驗室, 廣東廣州 510631; 2.廣州體育學院, 廣東廣州 510500)
生理經(jīng)濟學
劉承宜1*, 任占兵2
(1.華南師范大學激光運動醫(yī)學實驗室, 廣東廣州 510631; 2.廣州體育學院, 廣東廣州 510500)
功能內(nèi)穩(wěn)態(tài)(FSH)用負反饋的方式維持功能特異的漲落,實現(xiàn)功能充分穩(wěn)定的發(fā)揮.FSH特異的應(yīng)激因子(FSSR)打破FSH.FSH特異的應(yīng)激(FSH-specific stress, FSS)是系統(tǒng)對FSSR的響應(yīng),也可以處于FSS特異的內(nèi)穩(wěn)態(tài)(FSS-specific homeostasis, FSSH).處于FSSH的FSS打破FSH1,建立FSH2,稱為成功應(yīng)激.Sirtuin 1(SIRT1)是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸輔酶(nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+)依賴的組蛋白去乙?;福梭w存在FSH/FSSH特異的SIRT1活性.FSS可增加SIRT1活性.一個人可以同時有多種FSH,{FSHi,i=1,2,…,n}.每個FSH具有一個品質(zhì)Q,{Qi,i=1,2,…,n}.定義Qmax=max{Qi,i=1,2,…,n},相應(yīng)的功能記為Fmax.最佳品質(zhì)結(jié)構(gòu)是金字塔形,Qmax處于塔頂,只要Fmax可以獲得最佳發(fā)揮,其它品質(zhì)越小越好.
內(nèi)穩(wěn)態(tài); 應(yīng)激; 組蛋白去乙?;?; 煙酰胺腺嘌呤二核苷酸輔酶
早在上世紀初就有人在《Science》提出生理經(jīng)濟學[1],但回應(yīng)者只有4篇論文,多局限在營養(yǎng)和運動生理學.本文從功能內(nèi)穩(wěn)態(tài)(Function-specific homeostasis, FSH)[2]的角度給出進一步的闡述.
FSH是維持功能充分穩(wěn)定發(fā)揮的負反饋機制[2],其品質(zhì)包括功能的復雜性和功能發(fā)揮的穩(wěn)定性.負反饋機制所維持的穩(wěn)定性越大,生物系統(tǒng)越復雜[3].蛋白質(zhì)內(nèi)穩(wěn)態(tài)是細胞的主要FSH之一[4].運動員的主要FSH為項目內(nèi)穩(wěn)態(tài)(sport-specific homeostasis, SpSH)[2],運動成績表征了功能的復雜性,不同時間不同地點的比賽成績的變異系數(shù)則表征了功能發(fā)揮的穩(wěn)定性.
已知,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸輔酶(nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+)依賴的組蛋白去乙酰化酶1(sirtuin 1, SIRT1)是維持FSH的重要酶之一,存在FSH特異的SIRT1活性(FSH-specific SIRT1 activity, FSSA1)[5].FSH品質(zhì)越高,F(xiàn)SSA1越高[5].NAD+與其還原形式NADH的比值(NAD+/NADH)越高,SIRT1活性越高[6].身體各個器官或功能各自適當?shù)腟IRT1的活性是維持身體各個器官或功能的前提[6].FSSA1所標志的FSH維持功能充分穩(wěn)定的發(fā)揮[5].
狹義的應(yīng)激通常指心理應(yīng)激[7].這里討論的應(yīng)激是超過FSH閾值的干擾引起的機體的相應(yīng)反應(yīng),稱為FSH特異的應(yīng)激(FSH-specific stress, FSS).FSH可以抵抗低于閾值的干擾,但不能抵抗高于閾值的FSS.FSH由FSSA1維持.飲食節(jié)制、氧化應(yīng)激和多酚類物質(zhì)等應(yīng)激引起SIRT1活性提高[6,8].因此,存在FSH特異的SIRT1活性勢阱(FSH-specific SIRT1 activity potential well, FSAP1),F(xiàn)SSA1處于勢阱底部,任何應(yīng)激都會使系統(tǒng)爬上勢阱的壁.
應(yīng)激是生物系統(tǒng)對干擾因素的適應(yīng),其最佳發(fā)揮由應(yīng)激內(nèi)穩(wěn)態(tài)(FSS-specific homeostasis, FSSH)維持.FSS促使功能遠離FSH1,處于FSSH的應(yīng)激會進一步建立FSH2.因此,處于FSSH的應(yīng)激成功地實現(xiàn)了從FSH1向FSH2的躍遷,又可以稱為成功應(yīng)激.運動應(yīng)激可以打破SpSH.成功的運動應(yīng)激可以將低品質(zhì)的SpSH1躍遷為高品質(zhì)的SpSH2.
一個調(diào)節(jié)如果不能調(diào)節(jié)成功應(yīng)激或處于FSH的功能,但可以調(diào)節(jié)遠離FSSH的應(yīng)激或遠離FSH的功能,稱為低水平調(diào)節(jié)(low level modulation, LLM).低水平激光治療(low level laser therapy, LLLT)屬于LLM.我們的研究發(fā)現(xiàn),LLLT可以調(diào)節(jié)NAD+/NADH和SIRT1活性,幫助遠離FSSH的應(yīng)激恢復FSSH,幫助遠離FSH的功能恢復FSH,具有廣泛的治療作用[2, 5].提高運動強度可以引起骨骼肌的運動應(yīng)激,表現(xiàn)為延遲性肌肉酸痛(delayed onset muscle soreness, DOMS).除非有疲勞積累等其他應(yīng)激因素干預(yù),DOMS處于蛋白質(zhì)代謝內(nèi)穩(wěn)態(tài),不但可以正??祻停也皇軣熕醄9]或其他LLM的影響.力竭性離心運動誘導的DOMS遠離蛋白質(zhì)代謝內(nèi)穩(wěn)態(tài),LLLT[10]或其他LLM都可以促進DOMS的康復.
同時有多個功能面臨應(yīng)激稱為多重應(yīng)激.FSSH品質(zhì)很低,容易被額外的應(yīng)激所打破.同時面臨多重應(yīng)激會面臨更嚴重的困難.應(yīng)激對SIRT1活性的升高[6, 8],會消耗NAD+.如果只有一種功能面臨應(yīng)激,機體也許可以處于FSSH.如果同時有多個功能面臨應(yīng)激,機體的NAD+池也許會枯竭,導致機體不得不尋求外在的幫助或治療.如果幫助或治療不及時,多重應(yīng)激就會導致疾病的發(fā)生.只要不受到疲勞和感染,健康人的傷口可以正常愈合,糖尿病或癌癥等患者的傷口愈合受到延遲[11],需要激光[12]等方法治療.胰島淀粉樣多肽(islet amyloid polypeptide, IAPP)可以誘導β細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的應(yīng)激. MATVEYENKO等[13]研究了野生和IAPP轉(zhuǎn)基因兩種大鼠對高脂飲食的應(yīng)激反應(yīng).發(fā)現(xiàn)野生大鼠可以適應(yīng)高脂飲食,但IAPP轉(zhuǎn)基因大鼠罹患了糖尿?。?/p>
如果多種功能面臨不能建立FSSH的慢性應(yīng)激,機體NAD+池的持續(xù)消耗,會導致需要高水平NAD+/NADH維持的高品質(zhì)的FSH無法維持,機體只能維持低水平NAD+/NADH所能維持的低品質(zhì)的FSH.DIAS-FERREIRA等[14]對慢性壓力對大鼠腦子的與目標導向行為有關(guān)的邊緣前皮層和背內(nèi)側(cè)紋狀體這2個形成習慣所必需的腦區(qū)域的影響進行了調(diào)查.社交挫折、強迫性游泳和約束三種之一隨機選擇,每天1次,持續(xù)21天,形成慢性應(yīng)激.與正常、對照組的大鼠不同,那些反復接觸壓力刺激的大鼠會一直按壓同一根杠桿,哪怕這樣做已經(jīng)不再會帶來最好的獎勵.他們發(fā)現(xiàn),與正常大鼠腦相比,這些受到壓力的大鼠腦邊緣前皮層及背內(nèi)側(cè)紋狀體已經(jīng)萎縮,而其背外側(cè)紋狀體則增大.DIAS-FERREIRA等[14]的研究提示,長期的壓力會影響腦內(nèi)的神經(jīng)連接,使得動物會按照習慣而做出低品質(zhì)FSH所能維持的固定程序的決定,而非根據(jù)具體問題做出具體的決定.選擇是日常生活經(jīng)常遇到的一種應(yīng)激.根據(jù)特別的因果關(guān)系成功地選擇某種做法屬于一種成功應(yīng)激.這是日常生活所必需的,但需要一定量的NAD+/NADH,而受到長期壓力的動物可能無法提供這樣水平的NAD+/NADH.中年持續(xù)一個月或以上的激惹、緊張、神經(jīng)緊張、焦慮、害怕或者睡眠問題容易導致晚年的阿爾茨海默氏病(Alzheimer’s disease, AD)[15].
應(yīng)激打破FSH,引起SIRT1活性的升高,后者需要NAD+支撐.遠離FSH不但引起功能失調(diào),而且耗費的NAD+增加.因此,處于FSH是生理上最經(jīng)濟的策略,不但功能得到充分穩(wěn)定的發(fā)揮,而且所耗費的NAD+最少.
維持FSH的條件很多,但FSH所必需的條件并不多,有稀疏編碼、工作記憶、“無腦人”和盲人幸運射手等典型的例子[2].蛋白質(zhì)內(nèi)穩(wěn)態(tài)由蛋白質(zhì)降解和蛋白質(zhì)折疊這2個陰陽過程的陰平陽秘來維持[4].我們在優(yōu)秀運動員SpSH的代謝組學研究中發(fā)現(xiàn)了類似的SpSH必需條件稀疏的現(xiàn)象[16].當時中國游泳運動員正在為一個月后參加2006年多哈亞運會進行訓練,我們獲得了其中18名男運動員的晨尿,連續(xù)3周,每周1次,并用核磁共振分析.每個尿樣獲得409個數(shù)據(jù).運動員參加比賽的成績可以分為決賽組和非決賽組.通過主成份分析發(fā)現(xiàn),只要2個主成份就可以將運動員分為決賽組和非決賽組.這2個主成份是所有主成份中最穩(wěn)定的主成份.
低強度激光(low intensity laser irradiation, LIL)治療屬于LLLT.大鼠鈍挫傷后第1天起連續(xù)10天實施LIL照射.LIU等[17]發(fā)現(xiàn)LIL可以同時促進超氧化物歧化酶(superoxidase dismutase, SOD)作用、調(diào)節(jié)胰島素類生長因子1(Insulin-like growth factor-1, IGF-1)信使核糖核酸(messenger ribonucleic acid, mRNA)的表達和轉(zhuǎn)化生長因子β1(transforming growth factor-β1, TGF-β1)水平.如果將TGF-β1與IGF-1相關(guān)的過程分別看作成肌細胞增殖與分化的陰陽,LIL的作用揭示了鈍挫傷康復的內(nèi)穩(wěn)態(tài)特征.鈍挫傷后第1天是陰陽互補,啟動成肌細胞增殖;第3天是陰陽拮抗,成肌細胞增殖與分化的過渡期;第7天是陰陽互補,成肌細胞分化;第2和3周是陰陽拮抗,肌管分化和成熟的過渡期;第4周是陰陽互補,肌管成熟,肌肉再生完成.顯然,肌肉再生過程的精細的陰平陽秘維持了鈍挫傷的康復內(nèi)穩(wěn)態(tài).
來自煙酸等營養(yǎng)的NAD+是有限的[18].應(yīng)激消耗NAD+.我們的研究結(jié)果表明,處于增殖內(nèi)穩(wěn)態(tài)的成肌細胞或PC12細胞增殖速度最快,高低糖都會降低增殖速度,引起NAD+水平的增高和SIRT1活性的增高.應(yīng)激越多,機體NAD+/NADH所能維持的FSSA1越低,相應(yīng)的FSH品質(zhì)越低.減少甚至消除應(yīng)激,是建立NAD+/NADH較高的FSH的必需條件.我們對參加多哈亞運會的中國游泳運動員晨尿的代謝組學研究結(jié)果[16]表明,決賽組的甲基尼克酰胺高于非決賽組,但前者的氨基酸濃度低于后者.甲基尼克酰胺是煙酸的代謝產(chǎn)物,其水平較高說明高水平運動員NAD+較高.氨基酸與肌肉損傷相關(guān),其水平較低說明高水平運動員應(yīng)激較少.顯然,降低應(yīng)激與增高NAD+是一致的,說明降低應(yīng)激是提高運動員水平的一條有效途徑.
默認網(wǎng)絡(luò)(default network, DN)現(xiàn)象是大腦工作經(jīng)濟性的一種體現(xiàn).DN激活是大腦在無目標行為下的狀態(tài).目標行為會導致DN去激活[19].經(jīng)常性的有目標行為當然處于行為內(nèi)穩(wěn)態(tài),因此,有目標行為是一種無意識的行為[20].PIHLAJAMKI等[21]比較了不同老人DN去激活的情況.他們發(fā)現(xiàn),從正常衰老、輕度認知功能障礙到AD患者,DN去激活的程度越來越低.PARK等[19]進一步比較了年輕人和老年人DN的去激活現(xiàn)象.發(fā)現(xiàn)完成類似的任務(wù),年輕人DN去激活程度高于老年人.腦中淀粉樣蛋白斑塊是AD的元兇.MAWUENYEGA等[22]指出,導致AD的原因是清除淀粉樣蛋白太慢.只有去激活的DN有清除淀粉樣蛋白的能力.KILLINGSWORTH等[23]指出,散漫的思想(DN沒有去激活)會導致不高興.因此,高興與經(jīng)濟性有直接關(guān)系,大腦在高興時才會清除淀粉樣蛋白.流行病學揭示[24]抑郁和AD常常同時發(fā)生,早年的抑郁是引發(fā)AD的重要危險因素之一.
DN現(xiàn)象進一步可以拓展研究整體經(jīng)濟學.人體功能Fi的充分穩(wěn)定發(fā)揮由FiSH的維持,相應(yīng)的FSSA1記為FiSSA1(i=1,2,…,N),后者必須由相應(yīng)的NAD+來維持.來自煙酸等營養(yǎng)的NAD+是有限的[18].人體NAD+池的容量有限,N值越大,每個功能Fi分配到的NAD+越有限,相應(yīng)的FiSH即使能夠建立,其品質(zhì)Qi(i=1,2,…,N)也不會很高.展現(xiàn)同樣的功能,營養(yǎng)消耗越少,相應(yīng)的FSH的品質(zhì)越高.HUG等[25]的研究表明,大學生與優(yōu)秀自行車運動員完成同樣的自行車運動,后者運動時所消耗的磷酸肌酸顯著低于前者,后者運動后pH值的康復顯著快于前者.SEDANO等[26]從身體特征和無氧體能兩方面研究了優(yōu)秀女足運動員與普通女足運動員的區(qū)別.他們發(fā)現(xiàn),不同水平女足運動員身體特征方面的差異顯著,但爆發(fā)力和踢球速度等無氧體能差異不顯著,并進一步發(fā)現(xiàn)球場上不同位置的球員所要求的無氧體能不同.
令Qmax=max{Qi,i=1,2,…,n},相應(yīng)的功能記為Fmax,相應(yīng)的功能內(nèi)穩(wěn)態(tài)記為FmaxSH.顯然,形成以FmaxSH為頂點的金字塔形的FSH組合{FiSH,i=1,2,…,N}是最經(jīng)濟的人體活動模式.跑步經(jīng)濟學(running economy, RE)和體能訓練是這方面的典型例子.SAUNDERS等[27]發(fā)現(xiàn),高住低訓(live high(simulated altitude of 2 000~3 100 m)-train low(natural altitude of 600 m))可以改善優(yōu)秀耐力運動員的RE.對影響跑步經(jīng)濟性的動作表現(xiàn)的初步研究[28-30]表明,跑步經(jīng)濟性的影響因素是多方面的,單純的運動學、動力學都不足以解釋中長跑運動員個體間RE的差異.該研究說明,跑步經(jīng)濟性是一個整體概念,它是由人體FSH整體穩(wěn)定發(fā)揮的結(jié)果,跑步經(jīng)濟性表現(xiàn)得越好,其FSH的整體品質(zhì)表現(xiàn)越好.
劉承宜等[2]研究發(fā)現(xiàn),成長階段Qmax上升,衰老階段Qmax下降,峰值對應(yīng)的年齡為最佳年齡h,人的最可幾壽命y=2h+1.令SIRT1max=max{FiSSA1,i=1,2,…,n}.Qmax越高,SIRT1max越高.因此,成長階段SIRT1max上升,衰老階段SIRT1max下降, 峰值對應(yīng)的年齡與Qmax一樣,為最佳年齡h.無論是成長,還是衰老,都實現(xiàn)了不同F(xiàn)SH的成功轉(zhuǎn)換,因此,整個一生屬于人生內(nèi)穩(wěn)態(tài)(life-specific homeostasis, LSH)這個成功應(yīng)激.壽命標志了LSH的品質(zhì).壽命越長,LSH的品質(zhì)越高.來自煙酸等營養(yǎng)的NAD+是有限的[18].應(yīng)激或疾病對NAD+的消耗會妨礙SIRT1max的升高或維持,降低LSH的品質(zhì).FONTANA等[31]的研究表明,節(jié)制飲食可以提升LSH的品質(zhì),延長壽命.
一個人越早發(fā)現(xiàn)Fmax,其Qmax可以提升的程度越高.最近的研究發(fā)現(xiàn)[32],大鼠剛出生時可能已具備空間認知能力.ZHOU等[33]指出,人們會在視野中尋找已經(jīng)聞到味道的東西.
選擇Fmax是不可逆轉(zhuǎn)的.TASHIRO等[34]發(fā)現(xiàn)選擇讓哪些新神經(jīng)元存活取決于它們的突觸輸入.不同的選擇方式會維持相關(guān)的神經(jīng)元存活,但卻會導致不相關(guān)的神經(jīng)元死亡.該發(fā)現(xiàn)為在學習和記憶過程中新的、但卻一致的神經(jīng)回路的建立提供了一個可能的機制.
如果身體的各種功能處于相應(yīng)的FSH,其發(fā)揮則不受飲食和環(huán)境的影響.如果有部分功能失調(diào),就需要飲食或環(huán)境調(diào)節(jié).值得指出的是,鑒于診斷的誤差,飲食或環(huán)境調(diào)節(jié)的特異性越強,浪費的可能性越大.這里著力推薦的是一種自適應(yīng)調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)因素會自動尋找需要調(diào)節(jié)的地方,并且促進FSH的建立.
西藥尋找特異性靶點,中藥尋找特異性功能,LLLT則尋找遠離FSH的功能或遠離FSSH的FSS.根據(jù)功能離FSH的遠近或FSS離FSSH的遠近,LLLT會自動調(diào)節(jié)本身的效應(yīng).一旦功能處于FSH或FSS處于FSSH,LLLT就不再產(chǎn)生任何作用.顯然,LLLT的作用具有自適應(yīng)特性.LIU等[17]的研究發(fā)現(xiàn),7天以前,LIL促進SOD活性,但14天以后SOD活性達到正常水平,LIL就不再起作用;7天以前,LIL促進IGF-1的 mRNA的表達,第14天和第21天則抑制IGF-1的mRNA表達,但對第28天 IGF-1的mRNA沒有顯著性影響;7~21天LLLT提高TGF-β1的水平,但在第28天則降低TGF-β1的水平.因此,LLLT是預(yù)防和處理多重應(yīng)激的良好方法.
陽光影響疾病發(fā)生率或死亡率、功能失調(diào)、生長和衰老,中醫(yī)用五行學說進行了很好的總結(jié).由于生物進化產(chǎn)生的生物適應(yīng),陽光中的綠、藍或紫等冷光和紅、橙或黃等暖光的效應(yīng)是相互拮抗的[2],只有被鼻甲衰減后的鼻腔中的光在陽光效應(yīng)中起了重要作用.太陽照射人體,會在鼻腔內(nèi)留下剩余陽光(residue of external sunlight in nasal cavity, RSN).冷光和紫外等短波部分被鼻甲衰減,RSN主要是暖光和紅外等長波部分,可以產(chǎn)生類似于鼻腔內(nèi)低強度激光照射療法(intranasal low intensity laser therapy, ILILT)[2]一樣的作用,相應(yīng)的機理稱之為類ILILT機理(ILILT-like mechanism, ILILM).
LLLT只調(diào)節(jié)遠離FSH的功能或遠離FSSH的FSS,對處于FSH的功能或成功應(yīng)激無效.因此,LLLT沒有任何毒副作用,與每日的陽光照射一樣可以長期使用.一般的飲食或藥物作用存在療程的概念,是因為飲食或藥物具有特異的作用靶點和副作用.凡是藥物都需要肝腎代謝,對肝腎產(chǎn)生壓力.LLLT效果的降低意味著所調(diào)節(jié)的功能已經(jīng)處于FSH或所調(diào)節(jié)的FSS已經(jīng)處于FSSH.要進一步獲得LLLT的療效,可以利用體育鍛煉等應(yīng)激因素打破FSH.LLLT可以促進應(yīng)激成為成功應(yīng)激,具有促進健康的功能.
從應(yīng)激方面可以比較出中西文化的差異.西方文化是法制文化,各行各業(yè)存在的規(guī)則都有明文可查,人們的行為長期遵循規(guī)則或法制形成了相應(yīng)的行為內(nèi)穩(wěn)態(tài).遵循規(guī)則或法制成為無意識的自動行為.規(guī)則或法制的修改雖然有應(yīng)激,但由具有較高專業(yè)水平的專家去應(yīng)付.每個人都有自己的專業(yè),專業(yè)之外遵循規(guī)則或法制,只消耗最低水平的NAD+,大量的NAD+用于專業(yè)挑戰(zhàn).
中國文化則是人制文化,有規(guī)則或法制難依,潛規(guī)則難數(shù),引發(fā)應(yīng)激的幾率不可預(yù)測,大量應(yīng)激消耗了人們的大量NAD+,即使專業(yè)人員也很難有足夠的NAD+用于專業(yè)挑戰(zhàn),造成社會資源和個人精力的大量浪費.
中國的文化能夠延續(xù)千年與農(nóng)耕文明是分不開的.農(nóng)民多以素食為主,素食中的大量多酚類物質(zhì)可以幫助提高FSSA1活性,有助于應(yīng)付應(yīng)激.農(nóng)民的耕作離不開太陽照射,陽光可以通過鼻腔按照ILILM提高NAD+水平,有助于應(yīng)付應(yīng)激.幾千年的延續(xù),形成了中國文化善于忍讓的元素.現(xiàn)代生活方式不但增加了肉食,而且增加了室內(nèi)活動.多酚類物質(zhì)和陽光的優(yōu)勢失去,人們應(yīng)付應(yīng)激的水平大大降低.
從應(yīng)激的角度來看,法制文化是最經(jīng)濟的文化,當然,文化建設(shè)是一個漫長的過程,即刻的應(yīng)對方法應(yīng)該提倡素食和使用可以代替陽光的LLLT.
[1] 著者不詳.Physiological economy in nutrition[J].Science,1906,24(620):631-633.
[2] 劉承宜,朱平.激光功能醫(yī)學及其應(yīng)用[M].香港:精英出版社,2011:53-413.
[3] LESTAS I,VINNICOMBE G,PAULSSON J.Fundamental limits on the suppression of molecular fluctuations[J].Nature,2010,467(7312):174-178.
[4] HUTT D,BALCH W E.Cell biology:The proteome in balance[J].Science,2010,329(5993):766-767.
[5] 劉承宜,李方暉,朱玲.組蛋白去乙酰化酶介導的動物非視覺細胞的光康復機制[J].中國激光,2009(10):2485-2492.
LIU Chengyi,LI Fanghui,ZHU Ling.Sirtuins-Mediated mechanism of optical rehabilitation of animal Non-Vision cells[J].Chinese Journal of Lasers,2009(10):2485-2492.
[6] FINKEL T,DENG C X,MOSTOSLAVSKY R.Recent progress in the biology and physiology of sirtuins[J].Nature,2009,460(7255):587-591.
[7] MCEWEN B S,GIANAROS P J.Central role of the brain in stress and adaptation:links to socioeconomic status,health,and disease[J].Ann N Y Acad Sci,2010,1186:190-222.
[8] SAUNDERS L R,VERDIN E.Cell biology:Stress response and aging[J].Science,2009,323(5917):1021-1022.
[9] 付德榮.運動性骨骼肌損傷及其煙酸調(diào)節(jié)的分子機制[D].廣州:華南師范大學,2010.
[10] LIU X G,ZHOU Y J,LIU T C,et al.Effects of low-level laser irradiation on rat skeletal muscle injury after eccentric exercise[J].Photomed Laser Surg,2009,27(6):863-869.
[11] MENKE M N,MENKE N B,BOARDMAN C H,et al.Biologic therapeutics and molecular profiling to optimize wound healing[J].Gynecol Oncol,2008,111(S2):87-91.
[12] ZHOU J D,LUO C Q,XIE H Q,et al.Increased expression of heat shock protein 70 and heat shock factor 1 in chronic dermal ulcer tissues treated with laser-aided therapy[J].Chin Med J:Engl,2008,121(14):1269-1273.
[13] MATVEYENKO A V,GURLO T,DAVAL M,et al.Successful versus failed adaptation to high-fat diet-induced insulin resistance:the role of IAPP-induced beta-cell endoplasmic reticulum stress[J].Diabetes,2009,58(4):906-916.
[14] DIAS-FERREIRA E,SOUSA J C,MELO I,et al.Chronic stress causes frontostriatal reorganization and affects decision-making[J].Science,2009,325(5940):621-625.
[15] JOHANSSON L,GUO X,WAERN M,et al.Midlife psychological stress and risk of dementia:a 35-year longitudinal population study[J].Brain,2010,133(Part 8):2217-2224.
[16] 李江華,劉承宜,徐曉陽,等.2006年多哈亞運會短距離游泳男運動員代謝組學研究[J].體育科學,2008,28(2):42-46.
LI Jianghua,LIU Chengyi,XU Xiaoyang,et al.Metabolic study on sprint swimmer participating in the 15th Doha Asian Games[J].China Sport Science,2008,28(2):42-46.
[17] LIU TCY,LUO L,ZHANG L.Self-adaptive effects of low intensity laser irradiation in prophylaxis of muscular fibrosis[J].Lasers Surg Med,2011,43(S23):975.
[18] KIRKLAND J B.Niacin status,NAD distribution and ADP-ribose metabolism[J].Curr Pharm Des,2009,15(1):3-11.
[19] PARK D C,POLK T A,HEBRANK A C,et al.Age differences in default mode activity on easy and difficult spatial judgment tasks[J].Front Hum Neurosci,2010,3:Art75,6pp.
[20] CUSTERS R,AARTS H.The unconscious will:how the pursuit of goals operates outside of conscious awareness[J].Science,2010,329(5987):47-50.
[22] MAWUENYEGA K G,SIGURDSON W,OVOD V,et al.Decreased clearance of cns {beta}-amyloid in alzheimer’s disease[J].Science,2011,DOI:10.1126/science.1197623,http:∥www.sciencemag.org/content/early/2010/12/08/science.1197623.abstract.
[23] KILLINGSWORTH M A,GILBERT D T.A wandering mind is an unhappy mind[J].Science,2010,330(6006):932.
[24] AZNAR S K G,KNUDSEN G M.Depression and alzheimer’s disease:Is stress the initiating factor in a common neuropathological Cascade?[J].J Alzheimers Dis,2011,23(2):177-193.
[25] HUG F,GRELOT L,LE FUR Y,et al.Recovery kinetics throughout successive bouts of various exercises in elite cyclists[J].Med Sci Sports Exerc,2006,38(12):2151-2158.
[26] SEDANO S,VAEYENS R,PHILIPPAERTS R M,et al.Anthropometric and anaerobic fitness profile of elite and non-elite female soccer players[J].J Sports Med Phys Fitness,2009,49(4):387-394.
[27] SAUNDERS P U,TELFORD R D,PYNE D B,et al.Improved running economy in elite runners after 20 days of simulated moderate-altitude exposure[J].J Appl Physiol,2004,96(3):931-937.
[28] 任占兵.影響跑步經(jīng)濟性的動力學因素[J].體育學刊,2010,17(10):95-98.
REN Zhanbing.Kinetic factors that affect running economy[J].Journal of Physical Education,2010,17(10):95-98.
[29] 任占兵.影響跑步經(jīng)濟性的人體下肢肌肉做功研究[J].體育科學,2010,30(1):86-96.
REN Zhanbing.The impact of the lower limbs muscle work on running economy[J].China Sport Science,2010,30(1):86-96.
[30] 任占兵,郭元奇,王衛(wèi)星.影響跑步經(jīng)濟性的運動學因素研究[J].北京體育大學學報,2010,33(4):113-117.
REN Zhanbing,GUO Yuanqi,WANG Weixing.Kinematic factors affecting running economy[J].Journal of Beijing Sport University,2010,33(4):113-117.
[31] FONTANA L,PARTRIDGE L,LONGO V D.Extending healthy life span——from yeast to humans[J].Science,2010,328(5976):321-326.
[32] PALMER L,LYNCH G.Neuroscience:A Kantian view of space[J].Science,2010,328(5985):1487-1488.
[33] ZHOU W,JIANG Y,HE S,et al.Olfaction modulates visual perception in binocular rivalry[J].Curr Biol,2010,20(15):1356-1358.
[34] TASHIRO A,SANDLER V M,TONI N,et al.NMDA-receptor-mediated,cell-specific integration of new neurons in adult dentate gyrus[J].Nature,2006,442(7105):929-933.
Keywords: homeostasis; stress; sirtuin; nicotinamide adenine dinucleotide
【責任編輯 莊曉瓊】
PHYSIOLOGICALECONOMICS
LIU Chengyi1*, REN Zhanbing2
(1. Laboratory of Laser Sports Medicine,South China Normal University,Guangzhou 510631,China; 2. Guangzhou Institute of Physical Education,Guangzhou 510500,China)
Function-specific homeostasis(FSH) is a negative-feedback response of a biosystem to maintain the function-specific fluctuations inside the biosystem so that the function is perfectly performed. A stress is also a function of a biosystem. A FSH-specific stressor(FSSR) is so defined that it disrupts the FSH. A FSH-specific stress(FSS) of a biosystem is defined to be a response of the biosystem to a FSSR and may also be in FSS-specific homeostasis(FSSH) in which a FSS disrupt FSH1 but establish FSH2 so that it is called successful stress. There is FSH/FSSH-specific sirtuin 1(SIRT1) activity(FSSA1). SIRT1 is nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) dependent,but NAD+is limited by nutrition. A FSS increases SIRT1 activity so that FSSA1 is locally minimum. A person might simultaneously have many kinds of FSH,{FSHi,i=1,2,…,n},each of which has qualityQ,{Qi,i=1,2,…,n}. LetQmax=max{Qi,i=1,2,…,n} and the corresponding function isFmax. The best structure ofQis a pyramidal hierarchy in whichQmaxis at its peak but the otherQsare as low as possible ifFmaxcan be optimized.
2011-01-19
國家自然科學基金項目(60878061,11002036)
*通訊作者,liutcy@scnu.edu.cn
1000-5463(2011)02-0001-06
Q411
A