冬奧會興奮劑生化分析

黃 森, 林文弢

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

世界反興奮劑機構(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,有誤體育事業的科學發展,國際社會一直嚴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的角度分析與反思歷屆冬奧會興奮劑事件,對促進教練員和運動員進一步認識興奮劑的危害,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峻。統計發現,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、1種違禁方法,興奮劑使用人數、違禁物質種類都較20世紀顯著增加。

2 冬奧會違禁物質分析

從運動生化角度對冬奧會查出的15種違禁物質進行分析。

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,促進核酸和蛋白質合成,促進肌纖維和骨骼生長,加強磷酸肌酸合成,刺激促紅細胞生成素分泌,增加肌糖原儲備,提高神經和肌肉細胞的興奮性,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練負荷的常用指標。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,使肌肉變硬而產生痙攣,導致生殖系統功能紊亂,甚至引起冠心病、高血壓、肝硬化等嚴重疾病[4]。

2.2 促紅細胞生成素、達貝泊汀

這2種藥物屬于“促紅素類及影響紅細胞生成的制劑”。正常人體腎臟和肝臟可分泌一種糖蛋白激素——促紅細胞生成素,刺激紅細胞生成。達貝泊汀是一種人工合成的長效促紅細胞生成素,內源性促紅細胞生成素一樣能刺激紅細胞生成。紅細胞數量上升,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。紅細胞、血紅蛋白是評定運動員身體機能和訓練負荷的常用指標。濫用促紅細胞生成素類藥物會過度增加血液中的紅細胞數量,使血液黏稠、血流緩慢、凝血加快,導致血壓增高,并使心臟始終處在大強度負荷下工作,容易導致心血管硬化,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時間較長,不僅能抑制肺組織中慢反應物質的釋放,還能抑制白細胞釋放組胺,亦可促進支氣管纖毛運動,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,對呼吸系統和神經系統有興奮作用[5],因此,被當作興奮劑。其不良反應主要是焦慮、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、甲亢等患者使用風險較大。

2.4 美度銨、曲美他嗪

這2種藥物屬于“代謝調節劑”。二者均能改善心肌能量代謝,但途徑不同。美度銨可減少長鏈酰基肉毒堿的堆積,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化為更有利的葡萄糖氧化,具有抗缺氧效用和心臟保護活性。美度銨還能抑制肉毒堿乙酰轉移酶,提高線粒體內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,起到保護心肌的作用[6]。曲美他嗪作為一種調節心肌能量代謝的藥物,通過抑制線粒體內長鏈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,同時擴張血管,減少腦脊液的產生,提高動脈氧分壓,從而預防和治療高原病[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,加快代謝產物排除率以適應機體在缺氧條件下的運動應激反應,達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是發生急性腎病、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”體內興奮劑以逃避檢查,必然遭到嚴懲。

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、修復腦細胞的作用,可提高大腦中ATP/ADP比值,促進氨基酸和磷脂的吸收、蛋白質合成及葡萄糖的利用,增加腦細胞的能量供應,提高腦細胞活性,促進神經遞質傳導,增加受體密度,改善學習記憶功能,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,但大量反復使用會產生強烈的致幻性及神經興奮作用,從而導致對其產生依賴性[11],禁用理所當然。

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。二甲基戊胺能促進體內脂肪分解,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。

刺激劑使用不當或濫用均可產生副作用,尤其是苯丙胺衍生物、可卡因等,除引起情緒失常、成癮外,還可能誘發心血管綜合征,或使體溫調節異常,最終可導致死亡[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,也可用化學方法由嗎啡制造,是受聯合國麻醉品管制的成癮性較低的阿片類麻醉品。可待因有止痛、止咳和止瀉的藥效,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生欣快感和心理亢奮,造成超越體能的幻覺,在訓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重的傷害[14]。此外,這類藥物多有成癮性,能引發更嚴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備的使用。比賽前幾天通過輸血增高紅細胞水平,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,根據最新研究成果定期更新檢測技術文件[16],目前已有450 種興奮劑類物質篩查方法[17],液相色譜-質譜聯用、氣相色譜-質譜聯用技術廣泛應用,放射免疫分析、高分辨質譜、氣相色譜/燃燒/同位素比質譜等儀器與技術快速更新[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、外源和內源性合成代謝類固醇檢測、基因和細胞技術檢測、潛在興奮劑物質鑒別和檢測、禁用物質藥理學、反興奮劑人工智能等多個方面開展科學研究[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則不熟悉,食品、營養品生產和加工過程中殘留或污染興奮劑成分,藥品使用不規范,運動員粗心大意等[19]。從生化角度出發,運動員應在食品、營養品、藥品等方面避免誤服誤用興奮劑：嚴守就餐紀律,嚴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品,嚴禁購買和使用未經檢測的營養品;用藥必須咨詢醫生,嚴禁私自用藥,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、營養品、藥品興奮劑防控工作,避免誤服誤用事件的發生。

5 小 結

使用興奮劑對運動員身體有極大的副作用,嚴重影響運動員的健康和生命安全。反興奮劑機構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、營養品、藥品的興奮劑防控工作,避免誤服誤用興奮劑。