研究目的:训练和竞赛是竞技体育的重要组成部分,其目的是不断挖掘人体的运动潜能,最大程度提升运动员的竞技能力,创造优异运动成绩。随着现代竞技体育竞争越来越激烈,比赛和训练强度也不断逼近人体极限,这些会造成机体机能状态的下降,如何快速恢复,保证训练、比赛的持续、高效性,一直是广大教练员和运动员追求的目标。针刺疗法对运动后人体机能的恢复具有副作用少、简便易行等优点,而且其机理是调动人体潜在的自身调节功能,不会产生兴奋剂问题,值得研究推广。以往对人体和针刺疗法的研究主要是针对于某一物质或者某一途径的几个物质来研究其作用机理,缺乏对二者系统、全面的阐释。代谢组学采用高通量的数据检测和数据处理技术对小分子代谢产物通过信息建模与系统整合进行定量和定性分析,来反映机体机能状态。它关注机体在经历了一系列变化后代谢产物的整体性变化,而不是拘泥于机体受到各种外界条件刺激后某个物质或代谢通路的变化细节,这使其可以更加准确和全面的反映机体受到外部刺激后产生的一系列应激反应。采用代谢组学分析受刺激后的机体和针灸调控有助于有助于全面、系统的理解刺激对机体的影响和针刺调控机制。研究方法:选取上海体育学院竞校中长跑运动员14名,均身体健康,有机分组,分为实验组(TA:7名):大负荷训练+针刺,对照组(TR:7名):大负荷训练+自然恢复。针刺穴位的选取"足三里"、"肾俞"、"大椎"、"关元"。3次取样时间分别为:训练前45分钟、训练后35分钟、针灸后30分钟。尿液在超导傅立叶转换NMR谱仪上运用cpmgpr1d脉冲序列进行检测,相应的脉冲经过32k傅立叶转换变为NMR谱图。将图谱文件夹导入第二军医大学药物分析测试中心编制的Matlab软件进行处理,将1H谱按默认值,从10.0到0.2,扣除水峰等活性氢所在的区域δ4.2-6.0,以避开溶剂峰对谱图的影响,然后以每段为0.04进行分段并积分,共获得200个化学位移小段和各化学位移对应的积分值。将对应的积分值进行中心化和比例换算后,以Excel形式贮存,并采用主成分分析(PCA)、偏最小二乘-判别式(PLS-DA)和正交偏最小二乘-判别式(OPLS-DA)进行分析。研究结果:(1)大负荷训练后疲劳量表分析表明大负荷训练后运动员均有疲劳感;大负荷训练课平均心率值为172.4次/min,表明运动员的训练负荷是比较大的。(2)大负荷训练前、后NMR代谢组学多变量分析显示训练前、后尿液样本有明显的区分。(3)大负荷训练涉及的代谢通路:通过对大负荷训练前、后差异化代谢物质分析后发现,大负荷训练课涉及的代谢通路主要有脂肪酸代谢、肌酸代谢、氨基酸代谢、糖代谢、TCA循环、嘌呤核苷酸代谢、甲烷代谢等。(4)针刺后疲劳量表分析显示二者有明显差异,针刺组机体机能状态恢复效果较好。针刺后实验组心率明显低于对照组,与安静时心率相比,针刺组心率更接近。(5)针刺后NMR代谢组学多变量分析显示针刺后实验组和对照组尿液样本有着显著的区分。针刺相关穴位有助于缓解长时间、大强度训练引起的机体机能状态下降。(6)本次针刺疗法涉及的代谢通路:通过对针刺后实验组和对照组差异化代谢物质分析后发现,针刺后涉及的代谢通路有氨基酸代谢、糖代谢、TCA循环、甲烷代谢、嘌呤核苷酸代谢、肌酸代谢、胆碱代谢等。研究结论:(1)大负荷训练课涉及的代谢通路上相关标志物的变化导致机体机能状态下降的原因有:能量的消耗,乳酸大量堆积,氧化应激等。(2)本次训练课运动员机体呈现出无氧、有氧以及混氧代谢的特点,符合现代中长跑运动比赛的特点。(3)雌黄嘌呤(Hyx)和N-氧化三甲胺(TMAO)在大负荷训练课出现显著性差异,可能是人体运动代谢调节重要的生物标志物。(4)针刺相关穴位有助于缓解长时间、大强度引起的身体机能状态下降。(5)针对急性运动引起的机体机能状态的下降,针刺相关穴位主要影响的是能量代谢通路。(6)针刺的代谢通路机理:大负荷训练后针刺相关穴位主要影响的是能量代谢通路。其过程是通过针灸促进体内ATP生成增多,加速了乳酸→丙酮酸→葡萄糖→糖的糖异生反应,有利于乳酸的消除和恢复机体在长时间大强度运动时糖原的损耗以及内环境稳态,从而有利于机体机能状态的恢复。(7)针刺的靶向目标——可能是代谢通路上的各种酶。(8)运用NMR代谢组学技术研究针刺,能够动态检测人体大部分小分子代谢物的变化,有助于定性、定量、客观的评价针灸疗效,使得针刺的功效更加清晰化、具体化、科学化。