王 飛
大部分的機(jī)器不會(huì)因?yàn)楸皇褂枚兴倪M(jìn):舊的輕型貨車不會(huì)由于被更快地駕駛而逐漸變成法拉利,一臺(tái)袖珍計(jì)算器也不會(huì)因?yàn)楸淮罅壳脫舳兂梢慌_(tái)巨型計(jì)算機(jī)。但是,人類的身體則不同。舉重運(yùn)動(dòng)員知道,人體上被經(jīng)常使用的肌肉會(huì)變得越來越強(qiáng)壯,而不被經(jīng)常使用的肌肉則會(huì)日漸衰弱或萎縮。
這樣看來,肌肉細(xì)胞能“感覺”到它們是如何被使用的,然后可以根據(jù)被使用的方式重新塑造自己,以便更好地適應(yīng)工作。那這是為什么呢?人們鍛煉身體的時(shí)候究竟發(fā)生了什么事情?
太空中的宇航員會(huì)用劇烈的訓(xùn)練來保持健康,可盡管如此,他們的肌肉還是有逐漸衰弱的傾向。這是因?yàn)椋ǔG闆r下,肌肉大部分的時(shí)間都在幫助我們支撐身體和維持姿勢(shì),以對(duì)抗重力。然而在太空中,由于失重,肌肉不需要持續(xù)對(duì)抗重力,于是就會(huì)有萎縮的危險(xiǎn)。
美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的一個(gè)研究小組研究了肌肉內(nèi)部工作的基本原理,明白了為什么運(yùn)動(dòng)能對(duì)肌肉的生長(zhǎng)起作用。他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)肌肉開始萎縮時(shí),它不只是被動(dòng)地枯萎,它也主動(dòng)地毀壞自己!一個(gè)由肌肉細(xì)胞中的酶構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)會(huì)一個(gè)分子一個(gè)分子地分解肌肉蛋白質(zhì),而當(dāng)我們做運(yùn)動(dòng)時(shí),新蛋白質(zhì)又在不斷合成。在每個(gè)人的肌肉中,這種肌肉蛋白質(zhì)的主動(dòng)損壞與新蛋白質(zhì)的持續(xù)合成一樣,都無時(shí)無刻不在進(jìn)行著。一塊肌肉是生長(zhǎng)、萎縮,還是保持不變,都依賴于損壞和合成的比率,這有點(diǎn)像一個(gè)同時(shí)注水和排水的浴缸的水平面。如果注水速度快,水平面就升高;排水速度快,水平面就降低。研究小組研究了這個(gè)平衡的“合成”部分背后的機(jī)制。他們尤其關(guān)注一種叫做“胰島素生長(zhǎng)因子(IGF-1)”的荷爾蒙。
肌肉制造IGF-1來響應(yīng)身體鍛煉,這種荷爾蒙會(huì)依次刺激肌肉細(xì)胞中的酶,引起蛋白質(zhì)的成長(zhǎng)。研究人員發(fā)現(xiàn),老鼠在剛剛鍛煉完后,肌肉中IGF-1的水平要更高一些,他們認(rèn)為也許就是IGF-1觸發(fā)了肌肉生長(zhǎng)。
那么IGF-1的補(bǔ)充物能被用來確保肌肉蛋白質(zhì)的合成,以便跟上宇航員體內(nèi)蛋白質(zhì)消失的速度嗎?這是一個(gè)令人激動(dòng)的想法,研究人員正在考慮如何研制可以補(bǔ)充IGF-1的藥物。如果他們成功了,不僅對(duì)宇航員來說是個(gè)好消息,而且我們莊何一個(gè)人都可能是受益者。尤其對(duì)于身體不便于運(yùn)動(dòng)的人來說更是如此,他們可以通過服用藥片來避免肌肉萎縮。
編輯慕木