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国家奥运科技攻关项目

“优秀运动员应激损伤机理与调控方法研究”取得重要进展

——预防和治疗运动应激性腹泻成果应用于2008奥运会国家队备战训练

科学时报 记者:潘希

  2008年5月20日,国家奥运科技攻关项目“优秀运动员应激损伤机理与调控方法研究”成果“胡萝卜素微生态营养液”和“止泻消痛片”向国家体育总局捐赠仪式在北京举行。
  据介绍,根据项目要求,中国科学院遗传发育研究所和国家体育总局运动医学研究所联合攻关,研制了针对运动员应激损伤的肠道调节剂“胡萝卜素微生态营养液”和“止泻消痛片”,2008年通过了兴奋剂检测和安全性评价,并应用于国家队运动员备战2008年奥运会。
  运动可引起肌肉和内脏血流的重新分配,导致骨骼肌的血管扩张以增加血流,胃肠道则发生血管收缩,其结果为内脏和胃肠道血流减少。在生理状态下肠道供血、供氧能力可远远满足肠道黏膜的氧需求量,但在极限运动时肠道血流可减少80%,当肠道供血减少50%以上时即会诱发肠道黏膜损伤和功能紊乱。极限运动引起的肠道缺血,是运动性腹泻和胃肠功能紊乱的主要病因。目前,国际上尚无有效预防和治疗运动性腹泻的药物。
  在以往我国历届奥运会亚运会上,因为运动性腹泻和胃肠功能紊乱直接影响了运动成绩的例子并不在少数。1988年曼谷亚运会,我国体育代表团出现过大范围的腹泻;2003年备战雅典奥运会前夕,我国竞走国家队也出现了多人腹泻的现象。据课题攻关组2004年调查我国多数体能类型项目队,在备战期间均患有比较严重的运动性腹泻腹痛,直接影响了体能发挥和成绩的提高。
  为此,各国想方设法寻找解决方法,但至今尚无理想药物。中科院遗传发育所研究员洪兴华带领的课题组,将现代医学肠道微生态学和传统中医药学结合,从胡萝卜中高效提取β-胡萝卜素和胡萝卜双歧因子、核酸物质,以此提取物为基料配以功能辅料制成的“胡萝卜素微生态营养液”和用中药脂溶性成分组成的运动应激调节剂,能有效地预防、治疗极限运动引起的运动性腹泻和腹痛,快速恢复运动员的体能,填补了我国运动医学的一项空白。
  本次奥运攻关充分发挥了多学科优势互补,联合作战。中科院遗传发育所与国家体育总局运动医学研究所等多家从事生物学和医学的研究单位合作研究发现:“胡萝卜素微生态营养液”具有明确保护肠道屏障的功效成分-天然胡萝卜素、双歧因子和核酸物质,这些功效成分是增殖肠道益生菌、保护肠道黏膜、改善双歧杆菌厌氧生存环境、减轻氧自由基损伤、预防肠缺血损伤、调节运动性肠功能紊乱的物质基础。
吉林省白山辅尔康生物制品有限公司成功为该项目进行了成果转化。
  据悉,此次捐赠仪式向国家体育总局捐赠“胡萝卜素微生态营养液”50000瓶和“止泻消痛片”200瓶。该成果2004年已全面用于雅典奥运会的备战训练和奥运比赛,取得了良好预防运动性腹泻和胃肠功能紊乱的临床应用效果。本次应用将对我国运动员备战2008奥运会时的肠道健康发挥重要作用。

 
 

参加捐赠仪式的主要领导:国家体育总局运动医学研究所李国平所长、国家体育总局2008奥运会
备战办潘志琛司长、中国科学院计划局孔力局长、白山市人民政府孙焕华副市长

 

  国家体育总局网球中心主任孙晋芳、国家体育总局排球中心书记张蓉芳、国家体育总局冬管中心主任赵英刚、国家体育总局水上中心副主任刘爱杰、国家体育总局田径中心副主任冯树勇、国家体育总局游泳中心副主任尚修堂、国家体育总局自剑中心科技部主任张志伟、国家体育总局乒羽中心乒乓球队领队黄飚、国家体育总局训练局副局长孙为民、国家体育总局科教司科技处处长尹飞飞、国家体育总局科教司综合处处长袁虹等光临捐赠仪式

 

  奥运攻关成果主研单位中国科学院遗传发育所副所长马七军,奥运攻关成果转化单位白山靖宇县委常委程中秋、副县长于炜修、白山辅尔康生物制品有限公司董事长庄会双等参加捐赠仪式

 

中国体育大学运动医学教授冯美云光临到会
中科院计划局项目处赵志刚处长与国家体育总局科教司科技处
尹飞飞处长交流合作攻关体会

中国科学院计划局孔力局长和吉林白山市孙焕华副市长亲切交流院地合作体会

 

与会代表品尝用于国家队备战训练的“胡萝卜素微生态营养液”工业化产品

 

国家体育总局运动医学研究所所长、2008北京奥运会首席医务官李国平教授致辞,
介绍国家奥运应激项目的课题设置及取得成果对备战训练的积极作用

多学科联合攻关结硕果,政府支持企业转化献奥运

国家体育总局运动医学研究所 李国平所长

  请允许我代表国家体育总局运动医学研究所对各位领导、各位来宾的到来表示衷心的感谢!向多年关心支持我国体育事业的合作伙伴中科院遗传发育所表示衷心的感谢!向为备战北京奥运会国家队运动员无私捐赠“胡萝卜素微生态营养液”的白山辅尔康生物制品有限公司表示衷心的感谢!
  在奥运备战关键时刻,在这里举行这样一个捐赠仪式,具有十分重要的意义。“攻关结硕果,转化献奥运”准确表达了这里所蕴含的深刻含义。2001年当我国成功申办08年奥运会以后,中科院遗传发育所、北京大学临床三院和我所共同承担了首批国家《科技奥运行动计划》课题“优秀运动员应激损伤机理与调控方法研究”。此次捐赠的两个奥运攻关产品就是这次多学科联合攻关中取得的两个关键性成果。经过课题组多年的临床实验证明,这两个产品在预防和治疗运动应激导致的腹泻、腹痛和胃肠道功能紊乱上具有良好的临床效果。
  在这里,我要特别感谢洪兴华研究员和他领导的科研小组,洪兴华研究员是这个项目的发起人也是这两个产品的研制者。从2000年在备战悉尼奥运会到现在备战2008年北京奥运会,整整8年,洪兴华研究员和他领导的攻关小组凭借着科研人员执着的敬业精神和拳拳报国之心,默默地为中国体育事业做着自己的贡献。
  “千里马常有,伯乐不常有”,好的产品研制出来,还必须有慧眼识金的企业进行转化才能造福于社会。白山辅尔康生物制品有限公司正是这样的好伯乐。作为一个地方政府重点扶持的企业,他们更看重的是企业的社会责任和应尽的义务,以及对科技兴国、科技奥运的深刻认识。
  在这里,我要再次感谢中科院遗传发育所的领导和洪兴华领导的研究小组。感谢吉林白山市领导和白山辅尔康生物制品有限公司。预祝我们的奥运健儿在你们的关心和帮助下,能够夺取更多的金牌,为国争光!


中国科学院遗传发育所国家奥运攻关课题负责人洪兴华研究员介绍
“优秀运动员肠屏障损伤机理与调节剂研究”攻关成果的主要创新点

 

优秀运动员代表,国家自行车队王国章介绍奥运成果应用体会

 

吉林省白山市副市长孙焕华介绍奥运成果工业化转化情况

充分发挥长白山自然优势,加速奥运产品产业化造福百姓

白山市人民政府副市长 孙焕华

  我代表白山市委、市政府和130万白山人民对国家体育总局、中国科学院及国家奥运攻关组全体科研人员给予长白山区人民的关心、支持和帮助,表示衷心的感谢!对“胡萝卜素微生态营养液”这一高科技项目成功落户白山表示热烈的祝贺!对白山辅尔康生物制品有限公司荣当国家奥运攻关成果转化企业,为北京2008奥运会中国国家队备战训练和奥运比赛做出直接贡献,感到无比荣幸和自豪!
  白山市位于吉林省东南部的长白山莽莽林海之中,优质矿泉水储量十分丰富,生态环境良好,具有冷凉湿润、雨量充沛、光照适中、四季分明的特点,气候条件十分优越,符合绿色食品生产要求,尤其适宜胡萝卜生长,是我国优质胡萝卜的主要产区。目前拥有无污染、无公害适宜胡萝卜种植的土地三万余亩,是理想的胡萝卜种植基地,为胡萝卜产业可持续发展奠定了基础。正是基于良好的生态环境和优越的气候条件,“胡萝卜素微生态营养液”项目在白山市靖宇县成功转化,靖宇也随之成为该项目的工业化生产基地。
  借此次国家《科技奥运行动计划》成果转化之机,我们有信心、有决心、有能力将成果进一步做大做强,在保障国家队运动员备战奥运的基础上,努力推进科技成果走进千家万户,造福人民。同时,白山市委、市政府以及靖宇县委、县政府,愿与国家体育总局和中国科学院保持长期合作关系,在白山辅尔康“胡萝卜素微生态营养液”项目成功转化的基础上,继续与科研单位合作,强强联合,通过高新技术加上优质资源生产出高科技产品,不仅满足我国运动员训练及比赛需要,为国家体育事业发展做贡献;同时,为增强人民体质,推进我国健康事业的发展发挥积极作用。
  衷心祝愿2008奥运会取得圆满成功,祝愿国家队在本次奥运会上取得优异成绩!欢迎各位到白山来!

 

中国科学院计划局孔力局长介绍组织多学科联合攻关的经验

 

国家体育总局2008奥运会备战办潘志琛司长代表国家队运动员和教练员讲话

 

中科院遗传发育所马七军副所长和白山辅尔康生物制品有限公司庄会双董事长
向国家体育总局备战2008年奥运会医疗专家组组长李国平教授赠送胡萝卜素微生态营养液和止泻消痛片

 

国家体育总局竞技体育司潘志琛司长向中科院遗传发育所马七军副所长颁发捐赠证书

 

国家体育总局运动医学研究所李国平所长向白山辅尔康生物制品有限公司庄会双董事长颁发捐赠证书

 

中科院奥运攻关组和成果转化企业与为中国体育事业做出杰出贡献的体坛老将孙晋芳、张蓉芳和陆元盛合影留念

 

中国科学院遗传发育所国家奥运课题攻关组结合中医整体观理论开展攻关研讨

中医药助力备战奥运

科学时报 记者 王璐

  今年6月份,由中国科学院遗传发育研究所和国家体育总局运动医学研究所联合攻关、研制的针对运动员应激损伤的肠道调节剂胡萝卜素微生态营养液和止泻消痛片,应用于国家队运动员备战2008年北京奥运会,这两项研究成果属于国家奥运科技攻关项目“优秀运动员应激损伤机理与调控方法研究”,主要解决因极限运动导致肠缺血而引发的运动应激性腹泻和胃肠功能紊乱。此前,这两项成果通过了兴奋剂检测和安全性评价,并成功应用于2004年雅典奥运会国家队备战训练和奥运比赛,取得了预期效果。

  这项研究的牵头人,中国科学院遗传发育研究所农业资源研究中心食品室主任洪兴华研究员在接受本报记者采访时表示,科学的中药复方,是运动疲劳恢复的能量库。并且,经过严格的临床论证和审批后,这些研究成果有望为保障更广泛人群的健康服务。

  如何高效恢复应激疲劳?

  运动训练是“疲劳——恢复——再疲劳——再恢复”的过程。洪兴华认为,如果运动员在连续的大负荷训练以后,机体得不到及时的恢复,运动性疲劳就会积累,其结果是“疲劳——疲劳积累——超过限量——过度训练——运动性疾病”。

  我国运动员过度训练导致运动性疾病的现象比较普遍。根据原国家体委历时8年“优秀运动员的运动创伤流行病学研究”提供的数据来看,我国运动员患病率约占60%,急性和急性转慢性损伤占67%,肌肉韧带损伤占总损伤的62%,腰膝损伤居部位分类的前两名,专项训练过多及大运动量高强度训练而造成的疲劳不能及时恢复是身体受伤的主要原因。

  “极限运动应激疲劳的高效恢复,是目前运动生理学研究领域中的难点和热点。尽管国内外体育科研工作者从神经、肌肉、激素、免疫、代谢调节等方面对运动性疲劳发生机制进行了广泛和逐步深入的研究,但极限运动应激疲劳的高效恢复方法依然在探索之中。”洪兴华强调。

  记者了解到,此次应用于国家队运动员备战2008年北京奥运会的肠道调节剂胡萝卜素微生态营养液和止泻消痛片,解决了由过量运动造成的肠道菌群失调的问题,应用于竞走、马拉松,甚至在一些体能项目如游泳、田径中都发挥了作用。而在预防过度疲劳这一点上,正是中医药的“整体观”和“辨证施治”的理论发挥了巨大作用。

  预防过度疲劳:中医药
  “整体观”、“辨证施治”发力


  中医的“整体观”是以五脏为基础,中医认为五脏与六腑、五官、肢体和躯干是一个有机整体。对运动医学来说,疲劳恢复应是运动员身体的整体调节,中医药的整体调节主要体现在“阴阳平衡、气血调和、脏腑功能归于正常”。

  那么,在运动疲劳恢复这一问题中,中医如何展现“整体观”和“辨证施治”的理论?

  洪兴华认为,中医的“辨证施治”首先体现在“宏观层面”和“微观层面”,同时体现在不同运动项目、不同性别运动员和不同季节、不同环境在调节时各有不同。

  在“宏观层面”上,大运动量条件下,观察运动员的基本生理功能是否正常。具体来说,运动员疲劳得到恢复的主要指标是:饮食正常,有饥饿感;排泄正常,无腹泻腹痛、便秘;月经正常,无痛经或月经过多、闭经;睡眠正常,白天有精神。在大运动量下,如以上指标某一项不正常或多数不正常,运动员的体能恢复和运动成绩的提高将会受到明显影响。

  微观层面是人们所说的现代医学检测指标,如血睾酮、血红蛋白、免疫球蛋白等指标的检测。目前体育科研大多关注微观层面指标的研究,而对宏观层面系统指标重视不够,且调节方法也十分有限。

  谈到中药为体育运动曾经作出的贡献,国家体育总局运动医学研究所所长李国平介绍说,我国著名中长跑教练马俊仁在上世纪90年代初将中药和食疗方法用于恢复运动性疲劳,取得了显著效果,使我国女子中长跑项目跨入了国际前列。我国女子中长跑项目在1996年奥运会首次获得5000米金牌、10000米获银牌。

  在非运动员人群中广泛适用

  “之所以运动医学在发展过程中成为一个和国际接轨、科技含量不断增加的学科,是因为中医中药在其中得到了广泛的研究和应用。”李国平强调。

  那么,目前应用于奥运的中药和中药方剂对于非运动员是否适用?对此,李国平表示,为大众服务,是运动医学的根本目的。目前,这些成果在保证运动员取得好成绩上发挥了重要作用。同时,成果还将回馈到大众之间,为更广泛的人群服务。

  “比如,有很多时候,卫生问题并不是造成腹泻的原因,而是由于工作环境、工作压力的增加造成。白领阶层、文秘、媒体从业人员,在应激状态下,都有可能造成胃肠功能失调,针对这种情况,胡萝卜素微生态营养液和止泻消痛片都能发挥作用。这种方法如果延伸下来,把运动作为一个刺激源,同时,把任何其他不良的刺激造成人的尤其某些易感人群的,或者某个行业领域的人,同样可以拓展开来。体现积极的作用。它将来能不能成为一种制剂,在服务于少数人到服务于更多数人的过程中,还需要严格地进行临床论证和批审。”李国平认为。

  “中医中药虽然不如西医来得快,对于急症不是那么有针对性,但它在调理人的机能、防病治病方面发挥了很大作用。比如针灸、拔罐在解决运动员的肌肉骨骼问题上发挥了作用,中药的辨证施治在保持人的能力、提高免疫功能方面有待于积极推广。”李国平谈到。

(引自科学时报2008年7月11日科学与健康版)


  运动性腹泻和腹痛是严重影响运动员比赛成绩的原因之一,各国为此想方设法寻找解决方法,但至今尚无理想药物。洪兴华研究员带领的课题组,将现代医学肠道微生态学和传统中医药学结合,用胡萝卜提取物制成的“胡萝卜素肠道微生态调节剂”和用中药脂溶性成分组成的运动应激调节剂,能有效地预防治疗体能类项目运动性腹泻和腹痛,快速恢复运动员的体能,填补了我国运动医学的一项空白。

胡萝卜素破解运动性腹泻困扰

科技日报记者 赵 雪

  2000年3月2日晚上,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员洪兴华坐在电视机前,收看正在马来西亚举办的第45界世界乒乓球锦标赛团体赛决赛直播,决赛的结果令这个体育迷很失望,我国男队保持多年的冠军宝座丢掉了,仅获得亚军。
  善于刨根问底的洪兴华,当晚就开始寻找原因。原来———

  腹泻致使运动员体能下降

  洪兴华了解到,原因之一是三名主力队员发生了运动性腹泻,导致体能严重下降。
  其实早在1996年,从事肠道微生态调节剂研究的洪兴华就已经注意到,我国一些优秀运动员经常发生令人费解的腹泻现象。1996年在亚特兰大奥运会上,王军霞夺得5000米金牌后再向10000米金牌冲刺时,因为腹泻影响了体能,仅差几步丢掉了金牌。1998年在泰国亚运会期间,中国队又被“怪病”困扰,出现了大面积非细菌感染腹泻,总体比赛成绩受到影响。
  怎样解决这个问题?洪兴华和科研人员通过多年的研究发现,胡萝卜中的有效成分胡萝卜素、核酸物质、双歧因子等,可以有效保护肠黏膜,并能增殖肠道内的有益菌群。人体受食试验表明,连续7天服用研究所研制的“胡萝卜素微生态调节剂”,可以使受食人群肠道内的有益菌群增殖100多倍,有效降低运动性腹泻的比例。
  洪兴华感到,有责任将自己的研究成果推荐到国家体育总局。于是———

  国家队多了一项“秘密武器”

  试验结果出来的第二天,洪兴华给当时的国家体委主任伍绍祖写了封信,对运动性腹泻原因的进行了分析并提出预防建议。
  洪兴华认为,我国运动员赴国外参赛时,常因肠道功能失调导致腹泻影响比赛成绩,传统观点认为是水土不服。但是运动员饮用的都是国内带去的纯净水,为什么还会出现腹泻呢?这里有一个重要而又被忽视了的原因,就是这些参赛运动员的肠道微生态环境没有保持在正常水平,对异国各种条件致病菌的抵御能力下降了。
  为此,洪兴华向体育总局建议,我国参加2000年悉尼奥运会的重点运动员,服用“胡萝卜素肠道微生态调节剂”,以便在体力严重消耗的情况下,继续保持肠道微生态水平的最佳状态,预防运动性腹泻。
  此信得到了伍绍祖的重视,2000年7月,通过了兴奋剂检测的100箱共2400瓶“胡萝卜素肠道微生态调节剂”,在参加悉尼奥运会的国家队中全面应用,取得了预期的效果,成为在悉尼奥运会上获得28块金牌的“秘密武器”之一。
  之后,洪兴华们通过进一步的研究发现———

  腹泻青睐体能类运动员

  我国申奥成功后,在洪兴华的提议下,2001年12月“奥运科技(2008)行动计划”设立了“优秀运动员应激损伤机理与调控方法研究”的课题,基于“胡萝卜素微生态调节剂”在2000年悉尼奥运会应用的基础,洪兴华在课题中担任了“运动应激肠屏障损伤机理与调节剂研究”的子课题研究。
  洪兴华课题组的调研表明,运动性腹泻也叫大运动腹泻,是一种功能性腹泻,与运动项目的运动量直接相关,体能类项目明显高于技巧类项目,田径队最高占37.0%,铁人三项队占31.3%,山地车队占28.6%。调研还表明,异地腹泻也是如此,田径队占到29.0%,铁人三项队占25.0%,山地车队占35.7%。
  还有一项调研表明,与运动性腹泻相伴的还有大运动腹痛,也是体能类项目比例高,铁人三项队占43.8%,山地车队占28.6%。这种腹痛与大运动时胃肠道及盆腔缺血直接相关,女运动员由于盆腔缺血和经期反应,腹痛要高于男运动员。在铁人三项中,自行车、游泳、跑步三种不同运动形式连续交替进行,肠失血引起的腹痛最突出。
  这是因为,当运动员处于运动极限状态时,为了满足运动的需要,大量血液会供应给骨骼肌。这时运动员的肠道就会发生大量缺血,马拉松等极限运动,肠缺血量最高时可达到80%。
  肠道缺血的直接后果是肠道黏膜失血损伤或脱落,在这种情况下,肠道保护屏障———肠道黏膜、有益菌群和免疫球蛋白,就会同时受到严重损伤。这是导致运动员在训练和比赛期间频繁出现腹泻和腹痛的重要诱因。怎么办?———

  应激调节剂提供新能量

  课题组在临床应用中发现,“胡萝卜素肠道微生态调节剂”虽然能预防运动性腹泻,但并不能快速治疗大赛前出现的运动性腹泻,市场上也没有治疗运动性腹泻的药物。于是课题组根据中医辨证施治的理论,提取中药中的脂溶性成分,研制成了治疗型的中药复方制剂“止泻消痛片”和“大运动恢复剂”,组成运动应激调节剂在国家队应用。
  2004年2月,优秀公路自行车运动员王国章,已经是第三次参加环马来西亚国际大赛这样的比赛了。比赛连续10天,分10个赛段,日均赛程124公里,平均时速为43.14公里/小时。在马来西亚35摄氏度高湿高热的天气里,运动员每天要喝大约10公斤水,这些水冲淡了他们的胃液,降低了他们的食欲。原本肠胃不好的王国章每次都会发生腹泻甚至水泻。过去腹泻,王国章没有别的办法,只能吃黄连素,可是黄连素越吃越渴,越渴就越喝水,越喝水越泻,中间赛段过后就会产生支撑不住的感觉。可是这一次,王国章每天赛前先将“胡萝卜素肠道微生态调节剂”当饮料喝,晚上睡觉前一个多小时再吃“大运动量恢复剂”,连续10天比赛竟没有发生腹泻、腹痛现象。
  不只是王国章,其他五名参赛运动员吃了运动应激调节剂后也是一样,出现了以前类似比赛从来没有过的现象:没有一个人发生腹泻,每个人都有饥饿感,特别能吃饭,睡得特别香,一点儿也不觉得累,在全赛程中感觉体能越来越好。这次比赛,中国队在难度最大的第三段,获得了总分亚洲第一的好成绩,每个人的成绩也有了新的突破。
  记者手上有一份国家体育总局备战2004年雅典奥运会医疗专家组今年1月8日对运动应激调节剂应用于2004年雅典奥运会国家队备战训练和比赛的临床应用总体评价,上面写着:2004雅典奥运会期间,我国参赛运动员胃肠道功能紊乱发病率明显减少,未发生大面积腹泻现象,与备战训练期间应用运动应激调节剂有直接关系,运动应激调节剂经进一步完善后,可用于2008北京奥运会备战训练。

  洪兴华的希望

  课题已经在去年年底结题,“胡萝卜素肠道微生态调节剂”也已实现了产业化。洪兴华希望,对预防“过劳死”和治疗运动性腹泻起着重要作用的“大运动恢复剂”及“止泻消痛片”,也尽快申报医院制剂并转化为正式中药制剂,在备战北京奥运会的同时,造福百姓。
  洪兴华还有一个期望,就是在科技奥运第二期攻关项目中,重点以中药复方制剂有效解决重点运动员的大运动量疲劳恢复和运动性疾病的预防,为中国健儿在北京奥运会上多得奖牌做出贡献。

(2005年11月25日发表于《科技日报》奥运科技专版)

 

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