《Experimental Physiology》：Effects of acetaminophen ingestion on the torque–duration relationship and fatigability during intermittent exercise in patients with type 1 diabetes
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本研究旨在确定急性摄入对乙酰氨基酚（acetaminophen, ACT）对1型糖尿病（type 1 diabetes, T1D）患者运动诱导外周疲劳程度（ΔPtw）的影响。研究人员采用随机、安慰剂对照、双盲设计，22名男性受试者（11名T1D患者和11名对照
本研究旨在确定急性摄入对乙酰氨基酚（acetaminophen, ACT）对1型糖尿病（type 1 diabetes, T1D）患者运动诱导外周疲劳程度（ΔPtw）的影响。研究人员采用随机、安慰剂对照、双盲设计，22名男性受试者（11名T1D患者和11名对照（CTR））在两次独立访视中，于摄入1 g对乙酰氨基酚（ACT）或1 g安慰剂（PL）60分钟后完成60次最大自主收缩（maximum voluntary contraction, MVC）。中枢疲劳和外周疲劳分别通过运动前后股四头肌自主激活（ΔVA）和强化颤搐力（ΔPtw）的变化进行评估。临界力矩（critical torque, CT）定义为最后12次收缩产生的平均力，完成的功（W′）计算为CT以上的冲量。运动后两组受试者的最大自主收缩力（MVC）、自主激活（VA）和强化颤搐力（Ptw）均下降，PL和ACT条件之间无显著差异。与PL相比，ACT提高了T1D组（+21%和8%）和CTR组（+40%和+19%）的均方根/Mmax（root mean square/Mmax, RMS/Mmax）和CT值，且T1D组的效应显著低于CTR组（P < 0.05）。ACT对T1D组（+7%）和CTR组（+4%）的W′无显著影响（P = 0.68）。这些研究结果表明，在重复MVC方案中，急性ACT摄入提高了两组的CT和肌肉激活，尽管T1D组这些反应的幅度小于CTR组。
**论文解读：对乙酰氨基酚摄入对1型糖尿病患者力矩-持续时间关系及疲劳性的影响**
**一、研究背景与目的**
规律运动是降低心血管风险的重要策略，但新近证据表明，1型糖尿病（type 1 diabetes, T1D）患者可能表现出更高的疲劳性和更低的肌肉力量。既往研究显示，T1D患者肌肉纤维体积较小，最大等长力产生能力下降，运动单元放电频率较慢，反映运动神经元驱动减少，且在持续次最大膝关节伸肌收缩中达到任务失败的时间比健康对照提前约45%，提示中枢疲劳具有重要贡献。然而，T1D人群运动期间疲劳性增强的潜在机制尚不明确。
骨骼肌疲劳性是一种可逆的、短期的、活动诱导的肌力或功率下降，源于中枢和/或外周机制。中枢疲劳指神经肌肉接头近端自愿神经驱动的减少，包括涉及肌肉激活的脊髓上、脊髓和周围神经过程；外周疲劳则指神经肌肉接头远端降低肌肉产力能力的机制。研究提出，外周疲劳在运动中被调控以避免超过个体特定的“临界”阈值。来自III/IV组肌肉传入神经对中枢神经系统（central nervous system, CNS）的反馈可能通过减少疲劳运动期间的运动神经元输出来调节中枢运动驱动，从而限制外周疲劳的发展。研究表明，通过鞘内芬太尼减弱这些传入神经可导致外周疲劳增加。因此，具有潜在降低肌肉疼痛感知能力的中枢神经治疗干预可调节神经肌肉激活水平和神经肌肉疲劳的发展。对乙酰氨基酚（acetaminophen, ACT；或扑热息痛）是一种镇痛药物，不受现行反兴奋剂法规禁止，据报道可改善等长运动和耐力运动中的耐力表现、肌肉激活和临界力矩（critical torque, CT）。ACT主要通过中枢神经系统而非外周成分发挥作用，其抑制环氧合酶的作用可减少前列腺素合成并减弱III/IV组肌肉传入神经的放电活动。然而，尚未有研究调查T1D患者摄入ACT后运动诱导疲劳的神经肌肉基础。此外，ACT摄入可能调节力矩-持续时间关系的参数。CT代表双曲线力矩-持续时间关系的渐近线，W′为CT以上的冲量，两者可良好预测运动表现。
因此，本研究旨在检验ACT摄入对T1D患者与匹配健康对照者运动诱导股四头肌神经肌肉疲劳的影响，并表征力矩-持续时间关系参数。研究假设ACT摄入将提高两组的CT并改善重复收缩方案中的力维持。鉴于T1D既往报道的神经肌肉功能改变，研究人员进一步探讨了该反应幅度是否存在组间差异。
**二、研究方法**
本研究采用随机、安慰剂对照、双盲设计。22名久坐男性（11名T1D患者，23±4岁；11名健康对照（CTR），23±3岁）自愿参加。T1D患者入组标准：年龄18-35岁，确诊T1D至少3年，入组前6个月糖化血红蛋白（glycated haemoglobin, HbA1c）<10%。排除标准包括有临床意义的糖尿病相关并发症、未控制的高血压、近期糖尿病酮症酸中毒发作、近3个月内严重低血糖以及当前使用降脂治疗。对照参与者无心脏或代谢疾病症状，无运动禁忌。两组受试者按人体测量学指标匹配（表1）。研究经区域研究伦理委员会批准，符合赫尔辛基宣言。
参与者共到实验室三次，间隔3-5天：一次熟悉化访视和两次实验访视。实验访视中，参与者在摄入ACT（1 g）或安慰剂（PL）（1 g）胶囊60分钟后完成疲劳运动方案（60次等长最大自主收缩（maximal voluntary contraction, MVC），持续5分钟，3秒收缩/2秒放松）。神经肌肉功能（MVC、肌电活动：EMG；自主激活：VA和强化颤搐力：Ptw）在疲劳运动方案前后进行评估。股神经刺激采用恒流刺激器产生单次方波脉冲（1 ms；最大电压400 V），刺激强度设置为最大值的150%（超最大刺激）。外周疲劳程度量化为运动前后Ptw的变化（ΔPtw），中枢疲劳通过颤搐插值技术评估VA。肌电信号从股外侧肌（vastus lateralis, VL）、股内侧肌（vastus medialis, VM）和股直肌（rectus femoris, RF）记录，均方根（root mean square, RMS）在MVC平台期固定0.5秒窗口内计算，并标准化为相应收缩的最大复合肌肉动作电位（maximal muscle action potential, Mmax），即RMS/Mmax。CT定义为60-MVC测试中最后12次收缩的平均力，W′计算为CT以上的冲量。统计分析采用双因素方差分析（ANOVA）和重复测量ANOVA，显著性水平设为P < 0.05。
**三、研究结果**
**1. 基线神经肌肉功能**
两组在PL和ACT条件下的基线神经肌肉功能（MVC、Ptw和Mmax）相似。然而，尽管两组间VA水平相似（P = 0.23），T1D组的基线MVC、Ptw和Mmax值均低于CTR组（P < 0.05）。
**2. 60-MVCs方案**
**运动表现：** 在两种条件下（ACT和PL），两组MVC值随时间下降并在最后12次收缩中趋于稳定。从第一次收缩到第27次收缩（T1D组，P = 0.44）和第23次收缩（CTR组，P = 0.53），ACT和PL条件下的力下降相似。此后，ACT条件下MVC值的下降速度比PL条件慢，T1D组平均改善+9%，CTR组平均改善+9.5%，直至运动最后一次收缩（P < 0.05）。
**肌电活动：** 运动开始（前30秒），两组ACT和PL条件下的RMS/Mmax相似。从第一分钟到运动结束，ACT条件下的RMS/Mmax较PL条件改善，T1D组平均改善21±7%，CTR组为40±8%。然而，CTR组的改善显著大于T1D组（P < 0.0001）。
**中枢和外周疲劳：** 运动后两组在两种条件下Ptw均下降，但ΔPtw在PL和ACT条件之间无显著差异（CTR组：?52±12% vs. ?54±14%，P = 0.74；T1D组：?39±13% vs. ?41±13%，P = 0.76）。然而，CTR组的外周疲劳程度（ΔPtw）大于T1D组（P = 0.04）。同样，MVC和VA在运动后两组均下降（P = 0.004），PL和ACT条件之间无差异。两组两种条件下Mmax值无显著差异。
**力矩-持续时间关系参数：** W′值在PL和ACT条件下T1D组均低于CTR组（P = 0.03），但两组内PL与ACT条件之间无显著差异（T1D：252±57 vs. 222±90 N·s，P = 0.41；CTR：340±94 vs. 326±130 N·s，P = 0.68）。CT值在PL和ACT条件下T1D组均低于CTR组（P = 0.003）。ACT提高了两组的CT值（P = 0.02），但CTR组的提高幅度（+19±3.4%）显著大于T1D组（+8.5±2.2%，P = 0.001）。
**四、讨论与结论**
本研究检验了ACT摄入对T1D和匹配健康对照者力维持、肌肉激活、CT、W′以及通过ΔPtw量化的运动诱导外周疲劳程度的影响。与假设一致，ACT提高了两组在重复MVC方案中的力输出、CT和RMS/Mmax，但T1D组的CT和RMS/Mmax增幅较小。相反，ACT未改变W′或通过ΔPtw测量的外周疲劳程度。
ACT提高肌肉激活的可能机制是：ACT通过抑制环氧合酶减少前列腺素合成，从而降低III/IV组肌肉传入神经在运动中的放电活动，进而减少疼痛感知，允许更大的肌肉激活。T1D组ACT反应较小的可能解释包括：T1D大鼠模型显示IV组肌肉传入神经对机械刺激的反应幅度大于对照动物；T1D患者可能存在较高的环氧合酶水平，削弱了ACT的抑制效应；以及T1D相关肌纤维类型转变（II型纤维比例增加）导致的代谢特征差异。然而，由于III/IV组传入神经活动、疼痛感知和肌肉内代谢反应均未直接测量，这些机制解释仍属推测。
研究局限性包括：未直接测量细胞内环境（H?、Pi、Cr）；未采用经颅磁刺激探索皮质激活；未直接评估疼痛感觉，因为该方案需要参与者以短暂恢复期（2秒）完成60次MVC；研究仅在男性中进行，结论可能不适用于女性；样本量相对较小。
**结论：** 急性ACT摄入改善了两组在重复最大收缩中的力维持、CT和股四头肌肌肉激活，但T1D患者CT和RMS/Mmax的增加幅度较小。ACT未改变W′或通过ΔPtw量化的外周疲劳程度。因此，ACT相关的CT增加反映了持续力矩能力的改善，不应解释为关键外周疲劳阈值改变的证据。这些研究结果表明T1D参与者对ACT的神经肌肉反应迟钝。将ACT摄入与神经肌肉评估相结合可能为研究T1D神经肌肉反应性提供一种产生假说的实验方法，但当前研究结果不支持将其用作临床检测或诊断方法。
