运动诱发痛觉减退效应和其神经机制

研究表明一定量的运动可以有效减轻疼痛，这种现象被称为运动诱发的痛觉减退（Exercise-induced Hypoalgesia, EIH），与内源性疼痛调节通路的效率密切相关。运动诱发痛觉减退效应的特征是运动后疼痛阈值的升高和疼痛评级的降低，在有氧运动、动态抗阻、等长运动等中被频繁观察到。但导致EIH的神经机制还未明确需进一步研究，且前人文献初步表明运动强度可能会影响疼痛感知。因此，本研究借助动态脑电图变化，旨在探索不同强度的等长运动对疼痛感知调节的影响及EIH的神经机制。

本研究纳入48名健康受试者，随机分为3组，每组各16人。其中，20%MVC(maximum voluntary contraction，最大自主收缩)组和40%MVC组受试者进行坐位下相应强度的间歇性等长运动。具体干预方案为肘屈90°向心性收缩收缩4组，每组连续收缩10次，每次保持15秒收缩，和5秒的休息间隔。对照组静坐20分钟。于干预前和干预后，进行运动肘同侧的手背外侧处和运动肘同侧上臂的肱二头肌处的压痛阈值(PPT)和热痛阈值(HPT)，和运动肘对侧食指中节背侧处的压痛评分测试(PPR)。另外，于运动前、运动后进行脑电EEG (Electromyography)监测。监测过程中，采用接触式热刺激诱发器(CHEPS)进行每侧连续10个51°C的热刺激，刺激间歇为20-25s，刺激部位为运动同侧和对侧肘横纹下2-125px处。另外要求受试者使用数字等级量表(NRS，0-10分)报告每个热刺激引起的热痛感知评级(HPR)。

结果显示，总体而言等长运动引起了PPT、PPR、HPT、HPR的一致变化。在手背外侧处，PPT组间差异具有统计学意义(F(2,45)=16.002, P<0.001)，Post Hoc Tests显示20%MVC 组与对照组差异具有统计学意义(P=0.02)，40%MVC组与对照组差异具有统计学意义(P<0.001)，20%MVC组与40%MVC组差异无统计学意义。在肱二头肌处，总体上三组PPT差异具有统计学意义(F(2,45)=20.038, P<0.001)，Post Hoc Tests显示20%MVC组与对照组差异具有统计学意义(P=0.002)，40%MVC组与对照组差异具有统计学意义(P<0.001)，且发现20%MVC组与40%MVC组差异具有统计学意义(P=0.005)。对PPR差值方差分析显示，在运动对侧食指中节部位总体上三组组间差异具有统计学意义(F(2,37)=4.030, P=0.026)，Post Hoc Tests显示20%MVC组与对照组差异具有统计学意义(P=0.035)，40%MVC组与对照组差异具有统计学意义(P=0.011)，而在两运动组间差异无统计学差异(P=0.597)。此外，在测试第40s和50s的差异具有统计学意义(P<0.05)。对HTP差值方差分析结果显示，在手背外侧处三组差异具有统计学意义(F(2,43)=13.015, P<0.001)，Post Hoc Tests显示20%MVC 组与对照组差异无统计学意义(P=0.05)，40%MVC组与对照组差异具有统计学意义(P<0.001)，而20%MVC组与40%MVC组间差异具有统计学意义(P=0.003)。三组在肱二头肌处HTP差异具有统计学意义(F(2,43)=3.273, P=0.048)，进一步Post Hoc Tests显示20%MVC组与对照组间差异具有统计学意义(P=0.037)，40%MVC组与对照组差异具有统计学意义(P=0.025)，两运动组20%MVC和40%MVC间差异无统计学意义(P=0.866)。等长运动对运动肢体HPR的影响差异有统计学意义(F(2,30)=6.969, P=0.003)，但在未运动的肢体上没有统计学差异(F(2,30)=0.238, P=0.790)。

对N2潜伏时差值进行方差分析结果显示，组别与位置的交互作用具有统计学意义。对N2幅值差值进行方差分析结果显示，组别与位置交互作用具有统计学意义。对P2潜伏期差值进行方差分析结果显示，组别与位置的交互作用无统计学意义。对P2幅值差值进行方差分析结果显示，组别与位置的交互作用无统计学意义。对N2-P2峰峰幅值和的差值方差分析结果显示，组别与位置交互作用无统计学意义。

对ERP的时频能量差值进行方差分析结果显示组别与位置的交互作用差异无统计学意义。对非锁相的ROI区域能量ERD差值进行方差分析的结果显示，组别与位置的交互作用无统计学意义。

等长运动所引起的痛觉减退效应不仅局限于运动部位，而且可延伸至远端。等长运动的强度在调节这种影响中起着至关重要的作用。运动诱发的痛觉减退可能与通过脊髓门控机制调节痛觉信息传递有关，也依赖于自上而下的下行疼痛抑制机制。此研究为EIH的神经机制提供了见解，并促进了未来等长运动在临床疼痛管理中的应用。

该研究已发表在中科院运动科学Top期刊Medicine and science in sports and exercise上。上海体育学院吴豹硕士和周丽丽教授为共同第一作者，通讯作者为上海体育学院运动健康学院王雪强教授。

论文信息：Wu B, Zhou L, Chen C, Wang J, Hu LI, Wang X. Effects of Exercise-induced Hypoalgesia and Its Neural Mechanisms. Med Sci Sports Exerc. 2022;54(2):220-231. doi:10.1249/MSS.00000000000027817.