郭靜潔
(蘇州大學體育學院,江蘇 蘇州 215021)
運動訓練對人體皮質醇影響的研究進展
郭靜潔
(蘇州大學體育學院,江蘇 蘇州 215021)
運動訓練影響人體內分泌系統(tǒng)的功能,并明顯改變體內某些激素的水平。皮質醇屬于快反應型糖皮質激素,是較為重要的應激激素,具有廣泛而重要的作用。文章運用文獻資料法,論述了不同運動負荷、項目以及非訓練因素作用下皮質醇的變化,指導教練員和運動員調整運動負荷,合理安排訓練內容。
運動 皮質醇 激素
腎上腺包括皮質和髓質兩部分,皮質由球狀帶,束狀帶,網狀帶構成,球狀帶主要分泌鹽皮質激素,束狀帶和網狀帶主要分泌糖皮質激素,網狀帶還分泌少量性激素。糖皮質激素最主要的是皮質醇(Cortisol,C),皮質醇參用機體的物質代謝和應激反應,受運動強度和時間的影響會發(fā)生相應變化,其生理功能廣泛而復雜。本文針對目前關于運動與皮質醇的研究狀況作一綜述。
皮質醇是由腎上腺皮質的束狀帶和網狀帶分泌的一種類固醇激素,經常處于促腎上腺皮質激素(ACTH)的控制下。皮質醇主要在運動和應激的情況產生,故被視為應激性激素,其在體內的含量和生物活性都是激素中最高的一類糖皮質類固醇激素。皮質醇由血漿清除,半壽期為75~120min,輸注的皮質醇70%在24 h內即可排出[1]。皮質醇為體內重要的異化激素之一,與體內的物質分解代謝有關。皮質醇在代謝方面能促進糖異生,抑制蛋白質合成,使蛋白質分解轉化為糖,加快對糖原的利用和脂肪分解,從而為運動提供大量的能量。皮質醇還能提高血液對兒茶酚胺的敏感性。皮質醇還能抑制睪丸間質細胞及下丘腦,從而抑制睪丸的生成。此外,皮質醇對生長素、催乳素、高血糖素、促甲狀腺素亦有一定的作用。
運動訓練可引起皮質醇的變化已被人們所認識。運動時皮質醇的變化規(guī)律受運動類型、運動強度、運動量、訓練年限、性別和年齡等的影響。在運動訓練實踐中,運動安排的合理與否直接影響到運動訓練效果的好壞。只有合理安排運動才能給機體奠定適應的基礎。
研究表明:運動時決定血漿皮質醇濃度升高程度的因素是運動強度大小和運動持續(xù)時間的共同影響。循環(huán)中皮質醇濃度的變化有一定閾值,只有當持續(xù)時間大于20 min且吸氧量接近于60%~70%V()2的運動才能使循環(huán)中皮質醇的濃度達到或超過閾值,引起下丘腦—垂體—腎上腺軸的反應[2]。短時間小強度、中偏小強度的訓練對運動員血皮質醇的影響不大;許多研究表明,大強度、短時間的運動后血皮質醇會明顯增加。關于其機制,Doly等人認為,訓練后體內各組織增加了對皮質醇的攝取,但不能使循環(huán)中的皮質醇濃度高于閾值,所以不能使ATCH活性增強,使其足以刺激腎上腺皮質釋放大量皮質醇,從而使血漿中的皮質醇大量減少而造成低密度(VO2lt;50%)的訓練后皮質醇濃度下降[2]。許多學者認為,長時間、中等強度及反復負荷的運動訓練可使皮質醇增加。Malier發(fā)現(xiàn),在以50%~60%VO2max的中等強度運動時,皮質醇濃度下降;而Binkin發(fā)現(xiàn),運動強度在65%VO2時,皮質醇沒有變化,Cornill讓受試者進行時間為50 min的大強度力竭性運動發(fā)現(xiàn)隨運動時間的延長皮質醇逐漸下降[3]。國外一些學者研究顯示,劇烈運動后,皮質醇濃度升高,但隨著運動負荷強度的增加和/或到次日清晨,血清激素水平下降[4-5]。Tabata等讓5名受試者禁食12 h,并用運動前最大攝氧量的50%的絕對強度進行蹬車運動,不僅運動至力竭,而且運動3 h抑或7w的系統(tǒng)訓練前后平均日能量消耗為531 kcal(230 J),上述血清指標在運動前均未見明顯改變。但運動后期ACTH和皮質醇水平隨著血糖含量的降低而下降。運動后即刻,發(fā)現(xiàn)3名受試者力竭時間延長,并血清ACTH和皮質醇水平與運動前比較明顯降低[6-7]。而關于有氧耐力訓練后測試,有研究報道:長于1個月的耐力訓練和遞增負荷訓練后,安靜時測得的皮質醇濃度較高[8]。但也有結果顯示,劃艇運動員大負荷訓練后皮質醇濃度下降。
有學者實驗表明:不同專項訓練前后皮質醇濃度的變化,與訓練前相比,訓練后皮質醇濃度明顯升高的項目有男子舉重、男子柔道、男子摔跤、男子武術;升高幅度非常顯著的有男子鐵人三項、女子舉重、女子游泳;無明顯變化的有男女乒乓球項目[9-11]。表1是部分運動項目運動員在相同負荷不同項目訓練后皮質醇濃度的變化:
體能水平不影響安靜時血漿皮質醇的水平,但無訓練者與有訓練者在運動時的皮質醇反應不同。Kuoppasalmi等的研究結果表明,300m×3全力跑后,體能較好的受試者的血漿皮質醇濃度明顯上升,而體能較差的受試者卻稍稍下降[13]。也有報道,長期參加訓練的馬拉松運動員的皮質醇濃度與很少參加運動的人相比,安靜時皮質醇濃度沒有顯著性差異,且短時間(20min)訓練不論強度大小,兩者的皮質醇濃度均無變化,只有訓練時間大于120 min,強度達80%VO2的訓練后皮質醇濃度顯著上升。同時需指出,性別對皮質醇的影響不顯著[14]。
表1 不同專項訓練后皮質醇濃度的變化[12]
現(xiàn)已確定,安靜情況下皮質醇的分泌有著明顯的晝夜節(jié)律,一般早、晝分泌量最多,晚上降低,睡眠時最低,冬季高于其它季節(jié).且這一變化隨著生活節(jié)律而改變。研究證實餐后皮質醇的濃度升高[15]。
Farrell對6名大學生在亞極量運動(60%和80%V02)和衰竭性運動(100%VO2)前后ACTH和乳酸的變化作了觀察,發(fā)現(xiàn)血乳酸濃度與ACTH含量相關,據認為乳酸很可能是先促使ACTH分泌,然后通過ACTH促進皮質醇分泌[16]。血液中的兒茶酚胺濃度也可直接或間接地影響到運動時ACTH和皮質醇的分泌。在劇烈運動初期,血液中兒茶酚胺可直接促進皮質醇的分泌,使其血漿濃度上升。隨著運動的持續(xù),兒茶酚胺會導致ACTH的劇烈釋放,而進一步引起血漿皮質醇濃度的升高。
血漿中皮質醇濃度升高與心理因素密切相關。有實驗表明,運動負荷相同但心理狀態(tài)不同時血漿皮質醇濃度的變化不同。研究還發(fā)現(xiàn),即使未有機會上場的運動員,比賽日尿中的腎上腺皮質激素也增多,而已經退出該球隊的老運動員,則尿中并未出現(xiàn)任何變化。可見,競技引起的心理應激是促使血漿皮質醇濃度增加的一個極重要的因素[17]。
[1]王喜霆.皮質醇與運動[J].南京曉莊學院學報,2000(4):29-31.
[2]Daly R M,Rich P A,Klein R:Hormonal responses to physical training in high-level peripubertal male gymnasts[J].European Journal Applied Physiology,1998,79:74~81.
[3]楊錫讓.實用運動生理學[M].北京:北京體育大學出版社,1997.
[4]Connie M.Barkan A、Lampaman R.M,et al、Decreased hypotha lamic gunadotropin-rekeasing horpone secreation in malenarathon runners[J].NEngl J Med、1986、315:411.
[5]Cumming DC,Bamsting L A、Strich G、et al.Reproductive homonein overseas in response to acute exercise in man[J].Med Sci Sports Exercise,1986,18:369.
[6]Tabata,Y.Atomi,H.Kanehisa,et a1.Effect ofhigh—intensity en-durance training on isokinetic muscle power[J].Eur.J.App1.Physiol Occup.Physiol,1990,60:254.
[7]Tabata,Y.Atomi,Y.Mutoh,and M.Miyashita.Effectof physicaltraining on the responses of Serunl adrenocorticotropic hormone during prolonged exhausting exercise[J].Eur.J.App1.Physiol Occup.Physiol,1990,61:188.
[8]Dudos M,Corcuff J B,Rashedi M,et o2.Trained versus to exercise recovery[J]. European Journal Applied Physiology,1997,75:343~350.
[9]楊 謙,李驍君,馬文才,等.不同專項大負荷運動對唾液睪酮(T)、唾液皮質醇(C)影響的研究[J].中國運動醫(yī)學雜志,1998(2):160-162.
[10]李鴻濤,龐變華,張曉炳.大負荷訓練對男子柔道運動員血清睪酮和皮質醇的影響[J].太原體育科技,2002(4):24-25.
[11]KraemerR R,Acevedo EO,Synovitz L B,et al.Leptin and steroid responses to exercise in adolescent female runners over a 7-week senson[J].European Journal Applied Physiology,2001,86:85-91.
[12]李振斌,劉麗芳.皮質醇與運動訓練關系研究[J].陜西師范大學學報,2009(3):121-124.
[13]Knoppasalmi K.et a1.Efect of strenuous anaerobic running exercise onplasma growth hormone,eortiso1.1uteinizing hormone,testosterone.Androstenedloin estrone and estradiol J Steroid Biochemistry.1976(7):823-829.
[14]William J Kramemer,Robert S Staron,F(xiàn)redriek C Hagerman,et a1.The effects ofshort—termresistance trainingon endocrine function in men and women[J].European Journal Applied Physiology,1998,78:69-76.
[15]胡柏平,吳梅星,呂韶光,等.中醫(yī)強力手段增強女子足球運動員身體機能實驗研究[J].陜西師范大學學報(自然科學版),2001(3):65-69.
[16]楊晨利.運動時血漿皮質醇變化的影響因素[J].河南師范大學學報,1995(3):87-89.
[17]Angeli A,et at.Urinary excretion of free cortico—steroids in professional athletes during training and competition.Poortmans J.et al eds.BiochemistryofExercise.1981,178-187.
A SurveyofStudies ofthe Impact ofExercise on Human BodyCortisol
Guo Jingjie
(P.E.School of Soochow University,Suzhou Jiangsu 215021)
Exercise affects the function of human endocrine,and changes the hormone.Cortisol is one kind of Fast Ceactive glucocorticoid,and plays an important role.The survey of this paper covers cortisol changes under different sport trainings and non-training factors and can be used as a guide for coaches and athletes reasonable arrangements for training content.
exercise cortisolhormone
G804
A
1004—5643(2012)02—0120—02
郭靜潔(1987~),女,在讀碩士研究生。研究方向:運動人體科學。