运动训练对人体皮质醇影响的研究进展
2012-11-27郭静洁
郭静洁
(苏州大学体育学院,江苏 苏州 215021)
运动训练对人体皮质醇影响的研究进展
郭静洁
(苏州大学体育学院,江苏 苏州 215021)
运动训练影响人体内分泌系统的功能,并明显改变体内某些激素的水平。皮质醇属于快反应型糖皮质激素,是较为重要的应激激素,具有广泛而重要的作用。文章运用文献资料法,论述了不同运动负荷、项目以及非训练因素作用下皮质醇的变化,指导教练员和运动员调整运动负荷,合理安排训练内容。
运动 皮质醇 激素
肾上腺包括皮质和髓质两部分,皮质由球状带,束状带,网状带构成,球状带主要分泌盐皮质激素,束状带和网状带主要分泌糖皮质激素,网状带还分泌少量性激素。糖皮质激素最主要的是皮质醇(Cortisol,C),皮质醇参用机体的物质代谢和应激反应,受运动强度和时间的影响会发生相应变化,其生理功能广泛而复杂。本文针对目前关于运动与皮质醇的研究状况作一综述。
1 皮质醇的生物学特性
皮质醇是由肾上腺皮质的束状带和网状带分泌的一种类固醇激素,经常处于促肾上腺皮质激素(ACTH)的控制下。皮质醇主要在运动和应激的情况产生,故被视为应激性激素,其在体内的含量和生物活性都是激素中最高的一类糖皮质类固醇激素。皮质醇由血浆清除,半寿期为75~120min,输注的皮质醇70%在24 h内即可排出[1]。皮质醇为体内重要的异化激素之一,与体内的物质分解代谢有关。皮质醇在代谢方面能促进糖异生,抑制蛋白质合成,使蛋白质分解转化为糖,加快对糖原的利用和脂肪分解,从而为运动提供大量的能量。皮质醇还能提高血液对儿茶酚胺的敏感性。皮质醇还能抑制睾丸间质细胞及下丘脑,从而抑制睾丸的生成。此外,皮质醇对生长素、催乳素、高血糖素、促甲状腺素亦有一定的作用。
2 不同的因素对皮质醇的影响
运动训练可引起皮质醇的变化已被人们所认识。运动时皮质醇的变化规律受运动类型、运动强度、运动量、训练年限、性别和年龄等的影响。在运动训练实践中,运动安排的合理与否直接影响到运动训练效果的好坏。只有合理安排运动才能给机体奠定适应的基础。
2.1 不同运动负荷对皮质醇的影响
研究表明:运动时决定血浆皮质醇浓度升高程度的因素是运动强度大小和运动持续时间的共同影响。循环中皮质醇浓度的变化有一定阈值,只有当持续时间大于20 min且吸氧量接近于60%~70%V()2的运动才能使循环中皮质醇的浓度达到或超过阈值,引起下丘脑—垂体—肾上腺轴的反应[2]。短时间小强度、中偏小强度的训练对运动员血皮质醇的影响不大;许多研究表明,大强度、短时间的运动后血皮质醇会明显增加。关于其机制,Doly等人认为,训练后体内各组织增加了对皮质醇的摄取,但不能使循环中的皮质醇浓度高于阈值,所以不能使ATCH活性增强,使其足以刺激肾上腺皮质释放大量皮质醇,从而使血浆中的皮质醇大量减少而造成低密度(VO2lt;50%)的训练后皮质醇浓度下降[2]。许多学者认为,长时间、中等强度及反复负荷的运动训练可使皮质醇增加。Malier发现,在以50%~60%VO2max的中等强度运动时,皮质醇浓度下降;而Binkin发现,运动强度在65%VO2时,皮质醇没有变化,Cornill让受试者进行时间为50 min的大强度力竭性运动发现随运动时间的延长皮质醇逐渐下降[3]。国外一些学者研究显示,剧烈运动后,皮质醇浓度升高,但随着运动负荷强度的增加和/或到次日清晨,血清激素水平下降[4-5]。Tabata等让5名受试者禁食12 h,并用运动前最大摄氧量的50%的绝对强度进行蹬车运动,不仅运动至力竭,而且运动3 h抑或7w的系统训练前后平均日能量消耗为531 kcal(230 J),上述血清指标在运动前均未见明显改变。但运动后期ACTH和皮质醇水平随着血糖含量的降低而下降。运动后即刻,发现3名受试者力竭时间延长,并血清ACTH和皮质醇水平与运动前比较明显降低[6-7]。而关于有氧耐力训练后测试,有研究报道:长于1个月的耐力训练和递增负荷训练后,安静时测得的皮质醇浓度较高[8]。但也有结果显示,划艇运动员大负荷训练后皮质醇浓度下降。
2.2 不同运动项目对皮质醇的影响
有学者实验表明:不同专项训练前后皮质醇浓度的变化,与训练前相比,训练后皮质醇浓度明显升高的项目有男子举重、男子柔道、男子摔跤、男子武术;升高幅度非常显著的有男子铁人三项、女子举重、女子游泳;无明显变化的有男女乒乓球项目[9-11]。表1是部分运动项目运动员在相同负荷不同项目训练后皮质醇浓度的变化:
2.3 其它因素对皮质醇的影响
2.3.1 训练水平的影响
体能水平不影响安静时血浆皮质醇的水平,但无训练者与有训练者在运动时的皮质醇反应不同。Kuoppasalmi等的研究结果表明,300m×3全力跑后,体能较好的受试者的血浆皮质醇浓度明显上升,而体能较差的受试者却稍稍下降[13]。也有报道,长期参加训练的马拉松运动员的皮质醇浓度与很少参加运动的人相比,安静时皮质醇浓度没有显著性差异,且短时间(20min)训练不论强度大小,两者的皮质醇浓度均无变化,只有训练时间大于120 min,强度达80%VO2的训练后皮质醇浓度显著上升。同时需指出,性别对皮质醇的影响不显著[14]。
表1 不同专项训练后皮质醇浓度的变化[12]
2.3.2 生活规律的影响
现已确定,安静情况下皮质醇的分泌有着明显的昼夜节律,一般早、昼分泌量最多,晚上降低,睡眠时最低,冬季高于其它季节.且这一变化随着生活节律而改变。研究证实餐后皮质醇的浓度升高[15]。
2.3.3 激素水平的影响[16]
Farrell对6名大学生在亚极量运动(60%和80%V02)和衰竭性运动(100%VO2)前后ACTH和乳酸的变化作了观察,发现血乳酸浓度与ACTH含量相关,据认为乳酸很可能是先促使ACTH分泌,然后通过ACTH促进皮质醇分泌[16]。血液中的儿茶酚胺浓度也可直接或间接地影响到运动时ACTH和皮质醇的分泌。在剧烈运动初期,血液中儿茶酚胺可直接促进皮质醇的分泌,使其血浆浓度上升。随着运动的持续,儿茶酚胺会导致ACTH的剧烈释放,而进一步引起血浆皮质醇浓度的升高。
2.3.4 心理因素的影响
血浆中皮质醇浓度升高与心理因素密切相关。有实验表明,运动负荷相同但心理状态不同时血浆皮质醇浓度的变化不同。研究还发现,即使未有机会上场的运动员,比赛日尿中的肾上腺皮质激素也增多,而已经退出该球队的老运动员,则尿中并未出现任何变化。可见,竞技引起的心理应激是促使血浆皮质醇浓度增加的一个极重要的因素[17]。
[1]王喜霆.皮质醇与运动[J].南京晓庄学院学报,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]杨锡让.实用运动生理学[M].北京:北京体育大学出版社,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]杨 谦,李骁君,马文才,等.不同专项大负荷运动对唾液睾酮(T)、唾液皮质醇(C)影响的研究[J].中国运动医学杂志,1998(2):160-162.
[10]李鸿涛,庞变华,张晓炳.大负荷训练对男子柔道运动员血清睾酮和皮质醇的影响[J].太原体育科技,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,刘丽芳.皮质醇与运动训练关系研究[J].陕西师范大学学报,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,Fredriek 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,吴梅星,吕韶光,等.中医强力手段增强女子足球运动员身体机能实验研究[J].陕西师范大学学报(自然科学版),2001(3):65-69.
[16]杨晨利.运动时血浆皮质醇变化的影响因素[J].河南师范大学学报,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
郭静洁(1987~),女,在读硕士研究生。研究方向:运动人体科学。