浅析睾酮与体育运动的关系①

徐慧

(江苏师范大学 江苏徐州 221116)

1 睾酮的生理基础

人体内的睾酮受到严格的控制,其水平主要是受到性腺的调控。性腺主要包括女性的卵巢和男性的睾丸。在女性体内,卵巢位于子宫之上的横向盆腔内。卵巢分泌两种激素:一种是孕酮,用来支持怀孕期间胎儿的发展;一种是雌激素,用来刺激青春期,引发女性的第二性特征,骨骼生长以及在青春期高度的变化。睾丸主要产生睾酮激素。睾酮分泌的多少受到下丘脑腺、脑下垂体和睾丸该系统的严格控制。当睾酮水平较低或者青春期触发睾酮释放增加时,下丘脑释放促性腺激素(GnRH),刺激脑下垂体释放促卵泡激素(FSH)、促黄体激素(LH),进而刺激女性卵巢和男性睾丸合成较多睾酮。该系统可反馈下调节睾酮水平。一旦睾酮水平升高,进而会诱发下丘脑和脑下垂体抑制促性腺激素、促卵泡激素、促黄体激素的释放。

睾酮通过两种方式影响机体的运行。一是,睾酮可直接激活雄激素受体;另一个是睾酮通过转化为雌二醇,然后激活雄激素受体。在体内,当睾酮与其雄激素受体结合后,被运送到组织细胞的细胞质。睾酮可在细胞质中分解为二氢睾酮(DHT)。二氢睾酮结合雄激素受体的能力高于睾酮的5倍。结合的受体进入细胞核内,进而与细胞核内的染色体DNA结合,激活基因的转录表达,进而产生雄激素的影响。

在骨骼中,睾酮转化的雌二醇可促进软骨的骨化转换成骨,这反过来将关闭骺和停止骨骼增长。在中枢神经系统,睾酮是再次转化为雌二醇,而不是睾酮,将作为下丘脑重要的反馈信号,调控和监管 LH分泌。

睾酮是男性的主要雄性激素,是维持和刺激男性成长的重要物质。在青春期,睾酮水平显著升高,完成从男孩到成熟男性的转变。这些变化包括:男性性器官的发育,男性面部和头发的变化,声音的变化,身高的变化以及肌肉的增加。除了青春期的发展外,睾酮还负责维持体内的多种功能,如维持性欲,产生精子,维持肌肉和力量,促进骨骼的健康发展等。

2 文献综述

运动员性能增强药物(PED)的使用可以追溯到19世纪的奥林匹克运动会和职业体育竞技比赛。即使当今检测技术高度发达,仍然有运动员在奥林匹克比赛、职业比赛、大学联赛甚至高中体育运动中使用兴奋剂。

Yesalis和Bahrke在2002年的综述中,重点描述了睾酮作为一种合成代谢类固醇的使用。作者认为,合成代谢固醇的使用开始于Charles Edouard Brown-Sequard。自Brown-Sequard报告后,睾丸提取物在运动员中间的使用迅速普及开。在1896年,Zoth报道指出:运动员的训练提供了在这个领域进一步的研究的机会,以便在实践中进一步评估该实验结果。为20世纪使用合成代谢类固醇来恢复增加体能的广泛流行作了铺垫。直到1935年,科学家从中分离,并化学鉴定合成出睾酮激素。证实了合成类固醇的本质。不久之后,口服和注射睾酮在医学界盛行。

1936年,传闻德国人奥林匹克运动会期间使用睾酮补充剂。基于当时没有关于睾酮对人体体能影响的研究,因而也无证据证明此事。Wade声称,在第二次世界大战期间,德国士兵在战斗前了补充睾酮以增加攻击性。该声称因违背纳粹信仰而未被记载。1950年,有关于形体健身者使用睾酮的报道,自那之后,使得睾酮和合成类固醇在维持形体中广泛使用。

1950年,第一份关于睾丸在体育运动中使用的报道来自于苏维埃举重团体,他们在比赛中使用了合成类代谢固醇。Ziegler随后在纽约杠铃俱乐部中的举重员和自身开展实验。随着其中举重运动员获得冠军的消息的传开,使得睾酮补充剂在1960年迅速普及。因为合成固醇类补充剂的普及,1968年的奥林匹克运动会开始尿液检测。直到1969年运动员公开声明,睾酮和合成类固醇有着相似的效果。自那之后,睾酮和合成类固醇在奥林匹克和职业竞赛中广泛使用。1990年,合成代谢类固醇法案发表,表示使用需要医生的处方。该法案和1994年的《膳食补充剂健康和教育法案》阻止了非法合成代谢类固醇在运动员中的使用。

3 睾酮生理效应与运动

1996年,Bhasin等对正常的男性测试了睾酮的效果。43个受试者中,通过进食不同量的睾酮,10周后检测无脂肪组织的比例、肌肉大小以及强度等。在两组没有锻炼人群中,接受睾酮组肌肉大小和强度明显增加(P<0.05)。在补充睾酮和运动组中,无脂肪组织,肌肉大小和强度都显著优于其他组(P<0.05)。特别是结合一定强度的训练,能显著增加正常男性的无脂肪组织的比例,提升肌肉组织的大小和强度。

2002年,Bhasin等联合发表综述阐述睾酮对骨骼肌的影响。他们指出,那些滥用睾酮的运动员通常是一味的断言睾酮补充剂能够增加机体的运动机能,但是忽略了睾酮本身还会对机体产生额外的影响。

2006年,Cardinale and Stone研究了睾酮对运动爆发性的效果,爆发性可以被广泛运用于各种运动。挑选了70名来自于不同田径项目的运动员(22名女性和48名男性)。分析运动员静息状态下体内睾酮水平和垂直蹦跳能力之间的关系。结果表明,女性的静息睾酮水平约为男性的10%(P<0.001),男性的弹跳能力显著高于女性116%(P<0.001)。通过校正身体其他指标如无脂肪组织、肌肉强度等,研究指出睾酮在神经肌肉功能发挥重要的作用,因为这控制着运动能力。

2009年Sattler研究了激素和睾酮对身体组成成分、肌肉强度、厌氧能力以及荷尔蒙的影响。研究者表明补充睾酮对机体的积极效果显著,并且同时补充生长激素,效果更显著。

4 睾酮的心理效应与运动

研究表明,除了生理的影响,睾酮的心理效应影响着人的心情和行为。“固醇狂怒”的概念形象诠释了固醇对人心理的影响。针对睾酮心理效应的研究也受到了争议。

1994年,Bjorkqvist等人展开了睾酮对侵犯行为的研究。在这项双盲的实验中,研究人员发现雄激素只会引起期望值增加,而不是真正的引起人的侵犯性。

1996年,另一项为期10周的实验,研究者增加了睾酮的使用量。设计了多维愤怒,包括五个不同维度的愤怒(愤怒,内心的愤怒,愤怒冲动,敌对和愤怒引起)。在运动者和非运动者之间,无论补充睾酮或安慰剂,愤怒指数均无显著性差异。该研究后来得到了Bjorkqvist等指正,超生理的睾酮水平,并不会增加正常人的愤怒行为。

2000年,Pope等人开展了类似的实验,却有不同的结果。该研究发现睾酮能够显著增加年轻的狂躁分数(P=0.002)以及好斗行为(P=0.03)。但是Pope等人并没有指明,睾酮对每个个体影响的差异不同,并且大部分只是展示出轻微的心理反应。

O’Connor研究了睾酮对男性认知能力的影响。研究表明,四周的睾酮补充能够降低空间认知能力(P<0.01),提升了口头表述能力(P<0.01)。2004年,O’Connor等人再一次研究了睾酮对年轻男性的心情、侵略行为、性行为的影响。通过双盲的实验,研究人员发现体内睾酮水平的增加和愤怒-敌对有关联(P<0.05),睾酮处理并不会增加侵略性行为或者引起其他非侵略性或者性行为的改变(P<0.05)。

以上的研究表明,超生理引起的体内睾酮水平上升对心理影响有限。

5 结语

自从睾酮被发现用于体育运动,其被使用数量急剧上升,且在运动员和体育监管者之间形成了类似于“猫和老鼠”的游戏状态。当新的检测睾酮方法被开发出来后,科学家会进一步致力于发展新的睾酮,以避免睾酮被检测到或者其被检测的效率。大量的研究证实,睾酮具有显著的生理功能,比如增加肌肉大小与强度,提升耐氧能力,降低脂肪体积,加速高能训练的恢复以及提前肌肉的能力等。这些益处能够帮助个人或团队正在体育运动中提升运动成绩。研究者面对的问题是,睾酮的使用剂量和使用频率如何确定。过度摄入睾酮除了能够提升运动表现外,也会对机体造成实质性的损伤,特别是长期的补充。近一个世纪研究证实了睾酮补充剂对人类的积极作用。这些积极的效果能够直接改善甚至提升体育运动者在运动竞技中的表现。运动团体应当注意摄食含有睾酮添加的补充剂,避免因摄食违禁物品而被取消比赛成绩。并且,目前对短期和长期补充睾酮的利弊仍存有许多未知。当运动员需要补充睾酮时,最好咨询他们的医生,与此同时还需要考虑未知和已知的健康风险和被禁止的可能性。

[1]HobermanJ.,CharlesE,Yesalis C.The history of synthetic testosterone[J].Scientific American,1995,272(2):76-81.

[2]李兆伟,龚惠萍.艾灸对武术运动员血睾酮的影响[J].湖北体育科技,2009(4):413-414.

[3]衣雪洁,常波,张庆荣.运动性低血睾酮发生机理的研究[J].北京体育大学学报,2006(4):477-480.