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生长素、皮质醇与运动减肥的关系

2017-01-17彭圣堂陶宏军

中国老年学杂志 2017年7期
关键词:丝氨酸生长素皮质醇

彭圣堂 江 雷 陶宏军

(安徽建筑大学体育部,安徽 合肥 230022)

生长素、皮质醇与运动减肥的关系

彭圣堂 江 雷 陶宏军

(安徽建筑大学体育部,安徽 合肥 230022)

生长素;皮质醇;运动;减肥

运动是减肥方案的重要组成部分。运动不仅通过增加消耗卡路里数量控制体重,同时对生长素、皮质醇产生积极或消极的影响。生长素、皮质醇与体重调节有关,具有与肥胖和减肥有关的广泛的生理功能。

1 运动与生长素

运动对血浆生长素的影响在人、马和大鼠中都有研究。在人类,剧烈运动后生长素浓度,不同研究得出不同结果。健康、身材匀称个体一次以73.5%最大摄氧量(VO2max)在跑台跑步1 h,耐力运动员和健康志愿者在跑台以渐增强度跑步,生长素浓度都没有变化〔1〕。健康男性进行中等强度抗阻练习或者剧烈的渐增强度抗阻练习,生长素浓度均下降〔2〕。

虽然剧烈运动对生长素浓度影响的结果尚不确定,但生长素会刺激生长激素(GH)释放。由于GH的释放过程需要激活促GH分泌受体,而急性剧烈运动也会促进GH增加。运动、血浆生长素、GH之间的关系就需要进一步研究。在大多数研究中,无论运动的持续时间或强度如何,GH水平升高,血浆生长素水平保持不变〔1〕,表明在这些条件下,外周循环生长素不会调节垂体GH分泌〔3〕。然而,也有与上述研究不同的结果。例如,Borer等〔4〕研究表明,在超重绝经后妇女,耗能运动后生长素和GH血浆浓度都增加。Christ等〔5〕也观察到,运动员进行强度为50%VO2max的有氧运动3 h,生长素和GH浓度都增加。Erdmann等〔3〕对低到中等强度的连续运动(2 h)对摄食的影响进行研究。一个单元被试者分三组进行自行车练习:对照组、低强度(50 W)连续练习30 min组、中强度(100 W)连续练习30 min组。只有对照组实验初期生长素浓度增加,运动组浓度没有变化。运动组饥饿与摄食反应与对照组也没有显著不同。另一个单元被试者也进行自行车练习,一个对照组,三个运动组:连续自行车练习30、60、120 min,都是低强度(50 W)。生长素水平与各组基础水平相比,增加了50~70 pg/ml。此外,120 min运动组与对照组、30 min运动组、60 min运动组相比,摄食显著增加。这项研究表明,连续运动对生长素水平提高,持续时间相对于强度更有影响。

通过长期锻炼生长素浓度提高,与运动导致的体重下降形成负反馈回路,从而控制体重〔6〕。健康成年女性进行为期3个月节食加运动减体重,外循环生长素水平上升〔7〕。同样,有报道久坐超重绝经后妇女经过12个月的有氧运动锻炼,体重减少3 kg以上,血浆生长素增加18%〔8〕。然而Morpurgo等〔9〕组织肥胖病人进行3 w运动训练并降低了体重,发现实验前后空腹及餐后生长素水平没有变化。

2 运动与皮质醇

抗阻练习可以导致一些激素急性增加,包括分解代谢激素皮质醇〔10〕。练习之间的休息期间,与异化作用激素有拮抗作用的同化激素,如睾酮,促进肌肉生长和蛋白质代谢〔11〕,从而增加肌肉质量〔12〕。 这些过程是通过肌蛋白收缩的综合作用抑制皮质醇活动完成的;此外,皮质醇促进甘油三酯水解成游离脂肪酸和甘油,从而提高运动能力和恢复〔13〕。循环皮质醇也可以是产生能量的一个来源,高水平皮质醇可以引起肝脏糖异生。皮质醇浓度的增加也可能导致增加食欲和能量摄入。Tataranni等〔14〕证明健康男性受试者摄入治疗剂量的糖皮质激素,增加了食欲和能量摄取。相反,低皮质醇浓度导致能量摄入的减少。抗阻练习根据练习强度、持续时间、肌肉质量、负重计划及受试者接受这种练习的训练水平,可以导致男性的皮质醇激素水平显著增加〔12,15〕。循环皮质醇浓度通常随练习强度增加而增加,但达到最大值,取决于练习的持续时间〔13〕。

女性在进行抗阻练习后,循环皮质醇水平增加〔12〕。男性在进行抗阻练习后,循环皮质醇水平也会增加。然而,一项由Häkkinen等〔16〕进行的研究得出不同结论。研究中把女性分为3个不同年龄组(30、50、70岁),进行相同重量的抗阻练习,发现皮质醇水平的变化没有统计学意义。同时对男性的研究采用相同的年龄分组,进行相同重量的抗阻练习,发现50岁组与30岁组、70岁组相比,皮质醇显著增加。

进行耐力训练,皮质醇通常随着运动强度增加而增加,但不是呈直线相关〔17〕。男运动员在反复100 m冲刺跑后〔18〕,1型糖尿病患者在练习冲刺跑期间和跑后〔19〕,循环皮质醇浓度增加。此外,进行短时间(7 min)和稍长时间(40 min)划船练习,结合有氧和无氧的供能方式,皮质醇浓度增加〔20〕。虽然有报告进行低强度运动,皮质醇浓度没有变化,甚至浓度降低〔13〕,但是也有研究得出不同观点〔17〕。同样,剧烈的高强度耐力练习对运动员的影响,不同研究得出不同结论。一项研究报告称,耐力训练的运动员进行10 min由中等强度到高强度的跑步练习,皮质醇浓度没有变化〔21〕。但另一个研究报告男性运动员运用功率自行车进行递增负荷练习至力竭,皮质醇浓度增加〔22〕。运动对皮质醇的影响与研究对象的训练水平也有关系。对未受过训练的男性,进行负重抗阻练习,在第1、6、8周测量运动后皮质醇浓度,比运动前浓度增加。同时,8 w后安静状态皮质醇浓度比实验前下降。中等训练水平的男性,进行强度由中到大的自行车练习,循环皮质醇浓度增加,而进行低强度的自行车练习,循环皮质醇浓度减少〔13〕。中年男性长期训练的与未受过训练的相比,以75%的最大重复次数,进行多组一系列的力量练习,只有未受过训练的皮质醇水平的升高。这表明对于长期力量训练的男性,皮质醇对一般力量训练反应下降,浓度没有变化,需要更高水平的训练才能引起皮质醇浓度变化〔23〕。未受过训练的女性分四组进行8 w训练,分别为:对照组,耐力组(第8周达到最大心率的80%),抗阻练习组〔练习动作以80%一次最大负荷强度(1RM)重复6次,共3组〕,耐力加抗阻练习组。各组皮质醇浓度都没有变化〔24〕。

不同的运动项目及训练年限,对皮质醇浓度影响都有不同。例如,用相同的训练计划进行练习,训练内容既有耐力练习,也有力量练习。耐力项目运动员皮质醇水平明显低于力量项目运动员。进行抗阻练习时的其他因素,包括血浆量减少(修正数值后仍显示皮质醇水平升高)和合成代谢类固醇的使用,都会影响循环皮质醇浓度。运动通过增加消耗卡路里数量,有助于控制体重。运动消耗的卡路里数量与节食减少的同样数量的卡路里对身体影响相同,同时对心血管和肌肉更有益。减肥期间增加运动消耗的卡路里数量可能会导致对体重更好的长期控制,同时也是健康的标志。大运动量锻炼的一个消极的结果是可能伴随皮质醇上升。皮质醇增加可能会减弱鱼油和磷脂的营养补充。Noreen等〔25〕实验证明,每日补充4 g鱼油(1 600 mg/d的二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸800 mg/d)与每日4 g红花籽油相比,6 w后男性和女性的去脂体重增加,脂肪量下降。补充鱼油组与补充安慰剂组相比,唾液皮质醇有降低趋势,但无统计学意义。补充鱼油(-0.127 μg/dl,-0.002 μg/dl)前后分别对唾液皮质醇进行检测,表明鱼油产生使皮质醇浓度降低的趋势。降低皮质醇的机制可能与白细胞介素(IL)-6下降有关,IL-6已被证明是不依赖促肾上腺皮质激素(CRH),独立于下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA)轴的刺激激素。 在另一项研究中,运动员短期的每日补充600 mg磷脂酰丝氨酸,可以延缓训练导致的皮质醇增加。10名男性被试补充磷脂酰丝氨酸或安慰剂10 d,然后进行中等强度跑台运动训练。运动引起的皮质醇反应,补充磷脂酰丝氨酸组比安慰剂组减少39%。在磷脂酰丝氨酸组睾酮水平与安慰剂组相比也有所增加,但无统计学差异。磷脂酰丝氨酸组睾丸激素皮质醇比值的改善,可能会导致进一步的积极的生理反应。这项研究的结果表明,磷脂酰丝氨酸弱化运动产生的皮质醇的反应是有效的,且有可能防止由增加训练量引起的体质下降〔26〕。

综上,运动,特别是在较高体脂的人群,是减肥方案的重要组成部分。运动可能通过其对生长素的积极作用,发挥控制体重的好处。运动也可以帮助人适应皮质醇的生理效应。但是,运动在高体脂的人群试图最大限度地提高能源消耗可能导致过多的皮质醇反应。因此,在高体脂的人群通过使用鱼油和磷脂酰丝氨酸补充剂,延缓运动引起的皮质醇反应可能是一个可行的选择。

1 Burns SF,Broom DR,Miyashita M,etal.A single session of treadmill running has no effect on plasma total ghrelin concentrations〔J〕.J Sports Sci,2007;25(6):635-42.

2 Fathi R,Ghanbari-Niaki A,Kraemer RR,etal.Saghebjoo,The effect of exercise intensity on plasma and tissue acyl ghrelin concentrations in fasted rats〔J〕.Regul Peptides,2010;165(2-3):133-7.

3 Erdmann J,Tahbaz R,Lippl F,etal.Schusdziarra.Plasma ghrelin levels during exercise-effects of intensity and duration〔J〕.Regul Peptides,2007;143:127-35.

4 Borer KT,Wuorinen E,Chao C,etal.Burant Exercise energy expenditure is not consciously detected due to orogastric,not metabolic,basis of hunger sensation〔J〕.Appetite,2005;45(2):177-81.

5 Christ ER,Zehnder M,Boesch C,etal.The effect of increased lipid intake on hormonal responses during aerobic exercise in endurance-trained men〔J〕.Europ J Endocrinol,2006;154(3):397-403.

6 Jurimae J,Hofmann P,Jurimae T,etal.Plasma ghrelin responses to acute sculling exercises in elite male rowers〔J〕.Europ J Appl Physiol,2007;99(5):467-74.

7 Leidy HJ,Gardner KJ,Frye BR,etal.Circulating ghrelin is sensitive to changes in body weight during a diet and exercise program in normal-weight young women〔J〕.J Clin Endocrinol Metab,2004;89(6):2659-64.

8 Foster-Schubert KE,McTiernan A,Frayo RS,etal.Human plasma ghrelin levels increase during a one-year exercise program〔J〕.J Clin Endocrinol Metab,2005;90(2):820-5.

9 Morpurgo PS,Resnik M,Agosti F,etal.Ghrelin secretion in severely obese subjects before and after a 3-week integrated body mass reduction program〔J〕.J Endocrinol Invest,2003;26(8):723-7.

10 Crewther B,Keogh J,Cronin J,etal.Possible stimuli for strength and power adaptation:acute hormonal responses〔J〕.Sports Med,2006;36(3):215-38.

11 Crewther BT,Cook C,Cardinale M,etal.Two emerging concepts for elite athletes:the shortterm effects of testosterone and cortisol on the neuromuscular system and the dose-response training role of these endogenous hormones〔J〕.Sports Med,2011;41(2):103-23.

12 Vingren JL,Kraemer WJ,Hatfield DL,etal.Effect of resistance exercise on muscle steroid receptor protein content in strength-trained men and women〔J〕.Steroids,2009;74(13-14):1033-9.

13 Hill EE,Zacki E,Battaglini C,etal.Exercise and circulating cortisol levels:the intensity threshold effect〔J〕.J Endocrinol Invest,2008;31(7):587-91.

14 Tataranni PA,Larson DE,Snitkers S,etal.Effects of glucocorticoids on energy metabolism and food intake in humans〔J〕.Am J Physiol,1996;271(2 Pt 1):E317-25.

15 Tremblay MS,Copeland JL,van Helder W.Influence of exercise duration on post-exercise steroid hormone responses in trained males〔J〕.Europ J Appl Physiol,2005;94(5-6):505-13.

16 Häkkinen K,Pakarinen A.Acute hormonal responses to heavy resistance exercise in men and women at different ages〔J〕.Int J Sports Med,1995;16(8):507-13.

17 Viru M,Hackney AC,Janson T,etal.Characterization of the cortisol response to incremental exercise in physically active young men〔J〕.Acta Physiol Hungar,2008;95(2):219-27.

18 Vuorimaa T,Ahotupa M,Häkkinen K,etal.Different hormonal response to continuous and intermittent exercise in middle-distance and marathon runners〔J〕.Scand J Med Sci Sports,2008;18(5):565-72.

19 Bussau VA,Ferreira LD,Jones TW,etal.The 10-s maximal sprint:a novel approach to counter an exercise-mediated fall in glycemia in individuals with type 1 diabetes〔J〕.Diabetes Care,2006;29(3):601-6.

20 Snegovskaya V,Viru A.Steroid and pituitary hormone responses to rowing:relative significance of exercise intensity and duration and performance level〔J〕.Eur J Appl Physiol Occupational Physiol,1993;67(1):59-65.

21 Kenefick RW,Maresh CM,Armstrong LE,etal.Plasma testosterone and cortisol responses to training-intensity exercise inmild and hot environments〔J〕.Int J Sports Med,1998;19(3):177-81.

22 Rojas Vega S,Strüder Ηκ,Vera Wahrmann B,etal.Acute BDNF and cortisol response to low intensity exercise and following ramp incremental exercise to exhaustion in humans〔J〕.Brain Res,2006;1121(1):59-65.

23 Cadore EL,Lhullier FLR,Brentano MA,etal.Hormonal responses to resistance exercise in long-term trained and untrained middle-aged men〔J〕.J Strength Conditioning Res,2008;22(5):1617-24.

24 Hosseini M,Aghaalinejad H.Effect of concurrent training on salivary IgA,cortisol,DHEA concentration and DHEA cortisol ratio in untrained females〔J〕.Iranian J Endocrinol Metab,2009;11:293-9.

25 Noreen EE,Sass MJ,Crowe ML,etal.Effects of supplemental fish oil on resting metabolic rate,body composition,and salivary cortisol in healthy adults〔J〕.J Int Soc Sports Nutr,2010;7:31.

26 Starks MA,Starks SL,Kingsley M,etal.The effects of phosphatidylserine on endocrine response to moderate intensity exercise〔J〕.J Int Soc Sports Nutr,2008;5:11.

〔2015-12-15修回〕

(编辑 杜 娟)

安徽省教育厅高校人文社会科学研究一般项目(SK2016JD10)

江 雷(1973-),男,讲师,硕士,主要从事运动生理研究。

彭圣堂(1980-),男,讲师,硕士,主要从事社会体育研究。

G804.21

A

1005-9202(2017)07-1795-03;

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.07.098

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