抗阻训练对血激素水平的影响研究综述
2018-11-25张晶晶
张晶晶
抗阻训练(Resistance Training)也称之为力量训练,是指身体克服阻力以达到肌肉增长和力量增加的过程。抗阻训练主要通过改善肌肉神经控制、促进肌肉肥大和增强肌肉代谢能力等机制来提高肌肉力量。研究认为,肌肉神经控制的改善是产生抗阻训练早期效果的主要原因,肌肉肥大是抗阻训练引起的基本的肌肉形态学改变。此外,抗阻训练能诱发内分泌系统的活动,促使相关激素产生应激反应。本文采用文献资料法,着重对T、C、GH在抗阻训练后的变化情况进行相关总结。
1 急性抗阻训练对血激素水平的影响
1.1 不同抗阻训练形式对血激素水平的影响
运动引起的激素应激反应与运动强度有关,一般认为,运动强度越大,激素应激反应越明显。Sutton等[1]发现29名世界水平的游泳运动员以全力游完800m后运动员血睾酮显著升高。Brisson[2]发现受试者以80%的最大摄氧量持续运动20-30min,其血睾酮水平显著升高。目前学者们对运动引起血睾酮水平升高的解释有多种,有研究认为睾酮的升高可能与LH的生物活性有关,也有研究证明,系运动时肝血流量减少,血睾酮在肝脏及肝外的清除率下降引起的。近年来的研究提示[3],运动时通过睾丸间质细胞膜β2受体途径对睾酮分泌与合成的调节起着重要的作用。血浆皮质醇的分泌与运动强度也有密切关系。机体在急性较强的应激状态下激活自主神经系统,进而激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴),促肾上腺皮质激素ACTH在几秒钟时间内分泌增加,糖皮质激素分泌随之增加。Davis等[4]在研究中发现,当运动强度低于50%最大摄氧量(VO2max)运动时,其血浆皮质醇浓度下降,而大于60% VO2max运动时,皮质醇浓度随负荷强度的上升而上升。
但长时间较大强度负荷并不能引起血激素水平的上升。周志宏等[5]在对10名女子举重运动进行2小时大强度力量训练后GH、T、C浓度均下降。William[6]研究发现10组10RM深蹲力量练习后血清T、FT、C、GH值均显著性提高;20组1RM深蹲力量练习后,只有GH值显著上升,T、FT、C值却没有发生显著变化。有学者认为最大强度的力量训练更多的是对神经系统的影响,即引发中枢疲劳。所以,T、FT、C、GH等激素指标的变化幅度不大或下降。提示在适当的运动强度下,抗阻训练才能引起血激素水平的有利变化。
动作速度也是影响抗阻训练生理负荷的参数之一。动作速度的提高可以使心率、血乳酸和能量消耗增加,破坏肌纤维超微结构。高速运动通过降低运动单位的激活阈值,提高肌电活动和力量输出率,从而诱发更高的激素应激反应。Smilios等[7]研究了最大运动速度和次最大速度抗阻运动对激素应激的影响,11位男性受试随机分为对照组和3个不同抗阻训练计划组。3个抗阻训练计划分别为:Vmax(最大运动速度,规定的运动量),70%Vmax EV(70%的最大运动速度,与Vmax相同的运动量),70%Vmax(70%的最大运动速度,110.6%的Vmax运动量)。结果显示,与次最大运动速度比较,最大运动速度能更大程度上引起血睾酮、生长激素以及皮质醇的浓度升高。
1.2 年龄与性别对血激素水平的影响
随着年龄的增加,机体血激素水平会发生改变,也会对抗阻训练产生不同的影响。大多数研究证明,在相同生理负荷下,随着年龄的增长,由抗阻运动引起的激素水平的变化越不明显。Hakkinen等[8]人研究了上、下肢急性抗阻运动以及上下肢结合的抗阻运动对青年和老年激素应激的影响。结果显示,无论是青年还是老年,三个运动组的GH和LA运动后水平均有所提高,其中,青年组的变化更为明显。关于急性运动引起GH浓度升高的机制尚不清楚,但不少学者认为GH的分泌与血LA积累有关。青年组T浓度均升高,而老年组中只有下肢运动组引起了T浓度的升高。C浓度在青年组和老年组中均没有明显变化。提示可能是实验设计的运动强度对青年和老年来说偏小,不足以引起C的显著变化。而在其他实验中证实了,较高的运动强度能促使青年和老年C浓度的升高[9]。
男女之间在T、FT、GH水平上存在性别差异,男性安静及运动后T、FT、GH值均高于女性。Hakkinen等[10]证明了,急性抗阻运动后男性和女性GH浓度均提高,而T和C浓度只在男性组明显升高,女性组无明显变化。提示抗阻训练本身并不能增加女性血睾酮的分泌,其力量的增长不依赖于血睾酮。但有研究证实[11],平均T、FT值与最大力量存在正相关,相关系数分别为0.68和0.72。因此,T值的高低某种程度可以反映女子或女运动员的训练能力及训练潜力,对不同女子的T、T/C、T/SHBG进行测定有助于根据个体特点制定相应的训练计划。
1.3 其他因素对血激素水平的影响
人体在安静状态下,一天24小时的激素水平呈节律性变化,一般呈现出早晨上升,晚上入睡前降低的变化趋势。C和T的节律性变化表现为早晨(04:00 - 06:00)浓度最高,晚上浓度最低[12]。早晨C浓度的增加促进了新陈代谢、糖异生以及蛋白质水解过程,从而促进肌肉蛋白质周转代谢;而T浓度的增加可能是为了中和C对蛋白质的降解作用。研究发现[13],激素节律性变化对急性运动下激素应激有一定的影响,Bird指出与早上急性抗阻训练相比,晚上急性抗阻训练引起的C和T/C变化更大。由于晚上C的基础浓度较低,导致训练后C只能达到一个较低水平的峰值,而T/C值上升。提示此时机体代谢环境以合成代谢为主,有利于肌肉蛋白质合成。
大量研究证明,大强度抗阻运动会使肌肉内代谢产物堆积,特别是乳酸。肌肉内酸性条件会刺激肌化学感受器,通过Ⅲ类和Ⅳ类传入神经将信号传递给下丘脑-垂体系统,从而促使GH和促性腺激素的分泌。另一方面,只要肌肉在缺氧条件下被动收缩就能降低代谢产物的清除率,并非一定需要大强度抗阻运动。因此,通过血流限制,在低强度抗阻运动下也能激活下丘脑-垂体系统。Takarada等[14]研究了下肢加压低强度抗阻训练对血GH浓度的影响,结果表明,在相同较低的负荷强度下,与对照组相比,下肢加压组GH和LA浓度升高更为显著。值得提出的是,下肢加压组训练后GH水平是训练前的290倍。提示低强度抗阻运动结合血流限制能引起更大程度的激素应激。
浙江省立第一师范学校校友会:《校友会十日》1919年12月20日出版。原文无标点,为了保其历史原貌,不加校点。
2 长期抗阻训练对血激素水平的影响
2.1 长期抗阻训练下血激素水平的变化
长期抗阻训练早期会引起内分泌系统的适应性变化,基本表现为血激素水平的变化,但激素水平的变化趋势并没有定论。研究表明[15],抗阻训练只有持续多周才能产生力量的增长以及体内激素平衡的改变。Häkkinen等[16]人对8名举重运动员进行为期1周的最大力量训练。每节训练课结束后,T浓度上升,但次日晨基础浓度逐渐降低,可能是因为肌肉力量训练增加了机体对T的消耗,而C和GH清晨的基础浓度均没有显著变化。与激素变化相对应的是,运动员每节训练课后抓举和挺举力量下降,但次日清晨的基础力量并没有下降或提升。提示一周力量训练不足以引起举重运动员神经肌肉的适应性改变。洪长清等[17]对25名举重运动员进行了5周“二大一调整”的力量训练,每周训练结束后取次日晨基础状态下的静脉血以探究激素变化。结果发现,C浓度显著升高,在第4周大负荷训练后有所下降,而T浓度的变化没有显著意义。训练期间,经过调整周的恢复,C浓度依然高于基础水平,提示训练期间内分泌系统的恢复较慢,而在第4周大负荷训练后C开始下调,表明此时的运动强度过大,若继续训练极有可能发生肾上腺皮质功能下降。两个实验中,被试C、T以及GH的浓度变化不尽一致,可能是训练内容、训练强度以及训练时长不同所造成的。其中,后者缺少机体激素水平变化与肌肉力量变化的对应分析。
2.2 训练水平对血激素水平的影响
未训练过的健康普通人在力量训练早期肌肉力量和横截面积会有明显的增加,但经过系统训练的,特别是力量型运动员与普通人相比,其肌肉力量和横截面积的进一步增加受到更多的限制[18]。力量运动员经过系统的力量训练后,神经系统对肌肉的调控已经得到改善,力量进一步的增长则更大程度上依赖于内分泌系统的适应性变化和激素平衡改变。Ahtiainen等[19]人对8名健康普通男性和8名力量型运动员进行21周的力量训练,21周训练后两组最大力量均增加,但普通人组增加的幅度大于运动员组。训练前后,各组激素基础水平均没有明显变化。其中运动员组在1-14周训练中,T浓度逐渐上升,14周训练以后,T浓度逐渐下降,这种变化是因为从第14周开始运动量降低的原因,并且T浓度的变化与运动员伸肌最大力量的变化一致。提示T浓度在运动员力量训练中有重要作用。而普通人组T浓度没有变化,是因为其在训练早期力量的增长主要依赖于神经系统的适应性变化,体内激素水平对训练不敏感。21周训练前、后进行的一次急性抗阻训练确实引起两组T、C、GH浓度的升高,但训练后激素应激反应降低,系21周训练提升了各组肌肉能力,只有增大急性抗阻运动的运动强度和运动量才有可能达到训练前激素应激反应的程度。其中,训练前,运动员组GH应激程度大于普通人组,训练后运动组GH应激程度下降,而普通人组有上升的趋势。实验表明,T的基础浓度以及应激反应是影响力量型运动员力量进一步增长的重要因素。
2.3 性别和年龄对血激素水平的影响
大量实验证明,性别差异会导致相同生理负荷下激素水平变化不同。William等[20]研究了男性和女性在8周大强度抗阻训练后激素水平的变化,在第一周(T1)、第六周(T2)和第八周(T3)进行血液样本测定,包括训练前、训练后即刻、训练后5分钟。结果发现在任何时间点,男性睾酮水平均高于女性,训练期间男性睾酮基础水平逐渐上升。这与Staron等[21]的实验结果一致,即抗阻训练早期会引起男性安静状态下睾酮水平升高。而女性睾酮基础水平从T2开始逐渐上升,Häkkinen等[22]在对7名女性进行16周抗阻训练过程却未能发现睾酮基础水平的变化。实验结果差异可能是由被试的训练水平以及训练的时长等多方面因素不一致所导致的。研究证实[23],女性GH基础浓度高于男性,为女性机体提供合成代谢环境,弥补了T的缺乏,但抗阻运动引起的GH应激性升高的幅度大于女性。
无论是男性还是女性,随着年龄的增长,肌肉力量和肌肉质量逐渐降低,机体内激素平衡发生改变,尤其是性激素水平。大量实验证明,长期的抗阻训练不仅能增加青年人的肌肉力量和质量,也能在一定程度上增加老年人的肌肉力量和质量,但老年人增加的幅度不如青年人。[24]
3 小结
血激素水平的变化会因抗阻训练的计划安排(负荷强度、负荷量、训练时刻、持续时间等)不同、训练者客观情况(性别、年龄和训练水平等)不同而产生不尽一致的变化。另一方面,血激素水平的变化也在一定程度上反映训练计划与训练者是否相宜。因此,在训练过程中检测血激素水平的变化,有利于监控机体在该训练计划下的生理状态和训练效果,便于及时调整训练安排,避免过度训练。
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