青少年游泳運動員生長發育不同階段血清睪酮水平分析

楊若愚

0 前言

睪酮是含有19個碳原子的類固醇激素，男性由睪丸間質細胞分泌，女性由腎上腺的內分泌腺體和卵巢的卵泡細胞分泌。睪酮的主要作用是促進性器官發育，調節性腺機能，促進骨骼和肌纖維的生長，加強磷酸肌酸的合成，刺激促紅細胞生成素分泌[1]。對于青少年運動員來說，睪酮能影響生長發育進程，顯著增加肌肉蛋白的合成，促進肌肉力量和爆發力素質的提高[2,3]。血清睪酮作為血液生理表型中最重要的表型指標之一，了解和掌握其基礎值對于教練員來說具有非常重要的意義和價值[4-7]。那么基層教練員可否利用青少年運動員的血清睪酮水平預測運動員肌肉力量和爆發力素質，來合理安排訓練計劃、方案，促進運動員運動水平和能力的提高？血清睪酮檢測的方法較為復雜，費用也比較昂貴，很難在青少年業余訓練中應用。有研究顯示青少年基礎血清睪酮水平與生長發育階段及骨齡存在較高的相關性[8]，那么可否利用青少年運動員的生長發育階段，來預測血清睪酮水平，從而預測肌肉力量和運動能力？本研究以上海市青少年游泳運動員為研究對象，來探討不同生長發育階段青少年運動員的血清睪酮水平及其與肌肉力量相關指標的關系。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

上海市青少年游泳運動員420人，年齡為8.5～18.3歲，訓練年限均在3年以上；其中男運動員214人，女運動員206人。所有運動員均來自上海市黃浦區、徐匯區、長寧區、普陀區和浦東新區的青少年業余體育學校。

1.2 道德倫理審查

本研究具體實驗方案通過了相關道德倫理審查專家委員會的審查并通過。由于受試者均為未成年人，在采樣前均有家長或教練陪同填寫了知情同意書。

1.3 實驗方法

1.3.1 血清睪酮水平的檢測

抽取清晨 7：00-8：00空腹禁食（禁食 12 h）靜脈血5 mL，置于一次性玻璃試管中，3 000 r/min離心15 min，將離心分離出的血清進行分裝和標號，放置在-80℃冰箱保存待測。

睪酮采用化學發光免疫分析法進行測定，采用Beckman的試劑盒及儀器對血清樣品進行檢測（Access 2，Beckman Inc.，USA）。

1.3.2 骨齡片拍攝

利用數字式 X 光線機（CXDI-50G，Canon，Japan）對所有運動員進行左手正位X線片的拍攝，將所有數碼格式的X線片按運動員編號進行保存，以備后續使用。

1.4 分組方法

將所有運動員的左手正位X線片按種籽骨形態進行分類，分為發育前階段（種籽骨未出現）、發育中階段（種籽骨出現）和發育后階段（種籽骨輪廓清晰，橈、尺骨發育完全），具體見圖1。分類后，分別從各階段的男、女運動員中隨機選取30人，共180人，男90人，女90人，作為本次研究血清睪酮水平的最終受試對象。

圖1 不同發育階段運動員的左手正位X線片 （局部）及種籽骨形態Figuer 1 Left Hand Positive X-Ray (Local)and Seed Bone Morphology of Athletes at Different Pubertal Stages

1.5 肌肉含量和體脂百分比的測試

采用韓國產Inbody 720身體成分測試儀，進行身體成分測試，獲得肌肉含量和體脂百分比的指標。

測試方法：測試時先對電極接觸部位進行清潔消毒，讓運動員除去外衣及身上金屬類物品，雙手握住電極把手，和身體呈30°，雙腳赤足充分與電極接觸。開始后以站立姿勢保持約1 min，等待顯示身體成分測試結果。

1.6 數理統計

數據用平均值±標準差的形式表述，組間采用單因素方差分析（One-way ANOVA）進行統計學分析，睪酮和肌肉含量、體脂百分比采用Spearman相關性分析，顯著性程度為P＜0.05和 P＜0.01；采用 SPSS 25.0統計軟件包進行處理。

2 結果與分析

2.1 分組結果

通過運用1.4的分組方法，分別隨機抽出了男、女青少年游泳運動員的發育前組、發育中組和發育后組，每組均為30人，具體每組的分組情況和基本信息見表1。

表1 男、女青少年游泳運動員各發育階段分組情況及基本信息（N=180）Table I Basic Information and Grouping of Male and Female Adolescent Swimmers at Each Pubertal Stage（N=180）

2.2 男、女青少年游泳運動員不同發育階段睪酮水平的比較

男青少年游泳運動員的睪酮水平從發育前階段開始到發育后階段呈現出成倍增加的趨勢，3個發育階段的睪酮水平存在顯著性差異（P＜0.01）。其中發育后階段的血清睪酮為 （528.3±163.2）ng/dL，顯著高于發育中階段的（283.6±175.0）ng/dL和發育前階段的（44.5±33.7） ng/dL（P＜0.01），并且血清睪酮值是發育中和發育前的186%和1 187%，增幅明顯；發育中階段的睪酮水平也是發育前階段的637%，增加幅度明顯（P＜0.01）[見圖 2（a）]。

女青少年游泳運動員的睪酮水平的變化趨勢和男運動員類似，3個發育階段的睪酮水平也存在顯著性差異（P＜0.01）。其中發育后階段的血清睪酮為（70.3±25.3）ng/dL，顯著高于發育中階段的（45.3±30.9）ng/dL 和發育前階段的 （21.4±12.9）ng/dL（P＜0.01），血清睪酮值是發育中和發育前的155%和329%，增幅明顯；發育中階段的睪酮水平也是發育前階段的 212%，具有顯著性差異（P＜0.01）[見圖 2（b）]。

女運動血清睪酮的增幅小于男運動員，可能是由于睪酮為雄性激素，存在性別上的差異。

2.3 男、女青少年游泳運動員不同發育階段睪酮水平的分布

由于各組血清睪酮的標準差都較大，所以對各組數據均進行了正態分布的檢驗，經K-S檢驗，各組P值均為0.2，都基本服從正態分布。圖3是男、女青少年游泳運動員不同發育階段血清睪酮水平的分布，從圖上看，各組血清睪酮值的分布情況也是與K-S檢驗結果一致的，所以各組血清睪酮水平可以使用均值比較。

圖2 男、女青少年游泳運動員血清睪酮水平的組間比較Figure2ComparisonofSerumTestosteroneConcentration between Male and Female Adolescent Swimmers

2.4 血清睪酮與肌肉含量、體脂百分比的相關性

圖4是男、女青少年運動員血清睪酮與肌肉含量、體脂百分比的相關性分析。其中男運動員睪酮水平與肌肉含量為正相關（r=0.875,P＜0.01），與體脂百分比為負相關（r=-0.312,P＜0.01）；女運動員的睪酮水平與肌肉含量為正相關 （r=0.774,P＜0.01），與體脂百分比也為正相關 （r=0.463,P＜0.01）。男、女運動員在睪酮與肌肉含量的相關關系上是一致的，而在睪酮與體脂百分比的相關關系上是相反的。

3 討論

血清睪酮指標在體育運動實踐中具有非常廣泛的應用，在運動訓練實踐中，許多對力量和爆發力素質有較高要求的項目，教練員非常注重運動員的血清睪酮指標。一般認為，血清睪酮水平高的運動員能夠承受大運動量、大負荷的訓練課，而且恢復能力也較好[1,9,10]。還有研究報道，血清睪酮的水平能夠影響運動員的有氧能力，兩者呈顯著正相關[11]。正因為血清睪酮水平與運動員運動能力有較好的相關關系，所以教練員對于該指標尤其青睞。游泳項目對力量素質和有氧能力都有較高的要求，血清睪酮對游泳運動員來說也是非常重要的。

圖3 男、女青少年游泳運動員不同發育階段血清睪酮水平的分布Figure3ComparisonofSerumTestosteroneConcentration between Male and Female Adolescent Swimmers at Different Pubertal Stages

圖4 男、女青少年游泳運動員血清睪酮水平與肌肉含量、體脂百分比的相關性Figure 4 Correlation between Serum Testosterone Concentration,Lean Mass and Body Fat Percentage of Male and Female Adolescent Swimmers

青少年運動員處于生長發育高峰期，性激素尤其是睪酮水平變化很大，對于基層教練員來說，把握起來有一定難度。血清睪酮的檢測費用又比較高，對于基層訓練來說，普及非常困難。本研究利用睪酮水平與生長發育不同階段的關系來預測運動員的睪酮水平，對于基層教練員來說，無疑是一種簡便易行的方法。由于睪酮水平與運動能力密切相關，幾乎所有運動項目都應該考慮睪酮指標。青少年運動員生長發育過程中，一些常規的血液生理、生化指標相對穩定，在青春發育期逐漸波動，有些階段波動幅度較大，直至青春期接近尾聲，這種波動會漸漸趨于穩定，最終固定在一定范圍的正常區間。以血清睪酮為例，針對醫學檢驗標準，青少年運動員與一般青少年會存在一定差異，基礎值要高于一般青少年，因此了解和掌握青少年運動員此類生化指標的基礎值非常重要[6]。運動員選材運用睪酮這樣的生化指標就是為了建立基礎值標準，由此檢驗和分析優秀體育苗子的血液生理、生化狀況，根據相應的運動項目特點，把那些適應能力強、運動機能好的運動員挑選出來，通過專門訓練，使其先天能力得到充分發展，進而達到較高的競技水平。本研究發現的男游泳運動員血清睪酮水平，發育后階段是發育中和發育前的186%和1 187%，發育中階段的睪酮水平也是發育前階段的637%，增幅特別明顯，各發育階段都具有明顯的血清睪酮水平特征，這樣的研究結果與國外的一些研究也是比較吻合的[12-14]。上述的研究發現，可以為基層游泳教練員們提供較好的參考，只要對運動員進行骨齡鑒定，區分發育階段，就可以大致的判斷運動員的血清睪酮水平，從而指導教練員進行科學合理的訓練安排，更好地促進運動員運動水平的提高。

睪酮具有同化作用，可促進骨骼肌蛋白質合成，增強肌力[9]；青少年運動員的睪酮水平與肌肉量存在顯著性正相關，說明青少年運動員在生長發育階段睪酮的水平對肌肉含量是具有促進作用的，這與關于成年運動員的報道也是一致的[15]。男、女運動員睪酮水平與體脂百分比的相關性正好相反，可能與睪酮為雄性激素，與性別差異有關，今后仍需擴大樣本量，進一步驗證。

男、女運動員分別在不同發育階段，血清睪酮都具有明顯的階段特征，各階段血清睪酮變化幅度都非常大[16]，教練員應充分注意性別差異，利用血清睪酮的這一特征，結合青少年運動員的生長發育情況，預測血清睪酮水平，為科學訓練和運動員選材育才提供參考。

4 小結與展望

運動員選材中運用血清睪酮指標就是為了建立青少年運動員血清睪酮的基礎值。男、女青少年游泳運動員在整個生長發育階段中，血清睪酮水平都處于顯著增加的趨勢，且每個生長發育階段，血清睪酮水平都具有明顯的階段特征；業余訓練游泳教練員可以根據運動員生長發育鑒定和發育階段的劃分來預測青少年運動員血清睪酮水平，從而科學、合理地安排運動員的訓練計劃以及更好地開展運動員的選材育才工作。目前血清睪酮的檢測屬于有創測試，為了今后能在基層訓練實踐中普及，建議可以在簡便、無創的唾液睪酮和尿睪酮檢測方面進行深入研究。當前新方法、新技術層出不窮，比如核磁譜、質譜等方法在睪酮檢測方面具有精確、高效等優點，也可以進行一些有益的嘗試和探索。