皮质醇与睾酮的解读:它们是表现准备状态的标志物吗?

《Stress》:Interpreting cortisol and testosterone: are they markers of readiness to perform?

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月01日 来源:Stress 2.6

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  运动中的准备状态是许多教练、运动员和表现支持人员关注的话题。在激素背景下,它被视为对应激的反应(即游离皮质醇和睾酮增加)。然而,皮质醇和睾酮与表现之间是否存在因果关系仍不清楚。游离皮质醇和睾酮可能仍然最好被视为应激反应的相关生物标志物,而这种反应在某种程度上也

  
运动中的准备状态是许多教练、运动员和表现支持人员关注的话题。在激素背景下,它被视为对应激的反应(即游离皮质醇和睾酮增加)。然而,皮质醇和睾酮与表现之间是否存在因果关系仍不清楚。游离皮质醇和睾酮可能仍然最好被视为应激反应的相关生物标志物,而这种反应在某种程度上也是准备状态的一个代理指标。通过运动、热身或其他刺激来启动皮质醇和睾酮以准备表现一直是研究中的反复主题;然而,就激素变化的幅度和对后续表现的影响而言,结果高度可变。事实上,皮质醇和睾酮在准备状态背景下的变化似乎具有个体性,并受到生理、训练状态、年龄、性别、训练水平以及个体对压力源的喜好和感知大小的影响。个体性在这一背景下的重要性尚未得到充分理解,因此有机会开展研究,以增进对可能增强女性和男性表现准备状态的策略的理解和应用。
论文解读:皮质醇与睾酮作为准备状态标志物的研究综述

研究背景与问题

运动准备状态(readiness)是教练、运动员和表现支持团队关注的核心议题。其定义涵盖生理和心理两个维度:生理上指运动员的表现能力(即生理容量减去疲劳标志物),心理上指运动员调动内部资源应对比赛需求的能力。近年来,更全面的定义认为准备状态代表个体的身体恢复状态、心理竞争意愿以及作为独立个体和团队一员执行任务的能力。这一概念本质上要求个体具备应激韧性(stress resilience)。

应激(stress)可定义为任何挑战身心适应的事件。适度的应激可促进适应,而过度的应激则可能导致抑郁、焦虑等负面结果。在神经内分泌层面,应激会激活下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA axis),促进糖皮质激素(如皮质醇)的释放;皮质醇水平升高进而可能刺激或抑制下丘脑-垂体-性腺轴(HPG axis),调节性激素(如睾酮)的分泌。皮质醇和睾酮均与运动表现及多种人类行为相关,但二者与表现之间是否存在因果关系,或仅作为应激反应的生物标志物,仍是未解之谜。以往研究存在显著的方法学差异,且个体对压力源的感知(如倾向性和强度评价)会显著影响激素反应。因此,本文旨在对激素与准备状态领域的研究进行更新,并探讨个体差异与性别差异的重要性。

研究内容与意义

研究人员通过回顾已有文献,总结了皮质醇、睾酮与准备状态和表现之间的关联,概述了改变激素谱的可能策略,并重点讨论了激素对应激反应的个体差异,包括女性与男性之间的异同。论文指出,尽管游离皮质醇和游离睾酮的浓度变化与某些运动表现指标存在相关性,但因果关系尚无法确立。文章强调,个体性可能是决定干预效果的主要因素,并提出未来研究应关注不同性别、不同训练状态人群的个体反应特征。该研究发表在《Stress》期刊,为运动科学领域提供了一份关于激素作为准备状态标志物的前沿综述,有助于指导个性化的赛前干预设计。

关键技术方法概述

该论文为综述性文章,未开展原始实验,但回顾了研究人员自身及他人先前发表的研究。其中关键研究涉及混合队列样本,包括训练有素和休闲的男性及女性自行车运动员,以及健康但仅进行娱乐性活动的国际象棋棋手。所有参与者完成相同的运动刺激方案:在Wattbike自行车测力计上进行5次6秒全力冲刺,每次间隔60秒恢复,采用特定磁阻和风扇阻力,并以主观疲劳感觉(RPE)为7的强度执行,运动前有1分钟低强度热身。通过唾液样本测量游离睾酮与游离皮质醇浓度变化,于运动后5至15分钟采集样本。此外,还涉及柔道、举重、橄榄球等项目的激素与表现关联研究。

研究结果

皮质醇、睾酮、表现与准备状态

皮质醇具有唤醒作用,部分研究显示赛前高皮质醇浓度与男性柔道表现相关,举重项目中男性和女性的赛内皮质醇升高也与表现相关。然而,皮质醇升高在长时间项目中(如赛艇)的证据不一,且持续高浓度可能增加疲劳和焦虑,并伴随分解代谢成本。睾酮与动机、运动控制、速度力量表现、果断性和协作竞争性相关,其机制涉及能量动员、神经运动单位调控及mTOR通路介导的肌肉肥大。游离睾酮浓度升高与男性田径和橄榄球表现、女性七人制橄榄球和曲棍球表现相关。睾酮与皮质醇的比值(testosterone-to-cortisol ratio)常被用于评估恢复状态,高比值与更快恢复相关。但现有研究多测量游离睾酮而非总激素,且激素变化幅度常小于10%,难以产生显著生理效应,因此二者更适合被视为表现潜力的生物标志物。

改变激素谱的策略

药物干预(如合成类固醇)能显著提升表现但危害健康且非法。自然策略包括物理性刺激(如赛前短时高强度非代谢疲劳运动)和心理社会性刺激(如动机演讲、社会连接性)。研究显示,心理社会方法的有效性变异很大,物理性干预的效果则与个体基线激素水平、变化幅度和训练状态有关。

女性和男性在皮质醇和睾酮反应中的异同

女性体内游离睾酮水平与男性可能存在重叠,但总睾酮浓度差异显著。女性约50%的睾酮通过雄烯二酮外周转化产生,排卵前促性腺激素释放激素激增会促进卵巢分泌睾酮并增加外周转化,导致部分女性在雌激素峰值后出现睾酮峰值。使用激素类避孕药的女性睾酮水平趋于平坦。女性对双氢睾酮(DHT)变化可能更敏感,DHT是游离睾酮的代谢产物,可能放大其信号效应。总体而言,男性与女性在应激激素反应上存在机制差异,但在定性反应上相似,个体差异超越性别差异。

个体性与皮质醇和睾酮变化

对相同运动刺激,高度训练的自行车运动员表现出明显的睾酮升高,而休闲车手和棋手反应较小甚至无反应。棋手可能将冲刺视为过度应激,而训练有素的运动员则视为合理挑战。研究还发现,基线皮质醇浓度在高强度运动后可能受肌酸激酶影响而受到抑制,提示训练有素的系统具有更精细的调节能力。个体对压力源的感知(如喜好和强度评价)是影响激素反应的关键因素。因此,需要区分"高反应者"与"低反应者",并探究反应稳定性及年龄影响。

讨论与结论总结

讨论部分强调,皮质醇和睾酮可能是男女运动表现的生物标志物,但个体性是决定反应异质性的主要因素,与性别无关。反应机制可能取决于个体的生理特征、训练状态以及对压力源的感知,并随时间和使用刺激类型而变化。影响激素反应性的关键因素包括年龄、运动员当前水平、训练状态、瘦体重及基线力量、月经周期(部分女性)或激素类口服避孕药使用,以及对刺激的感知与喜好。在制定赛前干预方案时,必须考虑这些个体因素,同时要兼顾热身活动的实际需求——设计良好的热身可同时有益于激素"反应者"和"非反应者"。由于女性激素基线波动及个体反应的复杂性,未来需要更多有关个体差异和性别差异的研究,以优化女性和男性的比赛准备实践。结论是:皮质醇和睾酮作为准备状态的标志物具有一定证据,但个体差异的重要性要求采用个性化方法,且女性数据尚不足,亟需拓展相关研究。
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