《Experimental Physiology》:Long-term endurance running training and testosterone daily variation in ageing men; a comparative cross-sectional study
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本研究旨在通过一项比较性横断面研究,评估长期耐力跑训练与睾酮日节律变异之间的关系;该日节律变异已知会随衰老而减弱。研究人员将45名男性受试者分为四组:青年运动员(YA)、青年久坐者(YS)、大师级耐力运动员(master athletes, MA)和老年久坐者
本研究旨在通过一项比较性横断面研究,评估长期耐力跑训练与睾酮日节律变异之间的关系;该日节律变异已知会随衰老而减弱。研究人员将45名男性受试者分为四组:青年运动员(YA)、青年久坐者(YS)、大师级耐力运动员(master athletes, MA)和老年久坐者(ES),并开展人体测量学、肌肉力量与测功试验。采集上午(AM)与下午(PM)静脉血样本,评价睾酮日节律变异、性激素结合球蛋白(SHBG)、皮质醇和雌二醇,并计算游离睾酮、生物可利用睾酮和游离雄激素指数。采用双因素与三因素方差分析(ANOVA),并辅以Bonferroni多重比较检验。结果显示,MA组的游离睾酮和游离雄激素指数出现显著的PM下降(P = 0.0009和P = 0.0021),与YA和YS相当;然而,ES组的AM与PM值之间无差异(均P > 0.9999)。SHBG水平显著受年龄(P = 0.0001)和活动(P = 0.0016)因素升高影响,并导致游离睾酮、生物可利用睾酮和游离雄激素指数显著下降。在以绝对值和相对值表达的峰值功率输出测功参数中,MA达到与YS相当的水平,且显著高于ES(P = 0.0020和P < 0.0001),但低于YA(P < 0.0001)。结论为,老年男性长期耐力跑训练可能与存在游离睾酮日节律变异及高于久坐同龄人的运动表现相关,但也可能促进与年龄相关的SHBG变化及相关睾酮组分水平改变。
研究背景与意义
长期耐力跑训练可改善肺功能和心血管功能,但高训练量也可能干扰下丘脑-垂体-睾丸轴,并增加REDS(relative energy deficiency in sport,运动中相对能量缺乏)或男性运动员三联症相关健康风险。衰老会导致男性睾酮水平下降及其昼夜节律振幅减弱,与心血管代谢疾病、衰弱和生活质量下降风险相关。规律运动可作为Zeitgeber(授时因子)稳定昼夜节律,但衰老阶段长期耐力训练对睾酮日节律的影响仍不清楚。研究人员因此开展比较性横断面研究,以检验长期耐力跑训练是否使老年男性保留接近青年人的游离睾酮日节律变异,并评估年龄和训练对体成分、肌肉力量、功率输出及性激素相关指标的影响。该研究为区分衰老相关变化与久坐相关变化提供依据。
关键技术方法
研究纳入斯洛伐克布拉迪斯拉发地区45名健康男性,分为YA n=13、YS n=12、MA n=11、ES n=9;采用人体测量、等长(关节角度不变的抗阻收缩)膝伸屈肌力测试、递增功率车测功,并于AM和PM采集静脉血,测定睾酮、SHBG(性激素结合球蛋白)、皮质醇,计算游离睾酮、生物可利用睾酮和FAI(游离雄激素指数),并用方差分析与Bonferroni检验评估差异。
研究结果
3.1 激素水平(Hormone levels)
三因素方差分析显示,总睾酮有显著采样时间主效应,PM低于AM。老年组内活动与采样时间交互显著,MA组AM高于PM(P < 0.0001),ES组AM与PM无差异(P = 0.2309)。皮质醇在所有组均呈AM高于PM,但无显著年龄或活动主效应。SHBG受年龄和活动因素显著升高影响(年龄P = 0.0001,活动P = 0.0016),青年运动员高于久坐者;SHBG升高伴随游离睾酮、生物可利用睾酮和FAI下降。游离睾酮和FAI出现时间、年龄和活动因素交互显著,MA组PM显著下降(P = 0.0009和P = 0.0021),YA和YS同样下降,而ES组无PM下降(均P > 0.9999)。生物可利用睾酮在年龄、活动和采样时间上均有主效应;老年组MA的PM值显著低于AM,ES无显著变化。雌二醇晨间水平在年龄和活动因素间均无显著差异。
3.1.1 人体测量(Anthropometry)
体质量指数(BMI,身高与体质量综合指标)主要受活动因素影响,运动员低于久坐者。相对体脂受年龄、活动及二者交互影响;YA低于YS、MA和ES,MA低于ES,而YS与MA、YS与ES无显著差异。提示耐力训练与更低体脂相关,但老年运动员体脂仍高于青年运动员。
3.1.2 肌肉力量(Muscle strength)
等长膝伸和膝屈最大自主力矩及其相对体质量值均随年龄显著下降,但活动主效应及年龄与活动交互不显著。说明长期耐力跑训练未明显改善下肢等长绝对或相对力量。
3.1.3 测功试验(Ergometry)
最大心率(HR Max,递增运动试验中达到的最高心率)受年龄显著影响且存在年龄与活动交互,青年久坐者高于青年运动员,MA与ES无差异但低于青年组。峰值功率输出(P Max,运动结束时达到的最大机械功率)及其相对体质量值在年龄和活动上均显著,并存在交互;MA与YS相近,显著高于ES(P = 0.0020和P < 0.0001),低于YA(P < 0.0001)。预测最大摄氧量相对体质量因以功率车间接推算,仅用于组别描述且需谨慎解释。
讨论与研究结论
研究结果表明,长期耐力跑训练可能与老年男性保留游离睾酮和FAI日内变化有关:MA的PM下降模式接近YA和YS,而ES未出现上午到下午下降。这提示睾酮日节律减弱并非仅由年龄决定,久坐或身体活动不足可能是关键混杂因素;评估衰老相关生理变化时应明确体力活动状态。另一方面,年龄和训练活动均升高SHBG,SHBG升高降低游离睾酮、生物可利用睾酮和FAI,提示耐力跑训练在维持日节律的同时,可能放大与雄激素可利用率下降相关的年龄改变。肌肉力量主要受年龄影响,但峰值机械功率输出显示老年耐力运动员显著优于久坐者,并接近健康青年久坐者,支持长期耐力训练对衰老相关运动能力下降的保护作用。研究也指出样本量有限,未评估睡眠、chronotype(睡眠时相倾向)、训练负荷、心理压力、饮食成分和饮酒,且功率车可能低估长跑运动员有氧能力。结论是:长期耐力训练可能与老年男性血浆游离睾酮及FAI日节律变异有关;耐力跑训练同时与SHBG升高和游离睾酮、生物可利用睾酮、FAI降低相关,提示其可能放大衰老相关雄激素调控变化;但老年男性长期耐力跑与更高绝对和相对机械功率表现相关,并接近健康青年未受训男性。