青少年游泳運動員睪酮表型水平、免疫因子與心肺耐力的關聯研究

費梓航 李世昌

本文對優秀青少年游泳運動員的睪酮表型、免疫水平和心肺耐力之間相互比較，以探索其三者之間的關聯性，為表型組學研究提供數據。本研究將對游泳運動員進行T水平、免疫機能和心肺耐力三方面的關聯性分析，試圖探討游泳運動員身體機能的關聯程度，為進一步了解青少年游泳運動員青春發育機制和表型組學研究提供理論依據。

游泳運動是奧運的一個重要的項目，為青少年塑型和運動行為習慣養成，選擇合適的運動形式非常重要，游泳運動正是一種廣泛的運動娛樂手段。有效的游泳運動行為能夠很好的改善身體形態和身體機能，提高健康質量。運動過程中勢必會引起睪酮表型水平的變化，有證據表明T功能可增加肌肉質量、力量、有氧能力和糖原合成。而機體水平的有效提高必然引起機體中免疫系統的良性發展，從而引發機體的進一步調節。心肺耐力水平是游泳運動員所需的最重要專項能力之一，青少年游泳運動員的發展目標主要以有氧能力為主，游泳運動作為有氧運動干預手段，能夠顯著提高運動員的有氧代謝能力。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取上海市優秀青少年游泳運動員，運動等級為三級到二級水平。其中男性293人，女性288人，無心血管疾病及其他代謝性疾病。

1.2 研究方法

所有受試者先進行調查問卷填寫和基本指標檢測，包括性別、年齡、身高、體重、訓練年限、安靜心率、血壓等基礎數據。利用血壓儀、聽診儀、人體成分分析儀、運動心肺測試儀分別進行基礎指標的檢測。

1.2.1血液的采集及測定

抽取清晨空腹靜脈血6ml，置于無菌試管中，3000轉/min離心15min，放置于-40℃低溫冰箱中保存待測。其中生化指標利用放免法進行測定，放免法測定盒購置于北京原子能股份有限公司，并嚴格按照說明書進行實驗操作。

1.2.2 骨齡的測定

拍攝左手腕部的橈尺骨，采用中華-05骨齡判定標準，并進行三次評定以保障其準確性（初評、復評、終評），最后確定其骨骼發育值。

1.3 統計方法

利用SPSS19.00對樣本數據進行統計分析，其中全部數據采用平均數±標準差（? ±SD）表示。基礎數據的相關指標采用獨立樣本T檢驗進行分析;其他指標相關性分析時，先對各組數據進行中正態分布檢驗，均符合正態分布的兩組數據，采用Pearson法進行分析;有一組不符合正態分布特點的兩組采用Spearman法進行分析。其中P<0.05表示統計學上存在顯著性差異，P<0.01表示存在極顯著性差異。

2 研究結果

2.1 身體結構與生理指標的比較

通過分析男、女游泳運動員基礎狀態的結構和生理指標發現，在年齡、身高、訓練年限、安靜心率、收縮壓、舒張壓、IL-6、PEF75、RR等指標不存在顯著性差異;在體重、去脂體重、肌肉量、骨齡、T、Total IGE、IGA、VO2max、VC、FVC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF50、MVV、TV等指標中，男性水平顯著高于女性水平（P<0.05或P<0.01）;在IGM、IGG、FEV1.0%等指標中，男性水平顯著低于女性水平（P<0.05或P<0.01）。

2.2 睪酮水平與有氧功能的關聯性比較

先對T、VO2max、VC、FVC、FEV1.0、FEV1.0%、MMF、PEF、PEF25、PEF50、PEF75、MVV、RR、TV進行正態分布檢驗。在相關水平上，男性游泳運動員的T與VC、FEV1.0、FEV1.0%、MMF、PEF、PEF25、PEF50、MVV存在統計學上顯著相關性（P<0.05）。女性游泳運動員的T與VO2max、VC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF75、TV存在顯著相關性（P<0.05）。在整體水平上，T與VO2max、VC、FVC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF50、PEF75、MVV存在顯著相關性（P<0.05）。

2.3 睪酮水平與免疫因子的關聯性比較

先對IGM、Total IGE、IGG、IGA、IL-6進行正態分布檢驗。在相關水平上，男性游泳運動員的T與IGM、Total IGE、IGG、IGA、IL-6沒有明顯的相關性。女性游泳運動員的T與Total IGE存在統計學上顯著相關性（P<0.05）。

2.4 免疫因子與有氧功能的關聯性比較

在相關水平比較中，男性游泳運動員的IGM與VC存在著統計學上顯著相關性（P<0.05）。女性游泳運動員的IGM與MMF、PEF25、PEF50、PEF75存在著顯著相關性（P<0.05）。在整體水平上，IGM與PEF50、PEF75、RR存在著顯著相關性（P<0.05）。（見表4）游泳運動員的Total IGE與有氧耐力之間沒有明顯的相關性。（見表5）男性游泳運動員的 IGG與VO2max、FEV1.0、PEF、PEF25、RR、TV存在顯著相關性（P<0.05）。女性游泳運動員的IGG與VO2max、FVC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF50、RR存在顯著相關性（P<0.05）。

3 分析與討論

3.1 男女游泳運動員身體結構和生理指標差別的分析

在男、女游泳運動員比較中，本研究發現，訓練年限相近、身高相似、同齡的男（9.96±1.26歲）、女（9.94±1.07歲）游泳運動員在安靜心率、血壓水平等基礎生理指標上不存在顯著差異。但男性游泳運動員在身體結構上，其體重、去脂體重、肌肉量和骨齡均顯著地高于女性游泳運動員（P<0.01）;并且反映在分子水平上，其T、IGM、Total IGE、IGG、IGA也存在顯著性差異（P<0.05或P<0.01）;其中涉及到心肺功能，男、女性游泳運動員同樣存在顯著性別差異，且男性游泳運動員明顯略高于女性游泳運動員。

3.2 睪酮水平與有氧功能水平在游泳運動員中關聯性的分析

T是一種源自膽固醇的類固醇激素，能夠調節機體的生殖代謝水平，尤其與肌肉、骨骼發育水平密切相關。影響T變化的因素很多，運動強度會引起T的變化，長時間、大強度運動可造成T水平低下;但是田振軍研究指出，經過2h/d或者3h/d，6d/w、共6w的游泳干預后，SD大鼠的T水平顯著高于對照組，其中2h/d的干預組效果最為顯著，且明顯高于3h/d的干預組，這說明強度也要適宜為好。一般T水平變化發生在劇烈對抗或耐力運動之后;對比運動前后的身體機能水平，發現其心率、血壓、呼吸頻率、T水平均會隨其而有所變化;經過長時間的運動訓練后，T變化則逐漸趨于穩定。T變化也受性別影響，Tyndall等對19名游泳運動員（男9人、女10人）在非賽季階段進行監測，在18周的游泳訓練中，前9周進行5500m/d的運動干預，后9周進行8300m/d的運動干預，結果顯示：在第9周和第18周，男性游泳運動員的血睪酮水平顯著下降（P<0.05），但是女性游泳運動員的血睪酮水平不存在顯著的變化。

在一定肌肉、骨骼質量基礎上，人體長時間運動會改善有氧耐力，長時間的游泳運動能夠提高運動員的心肺耐力水平。對21名男性在高強度的游泳運動中VO2max驗證，發現較大的VO2max能產生較強的有氧輸出能力，有較好的運動表現。根據研究結果，6周有氧和無氧間歇性游泳對學生運動員的VO2max和肺容量和肺功能均有顯著影響。

通過已有的研究可以看出，有氧運動對T水平變化存在影響，而且有氧運動對于游泳運動員的心肺能力提高也存在較好的影響。本研究也發現，從整體水平上，經過有氧的游泳運動訓練，運動員的T水平與有氧功能存在著顯著聯系，都可以得到提高。在男性游泳運動員中，T與VC、FEV1.0、FEV1.0%、MMF、PEF、PEF25、PEF50、MVV存在關聯性（P<0.05）;而在女性游泳運動員，T與VO2max、VC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF75、TV之間的關聯性更高（P<0.05）。本研究中的女性游泳運動員屬于青春期前階段，尚不用考慮雌激素在T水平變化的問題。在T水平與心肺水平的關聯中，VO2max與女性運動員的存在顯著相關性，即女性的心肺功能會出現顯著的變化，即在長期的游泳運動干預后會得到有效的提高。其與垂體——性腺軸的參與和支持密切相關，這里同樣包含著T含量變化。

3.3 睪酮表型與免疫水平在游泳運動員中關聯性的分析

免疫功能對于游泳運動員的機能調節具有相當重要的作用。伴隨著高強度和長時間的運動干預，會導致激素水平和免疫力的改變。例如炎癥介質的釋放、各種白細胞和補體的激活以及急性期蛋白的誘導，其中血清IL-6和TNF-α水平會由于長跑運動而顯著升高。而劇烈運動可抑制粘膜免疫指標，引起唾液IGM和IGA含量降低，特別是IGA1亞類的水平變化，這也會增加呼吸道疾病的風險。

劇烈運動會引起的免疫抑制反應和激素水平變化。T是對運動起重要作用的一種性激素，T水平的下降會對運動產生一定的負面影響。但是，對T水平與免疫水平的研究發現，在整體水平上，T與IGM、IGG、IGA等免疫因子之間沒有明顯相關性;從性別研究上也有同樣的結果，男性運動員的T水平與免疫因子沒有顯著的關聯性;女性游泳運動員的T只有與Total IGE存在關聯水平（P<0.05）。這就是說，T水平與免疫機能存在性別差異，男性游泳運動員差于女性運動員。

3.4 免疫水平與有氧功能水平在游泳運動員中關聯性的分析

免疫球蛋白普遍存在于機體的血液、組織液中，運動通過調控神經內分泌機能，改變免疫球蛋白在血清中水平，且有氧運動能夠有效調節免疫球蛋白水。目前關乎免疫水平和有氧功能的研究相對較少，本研究在免疫水平與有氧能力的關聯分析中發現，男性游泳運動員的IGM只與VC的關聯性較高（P<0.05）;男性的IGG與VO2max、FEV1.0、PEF、PEF25、RR、TV之間存在顯著關聯性（P<0.05）;男性的IL-6與VC、FVC、FEV1.0、PEF、PEF25、PEF50、MVV、RR之間存在顯著關聯性（P<0.05）。而女性游泳運動員的IGM與MMF、PEF25、PEF50、PEF75之間存在顯著關聯性（P<0.05）;女性的IGG與VO2max、FVC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF50、RR之間存在顯著關聯性（P<0.05）;女性的IL-6與有氧能力之間沒有顯著關聯性。除此以外，在男、女性游泳運動員中免疫因子Total IGE、IGA與有氧能力之間同樣也沒有顯著關聯性。

免疫水平與有氧功能之間，運動前后發現，進行每周3-4次、每次30-0min的游泳運動比進行常見運動干預效果更好，其中游泳實驗組的VC、FVC、MVV明顯優于對照組，以及紅細胞免疫功能也明顯優于對照組。該研究也成側面反映出游泳運動能夠有效提高機體的免疫水平和有氧功能，但本研究指出，對于不同性別和因子存在明顯的差異性。

4 結論

青少年游泳運動員中，男性在身體機能的發展水平上顯著高于女性。在相關水平中，T水平與有氧功能存在著較高的關聯性，而與免疫水平的關聯性較低;免疫因子與有氧能力關聯上，IGG與有氧功能存在較高的關聯性，女性IGM與有氧能力存在較高的關聯性，男性IL-6與有氧能力存在較高的關聯性。

（作者單位：1.廣西民族大學體育與健康科學學院;2.華東師范大學體育與健康學院）