青少年游泳运动员睾酮表型水平、免疫因子与心肺耐力的关联研究

费梓航 李世昌

本文对优秀青少年游泳运动员的睾酮表型、免疫水平和心肺耐力之间相互比较，以探索其三者之间的关联性，为表型组学研究提供数据。本研究将对游泳运动员进行T水平、免疫机能和心肺耐力三方面的关联性分析，试图探讨游泳运动员身体机能的关联程度，为进一步了解青少年游泳运动员青春发育机制和表型组学研究提供理论依据。

游泳运动是奥运的一个重要的项目，为青少年塑型和运动行为习惯养成，选择合适的运动形式非常重要，游泳运动正是一种广泛的运动娱乐手段。有效的游泳运动行为能够很好的改善身体形态和身体机能，提高健康质量。运动过程中势必会引起睾酮表型水平的变化，有证据表明T功能可增加肌肉质量、力量、有氧能力和糖原合成。而机体水平的有效提高必然引起机体中免疫系统的良性发展，从而引发机体的进一步调节。心肺耐力水平是游泳运动员所需的最重要专项能力之一，青少年游泳运动员的发展目标主要以有氧能力为主，游泳运动作为有氧运动干预手段，能够显著提高运动员的有氧代谢能力。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取上海市优秀青少年游泳运动员，运动等级为三级到二级水平。其中男性293人，女性288人，无心血管疾病及其他代谢性疾病。

1.2 研究方法

所有受试者先进行调查问卷填写和基本指标检测，包括性别、年龄、身高、体重、训练年限、安静心率、血压等基础数据。利用血压仪、听诊仪、人体成分分析仪、运动心肺测试仪分别进行基础指标的检测。

1.2.1血液的采集及测定

抽取清晨空腹静脉血6ml，置于无菌试管中，3000转/min离心15min，放置于-40℃低温冰箱中保存待测。其中生化指标利用放免法进行测定，放免法测定盒购置于北京原子能股份有限公司，并严格按照说明书进行实验操作。

1.2.2 骨龄的测定

拍摄左手腕部的桡尺骨，采用中华-05骨龄判定标准，并进行三次评定以保障其准确性（初评、复评、终评），最后确定其骨骼发育值。

1.3 统计方法

利用SPSS19.00对样本数据进行统计分析，其中全部数据采用平均数±标准差（  ±SD）表示。基础数据的相关指标采用独立样本T检验进行分析;其他指标相关性分析时，先对各组数据进行中正态分布检验，均符合正态分布的两组数据，采用Pearson法进行分析;有一组不符合正态分布特点的两组采用Spearman法进行分析。其中P<0.05表示统计学上存在显著性差异，P<0.01表示存在极显著性差异。

2 研究结果

2.1 身体结构与生理指标的比较

通过分析男、女游泳运动员基础状态的结构和生理指标发现，在年龄、身高、训练年限、安静心率、收缩压、舒张压、IL-6、PEF75、RR等指标不存在显著性差异;在体重、去脂体重、肌肉量、骨龄、T、Total IGE、IGA、VO2max、VC、FVC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF50、MVV、TV等指標中，男性水平显著高于女性水平（P<0.05或P<0.01）;在IGM、IGG、FEV1.0%等指标中，男性水平显著低于女性水平（P<0.05或P<0.01）。

2.2 睾酮水平与有氧功能的关联性比较

先对T、VO2max、VC、FVC、FEV1.0、FEV1.0%、MMF、PEF、PEF25、PEF50、PEF75、MVV、RR、TV进行正态分布检验。在相关水平上，男性游泳运动员的T与VC、FEV1.0、FEV1.0%、MMF、PEF、PEF25、PEF50、MVV存在统计学上显著相关性（P<0.05）。女性游泳运动员的T与VO2max、VC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF75、TV存在显著相关性（P<0.05）。在整体水平上，T与VO2max、VC、FVC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF50、PEF75、MVV存在显著相关性（P<0.05）。

2.3 睾酮水平与免疫因子的关联性比较

先对IGM、Total IGE、IGG、IGA、IL-6进行正态分布检验。在相关水平上，男性游泳运动员的T与IGM、Total IGE、IGG、IGA、IL-6没有明显的相关性。女性游泳运动员的T与Total IGE存在统计学上显著相关性（P<0.05）。

2.4 免疫因子与有氧功能的关联性比较

在相关水平比较中，男性游泳运动员的IGM与VC存在着统计学上显著相关性（P<0.05）。女性游泳运动员的IGM与MMF、PEF25、PEF50、PEF75存在着显著相关性（P<0.05）。在整体水平上，IGM与PEF50、PEF75、RR存在着显著相关性（P<0.05）。（见表4）游泳运动员的Total IGE与有氧耐力之间没有明显的相关性。（见表5）男性游泳运动员的 IGG与VO2max、FEV1.0、PEF、PEF25、RR、TV存在显著相关性（P<0.05）。女性游泳运动员的IGG与VO2max、FVC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF50、RR存在显著相关性（P<0.05）。

3 分析与讨论

3.1 男女游泳运动员身体结构和生理指标差别的分析

在男、女游泳运动员比较中，本研究发现，训练年限相近、身高相似、同龄的男（9.96±1.26岁）、女（9.94±1.07岁）游泳运动员在安静心率、血压水平等基础生理指标上不存在显著差异。但男性游泳运动员在身体结构上，其体重、去脂体重、肌肉量和骨龄均显著地高于女性游泳运动员（P<0.01）;并且反映在分子水平上，其T、IGM、Total IGE、IGG、IGA也存在显著性差异（P<0.05或P<0.01）;其中涉及到心肺功能，男、女性游泳运动员同样存在显著性别差异，且男性游泳运动员明显略高于女性游泳运动员。

3.2 睾酮水平与有氧功能水平在游泳运动员中关联性的分析

T是一种源自胆固醇的类固醇激素，能够调节机体的生殖代谢水平，尤其与肌肉、骨骼发育水平密切相关。影响T变化的因素很多，运动强度会引起T的变化，长时间、大强度运动可造成T水平低下;但是田振军研究指出，经过2h/d或者3h/d，6d/w、共6w的游泳干预后，SD大鼠的T水平显著高于对照组，其中2h/d的干预组效果最为显著，且明显高于3h/d的干预组，这说明强度也要适宜为好。一般T水平变化发生在剧烈对抗或耐力运动之后;对比运动前后的身体机能水平，发现其心率、血压、呼吸频率、T水平均会随其而有所变化;经过长时间的运动训练后，T变化则逐渐趋于稳定。T变化也受性别影响，Tyndall等对19名游泳运动员（男9人、女10人）在非赛季阶段进行监测，在18周的游泳训练中，前9周进行5500m/d的运动干预，后9周进行8300m/d的运动干预，结果显示：在第9周和第18周，男性游泳运动员的血睾酮水平显著下降（P<0.05），但是女性游泳运动员的血睾酮水平不存在显著的变化。

在一定肌肉、骨骼质量基础上，人体长时间运动会改善有氧耐力，长时间的游泳运动能够提高运动员的心肺耐力水平。对21名男性在高强度的游泳运动中VO2max验证，发现较大的VO2max能产生较强的有氧输出能力，有较好的运动表现。根据研究结果，6周有氧和无氧间歇性游泳对学生运动员的VO2max和肺容量和肺功能均有显著影响。

通过已有的研究可以看出，有氧运动对T水平变化存在影响，而且有氧运动对于游泳运动员的心肺能力提高也存在较好的影响。本研究也发现，从整体水平上，经过有氧的游泳运动训练，运动员的T水平与有氧功能存在着显著联系，都可以得到提高。在男性游泳运动员中，T与VC、FEV1.0、FEV1.0%、MMF、PEF、PEF25、PEF50、MVV存在关联性（P<0.05）;而在女性游泳运动员，T与VO2max、VC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF75、TV之间的关联性更高（P<0.05）。本研究中的女性游泳运动员属于青春期前阶段，尚不用考虑雌激素在T水平变化的问题。在T水平与心肺水平的关联中，VO2max与女性运动员的存在显著相关性，即女性的心肺功能会出现显著的变化，即在长期的游泳运动干预后会得到有效的提高。其与垂体——性腺轴的参与和支持密切相关，这里同样包含着T含量变化。

3.3 睾酮表型与免疫水平在游泳运动员中关联性的分析

免疫功能对于游泳运动员的机能调节具有相当重要的作用。伴随着高强度和长时间的运动干预，会导致激素水平和免疫力的改变。例如炎症介质的释放、各种白细胞和补体的激活以及急性期蛋白的诱导，其中血清IL-6和TNF-α水平会由于长跑运动而显著升高。而剧烈运动可抑制粘膜免疫指标，引起唾液IGM和IGA含量降低，特别是IGA1亚类的水平变化，这也会增加呼吸道疾病的风险。

剧烈运动会引起的免疫抑制反应和激素水平变化。T是对运动起重要作用的一种性激素，T水平的下降会对运动产生一定的负面影响。但是，对T水平与免疫水平的研究发现，在整体水平上，T与IGM、IGG、IGA等免疫因子之间没有明显相关性;从性别研究上也有同样的结果，男性运动员的T水平与免疫因子没有显著的关联性;女性游泳运动员的T只有与Total IGE存在关联水平（P<0.05）。这就是说，T水平与免疫机能存在性别差异，男性游泳运动员差于女性运动员。

3.4 免疫水平与有氧功能水平在游泳运动员中关联性的分析

免疫球蛋白普遍存在于机体的血液、组织液中，运动通过调控神经内分泌机能，改变免疫球蛋白在血清中水平，且有氧运动能够有效调节免疫球蛋白水。目前关乎免疫水平和有氧功能的研究相对较少，本研究在免疫水平与有氧能力的关联分析中发现，男性游泳运动员的IGM只与VC的关联性较高（P<0.05）;男性的IGG与VO2max、FEV1.0、PEF、PEF25、RR、TV之间存在显著关联性（P<0.05）;男性的IL-6与VC、FVC、FEV1.0、PEF、PEF25、PEF50、MVV、RR之间存在显著关联性（P<0.05）。而女性游泳运动员的IGM与MMF、PEF25、PEF50、PEF75之间存在显著关联性（P<0.05）;女性的IGG与VO2max、FVC、FEV1.0、MMF、PEF、PEF25、PEF50、RR之间存在显著关联性（P<0.05）;女性的IL-6与有氧能力之间没有显著关联性。除此以外，在男、女性游泳运动员中免疫因子Total IGE、IGA与有氧能力之间同样也没有显著关联性。

免疫水平与有氧功能之间，运动前后发现，进行每周3-4次、每次30-0min的游泳运动比進行常见运动干预效果更好，其中游泳实验组的VC、FVC、MVV明显优于对照组，以及红细胞免疫功能也明显优于对照组。该研究也成侧面反映出游泳运动能够有效提高机体的免疫水平和有氧功能，但本研究指出，对于不同性别和因子存在明显的差异性。

4 结论

青少年游泳运动员中，男性在身体机能的发展水平上显著高于女性。在相关水平中，T水平与有氧功能存在着较高的关联性，而与免疫水平的关联性较低;免疫因子与有氧能力关联上，IGG与有氧功能存在较高的关联性，女性IGM与有氧能力存在较高的关联性，男性IL-6与有氧能力存在较高的关联性。

（作者单位：1.广西民族大学体育与健康科学学院;2.华东师范大学体育与健康学院）