运动与生长激素和胰岛素样生长因子的关系
作者：曾凡星 杨锡让 杨则宜
单位：曾凡星 杨锡让 (北京体育大学(100084))；杨则宜 (国家体育总局运动医学研究所)
关键词：
运动与生长激素和胰岛素样生长因子的关系 关于人生长激素(hGH)促进人体生长、发育等生理作用的机制已有广泛、深入的研究。研究证实，GH在体内的生理功能主要是通过人胰岛素样生长因子(IGFs)作为媒介完成的，特别是人胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的作用[3，35]。并认为GH-IGF轴在机体生长、代谢调节方面起着十分重要的作用。因此，GH研究的焦点主要是GH-IGF轴的功能、机制的进一步阐明。目前运动医学对GH的研究较为局限，涉及到GH-IGF轴的研究报道甚少。因GH-IGF轴的深入研究可进一步阐明体育锻炼或运动训练致肌肉粗大、心肌肥厚、体成份改善等的机制，而且对于研究运动员滥用GH的检测方法具有特殊的意义，故对此方面进行分析讨论是十分有益的。
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1 生长激素——胰岛素样生长因子轴概述
hGH主要参与机体生长的调节，同时对于肌肉体积、力量、身体成份的维持以及营养代谢的调节起着重要的调控作用。此外亦参与心脏发育及心肌肥厚方面的调节。GH的诸多生理作用主要依赖于GH-IGF轴来完成。
在正常生理情况下，GH受生长激素释放激素(GHRH)和生长抑素(SS)的调控。GHRH直接刺激垂体前叶嗜酸性细胞分泌GH，而SS则抑制其分泌过程。GH对外周组织发挥生理作用主要是由IGF-1所介导。GH通过与生长激素受体(GHR)相结合，刺激局部组织产生IGF-1，后者通过旁分泌、自分泌调控组织生长。人生长激素结合蛋白(GHBP)对hGH的分布、代谢和生理活动有重要影响[2，20，21]。血清中，95%以上的IGF-1和IGF-2与人胰岛素样生长因子结合蛋白-3(IGFBP-3)结合[62]。因此，IGHBP-3直接影响着IGFs的生物学活性。系统地研究GH-IGF轴的功能活动，才能深刻地揭示GH的生理作用机制。
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2 运动对生长激素——胰岛素样生长因子轴的影响
运动作为一种生理性应激，使机体功能、形态发生一系列适应性的变化，如瘦体重增加(肌肉粗大)、体脂减少、骨质坚硬、心肌肥大等。实验证实，在正常生理情况下，这些变化与GH-IGF轴的功能密切相关[23，45，54，60]。运动对GH影响的研究较多。近期已开始注重运动对IGF-1及IGF结合蛋白影响的研究。目前尚未报道运动对GHBP、GHR的研究。
运动过程中，GH-IGF轴的变化主要受运动形式、运动强度、运动持续时间、运动员身体机能状况和营养等因素影响。
2.1 抗阻力量训练 力量训练时，GH分泌增多较明显。Kraemer等(1995)研究发现，在10×3RM的抗阻力量训练中，血清GH水平明显增高，IGF-1水平无明显变化[31]。Nicklas等(1995)研究55—70岁男性抗阻训练(16周)后发现，GH含量在安静状态下、训练前后无明显差异；但在抗阻训练后即刻，GH含量较训练前明显增高，未见IGF-1水平的明显变化[39]。女性在抗阻训练中也有相同的变化[30]。Graig等(1994)在研究有经验的举重运动员时发现，举重的总负荷对GH的刺激作用明显高于功率输出量[16]。
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多数研究报道，长期力量训练尚未影响GH的安静值[15，39]。Eubank(1994)研究发现，8名有经验的男性运动员，GH昼夜分泌节律未因举重训练而改变[11]。但也有报道，耐力训练增强了12名月经正常的健康女性GH的分泌节律[56]。报道的不一致，可能由于研究方法、研究对象不同，女性对GH分泌的敏感性高于男子。
一般报道认为，力量训练没有改变血液内IGF-1浓度[30，31]。但运动可使局部组织内的IGF-1水平增高，从而刺激该组织增生、肥厚。Zhen等(1993)研究发现，电刺激使鼠作离心收缩(192次)4天后，鼠Ⅱ型肌纤维内IGF-1浓度第2天开始增加，第4天达高峰，增加200%。由于研究是在离体条件下进行，未涉及到血清的IGF-1浓度的变化[59]。
2.2 急性运动 一般认为，短时间中等强度以上的运动可引起血清GH水平升高[30，51]。8名男性运动员在跑台上以64%VO2max强度运动至力竭，运动后GH水平高达200%。运动后GH达峰值的时间在运动后15—30分钟[34，51]。由于GH的生物半衰期较短，血清GH水平通常在1小时左右回复到安静水平[8]。
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有人认为，50%—60%VO2max的运动强度范围为GH释放的临界阈值。Hartley(1972,1975)的研究发现，以75%VO2max强度运动时，血清GH水平升高[18，19]。但以98%VO2max强度运动8分钟后，GH已开始下降，表明血清GH的增加与运动强度并非呈直线关系[52]，但需更多的研究证实。
运动方式可影响GH的分泌活动。间歇运动可比持续运动更有效地刺激GH的分泌[43]。即使是在总工作量相同的情况下，结果也是如此[27]。在恒定的运动量，上肢运动与下肢运动相比，前者可引起较高的GH分泌活动[29]。
GH的变化与受试者的体能状况有关。在进行同一强度运动时，有训练者GH增长水平较无训练者低，且较快恢复到正常安静水平。让青年男子在活动跑台上以85%VO2max强度运动20分钟，血浆GH含量明显低于机能不适应者[13]。但Rolandi等(1985)发现，运动员、非运动员均运动至力竭，血清GH水平等量增加，二者未见明显差异。这方面的研究有较大的争议，可能与研究方法不同有关。
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大多数研究报道，急性运动没有影响血清IGF-1水平的变化[1，17，58]。儿童在自行车运动15分钟，血清IGF-1水平无变化[58]。Hagberg等(1988)研究发现，青年人和老年人在跑台上以70%VO2max运动亦未发现血清IGF-1水平的升高[17]。Bang等(1990)研究了男女健康人各3名，运动时间为30分钟。运动到10分钟时，血清IGF-1水平增高26%，后20分钟运动，血清IGF-1浓度已回复到安静状态[1]。但Cappon等(1994)研究表明，乳酸无氧阈强度以上的功率自行车运动10分钟，血清IGF-1水平增高了14%。推测短时间运动血容量的改变是其变化的原因之一[7]。
McCann等(1994)报道，10分钟高强度功率自行车运动可引起血清IGFBP-3水平的升高[36]。研究者认为，IGFBP-3水平升高可能是由于运动时血流的重新分配，肝脏内高浓度的IGFBP-3转移到周围循环所致。
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2.3 长时间运动 文献报道，在长时间(30分钟以上)中等强度的运动中，血浆GH经潜伏期后逐渐增加，达到峰值后逐渐下降。研究资料表明，男女受试者在3.5%坡度跑台上以40km/h的时速跑60分钟，发现血浆GH达到峰值，再继续运动则逐渐下降。也有人研究了缺乏训练者长时间进行剧烈运动至力竭时GH的变化，发现以75%VO2max的强度蹬功率自行车40分钟后，血浆GH增加，运动到力竭时GH水平回复到原来水平。
Borer(1995)认为：运动中能量物质的消耗可刺激GH分泌增多，血浆葡萄糖、游离脂肪酸浓度升高可抑制GH分泌活动；耗氧量大于氧供时，可有效地刺激GH的分泌；运动中代谢加速致体内温度上升也是刺激因素。此外，运动中睾酮、甲状腺激素、糖皮质激素浓度的升高亦可影响GH的分泌活动[4]。
研究业已证实，长时间运动血清IGF-1水平不变或略有下降。Koistinen等(1996)研究表明，8名男性、15名女性运动员进行马拉松长跑，长跑后即刻，血清IGF-1、IGFBP-3和胰岛素水平无明显变化，IGFBP-1浓度显著增高；跑后1—3天，血清IGF-1和IGFBP-3水平降低，IGFBP-1浓度在赛后第1天后回复到正常安静值[28]。IGFBP-1的变化与Hopkins(1994)[24]和Suikkari(1989)[50]的研究结果相符。
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Smith等(1987)研究发现，长时间运动或热量限制条件下运动，血清IGF-1浓度明显下降。推测可能是长时间运动，能量来源耗尽所致[47]。Suikkari等(1989)在研究正常人进行75km越野滑雪比赛中发现，血清IGF-1水平减少19%，IGFBP增加了5.4倍[50]。认为，运动中血清胰岛素水平的下降[49]可能是引起IGFBP增加的原因，运动中IGFBP-1增加可调控IGFs与骨骼肌内IGF-1受体的作用，有利于骨骼肌摄入葡萄糖[24]。
3 运动前膳食对生长激素——胰岛素样生长因子轴的影响
运动前膳食和运动刺激相互作用对GH-IGF轴可产生一定的影响。Cappon等(1993)研究表明，高脂膳食与对照组相比，GH对运动的反应减少了46%；高糖膳食组减少了37%。高脂膳食致运动中游离脂肪酸明显升高，从而抑制GH的分泌[7]。Penman等(1981)使用高脂膳食，在90分钟后，诱发生长抑素分泌增高，GH分泌受抑[40]。来自Hopkins(1994)的研究则表明，运动前补糖，血清IGF-1、IGF-Ⅱ水平在运动前、后均未见明显变化[24]。12名摔跤运动员在7天限制热量摄入后，高糖膳食对运动员休息状态的GH、IGF-1水平无明显影响；GH对运动的反应，普通膳食组明显高于高糖膳食组。
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人们依据正常生理情况下，口服精氨酸、鸟氨酸等氨基酸可刺激垂体分泌GH这一事实，试图在运动前亦口服某些氨基酸以期达到增加GH分泌的目的。但许多研究结果与设计相悖。Ranlin等(1994)在给举重运动员口服精氨酸后，未见血清GH和IGF-1水平的变化[42]。另一研究表明，口服精氨酸/赖氨酸，运动训练10周，未见氨基酸对GH的分泌产生任何影响。10周前后相比，安静时血清IGF-1水平无明显变化[14]。Lambert等(1993)做了较为严格的实验，首先用人生长激素释放激素做激发试验，证明7名健美运动员垂体分泌GH功能正常，然后做双盲试验。实验组服2.4g精氨酸/赖氨酸、加1.85g鸟氨酸/酪氨酸，3小时内血清样本收集6次，结果仍未发现这些氨基酸对GH的刺激作用[33]。我们分析可能是由于运动造成各代谢物质在血液中浓度发生变化，正常生理状态下的氨基酸刺激GH分泌的作用因其它一些因素相互拮抗，未能产生刺激GH的生理效应。具体的作用机制需进一步阐明。
4 其它影响因素
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运动中雌激素对GH分泌的效应尚难以确定。Kanaley等(1992)研究发现，具有正常月经周期的运动员，卵泡早期、卵泡晚期、黄体中期，GH的曲线下面积测定三期均无明显变化[26]。但Kramer等(1995)应用曲线下面积分析证实，黄体期雌二醇浓度升高，同时诱发GH对运动的反应增强。关于雌激素对GH的影响有待于进一步实验证实[32]。
运动过程中温度升高也可刺激GH分泌活动增强。研究表明，在温和的环境中运动时，GH分泌较高。而在寒冷的环境中运动可抑制GH的分泌[5，9，12]。有报道，运动中温度不同并不影响GH的分泌活动[44]。高原训练对GH分泌活动无明显影响[46]。
5 生长激素——胰岛素样生长因子轴与运动能力的关系
医学研究表明，GH缺乏的患者呈肥胖体征，明显感到倦怠无力。老年人体能下降、体脂增多的主要原因之一是血清GH和IGF-1水平下降。经rhGH治疗后，上述症状明显缓解，瘦体重增加，力量明显增强。Poehlman等(1990)研究发现，老年人血清IGF-1水平与正常年轻人相比降低了33%，GH、IGF-1与VO2max呈明显正相关(r=0.61%)，体脂与IGF-1呈明显负相关(r=-0.55)[44]。Kelley等(1990)在研究203名高加索妇女时发现，年龄增长伴随着血清IGF-1水平的降低，肌肉力量与年龄呈负相关。反映出老年妇女的体能下降。
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一篇来自美国临床研究中心的报告表明：黑人与白人相比，24小时GH总浓度分别为942±174μg/1,602±104μg/l;GH分泌率为231±43μg/l.day,150±28μg/l.day；IGF-1/IGFBP-3(具有生物活性的IGF-1)为112±6，96±8；睾酮/性激素结合球蛋白比值为2.25±0.34，1.54±0.14。雌激素黑人亦高于白人[55]。这些指标说明了黑人体质、体能高于白人的原因，Nass等(1995)应用rhGH治疗GH缺乏的病人，观察rhGH对工作能力的影响。结果显示，6个月治疗后，VO2max(ml/min.kg.BW)与对照组相比显著上升。氧脉搏、最大通气量、无氧阈值(ml/min.kg)、最大功率输出量、运动时间均显著增加，瘦体重增加了3.5kg[37]。瘦体重增加可加强呼吸肌力量[25]，促进了VO2max的增加。另有研究表明，rhGH治疗后，可增加每搏输出量、心输出量、左心室厚度[10，53]。可以认为rhGH治疗后，由于GH的钠、水潴留效应，增 强了循环中的血流量，致心脏前负荷增加，从而对心脏结构、功能产生影响。rhGH使用的剂量不同，其医学效果亦不相同。如Nass等研究用二维超声心动图观察，未见心室结构明显改变，主要原因是应用的GH剂量接近于人体的生理剂量[37]。一般认为，rhGH改善人体工作能力的主要原因是GH-IGF轴的促肌肉蛋白质合成作用增强，肌肉块明显增加所致。
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有关正常人或运动员服用rhGH对人体运动能力的影响尚未见直接的报道，仅有一些相关性的研究。Bunt等(1986)实验发现，女性运动员与非运动员相比，有较高的GH水平[6]。另有人观察到，耐力运动员安静状态下，血清IGF-1浓度高于一般正常人[38]。Snegovakaya等(1993)研究发现，优秀划船运动员运动能力及运动成绩与血清GH呈正相关[48]。
分析表明，GH的确可提高人体的工作能力。但我们同时应该看到，长期服用超剂量rhGH会给人体带来许多副作用，如巨人症、关节疼痛、肌病、糖尿病、心血管疾病。长期追踪研究对于制止运动员滥用GH是有一定益处的。
曾凡星，男，41岁，副教授，北京体育大学运动生理学专业博士生。地址：北京体育大学研究生部 505信箱，邮码：100084)
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(1997.04.04收稿), 百拇医药
单位：曾凡星 杨锡让 (北京体育大学(100084))；杨则宜 (国家体育总局运动医学研究所)
关键词：
运动与生长激素和胰岛素样生长因子的关系 关于人生长激素(hGH)促进人体生长、发育等生理作用的机制已有广泛、深入的研究。研究证实，GH在体内的生理功能主要是通过人胰岛素样生长因子(IGFs)作为媒介完成的，特别是人胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的作用[3，35]。并认为GH-IGF轴在机体生长、代谢调节方面起着十分重要的作用。因此，GH研究的焦点主要是GH-IGF轴的功能、机制的进一步阐明。目前运动医学对GH的研究较为局限，涉及到GH-IGF轴的研究报道甚少。因GH-IGF轴的深入研究可进一步阐明体育锻炼或运动训练致肌肉粗大、心肌肥厚、体成份改善等的机制，而且对于研究运动员滥用GH的检测方法具有特殊的意义，故对此方面进行分析讨论是十分有益的。
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1 生长激素——胰岛素样生长因子轴概述
hGH主要参与机体生长的调节，同时对于肌肉体积、力量、身体成份的维持以及营养代谢的调节起着重要的调控作用。此外亦参与心脏发育及心肌肥厚方面的调节。GH的诸多生理作用主要依赖于GH-IGF轴来完成。
在正常生理情况下，GH受生长激素释放激素(GHRH)和生长抑素(SS)的调控。GHRH直接刺激垂体前叶嗜酸性细胞分泌GH，而SS则抑制其分泌过程。GH对外周组织发挥生理作用主要是由IGF-1所介导。GH通过与生长激素受体(GHR)相结合，刺激局部组织产生IGF-1，后者通过旁分泌、自分泌调控组织生长。人生长激素结合蛋白(GHBP)对hGH的分布、代谢和生理活动有重要影响[2，20，21]。血清中，95%以上的IGF-1和IGF-2与人胰岛素样生长因子结合蛋白-3(IGFBP-3)结合[62]。因此，IGHBP-3直接影响着IGFs的生物学活性。系统地研究GH-IGF轴的功能活动，才能深刻地揭示GH的生理作用机制。
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2 运动对生长激素——胰岛素样生长因子轴的影响
运动作为一种生理性应激，使机体功能、形态发生一系列适应性的变化，如瘦体重增加(肌肉粗大)、体脂减少、骨质坚硬、心肌肥大等。实验证实，在正常生理情况下，这些变化与GH-IGF轴的功能密切相关[23，45，54，60]。运动对GH影响的研究较多。近期已开始注重运动对IGF-1及IGF结合蛋白影响的研究。目前尚未报道运动对GHBP、GHR的研究。
运动过程中，GH-IGF轴的变化主要受运动形式、运动强度、运动持续时间、运动员身体机能状况和营养等因素影响。
2.1 抗阻力量训练 力量训练时，GH分泌增多较明显。Kraemer等(1995)研究发现，在10×3RM的抗阻力量训练中，血清GH水平明显增高，IGF-1水平无明显变化[31]。Nicklas等(1995)研究55—70岁男性抗阻训练(16周)后发现，GH含量在安静状态下、训练前后无明显差异；但在抗阻训练后即刻，GH含量较训练前明显增高，未见IGF-1水平的明显变化[39]。女性在抗阻训练中也有相同的变化[30]。Graig等(1994)在研究有经验的举重运动员时发现，举重的总负荷对GH的刺激作用明显高于功率输出量[16]。
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多数研究报道，长期力量训练尚未影响GH的安静值[15，39]。Eubank(1994)研究发现，8名有经验的男性运动员，GH昼夜分泌节律未因举重训练而改变[11]。但也有报道，耐力训练增强了12名月经正常的健康女性GH的分泌节律[56]。报道的不一致，可能由于研究方法、研究对象不同，女性对GH分泌的敏感性高于男子。
一般报道认为，力量训练没有改变血液内IGF-1浓度[30，31]。但运动可使局部组织内的IGF-1水平增高，从而刺激该组织增生、肥厚。Zhen等(1993)研究发现，电刺激使鼠作离心收缩(192次)4天后，鼠Ⅱ型肌纤维内IGF-1浓度第2天开始增加，第4天达高峰，增加200%。由于研究是在离体条件下进行，未涉及到血清的IGF-1浓度的变化[59]。
2.2 急性运动 一般认为，短时间中等强度以上的运动可引起血清GH水平升高[30，51]。8名男性运动员在跑台上以64%VO2max强度运动至力竭，运动后GH水平高达200%。运动后GH达峰值的时间在运动后15—30分钟[34，51]。由于GH的生物半衰期较短，血清GH水平通常在1小时左右回复到安静水平[8]。
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有人认为，50%—60%VO2max的运动强度范围为GH释放的临界阈值。Hartley(1972,1975)的研究发现，以75%VO2max强度运动时，血清GH水平升高[18，19]。但以98%VO2max强度运动8分钟后，GH已开始下降，表明血清GH的增加与运动强度并非呈直线关系[52]，但需更多的研究证实。
运动方式可影响GH的分泌活动。间歇运动可比持续运动更有效地刺激GH的分泌[43]。即使是在总工作量相同的情况下，结果也是如此[27]。在恒定的运动量，上肢运动与下肢运动相比，前者可引起较高的GH分泌活动[29]。
GH的变化与受试者的体能状况有关。在进行同一强度运动时，有训练者GH增长水平较无训练者低，且较快恢复到正常安静水平。让青年男子在活动跑台上以85%VO2max强度运动20分钟，血浆GH含量明显低于机能不适应者[13]。但Rolandi等(1985)发现，运动员、非运动员均运动至力竭，血清GH水平等量增加，二者未见明显差异。这方面的研究有较大的争议，可能与研究方法不同有关。
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大多数研究报道，急性运动没有影响血清IGF-1水平的变化[1，17，58]。儿童在自行车运动15分钟，血清IGF-1水平无变化[58]。Hagberg等(1988)研究发现，青年人和老年人在跑台上以70%VO2max运动亦未发现血清IGF-1水平的升高[17]。Bang等(1990)研究了男女健康人各3名，运动时间为30分钟。运动到10分钟时，血清IGF-1水平增高26%，后20分钟运动，血清IGF-1浓度已回复到安静状态[1]。但Cappon等(1994)研究表明，乳酸无氧阈强度以上的功率自行车运动10分钟，血清IGF-1水平增高了14%。推测短时间运动血容量的改变是其变化的原因之一[7]。
McCann等(1994)报道，10分钟高强度功率自行车运动可引起血清IGFBP-3水平的升高[36]。研究者认为，IGFBP-3水平升高可能是由于运动时血流的重新分配，肝脏内高浓度的IGFBP-3转移到周围循环所致。
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2.3 长时间运动 文献报道，在长时间(30分钟以上)中等强度的运动中，血浆GH经潜伏期后逐渐增加，达到峰值后逐渐下降。研究资料表明，男女受试者在3.5%坡度跑台上以40km/h的时速跑60分钟，发现血浆GH达到峰值，再继续运动则逐渐下降。也有人研究了缺乏训练者长时间进行剧烈运动至力竭时GH的变化，发现以75%VO2max的强度蹬功率自行车40分钟后，血浆GH增加，运动到力竭时GH水平回复到原来水平。
Borer(1995)认为：运动中能量物质的消耗可刺激GH分泌增多，血浆葡萄糖、游离脂肪酸浓度升高可抑制GH分泌活动；耗氧量大于氧供时，可有效地刺激GH的分泌；运动中代谢加速致体内温度上升也是刺激因素。此外，运动中睾酮、甲状腺激素、糖皮质激素浓度的升高亦可影响GH的分泌活动[4]。
研究业已证实，长时间运动血清IGF-1水平不变或略有下降。Koistinen等(1996)研究表明，8名男性、15名女性运动员进行马拉松长跑，长跑后即刻，血清IGF-1、IGFBP-3和胰岛素水平无明显变化，IGFBP-1浓度显著增高；跑后1—3天，血清IGF-1和IGFBP-3水平降低，IGFBP-1浓度在赛后第1天后回复到正常安静值[28]。IGFBP-1的变化与Hopkins(1994)[24]和Suikkari(1989)[50]的研究结果相符。
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Smith等(1987)研究发现，长时间运动或热量限制条件下运动，血清IGF-1浓度明显下降。推测可能是长时间运动，能量来源耗尽所致[47]。Suikkari等(1989)在研究正常人进行75km越野滑雪比赛中发现，血清IGF-1水平减少19%，IGFBP增加了5.4倍[50]。认为，运动中血清胰岛素水平的下降[49]可能是引起IGFBP增加的原因，运动中IGFBP-1增加可调控IGFs与骨骼肌内IGF-1受体的作用，有利于骨骼肌摄入葡萄糖[24]。
3 运动前膳食对生长激素——胰岛素样生长因子轴的影响
运动前膳食和运动刺激相互作用对GH-IGF轴可产生一定的影响。Cappon等(1993)研究表明，高脂膳食与对照组相比，GH对运动的反应减少了46%；高糖膳食组减少了37%。高脂膳食致运动中游离脂肪酸明显升高，从而抑制GH的分泌[7]。Penman等(1981)使用高脂膳食，在90分钟后，诱发生长抑素分泌增高，GH分泌受抑[40]。来自Hopkins(1994)的研究则表明，运动前补糖，血清IGF-1、IGF-Ⅱ水平在运动前、后均未见明显变化[24]。12名摔跤运动员在7天限制热量摄入后，高糖膳食对运动员休息状态的GH、IGF-1水平无明显影响；GH对运动的反应，普通膳食组明显高于高糖膳食组。
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人们依据正常生理情况下，口服精氨酸、鸟氨酸等氨基酸可刺激垂体分泌GH这一事实，试图在运动前亦口服某些氨基酸以期达到增加GH分泌的目的。但许多研究结果与设计相悖。Ranlin等(1994)在给举重运动员口服精氨酸后，未见血清GH和IGF-1水平的变化[42]。另一研究表明，口服精氨酸/赖氨酸，运动训练10周，未见氨基酸对GH的分泌产生任何影响。10周前后相比，安静时血清IGF-1水平无明显变化[14]。Lambert等(1993)做了较为严格的实验，首先用人生长激素释放激素做激发试验，证明7名健美运动员垂体分泌GH功能正常，然后做双盲试验。实验组服2.4g精氨酸/赖氨酸、加1.85g鸟氨酸/酪氨酸，3小时内血清样本收集6次，结果仍未发现这些氨基酸对GH的刺激作用[33]。我们分析可能是由于运动造成各代谢物质在血液中浓度发生变化，正常生理状态下的氨基酸刺激GH分泌的作用因其它一些因素相互拮抗，未能产生刺激GH的生理效应。具体的作用机制需进一步阐明。
4 其它影响因素
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运动中雌激素对GH分泌的效应尚难以确定。Kanaley等(1992)研究发现，具有正常月经周期的运动员，卵泡早期、卵泡晚期、黄体中期，GH的曲线下面积测定三期均无明显变化[26]。但Kramer等(1995)应用曲线下面积分析证实，黄体期雌二醇浓度升高，同时诱发GH对运动的反应增强。关于雌激素对GH的影响有待于进一步实验证实[32]。
运动过程中温度升高也可刺激GH分泌活动增强。研究表明，在温和的环境中运动时，GH分泌较高。而在寒冷的环境中运动可抑制GH的分泌[5，9，12]。有报道，运动中温度不同并不影响GH的分泌活动[44]。高原训练对GH分泌活动无明显影响[46]。
5 生长激素——胰岛素样生长因子轴与运动能力的关系
医学研究表明，GH缺乏的患者呈肥胖体征，明显感到倦怠无力。老年人体能下降、体脂增多的主要原因之一是血清GH和IGF-1水平下降。经rhGH治疗后，上述症状明显缓解，瘦体重增加，力量明显增强。Poehlman等(1990)研究发现，老年人血清IGF-1水平与正常年轻人相比降低了33%，GH、IGF-1与VO2max呈明显正相关(r=0.61%)，体脂与IGF-1呈明显负相关(r=-0.55)[44]。Kelley等(1990)在研究203名高加索妇女时发现，年龄增长伴随着血清IGF-1水平的降低，肌肉力量与年龄呈负相关。反映出老年妇女的体能下降。
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一篇来自美国临床研究中心的报告表明：黑人与白人相比，24小时GH总浓度分别为942±174μg/1,602±104μg/l;GH分泌率为231±43μg/l.day,150±28μg/l.day；IGF-1/IGFBP-3(具有生物活性的IGF-1)为112±6，96±8；睾酮/性激素结合球蛋白比值为2.25±0.34，1.54±0.14。雌激素黑人亦高于白人[55]。这些指标说明了黑人体质、体能高于白人的原因，Nass等(1995)应用rhGH治疗GH缺乏的病人，观察rhGH对工作能力的影响。结果显示，6个月治疗后，VO2max(ml/min.kg.BW)与对照组相比显著上升。氧脉搏、最大通气量、无氧阈值(ml/min.kg)、最大功率输出量、运动时间均显著增加，瘦体重增加了3.5kg[37]。瘦体重增加可加强呼吸肌力量[25]，促进了VO2max的增加。另有研究表明，rhGH治疗后，可增加每搏输出量、心输出量、左心室厚度[10，53]。可以认为rhGH治疗后，由于GH的钠、水潴留效应，增 强了循环中的血流量，致心脏前负荷增加，从而对心脏结构、功能产生影响。rhGH使用的剂量不同，其医学效果亦不相同。如Nass等研究用二维超声心动图观察，未见心室结构明显改变，主要原因是应用的GH剂量接近于人体的生理剂量[37]。一般认为，rhGH改善人体工作能力的主要原因是GH-IGF轴的促肌肉蛋白质合成作用增强，肌肉块明显增加所致。
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有关正常人或运动员服用rhGH对人体运动能力的影响尚未见直接的报道，仅有一些相关性的研究。Bunt等(1986)实验发现，女性运动员与非运动员相比，有较高的GH水平[6]。另有人观察到，耐力运动员安静状态下，血清IGF-1浓度高于一般正常人[38]。Snegovakaya等(1993)研究发现，优秀划船运动员运动能力及运动成绩与血清GH呈正相关[48]。
分析表明，GH的确可提高人体的工作能力。但我们同时应该看到，长期服用超剂量rhGH会给人体带来许多副作用，如巨人症、关节疼痛、肌病、糖尿病、心血管疾病。长期追踪研究对于制止运动员滥用GH是有一定益处的。
曾凡星，男，41岁，副教授，北京体育大学运动生理学专业博士生。地址：北京体育大学研究生部 505信箱，邮码：100084)
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