体育科学
SPORT　SCIENCE
1999年 第1期 No.1 1999



赛场噪声对定量负荷时机体激素调节的影响
翁锡全　邓树勋　林文
摘要　通过对8名体育学院男性学生在无、有赛场噪声作用下进行定量负荷踏车运动后甲状腺素(T3和T4)、胰高血糖素、皮质醇、睾酮、睾酮/皮质醇、血糖、血乳酸和血尿素氮等生化指标的测定，探讨赛场噪声对定量负荷运动时机体激素调节和物质能量代谢的影响。结果表明，赛场噪声不仅加剧运动时激素的分泌，而且引起内分泌激素调节失调，糖酵解加剧，蛋白质分解代谢加强。
关键词　赛场噪声　定量负荷　内分泌　调节
　　在体育比赛中，由于比赛激烈而引起观众喧闹或其他因素造成的赛场噪声是不可避免和难以控制的。赛场噪声影响运动员运动效能的问题一直以来深受人们的关注，并对赛场噪声影响运动员运动效能在心理学领域进行了研究，但对在赛场噪声和运动双重应激状态下，是否影响运动员的生理生化机能的研究很少，仅在心血管和听力方面见到一些报道，而对机体的神经-体液调节以及由此引起的物质能量代谢状况的研究则未见报道。本文在实验室条件下，研究机体在无、有赛场噪声作用下进行定量负荷踏车运动后甲状腺素(T3和T4)、胰高血糖素、皮质醇、睾酮、睾酮/皮质醇、血糖、血乳酸和血尿素氮等生化指标的变化，以此探讨赛场噪声作用对定量负荷时机体神经-体液调节以及由此引起的物质能量代谢的影响。
1　对象和方法
　　受试者为自愿参加的广州体育学院男性学生，共8人，无心血管疾病，均为无等级运动员，平均年龄22.13±0.64岁，平均身高170.66±4.44 cm，平均体重62.69±3.38 kg。
　　定量负荷运动实验(称运动组)
　　受试者进入隔音良好的实验室，静坐休息10 min后，在安静状态下使用一次性10 ml注射器取肘静脉血8 ml，再用0.02 ml吸血管取指尖血，然后在Momak-818型功率车上进行递增定量负荷踏车运动30 min。定量负荷运动实验规定为：首先以1W/kgBw运动5 min，继以2W/kgBw运动5 min，最后以3W/kgBw运动20 min，踏车速度为60 rpm；运动结束后即刻采集血样与运动前相同。
　　赛场噪声作用下定量负荷运动实验(噪声运动组)
　　受试者进入实验室静坐10 min后，采集血样，然后在赛场噪声作用下进行递增定量负荷踏车运动。由SANYO RC 570M微型录音机播放赛场录音输至KONES AV-330型数码环回扩音机放大，随后由一对惠威D6B100W筒式扬声器和一对PIONEER环绕声喇叭发出，模拟比赛现场噪声，环绕声场强度控制在80～100 dB，递增定量负荷与运动组相同。运动后即刻采集血样与运动组相同。
　　将两次实验取的8 ml静脉血分别装于2支试管，分离血清，置冰箱-20℃储存，待测；0.02 ml指尖血注入0.48mlNaF溶液，再加1.5 ml三氯醋酸，离心取上清液待测血乳酸。
　　为了避免激素昼夜节律的差异，二次实验均在不同日(相隔3天)的相同时间(14:00～16:00)进行，同时为防止加碘盐对甲状腺素的影响，受试者在实验期间禁食加碘盐。
　　甲状腺素、皮质醇、睾酮、胰高血糖素均采用SN-682型放射免疫r计数器测定，药盒由北京中国原子能科学研究所提供；血糖、血尿素采用4010生化分析仪，试剂盒由北京中生公司提供。所有指标的测试均由专人负责并按有关要求及指导手册严格进行测定。
　　实验室环境温度为28.14℃±2.37℃，相对湿度80±10%。
　　二组实验各指标比较均采用t检验，t检验应用Microsoft Excel 5 统计方法软件在PC-586微机上进行。实验结果均以平均数±标准差表示。
2　结果
2.1　两种不同应激状态下血甲状腺素(T3、T4)和胰高血糖素(GLU)、皮质醇(C)及睾酮(T)和睾酮/皮质醇(T/C)比值变化
　　从表1、2可知，两组不同应激条件实验前后受试者以上血液指标均发生了显著或极显著的变化(P<0.05，P<0.01)。两组实验前各血液指标比较无统计学差异(P>0.05)，而运动后各血液指标除T4和T外，其余都有明显或非常明显的变化，即T3、GLU和C在赛场噪声刺激下定量负荷后比单一定量负荷运动后显著或极显著升高(P<0.05，P<0.01)。将T除以C得T/C指标，结果发现实验前后两组T/C值基本一致，实验后运动组没有统计学差异(P>0.05)，而噪声运动组实验后却明显下降(P<0.05)，同时，运动后两组也存在显著性差异(P<0.05)。
表1　两种不同应激状态下血T3、T4和胰高血糖素(Glu)含量变化

Groups
Experiment
T3
(nm/l)T4
(nm/l)GLU
(pg/ml)
Exercise

Noise＆Exercise
Pre— 
Post—
Pre— 
Post—2.31±0.68
2.72±0.73*
2.42±0.65
3.07±0.61**＃172.49±34.74
189.14±33.93*
169.61±25.87
196.39±27.88**151.48±25.60
178.78±19.31**
150.33±25.00
196.07±19.99**＃＃

　　　*与运动前比p<0.05，**p<0.01
　　　＃与运动组比p<0.05，＃＃p<0.01，以下同。
表2　两种应激状态下血睾酮(T)，皮质醇(C)含量和睾酮/皮质醇(T/C)比值变化

Groups
Experiment
T
(ng/dl)C
(μg/dl)T/C
(×1000)
Exercise

Noise＆Exercise
Pre— 
Post—
Pre— 
Post—777.22±99.12
884.95±72.68*
764.09±86.99
901.76±110.21*13.06±3.75
15.59±3.24**
13.78±3.96
20.01±5.02**＃61.88±16.49
60.06±15.41
59.21±15.03
47.94±13.91*＃

2.2　两种不同应激状态下血糖(S)血乳酸(BLa)和血尿素氮(BUN)含量的比较
　　表3可见，两组实验前血糖，血乳酸和血尿素氮含量均无统计学差异(P>0.05)，在正常值范围，实验后血糖均出现下降，但无统计学差异(P>0.05)，血乳酸和血尿素氮都出现极显著升高(P<0.01)，并且赛场噪声作用下定量负荷运动后血乳酸和血尿素氮显著高于单一定量负荷运动(P<0.05)。
3　分析与讨论
　　运动对机体是一种应激，应激反应中机体发生一系列神经—体液调节来维持人体物质能量代谢，借以满足人体进行各种形式，不同强度运动时的能量需要。不同强度运动应激对机体内分泌激素含量的影响国内外已有很多报道，但环境应激因素对机体运动负荷时神经—体液调节的影响却较少研究，而对赛场噪声作用对定量负荷运动时机体内分泌激素含量的影响研究目前尚未见报道。
表3　两种不同应激状态下血糖(S)，血乳酸(BLa)和血尿素氮(BUN)含量变化比较

Groups
Experiment
S
(mM/L)BLa
(mM/L)BUN
(mM/L)
Exercise

Noise＆Exercise
Pre— 
Post—
Pre— 
Post—4.73±0.31
4.61±0.36
4.78±0.30
4.65±0.261.94±0.33
5.96±0.61*
1.84±0.22
6.91±0.51*＃2.92±0.21
3.18±0.26*
2.88±0.19
3.44±0.29*＃

3.1　赛场噪声作用对定量负荷时甲状腺素(T3、T4)含量的影响
　　甲状腺素的主要作用是促进能量代谢和生长发育。众多资料表明，运动时为满足肌肉更多能量的需要，机体通过激活下丘脑—垂体—甲状腺轴活动使甲状腺素分泌明显增加，有助于能量物质的分解。本实验结果显示，无论是对照组还是实验组运动后血T4和T3含量均显著或极显著增加(P<0.05，P<0.01)，与报道相一致。将运动组和噪声运动组运动后血T4和T3含量进行比较可见，噪声运动组运动后血T3含量显著高于运动组(P<0.05)，而T4虽有所升高，但无统计学差异(P>0.05)。说明赛场噪声作用能加剧运动时甲状腺素的分泌。其机制可能与下列因素有关。第1，与赛场噪声刺激引起交感神经兴奋有关。交感神经兴奋性加强可以促进T3、T4分泌量增多。第2，与赛场噪声刺激下丘脑引起垂体—甲状腺轴活动增强有关。第3，可能噪声刺激引起血流改变有关。噪声刺激使血液粘性增加，使肌组织缺血、缺氧，导致肌组织氧化脂肪能力下降，要维持同量负荷运动，保证能量供给，就必然对糖的利用增加，因此反馈性地促进甲状腺的分泌。
3.2　赛场噪声作用对定量负荷时胰高血糖素(GLU)含量的影响
　　关于运动时胰高血糖素的反应，资料表明，运动可以提高血中胰高血糖素水平，然而胰高血糖素含量升高的多少取决于负荷强度和运动持续时间。本实验资料表明，约80%VO2max负荷强度运动30 min后血中胰高血糖素含量极显著增加(P<0.01)，与报道结果一致。赛场噪声作用下定量负荷后血中胰高血糖素极显著高于无噪声时相同负荷运动后(P<0.01)。交感神经受赛场噪声刺激的反应和由赛场噪声引起运动时组织利用糖的增加导致血糖浓度下降，从而促进胰高血糖素分泌增加，这也是机体适应赛场噪声和运动双重刺激而通过神经—体液调节的结果。
3.3　赛场噪声作用对定量负荷时血皮质醇(C)，睾酮(T)浓度的影响
　　有关运动负荷时人体血皮质醇含量变化的研究很多，但结果颇不一致。有不同强度和时间的运动后血皮质醇明显增加的报道，但也有运动后血皮质醇没有变化或下降的报道。导致研究结果的不同可能与项目、运动强度、运动持续时间、受试者身体机能状态及水平等种种因素有关。本实验结果表明，运动噪声组和运动组的80%VO2max持续30 min踏车运动后血皮质醇浓度均极显著增加(P<0.01)，运动后血皮质醇含量增加是由于运动激活下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴所致，这是交感神经和脑垂体—肾上腺受赛场噪声刺激的反应。
　　与大多数研究报道一致，本实验在约80%VO2max负荷强度踏车运动30 min 后血睾酮含量显著升高(P<0.05)。由于有研究资料指出，中等强度、短时间运动后血睾酮明显增加，但LH、FSH没有变化，因此认为，运动后睾酮的增加，并非下丘脑—垂体—睾丸轴兴奋性加强的结果，可能是肾上腺皮质网状分泌活动增强所致。噪声刺激除能引起交感神经和脑垂体—肾上腺的一些变化外，对性腺也有一定的影响，报道还指出，噪声对性腺有慢性损伤，并且睾丸比卵巢更为明显。本实验结果显示，赛场噪声下定量负荷后血睾酮含量比同量负荷后升高，但无统计学差异(P>0.05)，说明噪声对雄性激素分泌有一定的影响，并与噪声刺激时间有关。随着刺激时间的延长，引起防御性反应抑制，造成机能低下，睾酮分泌随之减少。至于噪声对睾酮分泌影响的机理现在基本认为是噪声刺激脑垂体-睾丸引起的结果。
　　不少资料认为，根据睾酮和皮质醇在机体代谢中的作用，两者的平衡对于运动时物质能量代谢的调节是十分重要的，因而提出利用T/C比值这一指标来反映运动时体内合成—分解激素调节情况。如运动时T/C比值没有变化，则说明运动没有造成体内合成—分解激素调节紊乱。本实验表明，30 min递增定量负荷运动后T/C比值没有明显变化(P>0.05)，说明这样的运动刺激没有引起体内T或C调节平衡失调，然而，赛场噪声作用下递增负荷运动后，T/C比值明显下降(P<0.05)，说明赛场噪声刺激作用导致运动时体内激素的平衡失调，这可能是机体为适应噪声刺激下运动时所进行的物质能量代谢的一种反应。因此，说明赛场噪声作用下定量负荷时要比单一定量负荷运动时付出更大的生理代价。
3.4　赛场噪声刺激下对定量负荷时血糖、血乳酸及血尿素氮含量的影响
　　本实验工作观察到两种不同条件下相同定量负荷运动后血糖浓度无统计学差异(P>0.05)，但血乳酸浓度却存在显著性差异(P<0.05)。这可能与以下两方面有关。1.赛场噪声刺激引起外周血管收缩，血液粘性增加，使到骨骼肌的血流减少，供给骨骼肌的氧也减少，这时，骨骼肌利用肌糖原和摄取血糖大大增加，糖酵解速度加快，以满足完成相同负荷运动时的能量供应。结果血糖浓度暂时下降，血乳酸浓度明显增加；2.由于赛场噪声对交感神经和通过下丘脑对内分泌腺的刺激反应，引起儿茶酚胺、胰高血糖素和皮质醇等内分泌激素分泌增加，激活肝脏磷酸化酶，促进了肝糖元分解和糖异生作用，补充了由于骨骼肌吸收而减少的葡萄糖量，所以总的效应必然使血糖保持与单一定量负荷运动时的水平。至于赛场噪声作用下运动时血乳酸浓度增加除了以上原因外，还可能与赛场噪声下氨生成增多而加速糖酵解速度有关。
　　血尿素氮作为了解蛋白质、氨基酸代谢的一种简便可行的方法已在运动实践中广泛应用。分析有、无赛场噪声作用下相同定量负荷运动后血尿素氮含量，可见赛场噪声作用组显著性高于无赛场噪声组(P<0.05)。导致这种现象可能首先与赛场噪声刺激诱发脑中儿茶酚胺分泌量增加，儿茶酚胺对运动时产生氨增多有调节作用，一方面儿茶酚胺脱氨基作用加强，另一方面肾上腺素能促进肌肉中嘌呤核苷酸循环活动增加和氨基酸脱氨基作用加强。更主要的是由于赛场噪声刺激下，血皮质醇和睾酮平衡失调，皮质醇促进肌细胞的蛋白质分解远大于睾酮的对抗作用，最终仍使肌细胞蛋白质降解增强，肌肉释放丙氨酸增多，从而诱导GPT生成并增强其活性，丙氨酸—葡萄糖循环加速运转，加强糖的异生作用，以补充血液中的葡萄糖，而氨则在肝脏经鸟氨酸循环生成尿素，结果使血尿素氮增加，提示在赛场噪声作用下运动时机体蛋白质降解增加。
4　小结与建议
4.1　赛场噪声刺激使定量负荷运动后甲状腺素、胰高血糖素、皮质醇极显著或显著升高(P<0.05，P<0.01)，睾酮水平虽显著增高(P<0.05)，但睾酮的增高与皮质醇不同步，故T/C比值明显下降(P<0.05)，说明在赛场噪声刺激下运动引起机体某些内分泌激素调节失调，身体机能下降。
4.2　赛场噪声作用下定量负荷运动时，虽然骨骼肌吸收血糖增多，糖酵解加强，但由于肝糖元分解和糖异生作用加速，故运动后血糖仍保持基本不变(P>0.05)，而血乳酸和血尿素氮明显升高(P<0.05)，提示赛场噪声作用下运动时机体糖酵解加剧，蛋白质降解增强。
4.3　由于赛场噪声对机体影响易导致疲劳及其它生理生化影响较深，故建议那些大型比赛频繁或经常进行模拟赛场噪声训练，受赛场噪声作用多的运动员尤更应重视赛后或训练后的恢复措施及生理心理调整措施。
作者单位：翁锡全林文(广州体育学院，广州　510076)　
　　　　　邓树勋(华南师范大学)
责任编辑：詹　东
1998-05-04收稿
