《內分泌》💊類固醇、睪固酮、生長激素、胰島素等賀爾蒙,與『運動體能表現』 之知識大補帖💉

肌肉收縮,會誘發細胞激素反應,影響內分泌跟新陳代謝,甚至有學者認為,『肌肉,是廣義的內分泌器官』。確實,運動會對內分泌系統產生衝擊 ; 反過來說,若使用內分泌藥物,的確也能提升運動表現!

📖閱讀字數:5211字。


🏃內分泌系統

身體很多器官跟系統,在運動時會啟動,主要是藉由『內分泌』跟『神經內分泌』系統,例如:

1⃣️兒茶酚胺 (Catecholamines)

兒茶酚胺是交感神經系統的神經傳導物,包含正腎上腺素、腎上腺素和多巴胺。

2⃣️血體液平衡

運動時會流汗、血壓也會變動。在內分泌系統中,會影響血液、體液平衡的有血管加壓素,以及,腎素-血管收縮素-醛固酮系統 (Fluid Homeostasis: Vasopressin and the Renin-Angiotensin-Aldosterone System)。

3⃣️下丘腦-腦下垂體-腎上腺軸 (Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis)

腦下垂體會分泌促腎上腺皮質激素 (ACTH, Adrenocorticotropic hormone),進一步刺激腎上腺分泌腎上腺素。

4⃣️下丘腦-腦下垂體-性腺軸 (Hypothalamic-Pituitary-Gonadal Axis)

腦下垂體會分泌促濾泡成熟激素 (FSH, follicle-stimulating hormone)、黃體生成激素 (LH, luteinizing hormone)。促濾泡成熟激素和黃體生成激素,會促進雌激素 (Estradiol) 和睪固酮 (Testosterone) 分泌。

5⃣️生長激素和類胰島素生長因子-1軸 (Growth Hormone and the Insulin-like Growth Factor 1 Axis)

腦下垂體分泌的生長激素 (hGH, human growth hormone),會促進肝臟製造類胰島素生長因子-1 (IGF-1, Insulin-like growth factor 1)。

生長激素跟類胰島素生長因子-1濃度缺乏,會導致『肥胖、肌肉跟骨頭質量下降、運動耐受度降低、心情低落、容易疲倦』等。

6⃣️下丘腦-腦下垂體-甲狀腺軸 (Hypothalamic-Pituitary-Thyroid Axis)

下視丘會釋放促甲狀腺素釋放激素 (TRH, thyrotropin-releasing hormone),進一步促使腦下垂體分泌促甲狀腺激素 (TSH, Thyroid-stimulating hormone),接著,促甲狀腺激素會促進甲狀腺分泌甲狀腺素。

7⃣️胰島素和葡萄糖代謝 (Insulin and Glucose Metabolism)

胰島素可以降血糖,主要藉由細胞表面的胰島素接受器,來幫助細胞攝入葡萄糖。

內分泌

*補充:腦下垂體分成前葉跟後葉。前葉會分泌促濾泡成熟激素、黃體生成激素、生長激素、促腎上腺皮質激素、甲狀腺刺激素、泌乳激素 ; 腦下垂體後葉則分泌:抗利尿激素、催產素。


💪內分泌 & 運動表現

以上提到的內分泌系統,所牽扯到的賀爾蒙,譬如:睪固酮 (Testosterone)、糖皮質素 (Glucocorticosteroid properties) 、生長激素 (hGH)、類胰島素生長因子-1 (IGF-1)、胰島素 (Insulin)、紅血球生成素 (EPO)等,都跟運動表現有相關性。

所以,若使用上述的賀爾蒙藥物,確實可以提升運動表現。這類藥物可以分成兩大類,分別是:同化性雄性類固醇 (Anabolic Androgenic Steroids, AAS)、胜肽荷爾蒙 (Peptide Hormones)。

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💊同化性雄性類固醇 (Anabolic Androgenic Steroids, AAS)

同化性雄性類固醇,是經過修改過的睪固酮 (chemically modified analogues of testosterone),簡單來說,就是具有『合成』效果的類固醇,在運動界已經盛行數十年。

這種類固醇,跟一般醫院治療用的類固醇 (Prednisone、Methylprednisolone) 不太一樣。同化性雄性類固醇,主要有以下這些:

1⃣️17β-Esters of testosterone (cypionate, enanthate, heptylate, propinate, undecanoate, bucyclate)

2⃣️17α-Alkyl derivatives of testosterone (methyltestosterone, fluoxymesterone, oxandrolone, stanozolol)

3⃣️19-Nortestosterone (nandrolone)

4⃣️17β-Esters of 19-nortestosterone (decanoate, phenpropionate) 

5⃣️19-Norandrostenedione

6⃣️19-Norandrostenediol

7⃣️Tetrahydrogestrinone

使用同化性雄性類固醇,搭配飲食跟訓練,可以提升肌肉量跟肌力 ; 若合併 (超出生理劑量的) 睪固酮,運動表現 (如:爆發力) 會有更驚人的提升。

睪固酮的『Anabolic』效果,跟劑量有正比關係,每週使用大於 300mg 以上,就能增加肌肉尺寸跟肌力。藥物造成肌肉肥大,主要是因為第 I 型和第 II 型肌肉纖維的橫截面積增加,以及肌核數目增加。

大部分使用同化性雄性類固醇的人 (88-96%),或多或少都會有以下其中一種副作用,包括了:青春痘 (40-54%)、睾丸萎縮 (40-51%),男性女乳 (10-34%),皮膚橫紋 (34%) 和注射部位疼痛 (36%)。

😨同化性雄性類固醇副作用

1⃣️心血管:心肌病變、脂質異常 (HDL減少、LDL增加)、血小板聚集增加、血細胞比容增加、血壓升高。

2⃣️外觀:男性女乳、青春痘、掉髮、皮膚橫紋。

3⃣️生殖內分泌:性慾改變。

🚹 男性:睾丸萎縮、精子製造障礙、勃起功能障礙、前列腺疾病。
🚺 女性:多毛症、乳房萎縮、聲音加深、男性化、月經失調。

4⃣️肝臟:膽汁淤積、脂肪變性、肝細胞腺瘤和癌、肝血管肉瘤和膽管癌。

5⃣️身心:攻擊性、情緒搖擺、焦慮、精神病、易怒、依賴、戒斷、憂鬱。

6⃣️注射相關:感染、瘀血、纖維化、注射部位疼痛。

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💉胜肽荷爾蒙 (Peptide Hormones)

跟同化性雄性類固醇相比,胜肽荷爾蒙的作用機轉、副作用等,都不太一樣。正規醫療用途,比較常使用到生長激素、胰島素、紅血球生成素。

1⃣️生長激素 (hGH, Growth hormone)

生長激素藉由促進蛋白質合成、減少分解的功效,來改變人體組成結構。一般醫療用途,會使用在『分泌不足且生長遲緩』的小朋友身上,幫助他們維持正常生長發育。

關於生長激素的治療,運動界的代表人物,就是「足球金童梅西」!梅西在十歲左右,被診斷出『生長激素缺乏症』,藉由生長激素治療,身高才長高到 170 公分左右。

從 1980 年代開始,生長激素就開始在運動界亮相,它用使用來改造身體素質,進一步增加肌肉質量 (fat-free mass)。

根據研究,在短期內使用,生長激素可以顯著增加除脂肌肉質量、減少脂肪量、改善短跑能力,但是,並不會顯著增加肌力、爆發力或耐力。

生長激素被歸類為運動禁藥,運動員的濫用劑量,並不容易被評估。一般來說,使用劑量大約落在 10 ~ 25 IU/day,一週分成 3 ~ 4 次施打。

😨生長激素副作用

針對生長激素缺乏症的病人,使用『治療劑量』的生長激素,可能會出現以下副作用:水腫、關節痛、肌痛、冒汗、無力和頭暈。

運動員使用的藥物劑量,可能是治療劑量的 10 倍以上!長期藥物濫用,可能會出現跟肢端肥大症病人相同的問題,如:胰島素抵抗、糖尿病、高血壓、心肌病變,以及癌症風險增加 (結腸直腸癌、甲狀腺癌、乳腺癌、前列腺癌)。

此外,若使用不乾淨的針頭,可能會感染愛滋病跟肝炎 ; 最可怕的是,若生長激素來源不明,若是從其他人體的腦下垂體中萃取出來的話,還可能會感染庫賈氏病 (Creutzfeldt-Jakob disease, CJD)

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2⃣️類胰島素生長因子-1 (IGF-1, Insulin-like growth factor 1)

類胰島素生長因子-1 的潛在好處,包括了:增加肌肉蛋白合成、增加肝醣合成、游離脂肪酸利用率。臨床上,類胰島素生長因子-1會用來治療生長嚴重遲緩的罕見疾病,如:萊倫氏症候群 (Laron syndrome)。

目前經過美國 FDA 核准的用藥有 Mecasermin (Increlex) (Tercica, Inc., Brisbane, CA) 跟Mecasermin rinfabate (Iplex) (Insmed, Inc., Glen Allen, VA) ; 網路上,甚至是黑市,也購買的到類胰島素生長因子-1,但是,來源不明。

運動界,使用類胰島素生長因子-1的歷史,可能比生長激素還早,藉由這種賀爾蒙,可能可以增加肌肉量、肌力、肌耐力,提升骨密度 ; 但是,目前仍不建議使用類胰島素生長因子-1在健康的運動員身上,這類藥物也一直被判定為運動禁藥!

😨類胰島素生長因子-1副作用

根據研究,使用 Increlex 的副作用,包括了:低血糖、下頜疼痛、頭痛、肌痛和體液滯留 ; 此外,最常見的不良反應,還有局部注射部位紅斑。長期使用,可能會出現跟肢端肥大症相同的臨床表現。

3⃣️胰島素 (Insulin)

胰島素會通過在細胞膜上的葡萄糖轉運蛋白 (GLUT4),來刺激肌肉和脂肪吸收葡萄糖 ; 其主要作用是『抑制』以下反應:脂肪分解 (lipolysis),糖解作用 (glycolysis),糖質新生 (gluconeogenesis),生酮作用 (ketogenesis) 和蛋白水解 (proteolysis)。

學理上,胰島素可以通過增加肌肉肝醣存儲量和抑制蛋白水解,進而提升運動體能表現 ; 因此, International Olympic Committee (IOC) 在 1999 年,公告胰島素為運動禁藥。運動研究文獻,關於胰島素濫用的案例不算很多,但現實中,濫用胰島素的比例,可能比想像中的高…

😨胰島素副作用

一般來說,大部分運動員,會注射速效型胰島素,同時間攝取大量的碳水化合物,這時候,就要特別小心可能會出現「低血鉀」,嚴重甚至會心律不整而猝死。此外,長期注射胰島素,也會伴隨著體重增加的情況。

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4⃣️紅血球生成素 (Erythropoietin)

紅血球生成素屬於糖蛋白激素,由腎臟和肝臟製造,可以提升造血功能,進一步強化血液的攜氧量。醫學上,會使用紅血球生成素在某些貧血的病人,譬如:慢性腎衰竭所導致的貧血。

運動場上,尤其是耐力型的運動,如:滑雪、自行車、馬拉松等,可能會使用紅血球生成素,來提高肌肉的氧氣供應,強化體能表現。

😨紅血球生成素副作用

使用紅血球生成素,會增加紅血球質量。 如果,血比容超過 0.50,則血液黏稠度和心臟後負荷會顯著增加。 血比容大於 0.55 的話,還可能出現以下問題:心臟衰竭、心肌梗塞、癲癇,周邊血管栓塞、肺栓塞等。


總結

從腎上腺素、類固醇、睪固酮、生長激素到胰島素等,屬於內分泌系統的多種賀爾蒙,都跟運動息息相關,也具有強化『運動體能表現』的功效。

若為了提升運動成績,將賀爾蒙使用在運動場上,甚至超出一般生理劑量,短期或許會有大幅度的功效 ; 但是,有可能會提高心血管風險,甚至產生不可逆的傷害!

我本身是內分泌新陳代謝專科醫師,門診也會遇到使用賀爾蒙的運動朋友們,來檢測身體狀況。葉醫師我並不鼓勵賀爾蒙等運動禁藥的使用,也希望大家能多注意身體健康。

作者:葉峻榳醫師 (內分泌新陳代謝專科, 美國運動醫學會大中華區講師, 歐格瑪健身中心醫療顧問, 仁寶電腦專案顧問)


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