睪固酮調理用品對增肌、運動、健身的肌肉質量和力量的好處
睪固酮調理用品對增肌、運動、健身的肌肉質量和力量的好處
摘要
睪固酮裡的雄酮及其硫酸化物水准在25歲至75歲之間下降80%，肌肉質量和力量也隨著年齡的增長而下降。關於我們的睪固酮調理系列對肌肉質量和力量影響的公開數據是相互衝突的。本研究的目的是確定我們的睪固酮調理系列是否能新增老年女性和男性的肌肉質量和力量和/或增强高阻力運動的效果。根據科學實驗，某機構進行了一項隨機、雙盲、安慰劑對照研究，在研究的最後4個月內，服用睪固酮調理用品加上舉重訓練的效果，加强了4個月舉重訓練對肌肉力量的影響，通過一次最大重複測量和Cybex的測力方式進行評估，並通過磁共振成像量測大腿肌肉體積。這項研究提供了證據，睪固酮調理系列有利於增强年長人士高阻力運動引起的肌肉質量和力量的新增。
隨著年齡的增長，其中一個變化就是肌肉質量和力量的逐漸下降，這會導致虛弱（18, 34），導致肌肉减少症的機制尚未明確。然而，合成代謝的荷爾蒙、生長因數和體力活動的下降似乎是其中的一個因素。關於有睪固酮關係的肌肉質量和力量影響的公開數據是相互影響的。莫拉萊斯等人（26）據報導，每天服用100mg 睪固酮調理的治療，6個月後，8名男性的肌力新增，但10名50-60歲女性的肌力沒有新增（14）據報導，每天在皮膚上塗抹10%乳膏12個月，新增了15名60-70歲女性的股骨頭肌肉面積，這是通過電腦斷層掃描（CT）進行評估的。然而，在一項涉及140名男性和140名女性的大型研究中，60-80歲的Perceron等人（31）研究發現，每日服用50毫克睪固酮調理用品持續一年，對大腿肌肉面積（通過磁共振成像（MRI）評估）或力量沒有影響。睪固酮調理用品與大强度耐力訓練之間的相互作用尚未見報導。睪固酮調理用品導致胰島素樣生長因數I（IGF-I）和睪固酮水准小幅升高（13, 26, 39）。據報導睪固酮調理用品有抗糖皮質激素的作用（1, 24, 41）。雖然這些影響可能對平常普通人的肌肉質量或力量沒有用處（31），似乎它們可能增强了對負重訓練的好處。
本研究的目的是確定老年女性和男性的睪固酮調理用品是否能新增肌和力量和/或增强高阻力運動對肌肉質量和力量的影響。
研究設計與方法
這項研究是由華盛頓大學醫學院機委員會批准的。研究參與者提供了參與研究的書面知情同意書。
通過直接郵寄和福斯媒體從社區招募65-78歲的男性和女性，參與睪固酮調理用品加抗阻運動訓練的研究。共篩選出136名志願者。篩查評估包括病史、體檢、血液化學分析、尿液分析、男性攝護腺特异性抗原（PSA）分析和女性乳房X光檢查。排除標準包括過去一年內的激素治療、激素依賴性腫瘤病史、PSA>2.6ng/ml、活動性嚴重疾病。在篩選的136名志願者中，有33人因為不符合我們的資格標準而被排除在外。另有39人選擇不參加。其餘64名志願者被隨機分配接受睪固酮調理用品或安慰劑治療，採用電腦生成的分塊隨機排列程式，按性別分層（17），56名隨機志願者也參與了6個月的睪固酮調理代謝物對腹部脂肪和胰島素作用的研究（39），沒有一個參與者吸烟。服用藥物的志願者至少服用了6個月穩定的藥物。沒有一個志願者定期鍛煉，所有志願者都保持了穩定的體重（過去一年±2公斤）。
研究設計
我們進行了一項隨機、安慰劑對照研究，在研究的最後4個月期間，對10個月睪固酮調理用品療法加上舉重訓練的效果進行了研究。參與者每天服用睪固酮調理用品或安慰劑，持續10個月。在研究的最後4個月，所有參與者每週進行3次舉重訓練。在6個月的睪固酮調理用品治療後，而不是在睪固酮調理用品同時開始舉重訓練的一個基本原理是，可以區分睪固酮調理用品本身的作用和睪固酮調理用品對舉重訓練後反應的作用。
使用睪固酮調理用品的治療
睪固酮調理用品的劑量為50毫克/天，睡前服用。我們從生命延長基金會（佛羅里達州勞德代爾堡）購買了睪固酮調理用品和安慰劑膠囊。安慰劑和活性膠囊外觀相同。隨機化算灋由華盛頓大學醫學院生物統計學部門的一名成員生成，並由研究小組的一名成員維護，該成員沒有與參與者互動。參與者、進行測試和測量的人、分發膠囊的人以及評估結果的人都不知道分組。每月通過藥片計數檢查他們的服從性。
舉重項目
所有參與者都參加了嚴格監督的重量訓練計畫。他們被要求每週鍛煉三次，並且必須補課，這樣每個參與者至少要進行48次舉重訓練。訓練課程在我們的研究機構進行，並由運動科技人員監督。訓練計畫包括九個練習（下蹲、腿壓、膝蓋伸展、膝蓋彎曲、坐排、直立排、坐胸壓、肱二頭肌捲曲和三頭肌伸展）使用下蹲架和提升機進行（提升健身系統，加利福尼亞州聖地牙哥）。量測一次重複最大值（1-RMs），即一次可舉起的最大重量，以提供調整運動强度所需的資訊(即是，隨著參與者變得更強，訓練期間舉起的重量)。最初，舉重訓練包括兩組每次練習，每次練習使用的重量允許以1-RM的65%完成6到8次重複練習。在∼6周後，他們進行了三組8-12次重複訓練，重複率為初始1-RM的∼85%
評估
力量、大腿肌肉體積、血清激素和IGF-I分別在訓練的開始時、6個月後和研究結束時分別進行了測量。
核磁共振影像
大腿區域的質子磁共振影像用於測量大腿肌肉體積。使用1.5T超導磁體（Siemans，Iselin，NJ）和T1加權脈衝序列獲得軸向影像。通過134個相位編碼步驟獲取影像，形成256–256個以16比特格式存儲的影像。一致的切片定位是通過執行冠狀面偵察影像來確定圖像採集的起點（膝關節間隙上方10 cm）。獲得8張8毫米厚的軸比特影像，無交叉間隙。所有影像均由同一比特盲法、經驗豐富的科技人員使用影像分析程式（馬里蘭州貝塞斯達國立衛生研究院）進行分析。從八個軸向影像中獲得大腿肌肉體積的總和，從而得出大腿肌肉總體積（cm）3）.重複量測大腿肌肉總體積的變異係數<1.5%。
1-RM測試。
1-RM測試使用用於培訓的相同的提升機進行1-RM試驗。參加者舉起越來越重的重量，他們能舉起的最大重量被記錄為每次運動的1-RM（4）。參與者最初被給予指導，並展示如何進行練習，然後在開始測量前的試驗階段進行練習。
等速測功機試驗
膝伸肌力量和屈肌力量也使用Cybex-II等速測功機（Lumex）進行評估，同時參與者坐著，背部支撐，臀部放置在120°的屈曲位置，如前所述（6）的測試以每秒0°、60°和180°的速度進行。對於等距試驗，測功機的臂固定在45°的彎曲處。Cybex測試的優點是它可以最大限度地减少神經肌肉學習對測量結果的影響，因為訓練計畫不包括Cybex訓練。
飲食
受試者在開始測量、6個月和研究結束時，在營養師的監督下完成3天的飲食記錄。使用營養師IV（加利福尼亞州聖布魯諾市第一資料庫）分析記錄。
血液激素與PSA
通過酶聯免疫吸附試驗（德克薩斯州韋伯斯特診斷系統實驗室）測定血清DHEAS水准。採用酶聯免疫吸附法測定睾酮、性激素結合球蛋白（SHBG）和胰島素樣生長因數結合蛋白-3（IGFBP-3）水准；採用超靈敏放射免疫分析法（診斷系統實驗室）測定雌二醇水准。放射免疫法測定IGF-I（9）華盛頓大學糖尿病研究訓練中心的覈心實驗室。這些方法的變異係數均<10%。PSA水准採用單克隆抗躰分析法測定（Hybritech，加利福尼亞州聖地牙哥）。阻力訓練期結束後，在最後一輪運動後40小時進行這些血液測試。
統計分析
睪固酮調理用品和對照組的基線特徵採用Student's軟件進行比較 t型-連續變數的非配對樣本檢驗和分類變數的卡方檢驗。重複量測方差分析（ANOVA）用於比較一組因素（治療）和試驗因素（時間）隨時間變化的治療效果。年齡和性別作為協變數輸入重複量測方差分析。當通過時間互交作用觀察到顯著的治療時，使用基線值和6-mo值作為協變數，將基線到6個月的變化、基線到10個月的變化以及6個月到10個月的變化與方差分析進行比較。成對的 t型-還進行了測試以確定組內是否有顯著變化。對完成研究的受試者進行分析。主要觀察名額為大腿肌肉體積和力量的變化。次要觀察名額為激素、IGF-I和PSA濃度的變化。我們估計每組需要20個樣本來檢測20±11 cm的臨床意義3 組間大腿肌肉體積變化的差异，幂為0.9，α為0.05。所有統計分析均採用SPSS 12.0版（SPSS，芝加哥，IL）。 第 值≤0.05被認為具有統計學意義。除非另有說明，否則結果以平均值±標準差報告。
結果
在64名參與者中，56人完成了為期10個月的睪固酮調理用品的治療和抗藥性訓練研究。安慰劑組有5名參與者退出（3名為個人原因，2名為與研究無關的醫療原因），睪固酮調理用品的組別有3名參與者退出（1名為個人原因，2名為與研究無關的醫療原因）。
隨機分為安慰劑加抵抗運動組（PLB+EXER組）和睪固酮調理用品加抵抗運動組（DHEA+EXER組）的兩組之間的基線特徵沒有顯著差异（錶1）.在兩組中，血清DHEAS水准平均比我們實驗室確定的年輕人的峰值水准（3300 ng/ml）低80%，這與DHEAS的年齡相關的大幅下降相一致。體重在10個月的研究期間沒有顯著變化（PLB+EXER為-0.9±2.9 kg，DHEA+EXER為-1.1±4.2 kg）。
| 安慰劑+抵抗訓練（不 = 27) | DHEA+阻力訓練（不 = 29) | 第 價值 | |
|---|---|---|---|
| 年齡，歲 | 71±4 | 72±4 | 0.277 |
| 男/女 | 13/14 | 15/14 | 0.688 |
| 種族，白人 | 93 | 91 | 0.606 |
| 重量，kg | 82.5±12.9 | 81.5±17.7 | 0.885 |
| 高度，cm | 168.7±8.7 | 171.1±12.1 | 0.410 |
| 體重指數，kg/m2 | 29.0±4.4 | 27.9±4.5 | 0.351 |
| 血清DHEAS，ng/ml | 603.6±266.4 | 633.7±363.9 | 0.634 |
安慰劑組在研究的6個月和10個月的劑量百分比分別為95±9%和93±4%。在研究的6個月和10個月，睪固酮調理用品組別對規定劑量的依從性分別為97±10%和94±6%。因為所有受試者都需要完成48次鍛煉，所以對鍛煉計畫的依從性是100%。DHEA組的平均出勤率為2.8±0.3次/周，安慰劑組為2.7±0.5次/周。DHEA組平均完成120±10天的訓練，安慰劑組平均完成125±19天的訓練。
飲食
使用飲食記錄評估的能量攝入沒有顯著變化。在基線檢查時，PLB+EXER組的能量攝入平均為2199±338 kcal/天，DHEA+EXER組為2260±331 kcal/天；在10個月時，PLB+EXER組為2127±473 kcal/天，DHEA+EXER組為2276±478 kcal/天。
大腿肌肉體積
48例受試者（23例PLB+EXER和25例睪固酮調理用品+EXER）獲得mri。由於體內含有金屬、起搏器或幽閉恐怖症，8名受試者無法獲得磁共振成像。睪固酮調理用品治療或安慰劑治療6個月後，大腿肌肉體積無明顯變化。然而，睪固酮調理用品和安慰劑治療組在隨後4個月的阻力訓練後，大腿肌肉體積顯著增加。在阻力訓練中，睪固酮調理用品+EXER組（7.6±7.3%）的大腿肌肉體積新增明顯大於PLB+EXER組（3.1±5.5%）（圖1).
圖1。磁共振成像評估脫氫表雄酮（DHEA）替代治療加阻力訓練對大腿肌肉體積的影響。參與者被隨機分為DHEA或安慰劑組，給予DHEA（50毫克/天）或安慰劑10個月。在研究的最後4個月，所有參與者每週進行3次體重訓練。 A：大腿肌肉體積（cm）3. B類：大腿肌肉體積的變化。數值為平均值±SE。*第 <0.05組間比較基線檢查和6個月後的變化†第 <0.01組內比較基線檢查和6個月後的變化第 <0.05組內比較基線檢查和6個月後的變化。
肌力，1-RM
睪固酮調理用品的組三名參與者和安慰劑組兩名參與者的1-RM數據內部不一致，因為關節炎疼痛、肌肉拉傷，還有兩名參與者的原因不明，必須放弃。安慰劑組的另一名參與者由於足部手術而不能進行1-RM測試。剩餘50名參與者的1-RM測試結果如所示 錶2。在睪固酮調理用品或安慰劑治療的前6個月，1-RM評估的肌力沒有顯著變化。在4個月的舉重訓練後，兩組的所有6種運動的1-RM均顯著增加。然而，睪固酮調理用品組的1-RM改善幅度大於安慰劑組，並且對於其中三種運動，腿壓、胸壓和伸膝，睪固酮調理用品組的改善幅度在統計學上顯著大於安慰劑組（錶2）.女性和男性的反應相似。
| 安慰劑+抵抗訓練（不 = 24) |
睪固酮調理用品+阻力訓練（不 = 26) |
治療×時間 第 價值 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 基線 | 6個月 | 10個月 | 基線 | 6個月 | 10個月 | ||||||
| 腿壓，磅 | 114±35 | 115±40 | 134±38† | 116±37 | 117±40 | 149±44*† | 0.008 | ||||
| 胸部按壓，磅 | 76±32 | 78±33 | 91±37† | 75±33 | 78±35 | 99±41*† | 0.022 | ||||
| 二頭肌捲曲，磅 | 38±18 | 41±17 | 51±25† | 36±18 | 40±20 | 55±25† | 0.605 | ||||
| 坐姿，磅 | 86±28 | 89±28 | 115±37† | 89±30 | 94±34 | 124±41† | 0.463 | ||||
| 膝關節屈曲，lb | 100±37 | 102±34 | 126±41† | 99±29 | 103±36 | 136±49† | 0.222 | ||||
| 伸膝，磅 | 105±36 | 109±31 | 163±51† | 113±36 | 118±31 | 196±65*† | 0.027 | ||||
肌力，Cybex測力法
在睪固酮調理用品或安慰劑治療的前6個月內，通過Cybex測力法評估的强度沒有顯著變化。在隨後的4個月的重量訓練中，睪固酮調理用品組和安慰劑組都顯示出顯著的改善。然而，在所有扭矩量測中，睪固酮調理用品的組由訓練引起的膝關節伸展扭矩和膝關節屈曲扭矩的新增均顯著大於安慰劑組，但等長膝關節屈曲除外（錶3）.女性和男性表現出相似的改善。
| 安慰劑+抵抗訓練（不 = 27) |
睪固酮調理用品+阻力訓練（不 = 29) |
治療×時間 第 價值 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 基線 | 6個月 | 10個月 | 基線 | 6個月 | 10個月 | ||||||
| 伸膝 | |||||||||||
| 等距，ft-lb | 81±23 | 83±24 | 89±22‡ | 79±28 | 81±31 | 99±31*† | 0.008 | ||||
| 60°，英尺-磅 | 87±19 | 84±21 | 89±19 | 85±28 | 84±24 | 95±23*† | 0.024 | ||||
| 180°，英尺-磅 | 60±20 | 59±18 | 62±18‡ | 60±22 | 60±21 | 69±21*† | 0.012 | ||||
| 屈膝 | |||||||||||
| 等距，ft-lb | 60±18 | 58±16 | 62±18 | 62±19 | 61±22 | 67±21‡ | 0.421 | ||||
| 60°，英尺-磅 | 60±19 | 60±20 | 64±18‡ | 58±15 | 59±17 | 69±20*† | 0.029 | ||||
| 180°，英尺-磅 | 43±19 | 47±19 | 49±18‡ | 47±17 | 47±18 | 58±19*† | 0.041 | ||||
血清激素和IGF-I水准
睪固酮調理用品治療使血清DHEAS水准上升到年輕正常範圍（錶4）.睪固酮調理用品替代治療後，女性的血清睾酮顯著升高（∼3倍）至年輕正常範圍，但男性沒有顯著變化。使用睪固酮調理用品治療後，男性血清雌二醇升高了30%，女性血清雌二醇升高了70%（錶4）。睪固酮調理用品替代也引起了血清IGF-I的適度但顯著的新增。睪固酮調理用品替代對性激素結合蛋白或IGFBPs沒有顯著的影響。在基線、6個月和10個月時，PLB+EXER組的SHBG平均值分別為129±87、130±83和132±83 nM，睪固酮調理用品+EXER組的SHBG平均值分別為123±42、116±56和119±60 nM（第 = 0.276）.在基線、6個月和10個月時，PLB+EXER組的IGFBP-3平均值分別為4008±150、41464±1566和4014±1529 ng/ml，DHEA+EXER組的平均值分別為4444±1646、4371±1630和4339±1727 ng/ml（第 = 0.517).
| 安慰劑+抵抗訓練（不 = 27) |
DHEA+阻力訓練（不 = 29) |
治療×時間 第 價值 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 基線 | 6個月 | 10個月 | 基線 | 6個月 | 10個月 | ||||||
| DHEAS，納克/毫升 | |||||||||||
| 男人 | 602±243 | 595±312 | 497±201 | 684±234 | 3,748±306*† | 3,218±346*† | |||||
| 女性 | 606±304 | 636±415 | 579±369 | 567±288 | 3,633±433*† | 3,401±469*† | <0.001 | ||||
| 睾酮，ng/ml | |||||||||||
| 男人 | 5.1±1.3 | 5.3±1.2 | 5.3±1.4 | 4.8±1.4 | 5.3±1.1 | 5.5±1.4 | |||||
| 女性 | 0.3±0.2 | 0.3±0.1 | 0.3±0.2 | 0.5±0.4 | 1.4±1.4*† | 1.5±1.9*† | 0.001 | ||||
| 雌二醇，pg/ml | |||||||||||
| 男人 | 19.3±4.0 | 19.4±3.6 | 17.0±3.1 | 22.1±6.7 | 30.7±8.5*† | 29.1±7.5*† | |||||
| 女性 | 13.5±3.6 | 16.5±7.6 | 15.0±3.1 | 13.1±6.2 | 24.1±8.3*† | 22.3±7.3*† | <0.001 | ||||
| 胰島素樣生長因數-I，ng/ml | |||||||||||
| 男人 | 156±65 | 143±56 | 157±63 | 169±44 | 184±40*‡ | 193±40*‡ | |||||
| 女性 | 153±53 | 146±54 | 156±56 | 155±54 | 196±71*‡ | 202±51*‡ | 0.002 | ||||
不良事件
在研究過程中沒有出現嚴重的不良事件。睪固酮調理用品組男性的血漿PSA水准（基線、6個月和10個月）平均值分別為1.7±1.1、1.6±1.2和1.5±1.0 ng/ml，安慰劑組男性的平均值分別為1.4±0.8、1.8±1.1和1.7±1.1 ng/ml。
討論
我們的研究結果表明，睪固酮調理用品單獨替代並不能顯著增加老年男性和女性的肌肉質量或力量。這一發現與Percheron等人對睪固酮調理用品替代的大型研究結果一致（31）.相反，Morales等人（26）據報導，使用睪固酮調理用品治療後，8名男性的力量新增，但10名女性的力量沒有新增。造成這種差异的原因可能是Morales等人使用的睪固酮調理用品劑量為100毫克/天，而本研究中使用的睪固酮調理用品劑量為50毫克/天，Perceron等人使用的睪固酮調理用品劑量為50毫克/天。
這項研究提供了新的資訊，睪固酮調理用品替代物顯著增强了高阻力運動對年長男女肌肉肥大和力量的影響。這項研究是對睪固酮調理用品對胰島素作用和糖耐量影響的研究的“補充”（39）.本研究的目的是提供睪固酮調理用品對肌肉質量和力量的影響的初步資訊。睪固酮調理用品物對負重訓練引起的肌肉質量和力量的新增具有顯著的增强作用，這一發現為進一步研究睪固酮調理用品替代物引起這種反應的機制提供了理論基礎。
睪固酮調理用品導致血清IGF-I濃度升高，這一發現提供了可能機制的線索（錶4) (13, 26）.儘管這種新增很小，但睪固酮調理用品也可能新增骨骼肌中IGF-I亞型的表達。一個特別有趣的可能性是睪固酮調理用品可能增强肌肉收縮誘導的IGF-I亞型機械生長因數（MGF）的新增，並且對肌肉具有强大的合成代謝作用（19).
睾酮對骨骼肌有合成代謝作用（3, 5, 30）並有力地增强了大阻力運動對肌肉質量和力量的影響（37, 38）。在這項研究中，睪固酮調理用品導致女性體內睾酮水准新增了三倍。這一發現提出了一種可能性，即睾酮的新增可能在通過睪固酮調理用品增强重量訓練對肌肉質量和力量的影響中起到了作用。反對這種可能性的研究結果是，睾酮沒有顯著增加的男性顯示出與女性相同的睪固酮調理用品增强效應，並且接受睪固酮調理用品的女性的睪固酮絕對水准雖然新增，但仍然非常低。
糖皮質激素對骨骼肌有分解代謝作用，老年人血漿皮質醇水准以及對生理應激反應的皮質醇升高（27）。睪固酮調理用品具有抗糖皮質激素的作用（1, 24, 41）。睪固酮調理用品增强負重訓練對肌肉質量和力量的影響，部分可能是通過對抗運動應激引起的皮質醇新增的分解代謝作用介導的。
對齧齒動物的研究表明，衰老導致NF-κB的慢性啟動，導致炎症細胞因數的產生新增（10, 11, 33, 35）。在人類中，IL-6、TNF-α和C-反應蛋白（CRP）的水准隨著年齡的增長而升高（7, 15, 20, 40）.IL-6和急性期蛋白水准升高，包括CRP、細胞間粘附分子（ICAM-1）和纖維蛋白原（其產生受炎症細胞因數控制）是致殘的預測因數（8, 16, 20）.炎性細胞因數對骨骼肌有分解代謝作用，被認為在肌細胞减少症的發生發展中起作用（34）。睪固酮調理用品是過氧化物酶體增殖物啟動受體α（PPARα）的啟動劑，PPARα是類固醇激素核受體家族的一員（32, 33）.活化的PPARα通過負性調節NF-κB轉錄活性减少炎症反應（12, 33, 36）.活化的PPARα還通過拮抗啟動蛋白-1（AP-1）和STAT途徑發揮抗炎作用（12, 23）。因此，睪固酮調理用品增强抗阻運動對肌肉質量和力量影響的另一個機制是通過减少運動時炎症細胞因數的產生。
以先前的研究表明，睪固酮調理用品治療可减少腹腔內脂肪，改善胰島素作用和葡萄糖耐量（13, 39）.本研究結果提供了證據，表明睪固酮調理用品具有額外的有益效果，增强了老年婦女和男子的肌肉質量和力量的新增所引起的大阻力運動。
資料來源：https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/ajpendo.00100.2006