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能促進(jìn)肌肉生長、增強(qiáng)肌肉力量的生長激素，對骨骼肌會有影響嗎？

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年11月27日 10:37

圖片來源：pexels-tyler-tornberg

骨骼肌功能受遺傳、營養(yǎng)、生活方式和激素等多種因素的調(diào)節(jié)。

近來研究表明，生長激素（growth hormone，GH）、甲狀腺激素、睪酮和糖皮質(zhì)激素等多種激素可對骨骼肌的生長和功能產(chǎn)生重要影響。因GH可刺激骨骼肌蛋白質(zhì)合成代謝，促進(jìn)肌肉生長，人們普遍認(rèn)為它能增強(qiáng)肌肉力量和功率，因此GH常作為興奮劑被體育界濫用以提高運動成績。

臨床上，GH作為一種抗衰老藥物，可治療肌肉萎縮導(dǎo)致的虛弱和殘疾。盡管GH促進(jìn)蛋白質(zhì)合成這一特性已被我們所熟知，但骨骼肌的其他功能是否也受GH調(diào)控尚未闡明。

生長激素缺乏對骨骼肌的影響

GH在骨骼肌的結(jié)構(gòu)、功能和代謝方面發(fā)揮著重要調(diào)控作用，生長激素缺乏（growthhormone deficiency，GHD）可以改變動物骨骼肌纖維類型。GHD 成年人表現(xiàn)出骨骼肌肌力明顯下降，最大攝氧量降低導(dǎo)致有氧運動能力下降，以及蛋白質(zhì)合成和分解速率明顯下降。

GHD對骨骼肌的影響

1.GHD對骨骼肌結(jié)構(gòu)的影響

骨骼肌由不同性質(zhì)、不同蛋白質(zhì)組成的肌纖維組成。根據(jù)肌球蛋白重鏈（MyHC）亞型可把肌纖維劃分為兩種類型：Ⅰ型纖維（也稱為慢縮型肌纖維）和Ⅱ型纖維（也稱為快縮型肌纖維）。有報告指出，嚙齒動物垂體切除后Ⅰ型肌纖維顯著增加，Ⅱ型肌纖維明顯減少。

另有研究也證實了這些發(fā)現(xiàn)，他們觀察到大鼠垂體切除術(shù)后MyHCⅠ型纖維的表達(dá)顯著增加。一項調(diào)查大鼠垂體切除后的長期研究報告顯示，在垂體切除33個月后Ⅱ型肌纖維完全喪失。與這些研究的發(fā)現(xiàn)相反，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在垂體切除術(shù)后Ⅰ型纖維減少了50%。也有學(xué)者觀察到在垂體切除大鼠中MyHCⅠ型纖維顯著減少和Ⅱ型纖維mRNA的表達(dá)顯著增加。

而大多數(shù)關(guān)于GHD成年受試者的研究報告顯示，與正常受試者相比，其纖維類型的分布沒有顯著差異。將兒童期發(fā)病和成年期發(fā)病的GHD患者進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，GHD 持續(xù)時間與肌纖維類型組成之間并無時間依賴關(guān)系。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)IGF-1的水平與MyHC組成之間無相關(guān)關(guān)系，說明GHD嚴(yán)重程度并不影響MyHC組成。

2.GHD可致骨骼肌肌力明顯減弱

GHD 患者的肌肉力量明顯減弱。有研究發(fā)現(xiàn)，與年齡和身高匹配的對照組相比，GHD 成年人股四頭肌力量和體積明顯減小。這些發(fā)現(xiàn)表明，GHD患者肌肉力量下降是由肌肉質(zhì)量下降而非收縮功能下降所致。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在GHD成年人中，股四頭肌的力量與肌肉質(zhì)量的減少成正比。這些結(jié)果與某些研究結(jié)果相反，如股四頭肌區(qū)域校正時，GHD 患者的股四頭肌力量降低。有研究發(fā)現(xiàn)在GHD狀態(tài)下，骨骼肌的收縮特性、能量代謝或神經(jīng)肌肉功能受損。有學(xué)者將這一分歧歸因于單層計算機(jī)斷層掃描與核磁共振成像相比可能對肌肉質(zhì)量評估不夠準(zhǔn)確。如前文所述，與健康成人相比，對GHD患者進(jìn)行肌肉活檢研究也沒有發(fā)現(xiàn)纖維類型的任何定性差異。因此，GHD患者肌力下降可能是肌肉質(zhì)量下降而非收縮質(zhì)量變化引起的。

3.GHD 使骨骼肌有氧運動能力受損

有氧運動能力是評定耐力的一個測量指標(biāo)，即肌肉維持長時間工作過程中線粒體利用碳水化合物或脂質(zhì)氧化供能的能力。對GHD患者的研究表明，GH是有氧運動能力的重要正調(diào)控因子。有報告稱，與基于年齡、體重和身高的最大預(yù)測值相比，GHD患者的最大攝氧量降低了28%。其他的一些研究與之相似，即GHD患者的有氧運動能力也有類似程度的受損。

4.GHD使全身蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)率降低

在動物體內(nèi)，組織或細(xì)胞中蛋白質(zhì)被不斷更新，它們被降解為氨基酸，而又重新用于合成組織蛋白質(zhì)的過程稱為蛋白質(zhì)的周轉(zhuǎn)代謝。在GHD成人中，瘦體重（lean bodymass，LBM）和肌肉質(zhì)量減少，表明存在潛在的蛋白質(zhì)代謝紊亂。同位素示蹤方法是近些年發(fā)展起來的可精確測量全身蛋白質(zhì)代謝的方法，如亮氨酸周轉(zhuǎn)技術(shù)，可追蹤標(biāo)記氨基酸的代謝情況。有學(xué)者使用標(biāo)簽亮氨酸比較了10例GHD患者的蛋白質(zhì)代謝，發(fā)現(xiàn)GHD患者的蛋白質(zhì)合成和分解速率顯著降低，表明GHD患者全身蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)率降低。

補(bǔ)充生長激素對GHD骨骼肌的影響

骨骼肌由GHD所誘發(fā)的不良后果，可通過GH干預(yù)在很大程度上得到改善。例如，GH干預(yù)可以逆轉(zhuǎn)GHD 動物骨骼肌纖維類型的改變；GHD患者經(jīng)過GH治療后，骨骼肌肌力和有氧運動能力得到改善，氨基酸代謝方向發(fā)生變化及骨骼肌中脂質(zhì)氧化相關(guān)基因表達(dá)下調(diào)。

補(bǔ)充生長激素對GHD骨骼肌的影響

1.長期補(bǔ)充GH可改善GHD導(dǎo)致的肌力下降研究表明，超過12個月的GH補(bǔ)充能改善GHD成年人的肌肉力量，這也是肌肉質(zhì)量恢復(fù)到正常狀態(tài)所需的時間，提示GH可能主要通過增加肌肉質(zhì)量來增加肌肉力量。

2.補(bǔ)充GH可改善GHD患者的有氧運動能力有氧運動能力決定了馬拉松、足球、網(wǎng)球等體育運動的成績，而在日常生活中，它又與散步等低強(qiáng)度活動有關(guān)。在GHD成年人中補(bǔ)充GH具有如下效應(yīng)：提高心率和每搏輸出量，使心輸出量增加；GH補(bǔ)充通過增加呼吸肌力量和肺容量來增加肺活量；GH補(bǔ)充增加紅細(xì)胞數(shù)量，它能決定血液的攜氧能力。如前所述，人體活檢數(shù)據(jù)表明GH并不能增加氧化型Ⅰ型肌纖維數(shù)量，即補(bǔ)充GH 提高GHD患者有氧運動能力并不是通過提高骨骼?、裥图±w維數(shù)量實現(xiàn)的，而是通過提高氧的輸送效率和肌肉質(zhì)量實現(xiàn)的。

3.補(bǔ)充GH對GHD骨骼肌蛋白質(zhì)代謝的調(diào)控蛋白質(zhì)代謝平衡狀態(tài)是決定骨骼肌質(zhì)量的關(guān)鍵因素：在穩(wěn)定狀態(tài)下，蛋白質(zhì)分解的速率等于蛋白質(zhì)合成的速率，不存在蛋白質(zhì)的凈合成或降解；當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)合成大于分解時，骨骼肌質(zhì)量增加；當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)合成小于分解時，骨骼肌質(zhì)量流失。蛋白質(zhì)分解釋放的氨基酸要么在蛋白質(zhì)合成中被重新利用，要么在氧化過程中不可逆轉(zhuǎn)地喪失。

4.補(bǔ)充GH對GHD骨骼肌能量代謝的調(diào)控肌肉功能取決于代謝底物的多少及其合成ATP的能力。運動肌肉中利用底物產(chǎn)生能量受營養(yǎng)、遺傳和激素因素及運動訓(xùn)練的調(diào)節(jié)。GH在休息狀態(tài)下及運動時刺激脂肪分解，引起血漿脂肪酸水平升高。GH還通過各種機(jī)制升高血糖濃度，包括增加糖原分解和糖異生。因此，GH可能通過增加脂肪酸和丙酮酸作為能量產(chǎn)生的代謝底物來增強(qiáng)肌肉功能。

補(bǔ)充生長激素對正常骨骼肌的影響

補(bǔ)充GH對健康成人骨骼肌有一定影響，如補(bǔ)充GH可以增強(qiáng)健康成人的無氧運動能力，改變氨基酸代謝方向。但與GHD 患者不同的是，補(bǔ)充GH對健康成人骨骼肌肌力、有氧運動能力無顯著影響。

補(bǔ)充生長激素對正常骨骼肌的影響

1.只有少數(shù)雙盲安慰劑對照研究調(diào)查了GH對健康成人肌肉力量的影響。這些研究表明：短期GH療法并不能增加健康成人肌肉力量。

2.補(bǔ)充GH不能提高健康成人有氧運動能力，但能增強(qiáng)無氧運動能力，

3.補(bǔ)充GH可減少健康成人蛋白質(zhì)氧化。

4.補(bǔ)充GH可抑制有氧代謝底物的氧化代謝，并可能促進(jìn)骨骼肌通過非氧化（厭氧）途徑合成ATP。

小結(jié)

GH對骨骼肌有重要調(diào)控作用。GHD可影響嚙齒動物骨骼肌纖維類型，但不影響人肌纖維類型。GHD患者可出現(xiàn)骨骼肌肌力和有氧運動能力明顯減弱，以及蛋白質(zhì)合成和分解速率下降。

補(bǔ)充GH雖不影響GHD人類骨骼肌纖維類型，但可改善由GHD導(dǎo)致的骨骼肌肌力和有氧運動能力下降，抑制骨骼肌脂質(zhì)氧化相關(guān)基因表達(dá)，改變氨基酸代謝方向，將氨基酸從氧化分解途徑調(diào)配至合成代謝途徑來改善蛋白質(zhì)平衡，而且對蛋白質(zhì)代謝的影響具有時間依賴性和組織差異性。

補(bǔ)充GH對正常骨骼肌的影響不同于GHD骨骼肌。補(bǔ)充GH不影響正常動物骨骼肌纖維類型、健康成人骨骼肌肌力和有氧運動能力，但可以促進(jìn)健康成人骨骼肌內(nèi)底物的無氧代謝并增強(qiáng)機(jī)體無氧運動能力。

骨骼肌功能狀態(tài)是決定運動能力的關(guān)鍵因素，這在運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已達(dá)成廣泛共識。越來越多的研究表明，骨骼肌與健康的關(guān)系也極為密切、不容忽視，但至今尚未引起醫(yī)學(xué)界的重視，人們對骨骼肌與健康關(guān)系的認(rèn)識仍嚴(yán)重滯后，對骨骼肌的重要地位也缺乏清晰的認(rèn)識。

《骨骼肌病理生理學(xué)》作為系統(tǒng)介紹骨骼肌病理生理學(xué)的著作，有助于提高我們對骨骼肌相關(guān)疾病的認(rèn)識，并對理解骨骼肌功能及其與健康關(guān)系具有重要意義。該專著還將為病理學(xué)、生理學(xué)、運動醫(yī)學(xué)、體育科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域開展相關(guān)研究提供借鑒，為康復(fù)醫(yī)學(xué)和老年醫(yī)學(xué)臨床實踐提供重要參考。

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