雄性激素类固醇与运动能力的生理学研究
多年来雄性激素类固醇对人体运动能力的影响这一课题，受到各国学者的普遍关注。
在上一节已提到，雄性激素的某些作用特点，比如睾酮与肌肉体积增大，力量增强，红细胞生成，骨质增厚，肌糖原贮存和攻击性心理等，在一定的条件下对运动状况有一定的影响。而且，血浆睾酮的半衰期较长，可以达到3至4小时，所以运动时血浆睾酮浓度的变化对机体可以作用较长的时间。
由于这些客观存在的生理药理效应，大多数研究结果表明，中等强度而持续时间不长的运动可以使血浆雄性激素浓度升高；大强度短时间的运动，也可使血浆雄性激素浓度升高；而持续长时间的大强度力竭性运动则造成血浆雄性激素浓度降低；运动训练可以改善运动时雄性激素的反应性；这些都是机体一系列良好的适应性表现。
但是，从体外输入人工合成的雄性激素类固醇，虽可能暂时性地对运动能力产生正性影响，而由于其能使血浆促性腺激素和内源性睾酮的浓度降低，最终还是对运动能力产生不利的效应。
1.雄性激素与运动负荷
尽管关于运动负荷与体内血浆睾酮浓度变化关系的报告结果有一些差异，但一般都认为运动负荷量较大的，特别在瞬时负荷量较大的情况下，血浆中睾酮的浓度相对较高，机体分泌睾酮的能力也较强。
中国一项研究曾报道，举重运动员的睾丸体积大于乒乓球运动员的，而乒乓球运动员的睾丸体积又大于游泳运动员的，并指出举重运动员的睾丸体积与举重的力量大小呈正相关，特别是蹲举成绩。
有些国家的资料则直接报告了睾酮含量与运动负荷之间的关系。一项法国报告指出，青年男性在活动跑道上跑5分钟后，血浆睾酮浓度增加，并维持30分钟后逐渐降到运动前水平。美国人曾以实验表明，健康男性未经训练者以50%最大吸氧量的强度在自行车功量计上骑45分钟，血浆总睾酮和游离睾酮都有所增高。英国一份研究结果显示，健康男性青年和中年受试者以85%最大吸氧量的强度在自行车功量计上骑1小时，血浆睾酮、雄烯二酮浓度均随之升高。各项报道中的受试者运动时血浆雄性激素达到最高值所需要的时间不同，平均在运动开始后15分钟达到最高值，运动结束后15到30分钟恢复。
在上述情况下，血浆睾酮浓度增高的机制可能有以下几个方面：运动时体内儿茶酚胺类物质的作用使肾上腺皮质的雄性激素分泌增多；睾酮的代谢廓清率因肝脏血流量在运动中减少而降低；合成雄性激素可用的底物胆固醇增多；血液浓缩，以及雄烯酮转变为睾酮的比例增加等等。还有人认为，运动本身可以作为刺激睾丸间质细胞产生睾酮的有利因素，在睾丸血液循环正常的情况下，较多的睾酮产生后，由循环进入血浆，导致血浆睾酮增加。
1986年一份德国报道指出，剧烈的运动可以不同程度地使血浆睾酮浓度降低。随后此类报道接踵而来。
有人从研究结果中得出结论说，长时间达到筋疲力竭程度的任何形式的运动，包括跑步，游泳，竞走，球类和无竞争性的马拉松跑，都能使运动者的血浆雄性激素水平降低，有时在运动后24小时还停留在低于正常的水平。有实验资料表明，在进行长时间的力竭性运动之后，男性受试者的血浆睾酮水平极度降低到正常女性的浓度。
如果让实验鼠在活动跑台上做力竭性跑，受过训练的鼠比未受到过训练的鼠坚持的时间更长。这时测定两者血浆雄性激素的含量，发现，受过训练的鼠体内的雄性激素水平远远低于未受训练的鼠，包括睾酮，雄烯二酮，甚至孕酮的浓度都明显较低。这说明，相对于未受训练的鼠来说，受过训练的鼠雄性激素对运动负荷的反应性大大改善了。
至于大强度或力竭性长时间运动可以使血浆雄性激素浓度降低的原因，可从以下几个方面去理解。首先是长时间力竭性运动过程中，睾丸循环血量减少，睾酮的合成分泌功能下降；再则，由于睾丸循环不畅，贮存的睾酮也进不了血浆；其三，由于力竭性的运动，使睾酮的消耗量和代谢速度增加，超过了体内的睾酮生产量，等等。
2.雄性激素与耐力
在长时间的力竭性运动中，血浆雄性激素浓度随着运动时间的延长而降低。这一现象反过来说明，由于长时间运动而导致的体内雄性激素的缺少和进一步耗竭，形成了人体耐力的限制因素。也就是说，体内雄性激素动员和消耗的程度可以反映运动员耐力的强弱。
对于受过运动训练的鼠在长时间力竭性运动后，其血浆雄性激素水平比未受运动训练鼠的血浆雄性激素水平低，这说明，其睾丸中所贮存的睾酮排空得越彻底，运动员睾酮的能力就越强，也就越能坚持长时间的力竭性运动。
另外雄性激素的促糖原合成作用在维持机体运动耐力中也是不可缺少的。因为糖原合成增多，储备也就增多，可促使运动中肌糖原氧化代谢的节省化，这显然对耐力素质的发挥是有利的。(https://www.daowen.com)
3.雄性激素与疲劳
为研究雄性激素与疲劳的关系，有人通过对不同运动负荷（包括强度和持续时间两个因素）下，男运动员所排泄的尿液中雄性激素降解产物17-酮类固醇的测定，做了一些有意义的探讨。该研究设计把运动员分为小负荷小强度训练，中等负荷训练以及大负荷、大强度训练3个阶段，每一阶段3天，共9天。从小强度到大强度连续训练，中间不作调整，每天训练约2小时。训练手段采用30m、60m、100m、200m和400m等反复间歇跑及库格尔5′机能测定法。运动强度和负荷量的控制，采用即刻和每堂训练课的平均脉搏监控。
该实验结果表明，随着运动强度的阶段性递增，17-酮类固醇的排泄量有递减的趋势。同时该研究还列出受试者在不同强度阶段训练后的几项生理指标来作为其疲劳程度的参照，如“自我感觉”、“睡眠状况”、“食欲”、“心电图”等，并发现这些指标随17-酮类固醇排泄量的递减而由好变差。
由此可得出雄性激素代谢产物的排出量与疲劳程度之间存在着负相关。雄性激素代谢产物的排泄量实际上体现了血浆雄性激素的含量。因为含量少了，代谢量下降，代谢产物的排泄量自然减少。一旦体内雄性激素的含量降低到一定水平，则作为激素属性之一的“增强机体对环境条件急剧变化的适应与抵抗能力”也就必然下降，这也许就是疲劳产生的原因之一。
国内外已有不少报告较一致地提出，运动后恢复期机体雄性激素补充不足，是疲劳后恢复缓慢的一个重要原因。因此有人认为采用合理的补充雄性激素的方法，可以加速运动性疲劳的消除。
另一项芬兰学者的研究涉及到这一方面。该报告提出，以运动训练时激素的变化作为监护优秀运动员防止过度紧张和疲劳的指标。他们将长跑运动员作为研究对象，并将其分为两组，其中一组参加正常训练，另一组参加运动量过大的一周训练。同时进行各种生理生化测试。结果显示，在多项激素的测试指标中，以血浆游离睾酮和皮质醇的比值最为敏感，并根据这一指标把运动后的疲劳状态分为3种类型：过度紧张型，未过度紧张型和未确定型。并明确提出，当血浆游离睾酮/皮质醇的值大于30%时，可诊断为过度紧张型。在其所测试的运动员中，无过度紧张型的血浆游离睾酮/皮质醇的比值均属正常，过度紧张型的人中除1人外全部都不正常，未确定型运动员也全部不正常。研究人员还发现，利用血浆游离睾酮/皮质醇及睾酮/皮质醇的比值，不仅可以监护防止运动员在训练中出现隐性的过度紧张和疲劳，还能对监督训练强度有效。如果同时也测定血浆雄性激素结合球蛋白，则判断的结果更为准确。
因此，如果运动员雄性激素长期低下，那便是过度训练，过度紧张和疲劳的标志。有人提出，睾酮是抗疲劳的重要物质。并建议，为了治疗和恢复康复的目的，可以使用睾酮，但必须在有资格的运动医学的医生的监督下控制使用，而绝不是当作运动兴奋剂来使用。其界限是运动员平时体内雄性激素含量是否正常，如平时水平正常，再使用雄性激素，那就不是治疗目的，而是有滥用兴奋剂之嫌。同时，即使以治疗目的使用，剂量和频度也必须适当，用后必须检测血浆雄性激素含量，不得超过正常范围。
至于雄性激素的抗疲劳机理，目前各有说法，比较共同的一点是都承认雄性激素对肌糖原的超量恢复有良性调节作用。
4.雄性激素与女性运动能力
中国的一项研究报道表明，97名优秀女运动员安静状态下血清睾酮的水平低于非运动员对照组的女性，其中有两名身高2m以上的女运动员血浆睾酮水平最低。另一份研究报告指出，优秀的田径女运动员血浆睾酮浓度高于对照组的非运动员女性。因此有人认为，从总体上讲，女运动员的体内雄性激素水平并不比非运动员的女性高，但从事某些功率较大的运动项目，也就是需短时间强爆发力的运动项目的女运动员，体内雄性激素水平相对较高，特别是短跑，跳远，标枪等。但由于此项研究中的观察对象例数不多，所以此推论仍有待于进一步证实。
然而，雄性激素对女性肌肉能力的影响则普遍受到重视。虽然通过训练可以在一定程度上增加肌肉的力量，但体内睾酮分泌量不同是男性成人和女性成人力量大小悬殊的主要原因。
男性通过训练既可以使肌肉的体积增大，也可以使肌肉的力量增强。但女性如果仅仅通过训练，则只能在不太大的程度内提高肌肉的力量，而肌肉体积增大的效应却很不明显。但如果从体外给女性补充雄性激素或具有雄性激素作用的合成类固醇，再通过训练，既可以增加肌肉的体积，又可以通过肌肉体积的增加而更大程度地增强肌力。这就是女性运动员滥用合成类固醇所企望达到的效应。反过来说，这也正是女性运动员使用合成类固醇有损于奥林匹克公平竞赛原则的理由。
5.雄性激素与运动员心理
由于一些使用过和唆使过合成类固醇的运动员和教练员不恰当地肆意夸大了它的正性作用，使得另一些运动员对雄性激素类固醇的认识产生了预先固定的心理定式，即服用类固醇后，运动能力肯定能提高。在这种心理的驱使下，运动员确实也有可能在某一二次比赛中服用合成类固醇后取得了优异的成绩。
但比较可靠的对照实验更表明，合成类固醇主要是对运动员的心理起安慰剂的作用，是安慰剂的心理效应控制了运动员。这种心理作用有时会引发运动员的运动激情和训练欲，有时会强化他们的比赛意志。
有人设计了一项实验。用一种并非类固醇的无关药物作为安慰剂提供给运动员，但暗示地告诉他们，这是合成类固醇，“可使你们力量增强”。而给另一组运动员提供真正的合成类固醇，但不让他们知道真实情况。经过一段时间的训练之后，发现使用真正类固醇的那一组运动员肌肉体积较前明显增大，但力量增大并不明显；但服用假合成类固醇（即安慰剂）组的运动员肌肉体积并无明显增大，力量的增强却很明显。这个实验似乎更有力地证明了心理作用的影响。于是可以推测，如果给运动员服用了真的合成类固醇，又给他们以心理暗示，那就把生理作用和心理作用结合起来了。尽管如此，人们一般认为心理作用的因素更大一些。