利用唾液中的生化指標來評估過度運動後所產生的疲勞狀態

Evaluation of fatigue by salivary biomarkers after excessive exercise

徐凱莉(Kai-Li Hsu)

指導教授 ： 張菡馨

中山醫學大學/健康管理學院/營養學研究所/碩士(2015年)

https://doi.org/10.6834/CSMU.2015.00117

摘要

由於近來 年健康意 識抬頭，國民 紛紛 對健康 越來越重 視，要 保持健
康 不僅在 飲食控管 方面很 重要，維持 運動的 習慣也是 健康的 基礎之
一。越來 越多人 開始 養成運 動的習慣，但是 並沒有 注意 到運動 所帶
來 的疲勞 或傷害。為 了避免 疲勞所帶 來的傷 害，想 去探 討在 疲 勞中
血 液的生 化數值變 化情況。雖然 抽血 檢驗較 精準，但抽 血會造 成侵
入 性的傷 害或是感 染，故希 望發展檢 測唾液 中的賀爾 蒙來代 替抽血
所 帶來的 不便與傷 害。故 本 研究利用 漸進式 跑階梯來 模擬過 度運動
的 情況，造成慢 性疲 勞的狀 態，並 希望 評估唾 液中的生 化數值 代替
抽 血檢查 判斷身體 是否呈 現疲勞狀 態。故 在本實 驗中，設計 為期五
天 的漸進 式跑階梯 模式， 從第一天 2 趟逐 漸增加至 第五天 10 趟 ，
使 受試者 處於疲勞 狀態下，檢測 血液 及唾液 的生化數 值。此 實驗 唾
液 檢測項 目為 S-IgA、 DHEA、 cortisol、 testosterone， 而血液 檢測
部 分為 BUN、 creatinine、 CK、 Lactate、 LDH、 cortsiol、 DHEA、
testosterone、 Albumin、 CRP 及 T/C(testosterone/cortisol)等 指標。
每 位受試 者在實驗 期間各 收集兩次 血液及 唾液，第一 次為第 一天實
驗 前跑階 梯前一個 小時收 集，第二次 為實驗 第五天跑 完階梯 後的一
個 小時之 內，另 外在 本研究 開始前會 先給受 試者填寫 問卷，問卷內
容 包括基 本資料、運 動習慣、簡易 疲勞 指標問 卷以及較 詳細的 疲勞
問 卷。另 一部分 則是 請受試 者填寫前 一晚的 睡眠時間 及食慾 狀態 ，
藉 此了解 受試者當 日測試 前的身體 狀態，以 上上述之 問卷為 實驗前
填 寫。在 實驗開 始測 驗時，每天在 實驗 前會測 量安靜心 跳並在 運動
完 後測量 0 分鐘、 5 分鐘 、 15 分鐘 、 30 分 鐘、 60 分 鐘測量 受試者
的 心跳，觀察實 驗期 間心跳 變化。而在 每日實 驗結束後 受試者 須填
寫 RPE(伯格 自覺量 表 )、簡易 疲勞指 標問卷 及 較詳細 的疲勞 問卷。
經 血液生 化檢測後 數據分 析，顯 示在 血液中 的 BUN(10.36±0.82 VS.
IV

12.55±0.64)、 Creatine(1.05±0.044 VS. 1.25±0.05)、
Albumin(4.54±0.072 VS. 4.75±0.092)、 CPK(251±37.53 VS.
436.45±73.11)、 LDH(157.46±7.50 VS. 184.45±8.53)、
Lacatate(1.54±0.21 VS. 7.28±0.67)均有 極顯著 性上升 (p<0.01)，做為
判 斷受試 者是否已 達到疲 勞狀態。而 在疲勞 狀態下，在 賀爾蒙 的部
分 ，唾液 中的 S-IgA(79.74±12.12 VS. 421.35±68.83)與
DHEA(117.81±37.47 VS. 340.69±51.55)呈 現極顯 著上升 的情況
(p<0.01)，而 cortisol(935.16±210.52 VS. 2903.68±1600.65)及
Testosterone 則 有上 升的趨 勢 (90.02±12.31659 VS.
113.3218±13.25624)，但並無 達到顯著 性差異 (p>0.05)；而在血 液方
面，血中的 IgA 呈 現 下降的 趨勢 (216.49±17.05 VS. 207.57±16.53)，
但 並無達 到顯著性 差異 (p>0.05)；在 DHEA 方 面，則 是有達 到顯著
性 下降 (12226.27±1817 VS. 7199.69±1723, p>0.05)。另外，在 cortisol
的 部分則 呈現顯著 性上升 (8.29±0.62 VS. 12.06±1.043, p<0.05),但 在
Testosterone 的 部分 則是有 上升的趨 勢但無 達到顯著 性差異
(3.39±0.18 VS. 3.69±0.21, p>0.05)。經 本篇研 究結果顯 示，評 估運
動 疲勞的 情況除了 檢測與 肌肉代謝 的相關 指標外， 也發現 可利用
cortisol 和 testosterone 列入 評估運動 疲勞的 指標之一。未來期 望能
經 由本次 實驗，發展 出藉由 唾液指標 取代血 液指標的 新檢測 方式 。

關鍵字

疲勞 ； s-IgA ； cortisol ； testosterone ； 過度運動

並列摘要

Due to the recent rise in health consciousness, more and more people
have to pay attention to health issue. In order to keep one’s health, it
is important not only in diet control but also in keeping habit of sport.
However, though more and people begin to develop the habit of
exercise, they ignore the fatigue and injuries taken by exercise. This
research uses the changes of blood biochemical values to investigate
fatigue status, so that we are able to predict and avoid injuries taken
by fatigue. Apparently, blood data is more accurate, but it exists
worries of invasive injuries and infection, therefore we hope to
develop salivary hormone survey instead of blood survey which takes
inconvenient and injuries.
This study investigates the chronic fatigue status after
increasing-loading excessive exercise(running steps) by measuring
values of salivary markers detection. In our study, we program 5 -day
running steps, we let subjects run 2 rounds on the first day and then
increase to 10 rounds on the fifth day. When subjects are under
fatigue status, we detect their blood and saliva values. The salivary
biomarker tests include s-IgA, cortisol, testosterone and DHEA. The
blood biochemical tests include BUN, creatinine, CK, Lactate, LDH,
blood gas analysis, cortisol, testosterone, albumin, CRP, T /C
(testosterone/cortisol) ratio. The salivary and blood samples will be
collected at an hour before running steps on day 1 and after running
steps on day 5, in order to determine whether the subjects are in a
status of fatigue. A questionnaire, which includes basic information,
exercise habits, and inquiries about fatigue status, will be asked to
VI

complete before running on day 1. Besides, before the running, the
subjects are asked to complete a daily form about quality of sleeping,
dietary appetite, mood, fatigue status. The subjects are indicated to
perform running on steps to cause fatigue, with heart rates measured
daily before test and at 0, 5, 15, 30, and 60 min after daily running.
After the daily running, they are asked to complete another form
about fatigue status and mood as well as RPE (Borg Rating of
Perceived Exertion).
According to examination, in blood, BUN(10.36±0.82 VS. 12.55±0.64),
Creatine(1.05±0.044 VS. 1.25±0.05), Albumin(4.54±0.072 VS. 4.75±0.092),
CPK(251±37.53 VS. 436.45±73.11)、 LDH(157.46±7.50 VS. 184.45±8.53),
Lacatate(1.54±0.21 VS. 7.28±0.67) significantly highly arise(p<0.01) as
indicators which represent subject is under fatigue status. As hormone
indicators in saliva, S-IgA(79.74±12.12 VS. 421.35±68.83) and
DHEA(117.81±37.47 VS. 340.69±51.55) significantly highly
arise(p<0.01). However, cortisol(935.16±210.52 VS. 2903.68±1600.65)
and testosterone(90.02±12.31659 VS. 113.3218±13.25624) are on the
rise but not significant(p>0.05). Furthermore, blood
Ig-A(216.49±17.05 VS. 207.57±16.53, p>0.05) shows decline with no
significant finding whereas blood DHEA(12226.27±1817 VS.
7199.69±1723, p<0.05) significantly decline. Cortisol(8.29±0.62 VS.
12.06±1.043, p<0.05) in blood arises significantly while
Testosterone(3.39±0.18 VS. 3.69±0.21, p>0.05) is on the rise but not
significant.After this research, we can evaluate fatigue status after
exercise not only by indicators of muscular metabolism but also by
cortisol and testosterone. We expect that we can develop slavery
indicators as a new type test method to substitute for blood indicators.

並列關鍵字

excessive exercise ； fatigue ； salivary biomarkers ； s-IgA ； cortisol ； testosterone ； DHEA

參考文獻

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