自行车手的黑暗力量-禁药
简略介绍自行车手常用禁药及其副作用
报导协力-国立体育大学张嘉泽博士/高雄医学大学许美智教授
运动员的黑暗力量-禁药
「从最初的竞技运动开始,为了获胜,人类就不断地将体能逼到极限,就算是使用外来的物品来增强也在所不惜。这就是为什麽药物在运动界中有著一段长久,且深远的历史。」国立体育大学的张嘉泽博士如此告诉我们。
自从有自行车赛以来,选手运用药物的情形屡见不鲜,从最早的酒精到之后的毒品,紧接而来便是兴奋剂与各式药物。随著许多明星选手被抓,或坦承用药后,职业车坛的禁药传闻并未因此而停息,几乎每一年都还是能听到选手染药的负面新闻,可见禁药这个东西对车手有种难以抗拒的诱惑力。那麽禁药究竟有什麽魔力,能让选手们甘冒禁赛风险,甚至损伤身体也要一用?此次单车时代也请来了运动生理学专家-国立体育大学张嘉泽博士,以及运动药物权威-高雄医学大学许美智教授,来跟大家聊聊一些关于自行车手常见的禁药。
提升有氧耐力的捷径-EPO与输血
说到自行车手的禁药,相信EPO这个名字最响亮,也最为人熟知。那麽EPO是什麽?
EPO(Erythropoietin)便是红血球生成素,多数由肾脏製造,可以刺激身体产生红血球,所以你我身上都能够自我生成EPO这个东西。而红血球又是人体运送氧气的重要媒介,红血球製造能力不足将会造成贫血,而有缺氧、身体无力、倦怠等现象。肾脏病患者由于生成天然EPO的功能受损,所以才需要给予注射人造EPO来维持一定的红血球数量。
EPO指的是红血球生成素,能增加血液中红血球细胞的数量
除非给予刺激,否则一般正常人的EPO的浓度是很少变动的,因为我们并没有大量耗氧,对氧气供给自然没有额外的要求。不过研究发现,长跑选手在跑步完后三小时,EPO浓度有明显提升,这是由于身体对氧的需求量大幅增加,因此需要EPO来刺激更多的红血球生成。而红血球是身体运送氧气的主要媒介,更多的红血球代表能够能够应付更多人体的氧气需求。此外,EPO的生成在超过海拔2000公尺以上的高地有相当明显的上升,因此许多运动选手会透过高原训练来增进有氧耐力的原因即在于此。
后来有人发现EPO也可用在各式有氧与自行车运动中,因为它能刺激红血球的生成,即刻增加有氧能力,这比花上数个礼拜在山上苦练的效果更好,也更直接,自此开启了车手使用EPO的滥觞。而EPO这种东西没有最佳的服用剂量,因此只要使用的EPO越多,红血球就能够生成更多。
车手发现注射EPO,比长时间锻鍊的效果更好,更直接
更多红血球,所以运动能力也会更好,对吧?答案是:错!因为人体血管的容积有限,挤入更多的红血球会让血液变得相当浓稠,血管栓塞与中风的机率大增,长时间运动所导致的脱水与血液浓缩更是扮演催化剂的功用。此外,血液稠度与收缩压上升将使得左心室肥大,进而造成心脏衰竭,以上就是运动员使用EPO后猝死的主要原因。
国际奥委会(IOC)在1990年把EPO列为禁药项目之一。但因为人体本身就会形成EPO,造成分辨上的不易,因此只能以红血球在血液中所占的体积,也就是血比容来做评断。一般男性的血比容在36~50%,超过这个值就有使用EPO的嫌疑。然而这种检测方式相当落后,加上人体可以代谢排出EPO,让查缉选手是否使用EPO变得更加不易。不过在2000年左右,科学家已经发现体外注入的EPO与自然形成的红血球生成素在电荷上有细微差异,成为检验EPO的新管道。
自新的检验方式出现,使得用EPO被抓到的风险上升之后,选手马上转而运用古老且原始的作弊方式-输血。输血就是你我都知道的急救或是手术行为中,将血液住如失血过多的人体当中;而输血也会做为严重贫血病人的一种短暂性疗法。但运动员既无生病也无事故,为何会需要血液?没错,就是为了裡头的红血球而来。更多血液能够带来更多的红血球,进而提升携氧量,这在运动界已是不是新闻,不过输血的效果并没有使用药物来得好,但因为都是人体自然生成的东西,因此相对的被检验出来的风险也相对小。
输血增加红血球数量也有一定帮助
输血又分为自体输血与异体输血。自体输血顾名思义就是把自己的血液抽出,之后再回输到自身体内;而异体输血就是使用他人血液输入。两种途径以自体输血较为安全,但都有感染或出现併发症之危险,因此没有任何一种输血方式是绝对安全的。另外,输入太多血液也会造成血比容过高而导致血管栓塞之虞。
哈萨克名将Vinokourov曾在2007年被查出违规输血
肌力再增加-睾固酮与同化性类固醇
自行车竞技的三大要素,一是耐力,二是技巧,另一个就是肌力(Strength)。肌力在运动中具有举足轻重的角色,因为人体所有的动作皆需要肌肉与骨骼连动完成,肌力不佳,运动表现自然不彰,在高强度的自行车赛中,激励更是扮演举足轻重的角色。想要提升肌力,除了老老实实地靠训练与饮食外,另一个捷径就是使用睾固酮及其衍生的同化性类固醇。
睾固酮在1927年Fred Koch的实验中发现,他以酒精萃取公牛睾丸的化合物,注入去势的公鸡体内,发现原本已经退化的公鸡鸡冠颜色变亮,形状也变大,因而得到这类物质有雄性激素的功能。之后又发现可与蛋白质行同化作用,可避免蛋白质流失,因此增加肌肉有所帮助(肌肉的主要成份为蛋白质)。所以睾固酮在临床上多运用于男性生殖腺机能减退之患者,或是肌肉萎缩的病人身上。
睾固酮与同化性类固醇对增进肌力有明显效果(示意图)
同化性类固醇是睾固酮的衍生物,可以使蛋白质行同化性作用增加,减少男性化作用。如果採取适当的饮食与训练,加上同化性类固醇,对于肌肉的生成正向影响。附带一提,睾固酮与同化性类固醇也能刺激红血球生成,因此若是大量使用,对贫血也又不错的疗效。不过这类药物容易损害肝脏,造成黄疸的发生,更严重的话会形成肝肿瘤与紫斑性肝炎。同时对生殖系统也会有所影响,对男性而言会有精虫减少、睾丸变小等情形出现,女性的话则是经期紊乱及雌激素与黄体素减少。
检验睾固酮的方式是以尿液中睾固酮与表睾固酮(T/E值)的比例来判定,一般人的数值不会大于6;另外使用抗霉菌药物Ketoconazole也可来区分T/E值偏高的运动员,究竟是天生的雄性激素偏高还是外在投药所造成的。而同化性类固醇在近年来则是利用气相层析法(Gas chromatography)可将混合物组成进行分离的特性,将尿液中的各种类固醇加以解析。
气相层析法用来检验是否使用同化性类固醇
“反”反禁药措施-利尿剂与遮蔽剂
历史告诉我们,当违规的行为发生后,大家就会想办法制定规则来防堵违规,但这不代表违规的情形就此消失,总使有人会玩弄技巧让它变得更隐密,更加不易察觉。禁药也是一样,当反禁药措施开始施行后,就会衍生出另一种“反”反禁药的玩法,接下来要介绍的利尿剂与遮蔽剂,就是这类物质。虽然利尿剂与遮蔽剂对提升运动表现并无直接关系,但是这类药品却能够混淆药检结果,进一步达到使用禁药而不被检出的目的,因此国际禁药组织也将这两大类药物列在禁用药物的名单上。
利尿剂,顾名思义就是能增加身体所排出的尿量。由于一般药检多以尿液检查为主,如果能够使用利尿剂来增加尿量,就能够降低药物在尿液中的浓度,使药检呈现阴性结果,进而规避被检出用药的嫌疑。
名震一时的Schleck兄弟,哥哥Fränk在2012年被查出使用利尿剂而遭禁赛
而遮蔽剂常见的有两类,一是Probenecid,中文名为彼落喜锭,可用来增加尿酸排泄,因此被作为是治疗痛风的药物。不过由于Probenecid有延长酸性代谢物排出之效果,使药物增长作用时间,所以可以作为药物或代谢物的遮蔽剂。另一项遮蔽剂则是血浆膨胀剂。血浆膨胀剂有降低红血球数量的功能,而前文曾经说过EPO或是输血都会增加红血球数量,当红血球太多时,血液会变的浓稠,此时若是使用血浆膨胀剂,将可让红血球数量减至合格范围内,因而隐瞒用药的事实。
新世代禁药-氙气
2014年索契冬季奥运会上,俄罗斯得到包含13面金牌在内的33面奖牌,堪称当届最大赢家。不过在风光的背后,却传出俄罗斯运动员使用氙气(Xenon)的传闻,顿时引起喧然大波,至此大家才认识到这个新世代的禁药。氙气是一种无色、无味的稀有气体,吸入高浓度的氙气将会导致缺氧,而80%氙气和20%氧气的混合气体会迅速使人失去意识,因而被拿来作为麻醉剂使用。
而由于氙气会致使缺氧,将刺激人体製造更多的红血球来因应,因此在使用上与注射EPO类似。根据俄罗斯ZAO原子医学中心的研究报告,吸入少量氙气与氧气的混合气体,可以提高心肺能力并防止肌肉疲劳。吸入5分钟其效果可延续80个小时,如果分次长期使用效用更加显著。有鑑于此,国际禁药组织已于2014年将氙气与氩气这类拥有缺氧诱导因子的气体列为禁药,然而目前尚未有检验机制来查出运动员是否有吸入氙气,造成禁药查缉的空窗期。
歹路不可行 所有的非法用药行为皆应抵制
高雄医学大学许美智教授表示:「药物是给有需要的病患使用的,也就是说,如果身体没有疾病,又何必使用药物呢?因此运动员使用药物,其目的就相当令人质疑。」上述的药物原先就是以医疗作为出发点,但在利益的驱使下,运动员也开始将这些药物拿来做不当使用。
这种行为不仅不道德、不公平、缺乏运动家精神外,还有潜在的健康风险。毕竟药物的副作用因人而异,少则伤身,多则致死,体坛上许多运动员猝死皆被发现与使用禁药不无关系。而自行车手用药的传言也时有所闻,但由于检验方法的进步与禁药零容忍的政策,已有许多选手在被查到后遭到除名与禁赛的处分,不仅运动生涯受阻,辛苦建立的名声更是毁于一旦,近期的话题人物-阿姆斯壮更是桩显著的例子,值得引以为鉴。
近期话题人物-阿姆斯壮就是桩使用禁药而身败名裂的显著例子,值得引以为鉴