澳大利亚特种部队选拔课程的生理影响与恢复过程：能量消耗、体成分变化及激素调节的全面分析

　　本综述深入探讨了澳大利亚特种部队选拔课程（SF-SC）对士兵能量代谢、体成分及激素水平的系统性影响。研究发现，课程期间日均能量消耗高达7680 ± 1095 kcal·day–1，而能量摄入仅为3859 ± 704 kcal·day–1，导致显著能量负平衡。体成分分析显示脂肪质量（Δ –4.2 ± 1.0 kg）和瘦体重（Δ –3.0 ± 1.7 kg）显著下降，同时伴随睾酮（TT/FT）、胰岛素样生长因子-1（IGF-I）及甲状腺激素（T3/T4）的急剧降低，皮质醇（Cort）和性激素结合球蛋白（SHBG）则显著升高。研究通过双能X线吸收测定法（DXA）、双标水法（DLW）及间接 calorimetry 等多维度手段，揭示这些生理指标在课程结束后1-3周内基本恢复，但IGF-I的恢复延迟至8周后。该研究为极端军事训练后的生理恢复机制提供了关键数据，对优化训练设计及士兵健康管理具有重要指导意义。

　　

摘要

本研究旨在量化澳大利亚特种部队选拔课程（SF-SC）中的能量需求、生理影响及恢复过程。93名男性士兵（年龄28.1 ± 3.6岁，身高1.81 ± 0.1 m，体重85.1 ± 8.1 kg）参与试验。通过双能X线吸收测定法（DXA）评估体成分，同时监测激素水平及静息代谢率（RMR），时间点包括课程前、课程结束后即刻以及第1、3、5、8周。课程初期（10天内）采用双标水法（DLW）评估能量消耗，结果显示日均能量消耗（7680 ± 1095 kcal·day^–1）显著高于能量摄入（3859 ± 704 kcal·day^–1）。课程导致体重（Δ –6.8 ± 1.9 kg）、脂肪质量（Δ –4.2 ± 1.0 kg）和瘦体重（Δ –3.0 ± 1.7 kg）显著下降，并在课程结束后1–3周内恢复至基线水平。总睾酮（TT）、游离睾酮（FT）、游离三碘甲状腺原氨酸（T3）、游离甲状腺素（T4）及胰岛素样生长因子-1（IGF-I）均显著降低，而皮质醇（Cort）和性激素结合球蛋白（SHBG）升高。除IGF-I外，所有激素在1–3周内恢复至基线浓度。静息代谢率（RMR）在课程结束后显著下降，但在第1周反弹至高于基线水平。SF-SC的高能量输出与热量赤字导致体成分损失及激素紊乱，需数周时间恢复。

引言

特种部队（SF）是军事精英，需在复杂环境中执行高体力需求任务。选拔课程旨在测试候选人的生理、认知及心理适应性，通常包含持续高强度活动、高能量消耗、负重行军、心理压力及食物与睡眠剥夺。此类训练可能导致脂肪质量与瘦体重损失、激素紊乱（如睾酮、IGF-I、SHBG、皮质醇变化），进而影响肌肉力量、耐力及作战表现。例如，挪威海军SF选拔课程7天后士兵体脂减少2.1 kg、肌肉减少1.9 kg，下肢力量下降20%；美军游骑兵训练8周后脂肪减少8.5 kg、去脂体重减少2.6 kg，皮质醇升高48%，睾酮降低83%，最大力量与峰值功率下降约20%。恢复研究显示，激素需3天至6周恢复，去脂体重需1–2周恢复，而脂肪质量常在5–6周后反弹超过基线。澳大利亚SF-SC为期3周，包含高强度体能训练、负重50–60 kg行军及食物睡眠剥夺，淘汰率达70%–75%。近三十年前研究估计其日均能量消耗为7170 kcal·day^–1，近期报道体重平均减少18%，但具体体成分变化、激素影响及恢复速率尚不明确。本研究系统评估SF-SC的生理后果及8周内恢复轨迹，假设课程导致体成分损失、激素紊乱及RMR下降，且大部分指标在3周内恢复，但RMR可能持续抑制。

材料与方法

受试者

93名健康男性士兵（年龄28.1 ± 3.6岁，服役年限7.4 ± 3.2年，身高1.81 ± 0.07 m，体重85.1 ± 8.1 kg，瘦体重71.3 ± 6.3 kg，体脂率13.7% ± 2.3%）自愿参与，均通过伦理审查（编号304-20及2021-02253）。

实验设计

SF-SC为期19天，分三阶段（9天、5天、5天）：第一阶段含耐力训练、负重行军（3.2 km/12 kg、20 km/32 kg）及导航任务；第二阶段为5天个体导航（负重50–60 kg）；第三阶段为团队活动伴食物睡眠剥夺。课程前有14天隔离期作为对照，基线测试在隔离结束后进行。测试时间点包括基线、课程结束后即刻、第1、3、5、8周。课程结束后成功候选者享有9天自由进食恢复期，随后进入资格训练。因课程淘汰，最终完成课程并参与后续测试者为24人（其中20人入选训练）。

体成分评估

使用DXA（Hologic Horizon）测量脂肪质量、瘦体重及区域（上肢、躯干、下肢）成分。测试前空腹8小时，避免咖啡因、酒精及剧烈运动。设备经厂家校准，CV%为瘦体重0.51%、脂肪质量0.89%。

激素分析

空腹采血，通过Randox Evidence Investigator分析TT、FT、Cort、SHBG、TSH、T3、T4，ELISA法分析IGF-I。 intra-assay CV%为TT 5.8、FT 6.8、SHBG 7.3、Cort 6.7、IGF-I 5.0、TSH 6.8、T3 5.7、T4 9.5。

静息代谢率（RMR）

使用Parvo Medics TrueOne代谢仪间接 calorimetry 测量，CV=5.3%。测试前校准气体分析仪及流量计，受试者仰卧休息10分钟后采集25分钟呼气数据（取后20分钟分析），结果以kcal·day^–1及相对于去脂质量（FFM）的值（kcal·kg FFM^-1）表示。

能量消耗与摄入

课程初期（10天）采用DLW法评估总每日能量消耗（TDEE）。基线尿样采集后，口服DLW（H₂¹⁸O与²H₂O），通过质谱仪分析同位素消除率，计算CO₂产量及TDEE（假设RQ=0.86）。能量摄入通过称重法记录新鲜食物及战斗口粮（CRP），使用FoodWorks软件计算日均能量及宏量营养素摄入。

统计分析

因样本量小，采用Wilcoxon秩检验比较基线与各时间点差异，效应量（ES）计算。使用线性混合效应模型（LME）分析恢复速率，固定效应包括年龄、身高、时间，随机效应为个体截距。显著性设定为p ≤ 0.05。

结果

能量平衡

课程第一阶段TDEE为7680 ± 1095 kcal·day^–1，能量摄入为3859 ± 704 kcal·day^–1，日均能量赤字3822.56 ± 1256.11 kcal。宏量营养素摄入显示碳水化合物严重不足（远低于推荐值8-10 g·kg^-1·day^-1），蛋白质在Phase1-2接近推荐值（1.5-2.0 g·kg^-1·day^-1），Phase3所有营养素均低于标准。

体成分变化

课程结束后体重减少6.8 ± 1.9 kg（8.2% ± 2.3%），脂肪减少4.2 ± 1.0 kg（36.1% ± 6.1%），瘦体重减少3.0 ± 1.7 kg（4.3% ± 2.4%）。区域分析显示脂肪损失以躯干最大，瘦体重损失以下肢为主。体重与瘦体重在1周内恢复，脂肪质量在3周恢复。恢复期日均增加体重0.123 kg、脂肪0.090 kg、瘦体重0.036 kg。

激素变化

课程结束后TT下降86.3% ± 7.8%（Δ16.1 ± 3.8 nmol·L^-1），FT下降92.6% ± 4.6%（Δ328.3 ± 62.6 pmol·L^-1），IGF-I下降71.4% ± 5.5%（Δ24.3 ± 6.7 nmol·L^-1），T3下降58.3% ± 7.2%（Δ3.6 ± 0.5 pmol·L^-1），T4下降44.1% ± 6.6%（Δ6.9 ± 1.4 pmol·L^-1）；Cort上升74.9% ± 51.5%（Δ292.5 ± 141.6 nmol·L^-1），SHBG上升131.1% ± 59.3%（Δ42.2 ± 16.3 nmol·L^-1）。TT、SHBG、Cort在1周内恢复，FT、T3、T4在3周恢复，IGF-I至8周仍低于基线（但已恢复至参考范围13–50 nmol·L^-1）。恢复期日均TT增加0.251 nmol·L^-1，FT增加6.26 pmol·L^-1，IGF-I增加0.27 nmol·L^-1，T3增加0.09 pmol·L^-1，T4增加0.15 pmol·L^-1，Cort下降7.17 nmol·L^-1，SHBG下降0.96 nmol·L^-1。

静息代谢率（RMR）

绝对RMR课程结束后下降162 ± 151 kcal·day^-1（–8.0% ± 7.1%），但相对于FFM无显著变化。第1周RMR反弹至显著高于基线（p < 0.001），之后逐渐回归，8周时恢复基线。

讨论

SF-SC的高能量消耗（7680 kcal·day^–1）与严重能量赤字（约3800 kcal·day^–1）导致显著体成分损失及激素紊乱，与挪威海军SF课程（7650 kcal·day^–1）及芬兰军事训练（7011 kcal·day^–1）一致，但高于美军SF评估课程（5182 kcal·day^–1）及游骑兵课程（4262 kcal·day^–1），差异源于负荷强度与持续时间。碳水化合物摄入不足可能加剧能量危机，而适量蛋白质摄入（1.6–1.9 g·kg^–1·day^–1）或延缓了瘦体重损失。激素变化反映典型分解代谢状态（低睾酮/IGF-I、高皮质醇），促进能量动员。与游骑兵课程相比，SF-SC后脂肪反弹较小（14% vs 30–60%），可能得益于结构化恢复计划与监督训练。RMR的快速反弹（第1周超基线）可能与过量进食有关，而非持续抑制。IGF-I恢复延迟至8周后，提示潜在慢性炎症，需进一步研究。尽管体成分与激素大部分在3周内恢复，但功能性体能恢复可能更久，建议结合表现指标评估全面恢复。

局限性

样本量因课程淘汰而减少；无女性受试者；RMR测试未在晨起即刻进行，可能存在误差。

结论

SF-SC导致显著能量赤字、体成分损失及激素紊乱，但大部分生理指标在3周内恢复。结果可为极端军事训练后的恢复管理提供依据，指导后续训练安排与营养干预优化。