運動生理學內分泌

1、第五章 內分泌與運動,第一節(jié) 內分泌概論,第二節(jié) 主要內分泌腺及其作用,第三節(jié) 激素分泌的調控,第一節(jié) 內分泌概論,一、內分泌與內分泌腺內分泌系統(tǒng)是由內分泌腺和分散存在于某些組織器官中的內分泌細胞組成的一個體內信息傳遞系統(tǒng)，它與神經(jīng)系統(tǒng)密切聯(lián)系，相互配合，共同調節(jié)機體的各種功能活動，維持內環(huán)境的相對穩(wěn)定。,,機體重要的內分泌腺有腦垂體、甲狀腺、甲狀旁腺、胰島、腎上腺和性腺等。 內分泌腺分泌生物活性物質，稱激素。,,激素：,概念：

2、由內分泌腺或散在的內分泌細胞分泌的、具有高效能生物活性物質，稱為激素。(一)激素的分類1.非類固醇激素(1)蛋白質(肽類)激素：胰島素、降鈣素 (2)氨基酸(胺類)激素：腎上腺素、去甲腎上腺素和甲狀腺激素。 2.類固醇激素 由腎上腺皮質和性腺分泌的激素，如皮質醇、醛固酮、雌激素、孕激素、雄激素等。,(二)激素作用的一般特征,1．生物信息傳遞 激素只是將信息傳遞給靶細胞，調節(jié)其固有的生理生化反應?！鄬⒓に胤Q為“第一信使

3、”。2．相對特異性 激素與組織細胞是廣泛接觸特異作用，關鍵取決于靶細胞的特異受體。3．高效能生物放大 如l毫克的甲狀腺激素可使機體增加產(chǎn)熱量約4200000J(焦耳)。 4．相互作用：協(xié)同與拮抗 生長素→[血糖↑]←糖皮質激素 胰島素→↓[血糖]↑←胰高血糖素,三、激素的作用機制,(一)激素作用的專門性 激素通過與受體結合才能發(fā)揮作用。每一種激素只能與一種受體結合，而每一種受體也只能與一種激素結

4、合，這就決定了兩者作用的高度特異性。 (二)激素受體及其特性(1)細胞膜受體：(2)細胞內受體：,非類固醇激素不能溶于脂肪，難于穿過細胞膜(雙層脂質膜)，故其受體一般均處于細胞膜，,類固醇激素由于可溶于脂肪，故其極易穿過細胞膜進入膜內。因此，這些激素的受體絕大部分處于細胞質，個別的處于細胞核(如甲狀腺激素)。,(三)激素作用機制與過程,1.非類固醇激素的作用機制與過程,神經(jīng)遞質、激素等（第一信使）,激活cAMP依賴的蛋白激酶,

5、激素-受體復合物,激活腺苷酸環(huán)化酶(AC),ATP,細胞內生物效應,,,cAMP（第二信使）,,,,,2.類固醇激素的作用機制與過程,復合物結合在染色質的特異位點上,H-R復合物與核內受體結合,與胞漿受體結合→H-R復合物,第二節(jié) 主要內分泌腺及其作用,一、下丘腦與垂體,,(一)腺垂體分泌的激素及其生理作用,1. 生長激素（GH） (1)促進生長發(fā)育 分泌異常所致疾病：幼年時期缺乏→侏儒癥；幼年時期過多→巨人癥；成年后過

6、多→肢端肥大癥。 (2)促進物質代謝 ①蛋白質：促進蛋白質的合成。 ②脂肪：促進脂肪分解。,2.催乳素 3.促甲狀腺素（TSH） 4.促腎上腺皮質激素(ACTH) 5.促性腺激素 6.促黑(素細胞)激素,(三)神經(jīng)垂體分泌的激素及其生理作用,1．升壓素其作用是使全身微動脈和毛細血管前括約肌收縮，升高血壓。2.催產(chǎn)素催產(chǎn)素有促進子宮收縮和排乳兩種作用，但以排乳為主，在分娩及哺乳時才發(fā)揮

7、生理效應。,二、甲狀腺,(一)甲狀腺激素的生理作用 1.對代謝的影響 促進體內糖和脂肪的分解。生理劑量能促進蛋白質的合成；大劑量時則促進蛋白質的分解甲亢：消瘦無力，尿氮、尿鈣增加。提高能量代謝水平，增加組織的耗氧量和產(chǎn)熱量?；A代謝率(BMR)升高。甲亢：怕熱易出汗，BMR＞超過正常值50～100％；,2.對生長發(fā)育的影響,影響腦和長骨的生長發(fā)育。 幼兒分泌↓→呆小病 3.對神經(jīng)系統(tǒng)的影響 提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興

8、奮性。甲亢：煩躁不安、多言多動、喜怒無常、失眠多夢等癥狀。 4.對心血管系統(tǒng)的影響 心搏加快、加強，心輸出量增大，外用血管擴張。 甲亢：病人可因心臟做功量增加而出現(xiàn)心肌肥大，最后可導致充血性心力衰竭。,三、腎上腺,(一)腎上腺皮質腎上腺皮質分泌糖皮質激素和鹽皮質激素等。,糖皮質激素的生理作用,(1)對物質代謝的作用,(2)在“應激反應”中的作用 “應激反應”：當機體突然受到創(chuàng)傷、手術、冷凍、饑餓、疼痛、感染、驚恐和劇烈

9、運動等不同的刺激時，均可出現(xiàn)血中ACTH（促腎上腺皮質激素）濃度的急劇增高和糖皮質激素的大量分泌。 作用：糖皮質激素對機體抵抗有害刺激、維持生存是必需的。“應急反應”：當機體受到有害刺激時，交感-腎上腺髓質系統(tǒng)的活動也大大增強。 作用：此時神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性、心臟的活動、血流的速度和糖原的分解等均明顯提高，有利于動員機體潛在的力量以應付環(huán)境的劇變。,,應激與應急的區(qū)別：相同點：刺激是相同的不同點：前者是下丘腦-垂體-腎上腺皮

10、質系統(tǒng)活動的增強，后者是交感腎上腺髓質系統(tǒng)活動的增強。,(二)腎上腺髓質,腎上腺髓質能分泌和貯存腎上腺素和去甲腎上腺素，二者都是兒茶酚的單胺類化合物，故統(tǒng)稱兒茶酚胺。髓質中腎上腺素與去甲腎上腺素的比例約為4:1。,,四、胰島,胰島分泌胰島素和胰高血糖素。 胰島素於1965年我國首先人工合成。(一)胰島素 胰島素的生理作用 (1)促進糖利用，并使葡萄糖合成糖原和轉變?yōu)橹?，另一方面抑制糖原分解和糖的異生，降低?/p>

11、糖； (2)促進脂肪合成與貯存，抑制脂肪分解； (3)促進細胞對氨基酸的攝取和蛋白質合成、抑制蛋白質分解； (4)促進機體生長(需與GH共同作用時效果才明顯）,(二)胰高血糖素,胰高血糖素的作用 1.糖代謝：具有很強的促進糖原分解和糖異生的作用，使血糖明顯升高。 促進糖原分解；促進糖異生是通過加快氨基酸進入肝細胞，并激活與糖異生有關的酶系實現(xiàn)的。 2.脂肪代謝：激活脂肪酶，促進脂肪分解；加

12、強脂肪酸氧化，酮體生成增多。 3.蛋白質代謝：促進氨基酸轉運入肝細胞，為糖異生提供原料；抑制蛋白質合成。 4.其他：促進胰島素、胰生長抑素的分泌；增強心肌收縮力。,五、甲狀旁腺,甲狀旁腺激素的作用(1) 促進骨鈣入血，升高血鈣(2)促進腎小管重吸收鈣(3)促進1,25-二羥維生素D3生成，升高血鈣,六、性腺,(一)睪酮的生理作用 1.促進男性附性器官的發(fā)育和副性征的出現(xiàn)2.促進體內蛋白質合成 (二)雌激素的生理作用

13、 1.促進女性附性器官的發(fā)育相副性征的出現(xiàn) 2.對代謝的影響 雌激素可影響鈣磷代謝，刺激成骨細胞的活動，有利于水和鈉在體內保留，促進肌肉蛋白質的合成，故對青春期發(fā)育與成長起重要的促進作用。,第三節(jié) 運動與內分泌,二、運動對胰島腺分泌活動的影響,三、運動對腎上腺分泌活動的影響,四、運動對性腺分泌活動的影響,五、運動對垂體分泌活動的影響,一、運動對甲狀腺分泌活動的影響,根據(jù)運動時激素分泌的快慢，分為三類,（1）快反應激素：如腎上

14、腺素、去甲腎上腺素、皮質醇等。（2）中間反應激素：如甲狀腺素、醛固酮等。（3）慢反應激素：如胰島素、胰高血糖素、生長激素等。,一、運動對甲狀腺分泌活動的影響,1．急性運動后甲狀腺素的變化大多數(shù)研究表明，急性運動后甲狀腺素濃度增加。特蘊格（Terjung，1971)發(fā)現(xiàn)未經(jīng)訓練的受試者以60％VO2max強度運動后T4明顯增加；麥勒威爾(Melivier，1981)也報道，無訓練史受試者以50％V02max強度運動后T4明顯增加

15、，對運動員的研究也表明急性運動后甲狀腺素增多。,(一)運動對甲狀腺素分泌機能的影響,,運動中甲狀腺素適當增高，有助于能量物質的分解，供給肌肉更多的能量。也有研究結果不盡相同。有人發(fā)現(xiàn)急性運動后甲狀腺素濃度不變。麥勒威爾(Melivier，1981)發(fā)現(xiàn)9名男受試者37公里急行軍后甲狀腺素濃度明顯變化?？赡芘c實驗時的取樣時間、受試者機能狀況、飲食情況等多種因素不同有關。,,2.長期運動訓練對甲狀腺素分泌的影響實驗表明，長期的運動訓

16、練對甲狀腺的分泌活動影響不大。伯登(Boyden，1985)讓17名女性受試者訓練了13.5個月，測定了訓練前、中、后期的甲狀腺素，發(fā)現(xiàn)訓練期間甲狀腺素濃度有波動。在中期有所下降，但到后期又恢復到前期水平。,二、運動對胰島腺分泌活動的影響,運動可以使體內胰島素水平下降，且降低程度與運動強度、運動時間相關。享特爾(Hunter，1968)發(fā)現(xiàn)受試者以6.4公里/小時速度在跑臺上運動時，前30分鐘血中胰島素無明顯改變，1小時后顯著下降，

17、2小時后水平更低。而受試者以85～90VO2max強度運動時，開始的10分鐘內胰島素濃度稍有提高，以后其水平不斷下降。運動結束后需要1小時或更多時間，血漿胰島素才可能恢復到運動前水平。,運動中胰島素水平適當降低具有的生物學意義,可以促使肝糖元分解的激素的作用占優(yōu)勢地位，維持血糖水平?？梢种七\動肌、肝臟、脂肪組織從血中攝取葡萄糖。這樣，一方面防止血糖下降；另一方面抑制運動肌和其它組織中糖元、脂肪的再合成，有利于運動肌組織中糖元和脂肪

18、的分解，促進糖、脂肪的利用。,三、運動對腎上腺分泌活動的影響,腎上腺是位于腎臟上端的三角形扁平體，包括內外兩層。外層顏色淡白稱為皮質，分泌腎上腺皮質素；內層顏色較深稱為髓質，分泌腎上腺髓質素。(一)運動對腎上腺皮質素分泌的影響腎上腺皮質素可分為鹽皮質激素、糖皮質激素、性激素三種。腎上腺皮質機能衰退的人肌肉無力，易疲勞。運動員比一般人腎上腺皮質機能強。但過量的運動訓練造成腎上腺皮質下降后體力也明顯下降。,運動后糖皮質素的變化及意義

19、,小強度運動時糖皮質激素變化不大，劇烈運動時分泌水平明顯升高；力竭性運動后糖皮質激素呈下降趨勢?？祭麪?Cornill，1965)讓受試者進行時間為50分鐘的大強度力竭性運動，發(fā)現(xiàn)隨運動時間的延長血漿糖皮質激素逐漸降低。劇烈運動時糖皮質激素分泌增加有助于能量分解與利用，提高運動員應激水平。而過度運動后水平下降是“機體對能源致命性消耗所表現(xiàn)的一種防御性反應”。,(三)運動對腎上腺髓質素分泌的影響,運動中兒茶酚胺含量適當增多時，運動員可

20、以獲得好的成績。但含量過多時，則會使運動員產(chǎn)生不良的精神反應，如恐慌、激動、缺乏自信心等，比賽時不易取得好成績。對射箭、籃球、冰球、體操等運動員進行了研究，發(fā)現(xiàn)賽前這些運動員血腎上腺素含量明顯增加時，比賽均遭失敗。,,運動中兒茶酚胺的分泌量是增加的，且增加程度與運動強度高度相關。運動員以65％V02max強度運動時，腎上腺素和去甲腎上腺素增加，其中后者增加最明顯。弗蘭茨(Franz)讓十名馬拉松運動員進行40分鐘心率在150次／分

21、的自行車運動。發(fā)現(xiàn)去甲腎上腺素和腎上腺素在40分鐘時達到了峰值。運動中兒茶酚胺含量適量增高可以提高心血管系統(tǒng)的機能，調節(jié)血液的重新分配，促進肝糖元和脂肪的分解，有利于肌肉運動的順利進行。,四、運動對性腺分泌活動的影響,(一)運動對雄激素分泌活動的影響一般清晨血清睪酮水平最高，夜間最低；秋末冬初較高，春季較低。男性血睪酮　10-45nmol/L（400-800ng/dl）女性血睪酮　約為男子的1/10,1．中等強度、短時間的運動對

22、睪酮分泌的影響,大多數(shù)研究表明，中等強度、持續(xù)時間不長的運動可使睪酮明顯升高。薩頓(Sutton，1973)測試了29名世界的游泳運動員800米游泳后的血漿總睪酮，發(fā)現(xiàn)水平明顯增高。弗爾曼(Fellmann)讓受試者以85％VO2max強度蹬功率自行車，1小時，也發(fā)現(xiàn)睪酮顯著升高。睪酮分泌的升高有助于脂肪分解，使運動員保持良好的競技狀態(tài)。,,中等強度、短時間運動使血漿睪酮升高的機制可能與兒茶酚胺的作用，及腎上腺皮質雄激素分泌量增多

23、有關。貝蒂(Bette，1987)發(fā)現(xiàn)訓練水平較高的男子馬拉松運動員以75％V02max強度蹬功率自行車2小時后，血漿睪酮明顯增加，但LH、FSH沒有變化。其它實驗結果也與此相同。由此可見，運動后睪酮的增加，并非下丘腦—腺垂體—睪丸軸興奮性加強的結果，可能是腎上腺皮質網(wǎng)狀帶分泌活動增強所致。,2．長時間的力竭性運動對睪酮分泌的影響,長時間力竭性運動可以使血漿雄激素濃度降低。魏爾曼林(Vermelen，1973)等發(fā)現(xiàn)長時間力竭性的登

24、山、馬拉松跑后血漿睪酮明顯降低。歐陽孝(1987)報告，舉重運動員在大運動負荷訓練及舉重比賽后，血漿睪酮下降十分明顯。,,長時間力竭性運動使血漿睪酮降低與下丘腦－腺垂體－性腺軸的分泌活動受到抑制有關。因為劇烈運動時睪酮水平增高，但長時間的增高，又可通過負反饋的調節(jié)作用使下丘腦的GnRH（促性腺激素釋放激素）和垂體激素的分泌受到抑制。實驗表明，馬拉松運動員訓練后GnRH生成量減少，LH水平下降，最后導致血漿睪酮水平的下降。,3．運動訓

25、練對運動員安靜狀態(tài)下睪酮水平的影響,周東波(1987)發(fā)現(xiàn)，男運動員血清睪酮值為833.18±417.17ng／dl，顯著高于正常普通人(523ng/d1)。女運動員血清睪酮值為69.19±35.74ng/dl，也比普通女性高。王乃禎(1989)發(fā)現(xiàn)，男女少年運動員的血清睪酮值也顯著高于對照組。劉長偉(1989) 發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀足球運動員的唾液睪酮值最高，其次是業(yè)余隊員，均高于普通人。全治非(1990)的報告也表明，

26、青少年運動員的血清睪酮值顯著高于一般學生。安靜狀態(tài)下運動員體內的睪酮值是高于正常人的。安靜狀態(tài)下運動員的睪酮值高于常人是遺傳所致，還是由于訓練造成的，這有待于進一步研究。,五、運動對垂體分泌活動的影響－－運動對生長素分泌的影響,1.短時間、中等強度運動的影響在短時間中等強度負荷時，生長素的變化與受試者機能情況有關。適應者血漿生長素含量不變，而不適應者血漿生長素升高。賽特恩(Sutton)報告，以40％PWC170強度蹬功率自行