人体生理学体育专业课件09肌肉活动的激素调节.docVIP

第九章肌肉活动的激素调节 内容提要本章主要介绍激素的概念、作用原理、分泌调节以及对代谢 的调控和在运动中的反应及适应。 第一节 概 述 一、内分泌腺和激素 二、激素的生理作用 三、激素的作用原理 四、激素的作用特点 五、激素分泌的调节 六、肌肉活动时的激素反应 一、内分泌腺和激素 内分泌腺定义： 人体有些腺体或细胞能分泌一些生物活性物质,这些分泌物直接进入血液或淋巴，经过 血液循环，作用于身体其他部位的器官、组织调节它们的活动，这种腺体叫内分泌腺。 主要内分泌腺有甲状腺、甲状旁腺、胰岛、肾上腺、脑垂体和性腺。 激素定义 由内分泌腺分泌的活性物质叫激素。 被某一激素作用的器官、组织或胞称为该激素的靶器官、靶组织或靶细胞。 激素分为四类： 肽类和蛋白质类激素 固醇类激素 氨基酸衍生物（胺类） 脂肪酸衍生物 二、激素的生理作用： (1)调节蛋白质、糖、脂肪和水盐代谢为生理活动提供能量； (2)促进细胞的分裂和分化，控制各组织、器官的生长发育； (3)影响中枢神经和植物性神经系统的发育及其活动； (4)促进生殖器官的发育及成熟，调节 生殖过程； (5)与神经系统密切配合，提高机体对环境条件适应能力。 三、激素的作用原理 -两种基本类型 （一）含氮激素作用原理第二信使学说 (二) 类固醇激素的作用原理基因表达学说 （一）含氮激素作用原理第二信使学说 含氮激素作用机制示意图 含氮激素对靶细胞的作用 腺细胞分泌 肌细胞收缩与舒张 神经细胞出现电位变化 细胞膜通透性改变 细胞分裂与分化以 及各种酶反应等 (二)类固醇激素的作用原理基因表达学说 固醇类激素是脂溶性的，故可以通过细胞膜而进入胞浆。 在胞浆内与特定的受体蛋白质结合 成激素受体复合物。 激素受体复合物经核膜进入细胞核，激活特异的基因，进而生成相应的 信使核糖核酸(mRNA)。 mRNA透出核膜，进入胞浆，诱导或减少新蛋白质的生成。 通过新蛋白 质(主要是酶)而完成激素的生理效应。 类固醇激素作用原理示意图 四、激素的作用特点 （一）特异性 （二）无始动作用 （三）高效性 五、激素分泌的调节 （一）反馈调节 - 激素作用于靶细胞引起特定的生理效应 （二）非反馈调节 - 神经系统对激素分泌的调节 糖皮质激素分泌的调节示意图 （实线表示促进 点线表示抑制 ） 肾上腺髓质激素生物合成示意图 六、肌肉活动时的激素反应 运动期间肾素-血管紧张素-醛固酮系统的变化 （一）快反应类激素 在运动开始后即刻，血浆中该类激素即明显升高，并在短时间内达到峰值。 如肾上腺素、去甲肾上腺素等。 （二）中间反应类激素 运动开始后，血浆中该类激素缓慢、平稳地升高，并在几分钟内达到峰值。 如甲状腺素等。 （三）慢反应类激素 运动开始后血浆中该类激素并不立即出现变化，当运动到30-40min时才缓慢升高，在更 晚的时间才达到峰值。 如生长激素、胰高血糖素和胰岛素。 第二节 激素与运动 一、肾上腺髓质激素与运动 肾上腺髓质分泌的激素有去甲肾上腺(Nad)和肾上腺素(Ad)，它们都是儿茶酚胺类的化合物，故总称为儿茶酚胺。 （一）儿茶酚胺的生理作用 1.对心血管的作用 2.对内脏平滑肌的作用 3.对骨骼肌的作用 4.对代谢的作用 5.对神经系统的作用 儿茶酚胺在基础代谢中的作用 （二）儿茶酚胺在“应急”反应中的作用 “应急”定义： 在情绪激动、疼痛、创伤、缺 氧、寒冷、剧烈肌肉运动等紧急情况的刺激下，儿茶酚胺的分泌剧增，有利于机体与环境作斗争 ，以渡过紧急状态。这种生理过程被称为应急反应。 “应急”反应作用机制 提高中枢神经系统的兴奋性，有利于机体保持警觉状态外，主要是增强循 环功能，促进分解代谢，以增加心肌和骨骼肌的血液和能量供应。 使机体能够提前做好立即行动(战斗或逃跑)的准备反应，在机体应付环境突变中 有重要的生物学意义。 （三）运动时儿茶酚胺的反应和适应 反应： 运动时，儿茶酚胺的释放与运动强度及持续时间有关 中等强度运动对血中儿茶酚胺浓度没有影响或影响很小 当运动强度上升到 50-70%最大吸氧量水平时，血中的儿茶酚胺明显地增加 不同强度运动时血中儿茶酚胺变化 适应： 耐力训练可使运动时儿茶酚胺的释放幅度减小。 训练后，受试者在进行定量负荷时血中儿茶 酚胺减少。 训练期间血浆儿茶酚胺的变化 二、肾上腺皮质激素与运动 肾上腺皮质主要分泌两类激素： 盐皮质激素 糖皮质激素 （一）糖皮质激素对物质代谢的作用 糖皮质激素对代谢有着深刻的影响，特别是以维持体内糖代谢的正常进行，对保持血糖浓度相对稳定起重要作用。 可的松对维持糖的作用 糖皮质激素具体作用： 可通过增强肝内有关酶类的活性使糖的异生加强，抑制许多肝外组织对葡萄糖的利用，使肝糖原和血糖增高。 促进肝外组织中蛋白质的分解，增加 血液和肝脏中的氨基酸含量。 促进脂肪组织中脂肪分解增加血液中游离脂肪酸的含量。 （二）糖皮质激素在“应激”反应中的作用 定义： 机体遇到意外刺激，如感染、中毒创伤、缺氧、高温、冷冻以及进行剧烈运动时，会产 生一种非特异性的全身性综合反应，以增强机体对这些不利因素的耐受力，减轻对人体的损害。把这种增强抵抗力的适应性变化叫做应激。 机制： 下丘脑、腺垂体、肾上腺皮质系统功能活动的增强是应激反应的主要环节。 应激时，在腺垂体分泌的促肾上腺皮质激素作用下，糖皮质激素的分泌急剧增加。 应激反应与应急反应的关系： 应激反应与应急反应相辅相成， 共同维持机体对包括进行剧烈运动在内的紧急状况的适应能力。 交感肾上腺系统和 糖皮质激素对剧烈运动时的人体功能能力的动员和体内稳态的维持具有重要意义。 下丘脑垂体肾上腺 皮质轴对应激产生反应 （三）糖皮质激素对运动的反应和适应 糖皮质激素对运动的反应： 轻度和中等强度运动时糖皮质激素的反应文献报告不一致。 在长时间大强度运动时，血浆中的糖皮质激素的浓度和尿中游离的糖皮质激素分泌率都增加。 运动引起的糖皮质激素的增加可持续到运动后3h。 糖皮质激素的增加可促使肌肉中蛋白质的水解和加速肝中的糖原异生作用，从而促进运动后糖原的补偿。 糖皮质激素对运动的适应： 动物实验表明，经3-4周训练后，安静时和运动后，实验动物血浆中糖皮质激素均增加， 但训练6周后，在完成同样的负荷时，糖皮质激素分泌量逐渐下降。 训练对人安静时和 运动后血浆中糖皮质激素的影响仍不很清楚。 三、其它激素在运动中的反应和适应 （一）胰岛素 （二）胰高血糖素 （三）生长激素 （四）甲状腺素 （五）雄性激素 （一）胰岛素 胰岛是胰腺的内分泌部分。人体胰岛细胞分为两种：一是细胞，分泌胰岛素；二是细胞 ，分泌胰高血糖素。 胰岛素是促进合成代谢的激素，促进机体内代谢性营养物质以不同形式贮存。 胰岛素主要有以下三个方面： 促进外周组织对糖的利用，抑制糖的异生，使血糖降低； 促进脂肪合成，抑制脂肪分解； 促进蛋白质合成，抑制蛋白质分解。 反应： 运动时，伴随着血糖水平的下降及肾上腺素的增加，胰岛素的分泌下降。 不同强度运动期间血浆胰岛素的变化 不同持续时间运动期间血浆胰岛素变化 反应机制： 胰岛素分泌的下降，使不活动组织对血糖的摄取量减至最低程度，节约血糖以供参与活动的肌肉与 脑组织利用。 胰岛素分泌的下降，也促进脂肪水解成脂肪酸，以供活动的和不活动的组织做 同样的利用，而节约糖原的消耗。 适应： 在长期训练的影响下，胰岛素对运动的适应，表现为减弱运动时激素的反应。 在同样的运动 情况下，有训练者的胰岛素反应较无训练者低，即有训练者运动时胰岛素分泌的下降较无训 练者少。 （二）胰高血糖素 胰高血糖素是一种促进分解代谢的激素 训练对运动期间血糖水平的影响 运动反应： 运动时，胰高血糖素的分泌随血糖浓度的下降而增加。 胰高血糖素在运动时的增加可维持血糖水平，保证中枢神经系统的营养供应，有加强心肌收缩力、增加心输出量的作用。 训练适应： 在相同的相对运动负荷下，经过很少几周的耐力训练，运动引起的胰高血糖素含量增高 的幅度就会大大降低。 胰高血糖素反应的减弱推迟肝糖原排空的作用，亦即推迟衰竭的到来，增加对运动的耐久能力。 （三）生长激素 生长激素由腺垂体分泌。 生长激素作用于全身细胞、组织，可以增加细胞的体积和数量，促进机体生长。 幼年时生长激素若分泌不足，则成长后身材矮小，但智力正常，称侏儒症。 幼年时若分泌过多，则全身过度增长，可长成巨人，称巨人症。 生长素对代谢有重要作用： 促进蛋白质的合成，并减少蛋白质的分解，这是促进细胞增殖的基础； 生长素可促进脂肪分解氧化放能，减少糖的利用，使血糖升高。 运动的反应与适应： 研究表明，进行持续运动(强度为50%VO2max)或间歇运动(强度为持续运动的2倍，运 动1min，休息1min)，发现运动开始后15min，生长素的释放增加。 训练可引起进行同样负荷运动时的生长激素分泌幅度的下降。 运动强度对运动期间血浆生长激素的影响 （四）甲状腺素 甲状腺素是甲状腺分泌的激素。 甲状腺素是机体生长发育和成熟所 必需的，特别是对神经系统的发育分化和骨的生长影响最大。 幼儿时期，若甲状腺功能低下 ，成长后不仅身材矮小，而且脑发育障碍，智力低下，称为“呆小症”。 甲状腺素的主要功能-调节新陈代谢和维持机体的正常发育 加速糖的氧化利用，促进葡萄糖的吸收和肝糖原的分解。 使脂肪的分 解氧化作用加强。 正常生理情况下，甲状腺素还可促进蛋白质的合成。 研究发现，运动时，总的甲状腺素浓度无变化，但游离的甲状腺素增高约35%。 （五）雄性激素 雄性激素是由睾丸间质细胞产生的一类激素，其中活性最强的是睾丸酮。 雄性激素的主要作用：刺激男性性征的出现，青春期男子出现的性征，以及外生殖器官与内 生殖器官(即精囊、前列腺等)的发育与成熟，都是在睾丸酮刺激下产生的。 雄性激素（睾丸酮）对代谢的作用： 促进蛋白质的合成，特别是肌肉的蛋白 质合成。青春期男性的力量开始明显高于女性。 使骨骺融合过程增快，具有促长骨成长的作用 ，有时反因促使骺板过早融合，而使个体矮小。 睾丸酮可能对运动中肌糖原超量恢复有一定作用。动物实验发现，去势雄鼠注射雄性激素后，肌糖的含量增高。 睾酮释放的控制 （四）甲状腺素 运动反应： 短时间剧烈运动时，血浆中睾丸酮的含量升高 长时间运动中，血 浆睾丸酮却无明显变化 反应机制： 有些学者认为，运动时血浆睾丸酮含量升高，是由于血液浓缩所致 的假象； 也有人认为，是睾丸酮在肝中降解减少所致； 一般认为，运动中血浆睾丸酮浓度可 能稍有增大，运动结束后血浆睾丸酮很快恢复到安静状态水平。 复习思考题 1.名词解释：内分泌 激素 靶细胞 应急反应 应激 2.激素的生理功能主要体现在哪些方面 3.分析交感肾上腺系统在运动中的作用。 4.糖皮质