运动生理学内分泌课件

第五章内分泌与运动 第一节内分泌概论 第二节主要内分泌腺及其作用 第三节激素分泌的调控 第一节内分泌概论 一 内分泌与内分泌腺内分泌系统是由内分泌腺和分散存在于某些组织器官中的内分泌细胞组成的一个体内信息传递系统 它与神经系统密切联系 相互配合 共同调节机体的各种功能活动 维持内环境的相对稳定 机体重要的内分泌腺有脑垂体 甲状腺 甲状旁腺 胰岛 肾上腺和性腺等 内分泌腺分泌生物活性物质 称激素 激素 概念 由内分泌腺或散在的内分泌细胞分泌的 具有高效能生物活性物质 称为激素 一 激素的分类1 非类固醇激素 1 蛋白质 肽类 激素 胰岛素 降钙素 2 氨基酸 胺类 激素 肾上腺素 去甲肾上腺素和甲状腺激素 2 类固醇激素由肾上腺皮质和性腺分泌的激素 如皮质醇 醛固酮 雌激素 孕激素 雄激素等 二 激素作用的一般特征 1 生物信息传递激素只是将信息传递给靶细胞 调节其固有的生理生化反应 将激素称为 第一信使 2 相对特异性激素与组织细胞是广泛接触特异作用 关键取决于靶细胞的特异受体 3 高效能生物放大如l毫克的甲状腺激素可使机体增加产热量约4200000J 焦耳 4 相互作用 协同与拮抗生长素 血糖 糖皮质激素胰岛素 血糖 胰高血糖素 三 激素的作用机制 一 激素作用的专门性激素通过与受体结合才能发挥作用 每一种激素只能与一种受体结合 而每一种受体也只能与一种激素结合 这就决定了两者作用的高度特异性 二 激素受体及其特性 1 细胞膜受体 2 细胞内受体 非类固醇激素不能溶于脂肪 难于穿过细胞膜 双层脂质膜 故其受体一般均处于细胞膜 类固醇激素由于可溶于脂肪 故其极易穿过细胞膜进入膜内 因此 这些激素的受体绝大部分处于细胞质 个别的处于细胞核 如甲状腺激素 三 激素作用机制与过程 1 非类固醇激素的作用机制与过程 神经递质 激素等 第一信使 激活cAMP依赖的蛋白激酶 激素 受体复合物 激活腺苷酸环化酶 AC ATP 细胞内生物效应 cAMP 第二信使 2 类固醇激素的作用机制与过程 复合物结合在染色质的特异位点上 H R复合物与核内受体结合 与胞浆受体结合 H R复合物 第二节主要内分泌腺及其作用 一 下丘脑与垂体 一 腺垂体分泌的激素及其生理作用 1 生长激素 GH 1 促进生长发育分泌异常所致疾病 幼年时期缺乏 侏儒症 幼年时期过多 巨人症 成年后过多 肢端肥大症 2 促进物质代谢 蛋白质 促进蛋白质的合成 脂肪 促进脂肪分解 2 催乳素3 促甲状腺素 TSH 4 促肾上腺皮质激素 ACTH 5 促性腺激素6 促黑 素细胞 激素 三 神经垂体分泌的激素及其生理作用 1 升压素其作用是使全身微动脉和毛细血管前括约肌收缩 升高血压 2 催产素催产素有促进子宫收缩和排乳两种作用 但以排乳为主 在分娩及哺乳时才发挥生理效应 二 甲状腺 一 甲状腺激素的生理作用1 对代谢的影响促进体内糖和脂肪的分解 生理剂量能促进蛋白质的合成 大剂量时则促进蛋白质的分解甲亢 消瘦无力 尿氮 尿钙增加 提高能量代谢水平 增加组织的耗氧量和产热量 基础代谢率 BMR 升高 甲亢 怕热易出汗 BMR 超过正常值50 100 2 对生长发育的影响 影响脑和长骨的生长发育 幼儿分泌 呆小病3 对神经系统的影响提高中枢神经系统的兴奋性 甲亢 烦躁不安 多言多动 喜怒无常 失眠多梦等症状 4 对心血管系统的影响心搏加快 加强 心输出量增大 外用血管扩张 甲亢 病人可因心脏做功量增加而出现心肌肥大 最后可导致充血性心力衰竭 三 肾上腺 一 肾上腺皮质肾上腺皮质分泌糖皮质激素和盐皮质激素等 糖皮质激素的生理作用 1 对物质代谢的作用 2 在 应激反应 中的作用 应激反应 当机体突然受到创伤 手术 冷冻 饥饿 疼痛 感染 惊恐和剧烈运动等不同的刺激时 均可出现血中ACTH 促肾上腺皮质激素 浓度的急剧增高和糖皮质激素的大量分泌 作用 糖皮质激素对机体抵抗有害刺激 维持生存是必需的 应急反应 当机体受到有害刺激时 交感 肾上腺髓质系统的活动也大大增强 作用 此时神经系统的兴奋性 心脏的活动 血流的速度和糖原的分解等均明显提高 有利于动员机体潜在的力量以应付环境的剧变 应激与应急的区别 相同点 刺激是相同的不同点 前者是下丘脑 垂体 肾上腺皮质系统活动的增强 后者是交感肾上腺髓质系统活动的增强 二 肾上腺髓质 肾上腺髓质能分泌和贮存肾上腺素和去甲肾上腺素 二者都是儿茶酚的单胺类化合物 故统称儿茶酚胺 髓质中肾上腺素与去甲肾上腺素的比例约为4 1 四 胰岛 胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素 胰岛素於1965年我国首先人工合成 一 胰岛素胰岛素的生理作用 1 促进糖利用 并使葡萄糖合成糖原和转变为脂肪 另一方面抑制糖原分解和糖的异生 降低血糖 2 促进脂肪合成与贮存 抑制脂肪分解 3 促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质合成 抑制蛋白质分解 4 促进机体生长 需与GH共同作用时效果才明显 二 胰高血糖素 胰高血糖素的作用1 糖代谢 具有很强的促进糖原分解和糖异生的作用 使血糖明显升高 促进糖原分解 促进糖异生是通过加快氨基酸进入肝细胞 并激活与糖异生有关的酶系实现的 2 脂肪代谢 激活脂肪酶 促进脂肪分解 加强脂肪酸氧化 酮体生成增多 3 蛋白质代谢 促进氨基酸转运入肝细胞 为糖异生提供原料 抑制蛋白质合成 4 其他 促进胰岛素 胰生长抑素的分泌 增强心肌收缩力 五 甲状旁腺 甲状旁腺激素的作用 1 促进骨钙入血 升高血钙 2 促进肾小管重吸收钙 3 促进1 25 二羟维生素D3生成 升高血钙 六 性腺 一 睾酮的生理作用1 促进男性附性器官的发育和副性征的出现2 促进体内蛋白质合成 二 雌激素的生理作用1 促进女性附性器官的发育相副性征的出现2 对代谢的影响雌激素可影响钙磷代谢 刺激成骨细胞的活动 有利于水和钠在体内保留 促进肌肉蛋白质的合成 故对青春期发育与成长起重要的促进作用 第三节运动与内分泌 二 运动对胰岛腺分泌活动的影响 三 运动对肾上腺分泌活动的影响 四 运动对性腺分泌活动的影响 五 运动对垂体分泌活动的影响 一 运动对甲状腺分泌活动的影响 根据运动时激素分泌的快慢 分为三类 1 快反应激素 如肾上腺素 去甲肾上腺素 皮质醇等 2 中间反应激素 如甲状腺素 醛固酮等 3 慢反应激素 如胰岛素 胰高血糖素 生长激素等 一 运动对甲状腺分泌活动的影响 1 急性运动后甲状腺素的变化大多数研究表明 急性运动后甲状腺素浓度增加 特蕴格 Terjung 1971 发现未经训练的受试者以60 VO2max强度运动后T4明显增加 麦勒威尔 Melivier 1981 也报道 无训练史受试者以50 V02max强度运动后T4明显增加 对运动员的研究也表明急性运动后甲状腺素增多 一 运动对甲状腺素分泌机能的影响 运动中甲状腺素适当增高 有助于能量物质的分解 供给肌肉更多的能量 也有研究结果不尽相同 有人发现急性运动后甲状腺素浓度不变 麦勒威尔 Melivier 1981 发现9名男受试者37公里急行军后甲状腺素浓度明显变化 可能与实验时的取样时间 受试者机能状况 饮食情况等多种因素不同有关 2 长期运动训练对甲状腺素分泌的影响实验表明 长期的运动训练对甲状腺的分泌活动影响不大 伯登 Boyden 1985 让17名女性受试者训练了13 5个月 测定了训练前 中 后期的甲状腺素 发现训练期间甲状腺素浓度有波动 在中期有所下降 但到后期又恢复到前期水平 二 运动对胰岛腺分泌活动的影响 运动可以使体内胰岛素水平下降 且降低程度与运动强度 运动时间相关 享特尔 Hunter 1968 发现受试者以6 4公里 小时速度在跑台上运动时 前30分钟血中胰岛素无明显改变 1小时后显著下降 2小时后水平更低 而受试者以85 90VO2max强度运动时 开始的10分钟内胰岛素浓度稍有提高 以后其水平不断下降 运动结束后需要1小时或更多时间 血浆胰岛素才可能恢复到运动前水平 运动中胰岛素水平适当降低具有的生物学意义 可以促使肝糖元分解的激素的作用占优势地位 维持血糖水平 可抑制运动肌 肝脏 脂肪组织从血中摄取葡萄糖 这样 一方面防止血糖下降 另一方面抑制运动肌和其它组织中糖元 脂肪的再合成 有利于运动肌组织中糖元和脂肪的分解 促进糖 脂肪的利用 三 运动对肾上腺分泌活动的影响 肾上腺是位于肾脏上端的三角形扁平体 包括内外两层 外层颜色淡白称为皮质 分泌肾上腺皮质素 内层颜色较深称为髓质 分泌肾上腺髓质素 一 运动对肾上腺皮质素分泌的影响肾上腺皮质素可分为盐皮质激素 糖皮质激素 性激素三种 肾上腺皮质机能衰退的人肌肉无力 易疲劳 运动员比一般人肾上腺皮质机能强 但过量的运动训练造成肾上腺皮质下降后体力也明显下降 运动后糖皮质素的变化及意义 小强度运动时糖皮质激素变化不大 剧烈运动时分泌水平明显升高 力竭性运动后糖皮质激素呈下降趋势 考利尔 Cornill 1965 让受试者进行时间为50分钟的大强度力竭性运动 发现随运动时间的延长血浆糖皮质激素逐渐降低 剧烈运动时糖皮质激素分泌增加有助于能量分解与利用 提高运动员应激水平 而过度运动后水平下降是 机体对能源致命性消耗所表现的一种防御性反应 三 运动对肾上腺髓质素分泌的影响 运动中儿茶酚胺含量适当增多时 运动员可以获得好的成绩 但含量过多时 则会使运动员产生不良的精神反应 如恐慌 激动 缺乏自信心等 比赛时不易取得好成绩 对射箭 篮球 冰球 体操等运动员进行了研究 发现赛前这些运动员血肾上腺素含量明显增加时 比赛均遭失败 运动中儿茶酚胺的分泌量是增加的 且增加程度与运动强度高度相关 运动员以65 V02max强度运动时 肾上腺素和去甲肾上腺素增加 其中后者增加最明显 弗兰茨 Franz 让十名马拉松运动员进行40分钟心率在150次 分的自行车运动 发现去甲肾上腺素和肾上腺素在40分钟时达到了峰值 运动中儿茶酚胺含量适量增高可以提高心血管系统的机能 调节血液的重新分配 促进肝糖元和脂肪的分解 有利于肌肉运动的顺利进行 四 运动对性腺分泌活动的影响 一 运动对雄激素分泌活动的影响一般清晨血清睾酮水平最高 夜间最低 秋末冬初较高 春季较低 男性血睾酮10 45nmol L 400 800ng dl 女性血睾酮约为男子的1 10 1 中等强度 短时间的运动对睾酮分泌的影响 大多数研究表明 中等强度 持续时间不长的运动可使睾酮明显升高 萨顿 Sutton 1973 测试了29名世界的游泳运动员800米游泳后的血浆总睾酮 发现水平明显增高 弗尔曼 Fellmann 让受试者以85 VO2max强度蹬功率自行车 1小时 也发现睾酮显著升高 睾酮分泌的升高有助于脂肪分解 使运动员保持良好的竞技状态 中等强度 短时间运动使血浆睾酮升高的机制可能与儿茶酚胺的作用 及肾上腺皮质雄激素分泌量增多有关 贝蒂 Bette 1987 发现训练水平较高的男子马拉松运动员以75 V02max强度蹬功率自行车2小时后 血浆睾酮明显增加 但LH FSH没有变化 其它实验结果也与此相同 由此可见 运动后睾酮的增加 并非下丘脑 腺垂体 睾丸轴兴奋性加强的结果 可能是肾上腺皮质网状带分泌活动增强所致 2 长时间的力竭性运动对睾酮分泌的影响 长时间力竭性运动可以使血浆雄激素浓度降低 魏尔曼林 Vermelen 1973 等发现长时间力竭性的登山 马拉松跑后血浆睾酮明显降低 欧阳孝 1987 报告 举重运动员在大运动负荷训练及举重比赛后 血浆睾酮下降十分明显 长时间力竭性运动使血浆睾酮降低与下丘脑 腺垂体 性腺轴的分泌活动受到抑制有关 因为剧烈运动时睾酮水平增高 但长时间的增高 又可通过负反馈的调节作用使下丘脑的GnRH 促性腺激素释放激素 和垂体激素的分泌受到抑制 实验表明 马拉松运动员训练后GnRH生成量减少 LH水平下降 最后导致血浆睾酮水平的下降 3 运动训练对运动员安静状态下睾酮水平的影响 周东波 1987 发现 男运动员血清睾酮值为833 18 417 17ng dl 显著高于正常普通人 523ng d1 女运动员血清睾酮值为69 19 35 74ng dl 也比普通女性高 王乃祯 1989 发现 男女少年运动员的血清睾酮值也显著高于对照组 刘长伟 1989 发现优秀足球运动员的唾液睾酮值最高 其次是业余队员 均高于普通人 全治非 1990 的报告也表明 青少年运动员的血清睾酮值显著高于一般学生 安静状态下运动员体内的睾酮值是高于正常人的 安静状态下运动员的睾酮值高于常人是遗传所致 还是由于训练造成的 这有待于进一步研究 五 运动对垂体分泌活动的影响 运动对生长素分泌的影响 1 短时间 中等强度运动的影响在短时间中等强度负荷时 生长素的变化