运动的内分泌调节幻灯片.ppt

运动的内分泌调节第1页，共27页，编辑于2022年，星期三1第2页，共27页，编辑于2022年，星期三2內分泌系統內分泌系統神經系統（神經系統（nervous systemnervous system）與內分泌系統（）與內分泌系統（endocrine endocrine systemsystem）均以引發運動和管制運動的功能，惟兩者之間仍有）均以引發運動和管制運動的功能，惟兩者之間仍有些差異些差異神經系統的作用迅速，但不持久，且作用範圍較侷限；內分泌神經系統的作用迅速，但不持久，且作用範圍較侷限；內分泌系統的作用緩慢，但較持久，且作用範圍較廣泛系統的作用緩慢，但較持久，且作用範圍較廣泛人體的內分泌腺包括腦垂體、甲狀腺、副甲狀腺、腎上腺、人體的內分泌腺包括腦垂體、甲狀腺、副甲狀腺、腎上腺、胰臟、睪丸和卵巢胰臟、睪丸和卵巢內分泌腺釋出的激素（內分泌腺釋出的激素（hormonehormone）經血液運經某些特定的目）經血液運經某些特定的目標器官（標器官（target organstarget organs），作用於它們的接受器，因而達成），作用於它們的接受器，因而達成調節的功能調節的功能第3页，共27页，编辑于2022年，星期三3激素的分類激素的分類激素可因化學結構的不同，分為類固醇激素（激素可因化學結構的不同，分為類固醇激素（steroid steroid hormoneshormones）和非類固醇激素（）和非類固醇激素（nonsteroid hormonesnonsteroid hormones）兩種，）兩種，前者為膽固醇（前者為膽固醇（cholesterolcholesterol）的衍生物。）的衍生物。類固醇激素為脂溶性，易通過細胞膜，包括：類固醇激素為脂溶性，易通過細胞膜，包括：腎上腺皮質分泌的皮質酮（腎上腺皮質分泌的皮質酮（cortisolcortisol）和醛脂醇）和醛脂醇（aldosteronealdosterone）睪丸分泌的睪丸酮（睪丸分泌的睪丸酮（testosteronetestosterone）卵巢分泌的雌二醇（卵巢分泌的雌二醇（estrogenestrogen）和黃體酮（）和黃體酮（progesteroneprogesterone）類固醇激素的接受器位於細胞質或細胞核類固醇激素的接受器位於細胞質或細胞核第4页，共27页，编辑于2022年，星期三4第5页，共27页，编辑于2022年，星期三5激素的分類激素的分類（續）（續）非類固醇激素為水溶性，不易通過細胞膜，包括：非類固醇激素為水溶性，不易通過細胞膜，包括：甲狀腺分泌的甲狀腺素（甲狀腺分泌的甲狀腺素（thyroxinethyroxine）和三碘甲狀腺素）和三碘甲狀腺素（triodothyroninetriodothyronine），以及腎上腺髓質分泌的腎上腺素），以及腎上腺髓質分泌的腎上腺素（epinephrineepinephrine），皆屬於胺基酸。），皆屬於胺基酸。其餘的激素為胜肽或蛋白質其餘的激素為胜肽或蛋白質非類固醇激素的接受器位於細胞膜非類固醇激素的接受器位於細胞膜第6页，共27页，编辑于2022年，星期三6激素的功能激素的功能激素與接受器相互的關係，猶如激素與接受器相互的關係，猶如鑰匙之於鎖鑰匙之於鎖，一旦開啟將能觸，一旦開啟將能觸動以下的作用：動以下的作用：促進生化反應所需的酶之合成促進生化反應所需的酶之合成促進細胞生長和修補所需的結構性蛋白質之合成促進細胞生長和修補所需的結構性蛋白質之合成促進調節性蛋白質之合成促進調節性蛋白質之合成改變細胞膜對物質的通透性改變細胞膜對物質的通透性刺激細胞的分泌刺激細胞的分泌改變細胞的新陳代謝改變細胞的新陳代謝第7页，共27页，编辑于2022年，星期三7激素分泌的調節激素分泌的調節大多數激素的分泌皆經由負迴饋（大多數激素的分泌皆經由負迴饋（negative feedbacknegative feedback）的）的管制，亦即當調節目的已經達成，它的分泌將不再進一步管制，亦即當調節目的已經達成，它的分泌將不再進一步地增加，以維持內在環境的恆定（地增加，以維持內在環境的恆定（homeostasishomeostasis），），例如例如胰島素（胰島素（insulininsulin）和血糖的關係。）和血糖的關係。下調節（下調節（down-regulationdown-regulation）：當激素的分泌量增加時，目）：當激素的分泌量增加時，目標器官將會減少接受器的數目，以降低它對激素的敏感性。標器官將會減少接受器的數目，以降低它對激素的敏感性。第8页，共27页，编辑于2022年，星期三8與運動有關的激素與運動有關的激素1.1.抗利尿激素（抗利尿激素（antidiuretic hormone,ADHantidiuretic hormone,ADH）：）：為腦垂體後葉所分泌，其作用為藉增加腎臟集尿管對水分為腦垂體後葉所分泌，其作用為藉增加腎臟集尿管對水分的通透性（重吸收的通透性（重吸收）來保留體內的水分）來保留體內的水分避免運動時過度流汗導致的脫水避免運動時過度流汗導致的脫水當血液中的電解質（主要為當血液中的電解質（主要為NaNa+）濃度增加，將刺激下視）濃度增加，將刺激下視丘的滲透壓接受器（丘的滲透壓接受器（osmoreceptorsosmoreceptors），間接地促進），間接地促進ADHADH的的分泌。分泌。第9页，共27页，编辑于2022年，星期三9與運動有關的激素與運動有關的激素（續）（續）2.2.生長激素（生長激素（growth hormone,GHgrowth hormone,GH）：）：為腦垂體前葉所分泌，其作用為藉促進胺基酸之運送至為腦垂體前葉所分泌，其作用為藉促進胺基酸之運送至肌肉細胞，來增加其生長發育。肌肉細胞，來增加其生長發育。藉提升脂解酶的活性，增進脂肪的代謝。藉提升脂解酶的活性，增進脂肪的代謝。有氧運動可增加有氧運動可增加GHGH的分泌，且與運動強度有關。的分泌，且與運動強度有關。第10页，共27页，编辑于2022年，星期三10與運動有關的激素與運動有關的激素（續）（續）3.3.甲狀腺激素（甲狀腺激素（thyroid hormones,THthyroid hormones,TH）：）：包括甲狀腺素（包括甲狀腺素（thyroxine,T4thyroxine,T4）和三碘甲狀腺素）和三碘甲狀腺素（triiodothyronine,T3triiodothyronine,T3），可增加人體的基礎代謝率達），可增加人體的基礎代謝率達6060100100。其他的功能包括：蛋白質的同化作用其他的功能包括：蛋白質的同化作用，細胞粒腺體的數，細胞粒腺體的數目和大小目和大小，血糖（葡萄糖）的攝取，血糖（葡萄糖）的攝取，醣解和醣原新生，醣解和醣原新生，脂肪酸的游離，脂肪酸的游離運動時，腦垂體前葉將釋出甲狀腺素刺激素（運動時，腦垂體前葉將釋出甲狀腺素刺激素（thyroid-thyroid-stimulating hormone,TSHstimulating hormone,TSH），藉以增加），藉以增加THTH的分泌。的分泌。第11页，共27页，编辑于2022年，星期三11與運動有關的激素與運動有關的激素（續）（續）4.4.副甲狀腺素（副甲狀腺素（parathyroid hormone,PTHparathyroid hormone,PTH）：）：長期運動的結果可藉由長期運動的結果可藉由PTHPTH的作用，增加小腸對的作用，增加小腸對CaCa+2+2的的吸收，減少腎臟對吸收，減少腎臟對CaCa+2+2的排泄，以及刺激蝕骨細胞的排泄，以及刺激蝕骨細胞（osteoclastosteoclast）。）。以上的過程均有利於骨骼的重塑（以上的過程均有利於骨骼的重塑（remodelingremodeling）第12页，共27页，编辑于2022年，星期三12與運動有關的激素與運動有關的激素（續）（續）5.5.礦物皮質固酮（礦物皮質固酮（mineralocorticoidsmineralocorticoids）：）：為腎上腺皮質所分泌，其中最重要者為醛固酮為腎上腺皮質所分泌，其中最重要者為醛固酮（aldosteronealdosterone），其作用為維持細胞外液的電解質之平），其作用為維持細胞外液的電解質之平衡（衡（NaNa+和和K K+）。）。作用機制為腎臟對作用機制為腎臟對NaNa+和水的重吸收和水的重吸收，腎臟對，腎臟對K K+的排泄的排泄。當血液的容積減少（如出汗），將會利用刺激醛固酮的分當血液的容積減少（如出汗），將會利用刺激醛固酮的分泌。泌。第13页，共27页，编辑于2022年，星期三13與運動有關的激素與運動有關的激素（續）（續）6.6.醣皮質固酮（醣皮質固酮（glucocorticoidsglucocorticoids）：）：為腎上腺皮質所分泌，其中最重要者為氫皮質酮為腎上腺皮質所分泌，其中最重要者為氫皮質酮（hydrocortisonehydrocortisone），其作用為醣原新生作用），其作用為醣原新生作用，促進脂，促進脂肪酸的游離肪酸的游離，蛋白質的異化作用（釋出胺基酸），蛋白質的異化作用（釋出胺基酸），腎，腎上腺素引起的血管收縮上腺素引起的血管收縮。分泌過量將抑制骨骼的形成（造骨細胞分泌過量將抑制骨骼的形成（造骨細胞）和導致肌肉無力。）和導致肌肉無力。第14页，共27页，编辑于2022年，星期三14與運動有關的激素與運動有關的激素（續）（續）7.7.兒茶酚胺（兒茶酚胺（catecholaminescatecholamines）：）：為腎上腺髓質所分泌，包括腎上腺素為腎上腺髓質所分泌，包括腎上腺素（epinephrineepinephrine）和正腎上和正腎上腺素腺素（norepinephrinenorepinephrine），前者佔，前者佔8080，後者佔，後者佔2020，均與，均與打或跑反應打或跑反應（fight-or-flight responsefight-or-flight response）有關。）有關。它們的作用猶如刺激交感神經的結果，包括心跳率它們的作用猶如刺激交感神經的結果，包括心跳率，心肌收縮，心肌收縮力力，代謝率，代謝率，肌肉中的肝醣分解，肌肉中的肝醣分解，骨骼肌血流量，骨骼肌血流量（重新（重新分佈），脂肪分解分佈），脂肪分解，呼吸率，呼吸率。當運動強度超過最大耗氧量的當運動強度超過最大耗氧量的5050，血中正腎上腺素的濃度，血中正腎上腺素的濃度首先升高，俟強度續增至最大耗氧量的首先升高，俟強度續增至最大耗氧量的60607070，血中腎上腺，血中腎上腺素的濃度亦升高。素的濃度亦升高。運動停止後，血中正腎上腺素濃度的降低較腎上腺素為慢。運動停止後，血中正腎上腺素濃度的降低較腎上腺素為慢。第15页，共27页，编辑于2022年，星期三15與運動有關的激素與運動有關的激素（續）（續）8.8.胰島素（胰島素（insulininsulin）：）：為胰臟蘭氏小島（為胰臟蘭氏小島（islets of Langerhansislets of Langerhans）的）的細胞所分細胞所分泌，其作用主要為降低血糖的濃度。泌，其作用主要為降低血糖的濃度。作用機制為血糖（葡萄糖）進入肌肉細胞作用機制為血糖（葡萄糖）進入肌肉細胞，肝醣合成，肝醣合成，醣原新生作用醣原新生作用。當耐力性運動超過當耐力性運動超過3030分鐘，胰島素的分泌量將降低，此乃分鐘，胰島素的分泌量將降低，此乃胰島素接受器（胰島素接受器（insulin receptorinsulin receptor）的敏感性增加所致。）的敏感性增加所致。第16页，共27页，编辑于2022年，星期三16與運動有關的激素與運動有關的激素（續）（續）9.9.升糖激素（升糖激素（glucagonglucagon）：）：為胰臟蘭氏小島的為胰臟蘭氏小島的細胞所分泌，其作用為升高血糖的細胞所分泌，其作用為升高血糖的濃度。濃度。當血糖濃度降低至正常值以下（當血糖濃度降低至正常值以下（8080120120毫克毫克100100毫升血液），毫升血液），將刺激升糖激素的釋放；但受過運動訓練者的反應較緩慢。將刺激升糖激素的釋放；但受過運動訓練者的反應較緩慢。作用機制為肝醣分解作用機制為肝醣分解，醣原新生，醣原新生。第17页，共27页，编辑于2022年，星期三17與運動有關的激素與運動有關的激素（續）（續）10.10.睪丸固酮（睪丸固酮（testosteronetestosterone）：）：為睪丸中的萊氏細胞所分泌，促進蛋白質的同化作用為睪丸中的萊氏細胞所分泌，促進蛋白質的同化作用，骨骼肌的成長，骨骼肌的成長。促進骨骺板閉合，限制骨骼的生長。促進骨骺板閉合，限制骨骼的生長。為重量訓練所致的肌肉肥大（為重量訓練所致的肌肉肥大（hypertrophyhypertrophy）之必需物質，人）之必需物質，人工合成的睪丸固酮常為運動員所濫用。工合成的睪丸固酮常為運動員所濫用。第18页，共27页，编辑于2022年，星期三18運動時的能量代謝運動時的能量代謝持續性的運動必須藉醣類（初期）和脂肪（中期以後）的代謝持續性的運動必須藉醣類（初期）和脂肪（中期以後）的代謝來維持肌肉中來維持肌肉中ATPATP的蘊含量，激素調節之目的為確保血中葡萄的蘊含量，激素調節之目的為確保血中葡萄糖和脂肪酸的供應不虞匱乏。糖和脂肪酸的供應不虞匱乏。活動的肌肉必須依賴肝醣分解和糖原新生來獲得充足的血糖，活動的肌肉必須依賴肝醣分解和糖原新生來獲得充足的血糖，此過程需要升糖激素、腎上腺素、正腎上腺素、和醣皮質固酮此過程需要升糖激素、腎上腺素、正腎上腺素、和醣皮質固酮等四種激素參與調節。等四種激素參與調節。此外，活動肌肉的葡萄糖攝取，尚需胰島素的調節，使血糖此外，活動肌肉的葡萄糖攝取，尚需胰島素的調節，使血糖易於運送到肌肉細胞中進行醣解反應。易於運送到肌肉細胞中進行醣解反應。第19页，共27页，编辑于2022年，星期三19運動時的能量代謝運動時的能量代謝（續）（續）在持續運動的中期，醣類逐漸耗盡，必須開始動用脂肪為在持續運動的中期，醣類逐漸耗盡，必須開始動用脂肪為能量的來源，亦即當血糖降低或肌肉中的肝醣減少，激素能量的來源，亦即當血糖降低或肌肉中的肝醣減少，激素的作用將加速脂肪的分解和的作用將加速脂肪的分解和-氧化反應（脂肪酸轉變為氧化反應（脂肪酸轉變為乙醯輔酶乙醯輔酶A A）。）。三酸甘油脂（三酸甘油脂（triglyceridestriglycerides）之被脂解酶（）之被脂解酶（lipaselipase）水）水解為游離脂肪酸和甘油，此過程需要腎上腺素、正腎上解為游離脂肪酸和甘油，此過程需要腎上腺素、正腎上腺素、醣皮質固酮、和生長激素等四種激素的調節。腺素、醣皮質固酮、和生長激素等四種激素的調節。醣皮質固酮對脂肪代謝的作用最快，但十分短暫；之後由其醣皮質固酮對脂肪代謝的作用最快，但十分短暫；之後由其他的三種激素共同參與調節。他的三種激素共同參與調節。第20页，共27页，编辑于2022年，星期三20滲透與過濾滲透與過濾滲透（滲透（osmosisosmosis）：溶液中的水分子自高濃度處通過半通透膜（例如）：溶液中的水分子自高濃度處通過半通透膜（例如細胞膜），向低濃度處移動；但在此情況下，溶質無法通過。細胞膜），向低濃度處移動；但在此情況下，溶質無法通過。過濾（過濾（filtrationfiltration）：溶液中的水分子在半通透膜的兩側，自高）：溶液中的水分子在半通透膜的兩側，自高壓區向低壓區移動。壓區向低壓區移動。運動時，肌肉的收縮時壓迫動脈血管，使血壓增加，故有利於運動時，肌肉的收縮時壓迫動脈血管，使血壓增加，故有利於水分自血管向外移動；肌肉因堆積代謝產物，形成水分的濃度水分自血管向外移動；肌肉因堆積代謝產物，形成水分的濃度差，故有利於水分自細胞間質移向肌肉細胞。差，故有利於水分自細胞間質移向肌肉細胞。第21页，共27页，编辑于2022年，星期三21第22页，共27页，编辑于2022年，星期三22第23页，共27页，编辑于2022年，星期三23運動時電解質和水分的調節運動時電解質和水分的調節電解質（電解質（electrolyteselectrolytes）指溶於血漿的各種陽離子（如）指溶於血漿的各種陽離子（如NaNa+，K K+，CaCa+2+2）和陰離子（如）和陰離子（如ClCl-，HCOHCO3 3-，POPO4 4-3-3等），為細胞的等），為細胞的MgMg+2+2等）正常功能所必需者。等）正常功能所必需者。運動時水分的平衡對維持心臟血管和體溫調節正常功能十分運動時水分的平衡對維持心臟血管和體溫調節正常功能十分重要。此一時期有些水分將因血壓重要。此一時期有些水分將因血壓和肌肉細胞滲透壓和肌肉細胞滲透壓，自血液中轉移到肌肉細胞中，再加上出汗，使得血液的容積自血液中轉移到肌肉細胞中，再加上出汗，使得血液的容積減少，導致血壓降低。減少，導致血壓降低。此時，負責水分和電解質調節的激素為抗利尿激素此時，負責水分和電解質調節的激素為抗利尿激素（ADHADH）和醛固酮，其目標器官為腎臟。）和醛固酮，其目標器官為腎臟。第24页，共27页，编辑于2022年，星期三24當流經腎臟的血液容積降低，將刺激腎素（當流經腎臟的血液容積降低，將刺激腎素（reninrenin）的分泌，）的分泌，此種酶先將血漿中的血管收縮素原（此種酶先將血漿中的血管收縮素原（angiotensinogenangiotensinogen）轉變）轉變為活化型的血管收縮素（為活化型的血管收縮素（angiotensinangiotensin）血管收縮素的功能有二，其一為收縮小動脈，恢復動脈系血管收縮素的功能有二，其一為收縮小動脈，恢復動脈系統的血壓，另一為刺激腎上腺皮質分泌留鹽激素，將作用統的血壓，另一為刺激腎上腺皮質分泌留鹽激素，將作用於腎臟的遠側腎小管，促進於腎臟的遠側腎小管，促進NaNa+的重吸收；由於水分為被動的重吸收；由於水分為被動吸收，故可使血液和容積恢復。吸收，故可使血液和容積恢復。運動時電解質和水分的調節運動時電解質和水分的調節（續）（續）第25页，共27页，编辑于2022年，星期三25當運動時的血液容積減少，將因增加血液的濃度而剌激下當運動時的血液容積減少，將因增加血液的濃度而剌激下視丘的滲透壓接受器（視丘的滲透壓接受器（osmoreceptorsosmoreceptors），並促使腦垂體），並促使腦垂體後葉釋出抗利尿激素（後葉釋出抗利尿激素（ADHADH）。）。ADHADH將會促進遠側腎小管和集尿管（主要作用部位）將會促進遠側腎小管和集尿管（主要作用部位）對水分的重吸收，因而恢復血液的容積。對水分的重吸收，因而恢復血液的容積。以上兩種調節機制皆會減少尿液的形成以上兩種調節機制皆會減少尿液的形成運動時電解質和水分的調節運動時電解質和水分的調節（續）（續）第26页，共27页，编辑于2022年，星期三26第27页，共27页，编辑于2022年，星期三27