第四章运动与内分泌

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内分泌系统与神经系统 在功能上紧密联系,相互作 用,共同实现对机体各器官 的调节,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。 现在认为,机体许多器 官、组织都有内分泌的功能。
4、激素分泌的方式 • 远距分泌:经血液运输至远距离的靶组织而发挥作用的方式。 • 旁分泌:不经血液运输,仅由组织液扩散而作用于临近细胞的方 式。
肾上腺皮质激素和髓质激素在应激和应急反 应中的作用
1.应激反应:外伤、感染、剧烈运动、惊恐等刺激引起机体 产生大量的肾上腺糖皮质激素,以充分调动机体的潜力, 应对环境的变化。这种现象被称为应激反应。 2.应急反应:当刺激强度更大时, 除了引起肾上腺糖皮质激 素分泌大增外, 还会引起肾上腺髓质激素分泌大增。二 者协同作用,提高机体应对环境的剧烈变化。这种现象 被称为应急反应。
(二)某些激素对运动的反应与适应
• 1. 生长素
• 2.甲状腺素
• 3、糖皮质激素 • 4、肾上腺髓质
• 5、胰岛素和胰高血糖素
• 6、睾酮 • 7、心房肽 • 8、促红细胞生成素
1. 生长激素对运动的反应与适应
• 运动期间,腺垂体所分泌的生长激素在血中的浓度升 高,而且升高幅度与运动强度呈正比,即运动强度越 大,升高幅度越明显。 • 生长激素对长期运动适应主要表现在: • 第一,受过训练者与未受过训练者相比,在完成相同 负荷时,前者血中生长激素浓度的增长幅度明显小于 后者。 • 第二,力竭性运动后, 前者血中生长激素的
• 激素在血液中的浓度很低,一般情况下,激素在血液中的 含量仅为nmol/L~pmol/L的水平,但其作用效能却很高,能 产生明显的生物学作用。如l毫克的甲状腺激素可使机体增 加产热量约4200000J(焦耳)。
3、激素的相互作用 • 当多种激素共同参与某一生理活动的调节时,它们之间 的相互关系主要表现在以下几方面: ①协同作用:生长素→[血糖↑]←糖皮质激素 ②拮抗作用:胰岛素→↓[血糖]↑←胰高血糖素
神经递质、激素等(第一信使) 激素-受体复合物 激活腺苷酸环化酶(AC)
ATP
cAMP(第二信使)
激活cAMP依赖的蛋白激酶
细胞内生物效应
2、类固醇激素的作用原理——基因组效应 • 激素→进入细胞→与胞浆内的受体结合→形成激素—受体复 合物→进入细胞核→激素与核内受体结合→形成复合物→启 动或抑制DNA转录过程→促进或抑制mRNA的形成→诱导或减 少某些蛋白质(主要是酶)的合成→实现其生物效应。
第四章 运动与内分泌
第一节 概述
一、内分泌系统与激素
1、内分泌系统:是由内分泌腺和散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。
2、激素:是由内分泌腺或散在的内分泌细胞所分泌的高效能生 物活性物质,经血液或组织液传递,发挥其调节作用的化学 物质。 3、激素作用的特定部位称为靶器官、靶组织、靶细胞。
甲状腺激素释放激素 性腺激素释放激素 肾上腺皮质激素释放激素 生长素
垂 体
甲状腺
性腺
肾上腺
其 他
甲状腺激素
性激素
肾上腺皮质激素
其 他
二、甲状腺的内分泌——甲状腺素
甲状腺是人体内最 大的内分泌腺。 甲状腺激素: 四碘甲腺原氨酸 (T4) 三碘甲腺原氨酸 (T3) T4量大,但活性小 合成的原料:碘、 甲状腺球蛋白。
四、肾上腺的内分泌
糖皮质激素 皮质 盐皮质激素
肾上腺素 髓质 去甲肾上腺素
(一)肾上腺皮质激素 1.糖皮质激素: (1)对物质代谢的作用: 糖代谢:促进糖原异生和糖原合成,抑制糖的有氧氧化和 无氧酵解,升高血糖。 蛋白质代谢:促进蛋白分解,抑制其合成,形成负氮平衡。 脂肪:促进脂肪分解,抑制其合成。
(2)运动时流经活动肌肉的血液明显增加,活动骨骼肌摄 取胰岛素增加
6.睾酮 7.心房肽 8.促红细胞生成素
二、激素与运动时的代谢调节
(一)激素对运动时糖代谢的影响 运动时胰高血糖素和儿茶酚胺释放量增加,促进糖原的分 解,肾上腺皮质激素水平提高,促进糖的异生,提高血糖, 生长激素增加游离脂肪酸含量,节省糖原,甲状腺素也可 提高糖代谢水平。
(二)激素对运动时脂肪代谢的调节
皮质醇可加速脂解,释放更多的FFA入血,但运动3045分钟后皮质醇开始下降,此时肾上腺素、去甲肾上腺素 和生长激素开始升高,促进脂肪氧化和FFA的释放。
(三)激素对运动时水盐平衡的调节
• ∴将激素称为“第一信使”。
• 不能引起新的功能、不提供能量。 5、激素的半衰期 生长激素20-30min
三、激素作用的机制
激素分类:含氮激素和类固醇激素 1、含氮激素的作用机制——第二信使学说
• 激素与细胞膜上专一性受体结合→经过复杂化学反应→促 使细胞内的ATP转变为cAMP(第二信使),激素将其所携带 的信息传递给cAMP,引起靶细胞的各种生物效应。
(二)胰高血糖素
1.促进糖原分解和糖异生,升高血糖。 2.促进脂肪分解。 3.促进氨基酸异生为糖。
4.促进蛋白质分解,抑制合成。
六、其他组织器官的内分泌功能
(一)性腺的内分泌物质——雄激素、雌激素和孕激素 (二)心脏的内分泌物质——心房肽 (三)肾的内分泌物质——促红细胞生成素
第三节 激素对运动的反应、适应与调节
③允许作用:某些激素不能对某器官和细胞直接发生作用, 但它的存在是另一种激素产生生物效应的必要前提,这 种现象称为允许作用。如糖皮质激素本身不能引起血管 平滑肌收缩,但只有它存在时去甲肾上腺素才能发挥缩 血管的作用。
4、激素的信息传递作用
• 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。
下丘脑位于中脑的后下部与 前脑的前上部之间; 下丘脑 既有一般神经元的功能又有 内分泌神经元的功能。
垂体是位于大脑底 部的一个水滴状下垂的 结构,重量仅为5克。可 分为腺垂体和神经垂体 两部分。它控制着人的 生长、发育、繁殖和机 体的代谢活动。
下丘脑
促甲状腺激素释放激素 促性腺激素释放激素 促肾上腺皮质激素释放激素 生长素释放激素
下降速度明显快于后者。
2.甲状腺素
急性运动后血液中甲状腺素含量升高。长期运动对甲 状腺素的分泌活动影响不大。
3.糖皮质激素
糖皮质激素属于应激激素。在机体对刺激的应答性 反应中,具有加快能量代谢、更好地动员机体潜能作 用。
4.肾上腺髓质激素(儿茶酚胺)
(1)由于肾上腺髓质受交感神经支配,在运动应激 状态下,交感神经系统被激活,所以在运动期间儿 茶酚胺必然升高,而升高的程度与运动强度密切相 关:即运动强度越大,升高的幅度也相应越大。
甲状腺激素(T3.T4)几乎对所有细胞都有作用, 它们可以将机体代谢率提高60%~100%之多,T3.T4是调 节机体生长发育和代谢的重要激素,甲状腺功能紊乱 时常常影响心血管、神经和消化等系统的功能。
三.甲状旁腺 甲状旁腺主要分泌甲状旁腺素。其主要功能: 1.升高血钙和降低血磷含量。 2.促进远球小管对钙的重吸收,抑制近球小管对磷的重 吸收。 3.促进维生素D3转化成其活性形式,促进小肠对钙的吸 收。
1.胰高血糖素 以50%VO2max的强度进行长时间运动时, 运动开始后的60min内血浆胰高血糖素的浓度无变化, 60min后逐渐升高(图10—14)。
• 运动时,胰高血糖素分泌的增加是由于血中肾上腺素和去 甲肾上腺素浓度升高而刺激胰岛 A细胞所引起的。给人高 糖膳食时,胰高血糖素对运动的反应被阻断。 • 三周训练即可产生运动时胰高血糖素反应明显降低。在相 同绝对负荷或相同相对负荷的运动时,训练后血中胰高血 糖浓度比训练前为低。
激素进入细胞膜
与胞浆受体结合→H-R复合物 H-R复合物进入核内 H-R复合物与核内受体结合
H-R复合物
此复合物结合在染色质 的非蛋白质的特异位点上 调控DNA转录过程
细胞内生物效应
第二节 主要内分泌腺的内分泌功能
一、下丘脑与垂体的内分泌功 能
(一)下丘脑调节性多肽
下丘脑是人体神经-内分泌的 高级调节中枢,也是神经和 体液调节的汇合部位与转换 站,有九种下丘脑调节肽。
(2)儿茶酚胺对长期运动的适应特征
这种适应性表现为随着运动训练进行,儿茶酚胺对同一 运动强度增高的幅度越来越小。 经过一段时间运动训练后,完成同等运动负荷时儿茶酚 胺的反应降低,表明运动能力得到改善,机体对同样负荷 刺激的“总的”刺激变小,从而不需要发生如同过去那样 强烈的应答性变化。
胰高血糖素和胰岛素 •
一、激素对运动的反应
• (一)运动时激素反应类型 目前采用运动时和运动后恢复期内,某些激素的含量 测定以与安静时相比较,并称为运动的激素反应。 Viru 根据运动时血浆中各种激素含量变化的快慢而分为三类反 应型。 • 1.快反应类激素 在运动开始后的即刻,血浆中该类激素即明显升高, 并在短时间内达到峰值,例如,肾上腺素,去甲肾上腺素、 皮质醇和促肾上腺皮质激素。
PLASMA GLUCOSE AND TRAINING
• 2.胰岛素在进行递增负荷的运动中,随着动强度的增大和 运动时间的延长,血中胰岛素浓度逐渐减低(图10-15)。血 浆胰岛素的浓度在运动结束时,可下降到安静水平的50%以 下。在2或3 h力竭性跑可能有更大的下降。 • 运动时血浆胰岛素下降的两个可能原因是: (1)运动时交感神经系统活动增强,儿茶酚胺对胰岛 B细 胞的α受体的刺激比对 β受体的刺激更强烈, B细胞的分 泌被抑制。
五、胰岛
• 胰岛中有:A细胞,分泌胰高血糖素;B细胞,分泌胰岛素; D细胞,分泌生长抑素;PP细胞,分泌胰多肽。
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)
(3)对水盐代谢的作用。 保Na+排K+ • 2.盐皮质激素——醛固酮 • 促进肾远曲小管、集合管对Na+与水的重吸收及K+与H+的 排泄。
(二)肾上腺髓质激素
1.肾上腺素 2.去甲肾上腺素 肾上腺髓质与交感神经系统组成交感-肾上腺髓质系统, 或称交感——肾上腺系统,所以,髓质激素的作用与交 感神经紧密联系,难以分开。
• 自分泌:内分泌细胞所分泌的激素在局部扩散又返回作用于自身 的方式。
• 神经分泌:下丘脑中的许多神经元能合成和分泌激素,这些激素 称神经激素。神经激素可沿神经元轴突借轴浆流动运送到末梢而 释放,这种方式称神经分泌。
二、激素的生理作用和作用特征
(一)激素的生理作用 • ①调节三大营养物质及睡眼代谢,参与维持内环境的 相对稳定; • ②促进细胞分裂、分化调控机体生长、发育、成熟和 素爱老过程;
• ③影响神经系统发育和活动,调节学习、记忆及行为 活动;
• ④促进生殖系统发育成熟、影响生殖过程;
• ⑤调节机体造血过程;
• ⑥与神经系统配合,增强机体对伤害性刺激和环境激 变的耐受力和适应力,参与机体的应激反应。
(二)、激素作用的一般特点
1、激素作用的相对特异性 • 某些激素能与靶器官和靶细胞的细胞膜表面或胞浆内的激 素受体特异性结合,激发一定的生理效应。 2、激素作用的高效性
• (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。
• 2.中间反应类激素 运动开始后,血浆中该类激素缓慢平稳的增多,并在 几分钟内才达到峰值。例如,醛固酮、甲状腺素、加压素 等。 • 3.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时才缓慢增加,在更晚的时间内才达到峰 值。例如生长素、胰高血糖素、降钙素和胰岛素等。
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