第五节 内分泌系统与运动
一、内分泌系统的生理学基础
(一)系统组成
内分泌系统由内分泌腺和内分泌组织构成。内分泌腺是以独立的器官形式存在于体内的。人体主要的内分泌腺有:甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、垂体、松果体、胰岛、胸腺和性腺等。内分泌组织则以细胞团块形式分散在其他器官内,如胰腺内的胰岛、卵巢内的卵泡和黄体等。
(二)系统特点
内分泌腺和内分泌组织都没有排泄管,分泌的物质称为激素,直接进入血液和淋巴液,随血液循环运送到全身,作用于特定的靶器官或靶细胞,影响其活动。
(三)系统调节
内分泌系统是一种整合性的调节机制,通过分泌特殊的化学物质来实现对机体的控制与调节。同时它也是机体的重要调节系统,它与神经系统相辅相成,共同调节机体的生长发育和各种代谢,维持内环境的稳定,并影响行为和控制生殖等。
1.甲状腺 甲状腺分泌甲状腺素,甲状腺素的主要作用是调节机体的新陈代谢,促进机体生长发育。甲状腺素分泌过多时,可引起甲状腺功能亢进症;而甲状腺分泌不足时,成人可出现黏液性水肿,小儿则表现为呆小症。
2.肾上腺 肾上腺实质由皮质和髓质构成,皮质在外,髓质在内。肾上腺皮质由外向内分为球状带、束状带和网状带。
(1)肾上腺皮质激素:肾上腺皮质分泌盐皮质激素、糖皮质激素、性激素三种,主要生理效应是调节机体的水盐代谢及糖和蛋白质的代谢,并与第二性征及性器官的发育有关。肾上腺皮质对肌肉工作能力影响很大。肾上腺皮质激素与运动能力呈正相关。
(2)肾上腺髓质激素:肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素,前者占80%,后者占20%。两者化学结构和生理作用相近,统称为儿茶酚胺。儿茶酚胺通过与靶细胞的受体结合而产生生理效应,受体有α和β两种。α受体与血管收缩有关,β受体与糖原分解、脂肪动员、血管扩张、心率增加、支气管扩张有关。去甲肾上腺素主要作用于α受体,肾上腺素对两种受体均有作用。肾上腺素的分泌一般由反射引起改变,如情绪激动、肌肉运动等。
3.胰腺 胰腺分为内分泌腺和外分泌腺。内分泌腺由大小不同的细胞团——胰岛所组成。胰岛主要由4种细胞组成:A细胞、B细胞、D细胞、PP细胞。A细胞分泌胰高血糖素,升高血糖;B细胞分泌胰岛素,降低血糖;D细胞分泌生长抑素,以旁分泌的方式抑制A、B细胞的分泌;PP细胞分泌胰多肽,抑制胃肠运动、胰液分泌和胆囊收缩。
(1)胰岛素:胰岛素是由51个氨基酸组成的小分子蛋白质,总的生理效应是增加糖原、脂肪、蛋白质的合成代谢。
(2)胰高血糖素:胰高血糖素是由29个氨基酸组成的多肽,总的生理效应是促进分解代谢。
(3)胰岛分泌调节:主要受血糖浓度的调节。血糖升高时,B细胞分泌活动加强,同时抑制A细胞的分泌活动。另外,中枢神经系统还通过迷走神经促进胰岛素的分泌。
二、运动中内分泌系统的生理反应
为了保持机体内主要激素间的平衡,在中枢神经系统的作用下,有一套复杂系统参与。激素一般以相对恒定的速度或一定节律释放,生理或病理因素可影响激素的基础性分泌,也有传感器监测和调节激素水平。反馈调节系统是内分泌系统中的重要自我调节机制,中枢神经系统的信息经过下丘脑、垂体到达外周腺体,由靶细胞发挥生理效应,其中任何一段均受正反馈或负反馈调节的控制。
(一)运动与糖代谢
运动时能量代谢体系有两种代谢过程,即无氧运动过程和有氧运动过程;三个供能系统,包括磷酸原系统、糖酵解系统和有氧氧化系统。
糖分解代谢是人体获能的重要途径,也是运动时骨骼肌细胞获能的主要方式。60min以上的运动,来自糖的能量占总消耗量的50%~90%。有氧氧化是糖分解的最重要途径。在进行短时间运动时,糖酵解功能越强,运动能力就越强。有氧氧化是长时间大强度运动的重要能量来源。肌糖原是运动中的主要能源,运动强度越大,肌糖原利用越多。50%VO2max强度时,摄入的葡萄糖才能取代肌糖原为运动肌所利用。耐力运动时肌糖原大量排空。肌肉收缩可产生乳酸,运动可加速乳酸清除。
运动可维持血糖稳定。随着运动时间的延长,运动肌摄取血糖的量保持上升趋势。短时间大强度运动对血糖影响不大,但是运动后血糖明显上升。长时间运动时血糖下降。运动前肌糖原的贮量对血糖吸收的影响较大,高肌糖原储备可以使运动肌摄取和利用血糖量减少,以利于维持运动中正常血糖水平,延缓运动性疲劳的发生。
(二)运动对血糖的调节
运动对血糖的调节由神经系统、激素和组织器官的协同作用完成。运动中交感神经兴奋,升血糖类激素分泌增多,胰岛素分泌减少,有利于维持血糖浓度稳定,调节体内血糖,保持运动能力。
(三)运动对血脂的调节
运动可以升高高密度脂蛋白胆固醇,降低冠心病的发生风险。饮食和药物治疗能够减少总胆固醇,而升高高密度脂蛋白胆固醇水平需要通过定期运动才能达到。
(四)其他
定期的有氧运动能够对高血压患者产生良好作用。运动在高血压患者中降低收缩压的作用持续更久。规律运动除了有生理作用外,还有许多心理作用,如使交感神经对压力的反应减弱,可改善情绪,对缓解糖尿病、预防冠心病有明显益处。同时,规律运动可以减少血小板的黏附和聚集,降低血栓形成的风险。
(朱利月)