第四章 激素与运动

1. 第四章 激素与运动 本章提要： 机体对自稳态的维持，需要完成大量的、精确的调控过程。内分泌系统通过激素协助神经系统精确地调控身体机能的变化，确保各种身体机能安全有序地运行。本章主要讨论了内分泌、内分泌腺与激素的概念；激素作用的一般特征、激素作用的不同机制和调节过程；主要激素的主要作用，以及运动与激素的相互作用和适应特点。 学习目标： 1、掌握内分泌、内分泌腺、激素的概念及分类。 2、掌握激素的一般生理作用、作用特征以及作用机制。 3、掌握内分泌腺的内分泌功能，以及组织激素。 4、掌握主要应激激素对运动应答和适应的基本规律。

2. 第一节内分泌、内分泌腺与激素概述 一、内分泌与内分泌腺 （一）内分泌与外分泌 外分泌：外分泌腺体将其分泌物通过特定的管道结构释放到体腔或体外而发挥作用的分泌形式。 内分泌：由内分泌腺体或内分泌细胞将其产生的生物活性物质-激素直接释放到体液中并发挥作用的分泌形式。 （二）内分泌系统：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。 (三)靶器官、靶组织、靶细胞 靶器官：能够与某种激素发生特异性反应的器官。 靶组织：能够与某种激素发生特异性反应的组织。 靶细胞：能够与某种激素发生特异性反应的细胞。

4. （四）激素传递方式： 1、远距分泌：大多数激素经血液运输至远距离 的靶组织而发挥作用的传递方式。 2、旁分泌：分泌的激素经组织液扩散而作用于邻近的其他靶细胞的分泌方式。 3、自分泌：内分泌细胞所分泌的激素在局部扩散后又返回作用于该内分泌细胞而发挥反馈作用的方式。 4、神经分泌：激素由神经元合成后沿轴突运送到神经末梢释放，可扩散作用于邻近的靶细胞，或释放到血液循环中发挥作用的分泌方式。 5、腔分泌：激素直接释放到管腔中发挥作用。如某些胃肠激素可直接分泌到肠腔内。

6. 二、激素与激素的分类 （一）激素以及分泌的腺体 1、激素：由内分泌腺或散在内分泌细胞所分泌的高效能的，经组织液或血液传递而发挥其调节作用的生物活性物质。 2、内分泌腺体及分泌的激素 （二）激素的分类 1、含氮激素 （1）肽类和蛋白质激素：下丘脑调节性多肽、神经垂体激素、 腺垂体激素、胰岛素、甲状旁腺激素、降钙素和消化道激素等。 （2）胺类激素：肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺激素等。 2、类固醇(甾体)激素：是由肾上腺皮质和性腺分泌的激素，如皮质醇、醛固酮、雌激素、孕激素以及雄激素等。

7. 三、激素的一般生理作用 1、维持内环境的自稳态：激素参与水和电解质的平衡；酸碱平衡；体温与血压等调节过程，；以及直接参与机体的应激反应；全面整合机体功能，保持内环境的稳态，增强机体的生存适应能力。 2、调节新陈代谢：多数激素都参与组织细胞物质代谢和能量代谢的调节，维持机体的能量平衡，为机体的各种生命活动打下基础。 3、维持生长、发育：促进组织细胞的生长、增殖、分化和成熟，参与细胞凋亡过程等，确保并影响各系统器官的正常生长、发育和功能活动。 4、调控生殖过程：维持生殖器官的正常发育成熟和生殖的全过程，维持生殖细胞的生成，保证个体生命的绵延和种系的繁衍。

9. （二）激素作用的一般特征 1、激素的信息传递作用：激素只在细胞间充当“信使”，其作用在于传递信息，从而启动靶细胞固有的一系列生物效应，使细胞的活动加强或减弱，而不是作为某种“反应角色”直接参与细胞物质 与能量代谢的 具体环节。激素与酶不同，只对完整的细胞起作用。 2、激素作用的相对特异性： 概念：激素在进入血液后，只是有选择性地作用于某些器官、组织和细胞的特征。 特异性产生的原因在于细胞上的受体种类不同。 3、激素的高效性：激素在体内的含量很少，浓度极低，但作用十分显著，效能很高。

10. 4、激素的相互作用：在多个激素共同参与某一生理活动的调节时，有以下相互关系。4、激素的相互作用：在多个激素共同参与某一生理活动的调节时，有以下相互关系。 （1）协同作用：表现为多种激素联合作用所产生的总效应大于各激素单独作用所产后效应之和。如生长激素、肾上腺素、糖皮质激素和胰高血糖 素，虽然各自的 侧重不同，但均能升高血糖，在升高血糖时有协同作用。协同作用表现为多种激素联合作用所产生的总效应大于各激素单独作用所产生效应之和。 （2）拮抗作用（颉颃作用）：激素功能之间相互对抗的作用。如胰高糖血素和胰岛素作用来源于胰腺，但功能却相反。 （3）允许作用：有些激素本身并不能直接对某些器官、组织、和细胞产生生理效应，然而它的存在是另一种激素发挥效应的必要基础的现象。如糖皮质激素本身对心肌和血管平滑肌并无收缩作用，但必须有它的存在，儿茶酚胺才能很好地发挥其缩血管的作用。

11. 第二节 激素作用的机制和调节 机体发动体液调节的作用非常复杂，需要经过多个信息传递过程才能完成，因此，常将处于这条信息链起始端 的激素称作 “第一信使”。 “第一信使”的作用完成使命后，由“第 二信使”继续介导信息，以此类推，组成一条非常完 整的信息链，完成一个级联反应。这个生理反应过程时常由微量的激素开始发动，经过信息的多级传递，最终形成一个非常明显的生理反应，因此将这个多级作用过程称作生物放大系统，并将由微量激素发动而最终形成的明显生理反应称为生物放大作用或生物放大效应。

12. 一、受体以及作用特征 受体：在细胞膜以及细胞浆中与核中对特定生物活 性物质具有识别并与之结合而产生生物效应的大分 子物质。 激素作用的特异性:激素只选择性地对能够识别它的靶细胞起作用的特性。 激素的特异性取决于靶细胞的特异性受体与激素的结合能力。 细胞所发生的生理反应，不仅仅取决于激素水平而且取决于该细胞上的受体数目。受体数量的改变，会使该细胞对该激素的敏感性有所下降或升高，最终使所诱发的生理反应减弱或增强。 细胞受体数目改变的意义：当某种激素浓度发生变化时，细胞通过该激素受体数目的变化，将反应控制于适宜的幅度，有利于维持机体的稳态。

13. 下调：受体数目减少后，该受体对相应的激素难以象往常那样“敏感”，所结合的激素会减少的生理现象。下调：受体数目减少后，该受体对相应的激素难以象往常那样“敏感”，所结合的激素会减少的生理现象。 上调：受体数目增加后，该受体对相应的激素会变得更加“敏感”，结合的激素会更多的生理现象。

14. 二、激素作用的机制和过程 （一）含氮激素的作用机制--第二信使学说

17. 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。

18. （二）类固醇激素作用机理-基因调节学说

19. mRNA进入细胞浆内，促进蛋白质的合成。如结构蛋白、酶类和调控蛋白等。mRNA进入细胞浆内，促进蛋白质的合成。如结构蛋白、酶类和调控蛋白等。

21. 2、类固醇激素的作用机制——基因表达学说 • 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。

22. （三）激素作用的终止 激素作用的终止是多种因素共同作用的结果。1、激素分泌的调节系统使内分泌细胞能够适时地终止分泌激素，从而终止信号传导。如使细胞内磷 酸二酯酶活性 升高，cAMP水解，使信号传递停止在cAMP环节。 2、激素与受体分离后，激素被靶细胞内吞，在细胞内被溶酶体灭活，从而使后续一系列信号转导过程也即终止。 3、循环血液中的激素可在肝脏中通过氧化还原、脱氨和脱羧等方式降解而被清除，也可通过甲基化或其他方式灭活。 只有及时终止激素的作用效应，靶细胞质才能不断地接受新的信息，适时地执行精确的调节职能。

23. 三、激素分泌的调节 激素的分泌是一个间歇性释放过程，而不是一个连续的过程。所以激素的血浆水平会出现短期波动，同时还会以月或年为周期呈长周期波动，形成一定的生物节律。 1、负反馈调控机制是内分泌系统活动保持稳态的主要机制。 血糖 刺激胰腺胰岛素分泌 胰岛素分泌 糖代谢加强，机体利用葡萄糖能力 血糖 血糖浓度 至正常值 胰腺胰岛素分泌被抑制 血浆中胰岛素浓度

24. 激素分泌增多 机体产生相应变化 （一） 2、神经系统对激素分泌活动的调控 （1）交感神经调控肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素的活动； （2）大脑调控神经垂体分泌利尿素（ADH）的活动； （3）内分泌活动最高位调控中枢-下丘脑也属于神经系统。

25. 下丘脑 下丘脑 垂体门脉 下丘脑垂体束 N垂体 腺垂体 第三节 主要内分泌腺的内分泌功能 一、下丘脑的内分泌功能

26. 下丘脑神经细胞核内分泌细胞在起源、形态和机能上都是不同的。分别代表NS和endocrine两大生物信息调控系统。下丘脑神经细胞核内分泌细胞在起源、形态和机能上都是不同的。分别代表NS和endocrine两大生物信息调控系统。

27. 下丘脑是中枢神经系统的一个重要组成成份，是调节内脏活动的高级中枢。下丘脑的一些神经元还兼有内分泌功能，分泌神经激素。它们可将下丘脑是中枢神经系统的一个重要组成成份，是调节内脏活动的高级中枢。下丘脑的一些神经元还兼有内分泌功能，分泌神经激素。它们可将 从大脑或中枢神 经系统其他部位传来的神经信息转变为激素信息，起 着换能神经元的作用。从而以下丘脑为枢纽，把神经 调节和体液调节联系起来。 下丘脑神经内分泌细胞：下丘脑中具有内分泌功能的神经元。 肽能神经元：能分泌肽类激素或神经肽的神经元。

28. 神经内分泌大细胞：该细胞轴突末梢止于神经垂神经内分泌大细胞：该细胞轴突末梢止于神经垂 体，其分泌的激素经轴浆输送到神经垂体贮存，机体需要时由神经垂体释放。 下丘脑肽能神经元 神经内分泌小细胞：胞体较小，其轴突末梢终止 于正中隆起处垂体门静脉系统的初级毛细血管网，其分泌的激素可直接释放到毛细血管的血液中，以调节腺垂体的分泌活动。 下丘脑分泌的神经肽共有9种。

29. 　 名称缩写对腺垂体的主要作用 促甲状腺激素释放激素 　　 TRH TSH增加，PRL增加 促性腺激素释放激素 　　　GnRH（LHRH） 　　　LH增加，FSH增加促肾上腺皮质激素释放激素 　　CRHACTH增加，腺垂体内β内啡 肽增加，可直接兴奋交感系统生长素释放激素 　　　　　　GHRH GH增加，生长素释放抑制激素（生长抑素）GHRIHGH下降，LH、FSH、TRH、 PRL、ACTH 下降（除促黑激素外） 催乳素释放因子 　　　　　　 PRFPRL增加催乳素释放抑制因子 　　　　 PIFPRL下降促黑素释放因子 　　　　　　 MRF MSH增加催黑素释放抑制因子 　　　 　MIF MSH下降

30. 二、垂体的内分泌功能 （一）腺垂体激素 1、促甲状腺素（TSH）、促肾上腺皮质激素（ACTH）、促性腺激素（促卵泡激素FSH、黄体生成素LH）。 这些激素均有各自的靶腺，从而形成三个调节轴： 下丘脑-垂体-甲状腺素轴 三个调节轴 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴 下丘脑-垂体-性腺轴 2、生长素（GH ）、催乳素（PRL）、促黑(色素细胞)激素（MSH）是直接作用于靶组织或靶细胞。

32. 1）生长激素（GH）的作用 (1)对代谢的作用： ①促进蛋白质合成：GH促进氨基酸进入细胞，促进细胞中RNA和DNA的合成，从而蛋白质增加； ②使血糖升高（生长素生糖作用）：GH可减少外周组织对葡萄糖的摄取和利用，增加肝的糖异生，从而血糖升高。 ③促进脂肪的动员和分解利用：使脂肪分解，产生甘油与脂肪酸，导致血浆游离脂肪酸增加，体脂减少。 (2）对生长的作用： 促进机体的生长，表现为促进骨、软骨、肌肉以及其他组织细胞分裂增殖，蛋白质合成增加。幼年时期缺乏GH，则产生侏儒症；GH分泌过多则形成巨人症；成人GH过多，产生肢端肥大症。

35. (3）调节免疫功能：GH几乎对所有的免疫细胞都(3）调节免疫功能：GH几乎对所有的免疫细胞都 有促使其分化，调节其功能的作用。 2）催乳素（PRL）的主要生理作用 由于催乳素的化学结构与生长素化学结构相似，故二者作用有所交叉。 （1）对乳腺的作用：促进乳腺生长、启动泌乳和乳液生成； （2）对性腺的作用：可刺激卵巢黄体生成素（LH）受体生 成，LH与其受体结合后，可促进排卵、黄体生成及孕激素和雌性激素的分泌；在男性，睾酮存在的条件下，PRL促进前列腺及精囊的生长，还可增加LH对间质细胞的作用，使睾酮合成增加。 （3）参与应激反应：PRL是参与应激反应的主要激素之一。在应激状态下，PRL的浓度都有不同程度的升高。PRL、ACTH和GH的增加同一时间出现。

36. （4）免疫调节作用：人的B淋巴细胞和T淋巴细胞都存在PRL受体。PRL协同一些细胞因子促进淋巴细胞的增殖，影响免疫相关细胞的功能，促进B淋巴细胞分泌抗体。（4）免疫调节作用：人的B淋巴细胞和T淋巴细胞都存在PRL受体。PRL协同一些细胞因子促进淋巴细胞的增殖，影响免疫相关细胞的功能，促进B淋巴细胞分泌抗体。 2）促黑（细胞）激素（MSH）的主要生理作用 刺激黑素细胞，使细胞中的酪氨酸转化为黑色素，同时使黑色素颗粒在细胞内散开，导致皮肤肤色加深。还可影响神经系统的兴奋性，可能改善记忆与学习；还可抑制免疫系统，防止免疫过度。

37. （二）神经垂体激素 神经垂体激素实际都来自下丘脑。 1、血管升压素（VP）：维持机体的水平衡。通过促进肾远球小管和集合管对水的重吸收，具有抗利尿的作用，故又称抗利尿激素（ADH）。 2、催产素（OXT）：（1）促进子宫平滑肌收缩；（2）参与乳腺的射乳反射并参与维持哺乳期乳腺继续分泌乳汁，使乳腺不致萎缩。

38. 三、甲状腺素与甲状旁腺素 （一）甲状腺的内分泌功能 甲状腺是人体内最大的内分泌腺,其分泌的激素是甲状腺素。甲状腺素在人体内以两种形式存在，即四碘甲腺原氨酸（ T4 ）和三碘甲腺原氨酸（T3 ），都是酪氨酸的碘化物；在体内发挥作用的主要是T4 。 甲状腺素的主要作用是促进能量代谢和物质代谢，促进生长发育。 1、对新陈代谢的影响 1）加强能量代谢 ：加强细胞氧化速率、产热量和耗氧量；促进机体尤其是肝、心、肾等的能量代谢；1mg甲状腺素可增加产生热量4.8106 J(1000kcal)。提高基础代谢率是其主要效应。

39. 2）对物质代谢的影响 （1）生理剂量时促进蛋白质合成增加，成正氮平衡；大量时促进蛋白质分解。 （2）促进小肠对糖的吸收；增强肝糖原分解，和肾上腺素、胰高血糖素、皮质醇和生长激素的生糖作用；抑制糖原合成。 （3）促进胆固醇合成和分解，但分解大于合成；促进脂肪酸氧化。 3）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 。 4）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。 5）对心血管系统的影响：心搏加快、加强，心输出量增大，外周血管扩张。 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。

40. （二）甲状旁腺的内分泌功能与钙、磷酸、代谢的激素调节（二）甲状旁腺的内分泌功能与钙、磷酸、代谢的激素调节 甲状旁腺分泌的甲状旁腺激素（PTH）与甲状腺C细胞分泌的降钙素（CT），以及VD3三者共同调节钙磷代谢，控制血浆中钙和磷的水平。 1、甲状旁腺激素的主要生理作用 PTH通过升高血钙和降低血磷来维持机体血钙的稳态，其过程如下： 1）PTH可以动员骨钙入血，使血钙升高； 2） PTH可促进肾远曲小管对钙的重吸收，使尿钙减少，血钙升高；并抑制近曲小管对磷的重吸收，促进尿磷排出，血磷下降。 3) PTH可激活1α-羟化酶活性，促进25-OH-D3转变为有活性的1,25-二羟维生素D3，增加小肠对钙的吸收从而升高血钙。

43. 2、降钙素（CT）的主要生理作用 CT的靶器官是骨和肾脏，其主要作用是降低血钙和血磷。 1）对骨的作用：抑制破骨细胞的活动，减弱溶骨过程，增强成骨过程，使骨组织释放钙、磷减少，钙磷沉积增加，从而使血钙和血磷下降。 2）对肾的作用：抑制肾小管对钙、磷、钠及氯的重吸收，使这些离子从尿中排出增多。 3、VD3的主要生理作用 紫外线照射 皮肤中7-脱氢胆固醇VD3

44. 增强骨的溶解，释放骨钙入血，促进结合钙释放入血；促进小肠粘膜和肾小管对钙和磷的吸收，使血钙和血磷增加。增强骨的溶解，释放骨钙入血，促进结合钙释放入血；促进小肠粘膜和肾小管对钙和磷的吸收，使血钙和血磷增加。

45. 四、肾上腺的内分泌功能 肾上腺髓质：生成儿茶酚胺类（肾上腺素、去甲肾上腺素）激素； 肾上腺 肾上腺皮质：生成类固醇激素（皮质激素）； （一）肾上腺皮质的内分泌功能 球状带：分泌盐皮质激素，代表为醛固醇。 束状带：分泌糖皮质激素，代表为皮质醇和 皮质酮。 网状带：分泌性激素，代表为脱氢表雄酮 和雌二醇。

46. 1、糖皮质激素—皮质醇 （1）糖皮质激素的生物学（生理）作用 1）对物质代谢的作用 ①糖代谢：加强糖异生过程，减少肌肉和脂肪等组织、细胞对葡萄糖的利用→升血糖 ②蛋白质代谢：促进蛋白质分解，加速氨基酸进入肝作糖异生的原料，抑制蛋白质合成。 ③脂肪代谢：促进脂肪分解，增强脂肪酸在肝内的氧化过程，有利于糖异生作用。动员脂肪重新分布→“满月脸”“向心性肥胖” 。 2）对循环系统的作用：维持正常血压。 3）抗炎症作用：抗炎症、抗过敏和抗休克。

47. （2）糖皮质激素与应激反应 应激反应：机体受到有害刺激(如感染、中毒、创伤、失血、手术、冷冻、饥饿、疼痛、惊恐等)时→垂体-肾上腺皮质轴活动增强，出现血中ACTH浓度的急剧增高和糖皮质激素的大量分泌的生理现象。 应激刺激（应激原）：引起应激反应的刺激称应激刺激或应激原。 应激演变：警戒反应期→抵抗期→衰竭期三阶段 运动应激：运动引起的应激称运动应激，它属于生理应激。生理应激在绝大多数情况下不会达到衰竭阶段。 生理应激的三个阶段： ①机体对刺激的直接反应及代偿反应，如运动时呼吸频率和心率加快、血压升高； ②机体对刺激的部分或全部适应，表现机体某些机能提高以适应所接受的刺激； ③刺激停止后的恢复阶段，这时应激反应和适应性反应逐渐消失，机体恢复到运动前状态。

48. 应激时：下丘脑－腺垂体－肾上腺皮质轴活动加强，促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素和皮质醇发分泌增加。应激时：下丘脑－腺垂体－肾上腺皮质轴活动加强，促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素和皮质醇发分泌增加。 应激反应中，还有β-内啡呔、生长激素、催乳素、胰高血糖素、抗利尿素、醛固酮和肾素的分泌也增加。这是一种以ACTH和糖皮质激素分泌增加为主，多种激素参与的使机体抵抗力增加的非特异性反应。 糖皮质激素对运动的反应和适应 （1）对运动的反应 剧烈运动：血浆皮质醇浓度升高。 （2）对训练的适应 随着对训练的适应，安静时血浆皮质醇水平回到训练前水平。

50. 2、盐皮质激素 盐皮质激素主要是醛固酮，主要调节水盐代谢。 （1）盐皮质激素的生物学（生理）作用 1）作用于肾的远曲小管及集合管，促进Na+和水的重吸收以及K+、H+的分泌，发挥保Na+、保水、排K+的作用。 2）增强血管对儿茶酚胺的敏感性，其作用强于皮质醇。 • 糖皮质激素的分泌主要受腺垂体促肾上腺皮质激素的调节。而肾上腺皮质激素的分泌又受下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的调节。与此同时，上述三者之间又存在一定的反馈关系。这样就构成下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴。