فعالیت ها و تمرینات جسمانی سبب آن می گردد که سطوح برخی از هورمون ها در مقایسه با مقادیر استراحت افزایش یا کاهش پیدا کنند.
اگر چه اهمیت فیزیولوژیکی بسیاری از این تغییرات در حال حاضر شناخته نشده؛ این واقعیت که آن ها حتی نسبت به فعالیت های ورزشی عکس العمل نشان می دهند، خود کمال اهمیت را دارد.
یکی از بررسی های عالی و عمیق روی این موضوع توسط متی ور[1] به رشته تحریر در آمده است.
هورمون رشد (GH) هورمون رشد (GH) که از هیپوفیز قدامی ترشح می شود، در هنگام فعالیت های ورزشی در خون افزایش یافته و بیشتر تحت تأثیر شدت تمرین قرار می گیرد.
مثالی از پاسخ هورمون رشد در شکل 2 نشان داده شده است.
در این تحقیق تمرین جسمانی برای مدت 20 دقیقه روی یک دوچرخه کارسنج انجام گرفت.
توجه گردد که با استفاده از بار کار سبک (مثلاً 300 کیلوگرم – متر در دقیقه) افزایشی در غلظت هورمون رشد در حدود 35 برابر مقدار استراحت بود.
اگر چه در شکل نشان داده نشده، ولی هورمون رشد در هنگام اعمال ورزشی سریعاً افزایش پیدا نمی کند، بلکه با ادامه تمرین به تدریج زیاد می شود.
هورمون رشد یک عامل متابولیک قوی است این هورمون، رشد و هیپوتروفی عضله را به وسیله تسهیل در انتقال اسیدهای آمینه به درون سلول ها افزایش می دهد.
علاوه بر این، هورمون رشد به طور مستقیم متابولیسم چربی (لیپولیز) را به وسیله افزایش ساخته شدن آنزیم های درگیر در این فرآیند تحریک می کند.
در جریان فعالیت های هوازی و متناسب با شدت تمرین، سطوح هورمون رشد افزایشی می یابد و به نوبه خود پس از تمرین نیز در سطح بالایی باقی می ماند.
پاسخ هورمون رشد نسبت به تمرین ظاهراً مربوط به سطح آمادگی فرد دارد.
این موضوع به دو طریق قابل بررسی است؛ 1) هورمون رشد هنگام اعمال ورزشی با شدت بار یکسان در افراد تمرین کرده نسبت به افراد تمرین نکرده افزایش کمتری را داشته است؛ و 2) کاهش هورمون رشد پس از اعمال ورزشی خسته کننده در افراد تمرین کرده نسبت به افراد تمرین نکرده سریع تر بوده است.
اگر چه اهمیت این تفاوت بین افراد تمرین کرده و تمرین نکرده کاملاً شناخته نشده، لیکن چنین پیشنهاد شده که تمرینات جسمانی طولانی وجه تمایزی را بین مراحل کنترل هورمون رشد ایجاد می نماید.
یک بررسی عالی مربوط به اثرات فعالیت های ورزشی و تمرینات جسمانی روی پاسخ هورمون رشد توسط شفارد و سیدنی[2] به رشته تحریر آمده است.
هورمون های تیروئید و پاراتیروئید هورمون تیروئید، تیروکسین و تریودوتیرونین همان طور که در شکل 6-22 نشان داده شده است، هنگام اعمال ورزشی افزایش پیدا می کنند.
سطوح هورمون محرک تیروئید (TSH) خون نیز در شکل دیده می شود.
در این تحقیق، تمرین شامل یک مسابقه 70 کیلومتری (4/43 مایل) اسکی صحرانوردی است که جهت اتمام آن نیز به 5 الی 7 ساعت وقت می باشد.
جالب ترین تغییر این واقعیت نیست که تیروکسین و تریودوتیرونین هر دو بلافاصله پس از تمرین افزایش پیدا می کنند، بلکه آن است که سطح هورمون های مذکور در حقیقت تا چندین روز پس از مسابقه پایین تر از سطح پیش از مسابقه بوده اند.
این موضوع با افزایش هورمون TSH پس از مسابقه که منعکس کننده انحرافات ظاهری در تعادل طبیعی بین ترشح، توزیع و دفع هر یک از هورمون هاست همخوانی دارد.
شکل 2- پاسخ هورمون رشد (GH) به تمرینات دوچرخه سواری.
توجه شود هک در بار کار سبک سطوح هورمون رشد موجود در خون افزایش پیدا نمی کند.
هر چند، در بار کار بالاتر هورمون رشد به صورت اساسی افزایش پیدا می کند.
(بر اساس اطلاعات Lazarus , Sutton) تری یدوتیرونین و تیروکسین تری یدوتیرونین و تیروکسین به عنوان دو هورمون تیروئیدی متابولیک، عملکردهای یکسانی دارند.
این دو هورمون میزان متابولیسم تقریباً تمامی بافت های بدن را افزایش می دهند و می توانند موجب 60 تا 100 درصد افزایش در میزان متابولیسم پایه شوند.
تری یدوتیرونین و تیروکسین همچنین: ساخته شدن پروتئین و به دنبال آن ساخته شدن آنزیم ها را افزایش می دهند.
اندازه و تعداد میتوکندری ها را در بیشتر سلول ها افزایش می دهند.
برداشت سلولی گلوکز را سرعت می بخشند.
گلیکولیز و گلوکونئوژنز را افزایش می دهند.
میزان متابولیسم چربی را بالا می برند و فراهمی اسیدهای چرب آزاد برای اکسیداسیون را افزایش می دهند.
رها سازی هورمون محرک تیروئید TSH از هیپوفیز قدامی در جریان ورزش افزایش می یابد.
TSH رها سازی تری یدوتیرونین و تیروکسین را کنترل می کند؛ بنابراین افزایش ناشی از ورزش در TSH موجب تحریک قابل پیش بینی غده تیروئید خواهد شد.
در واقع، ورزش موجب افزایش سطوح تیروکسین پلاسما می شود، اما بین افزایش سطوح TSH در جریان ورزش و افزایش سطوح تیروکسین پلاسما تاخیر زمانی وجود دارد.
به علاوه در جریان ورزش های زیر پیشینه دراز مدت، سطوح تیروکسین پس از افزایش سریع اولیه به هنگام شروع ورزش، در مراحل بعدی به طور نسبی ثابت می ماند، ولی سطوح تری یدوتیرونین کاهش پیدا می کند.
شکل 3- هورمون های تیروکسین، تریودوترنین و محرک تیروئید TSH قبل، هنگام و پس از مسابقه اسکی صحرانوردی 70 کیلومتری (4/43 مایل).
مهمترین تغییر این واقعیت نیست که تیروکسین، تریودوترنین هنگام تمرین افزایش پیدا می کند، بلکه در واقع این هورمون ها پس از گذشت چند روز از مسابقه پایین تر از سطح قبل از مسابقه بودند.
(براساس اطلاعات Stromme , Refsum) در بارهای کار زیر بیشینه، TSH چه هنگام تمرین و چه در 24 ساعت پس از آن تغییری پیدا نمی کند.
به هر حال، محتملترین توضیح فیزیولوژیکی جهت این تغییرات مشاهده شده در هورمون های تیروئید با اعمال ورزشی سنگین به شرح ذیل می باشد.
1- افزایش طولانی و قابل توجه در سطوح خونی TSH به احتمال قرین به یقین مدیون کمبود و دوره ای در هورمون تیروئید بوده که توسط تمرینات ورزشی حاصل می گردد.
این موضوع سبب آزاد شدن TSH از هیپوفیز قدامی می شود.
2- افزایش تیروکسین، تریودوترنین در پایان تمرینات ورزشی شاید مدیون آزاد شدن محرک TSH اولیه این هورمون ها باشد؛ در حالی که کاهش بعدی تیروکسین، تریودوترنین پس از فعالیت های ورزشی ممکن است به دلیل ناتوانی غده تیروئید[3] در بر آوردن نیازهای سلولی تسهیل شده جهت این هورمون ها باشد.
این موضوع منتج به افزایش قاطع سطح TSH شده که در چند روز پس از تمرینات ورزشی مشاهده می گردد.
احتمالاً یکی از یافته های جالب درباره پاسخ هورمون تیروئید نسبت به تمرینات ورزشی آن است که این پاسخ ها از نظر مقدار مشابه آن هایی می باشد که در بسیاری از بیماران دارای تیروئید بزرگ یافت می شوند.
هر چند، سطوح هورمونی نسبت به تمرینات ورزشی همراه با هیچ نوع نشانه های بالینی نمی باشد.
علائم ازدیاد فعالیت غده تیروئید شامل افزایش میزان متابولیسم پایه، عدم تحمل نسبت به گرما، افزایش عرق، کاهش وزن، اسهال، ضعف، خستگی، عصبانیت، و بیخوابی می باشند.
کالسی تونین کالسی تونین غلظت کلسیم پلاسما را کاهش می دهد.
این هورمون روی دو بافت هدف عمل می کند، استخوان ها و کلیه ها.
در استخوان ها، کالسی تونین فعالیت استئوکلاست ها[4] (سلول های جذب کننده استخوان) را مهار می کند، بنابراین جذب استخوان مهار می شود.
استئوکلاست ها ممکن است تنها هدف کالسی تونین در استخوان ها باشند.
در کلیه ها، کالسی تونین دفع ادراری کلسیم را به وسیله کاهش بازجذب کلسیم از توبول های کلیوی افزایش می دهد.
کالسی تونین غلظت کلسیم پلاسما را کاهش می دهد.
در استخوان ها، کالسی تونین فعالیت استئوکلاست ها (سلول های جذب کننده استخوان) را مهار می کند، بنابراین جذب استخوان مهار می شود.
در کودکان تا زمانی که استخوان ها به سرعت در حال رشد و قویتر شدن هستند، کالسی تونین از اهمیت زیادی برخوردار است.
این هورمون تنظیم کننده اصلی هموستاز کلسیم در بزرگسالان نیست، اما در برابر باز جذب بیش از حد استخوان، عمل محافظتی از خود نشان می دهد.
غدد پاراتیروئید غدد پاراتیروئید پشت غده تیروئید قرار گرفته اند.
این غدد هورمون پاراتیروئید (PTH یا پاراتورمون) ترشح می کنند.
پاراتورمون تنظیم کننده اصلی غلظت کلسیم پلاسماست و فسفات پلاسما را نیز تنظیم می کند.
رها سازی این هورمون به وسیله کاهش سطوح کلسیم پلاسما تحریک می شود.
هورمون پاراتیروئید اثرات خود را روی سه هدف اعمال می کند؛ استخوان ها، روده ها و کلیه ها، در استخوان ها، PTH فعالیت استئوکلاست ها را تحریک می کند.
این هورمون باز جذب استخوان را افزایش می دهد که موجب آزاد شدن کلسیم و فسفات به درون خودن می شود.
در روده ها، PTH جذب کلسیم را به طور غیر مستقیم به وسیله تحریک آنزیمی که برای این فرآیند مورد نیاز است، افزایش می دهد.
افزایش جذب روده ای کلسیم همراه با افزایش جذب فسفات است.
از آنجا که PTH موجب افزایش سطوح پلاسمایی یون های فسفات می شود، فسفات اضافی باید دفع شود.
این عمل به وسیله فعالیت PTH در کلیه ها انجام شود.
در کلیه ها PTH باز جذب کلسیم را افزایش داده و باز جذب فسفات را کاهش می دهد و موجب افزایش دفع ادراری فسفات می شود.
ورزش در دراز مدت، تشکیل استخوان را افزایش می دهد.
این افزایش ناشی از افزایش جذب روده ای یون کلسیم، کاهش دفع اداری یون کلسیم و افزایش سطوح PTH است.
در مقابل، بی تحرکی و یا استراحت مطلق تحلیل استخوان را افزایش می دهد.
در طول این مدت سطوح PTH کاهش می یابد.
هورمون آنتی دیوریتیک (ADH) و آلدسترون باید یادآوری گردد که هورمون آنتی دیوریتیک ADH هورمونی است که از هیپوفیز خلفی و آلدسترون یک مینرالوکورتیکوئید است که از قشر فوق کلیوی ترشح می گردد.
هر دوی این هورمون ها در تنظیم و کنترل الکترولیت های سوخت و ساز آب و حجم مایع دخالت دارند.
هنگام فعالیت های ورزشی به ویژه طی تمرینات طولانی در هوای گرم مقدار قابل توجهی آب و سدیم دفع می گردد.
ساز و کار کنترل هورمونی جهت حفظ مایع (پلاسما) هنگام تمرینات ورزشی به شرح ذیل می باشد: 1- تمرینات ورزشی سبب آزاد شدن هورمون آنتی دیوریتیک ADH از غده صنوبری خلفی (هیپوفیز خلفی) و آزاد شدن رنین می گردد، آنزیمی که از یاخته های ویژه ای واقع در کلیه ترشح و پروتئین را تجزیه می کند.
محرک های این تغییرات عبارتند از: الف) افزایش فعالیت دستگاه عصب سمپاتیک، ب) کاهش سدیم، ج) کاهش حجم پلاسما و د) افزایش اسمولاریتی پلاسما.
2- ADH با عمل خود روی مجاری جمع کننده کلیه سبب حفظ آب می شود.
رنین روی یک پروتئین پلاسما به نام آنژیوتنسین | جهت تشکیل آنژیوتنسین || عمل کند.
آنژیوتنسین || سبب تحریک قشر کلیه جهت آزاد نمودن آلدسترون می گردد.
آلدسترون باعث افزایش جذب مجدد سدیم از مجاری انتهائی کلیه می شود.
این عمل به نوبه خود باعث جذب مجدد آب می گردد.
لذا آب و سدیم هر دو ذخیره می گردند.
به دلیل این ساز و کار جای تعجب نیست که آلدسترون، رنین، آنژیوتنسین || و ADH همگی در طول تمرینات ورزشی به طور چشمگیری افزایش پیدا می کند.
لوزالمعده لوزالمعده در ناحیه پشت شکم قرار گرفته است.
دو هورمون اصلی لوزالمعده انسولین و گلوکاگون هستند.
این هورمون ها کنترل سطوح گلوکز پلاسما را بر عهده دارند.
زمانی که سطح گلوکز پلاسما برای مثال بعد از خوردن غذا افزایش می یابد (هیپرگلیسمی)، لوزالمعده پیام هایی مبنی بر رها سازی انسولین به درون خود دریافت می کند.
انسولین؛ انتقال گلوکز به درون سلول ها به ویژه سلول های عضلانی و بافت پیوندی را تسهیل می کند.
گلیکوژنز را افزایش می دهد.
گلوکونئوژنز را مهار می کند.
عملکرد اصلی انسولین، کاهش مقدار گلوکز گردش خون است.
اما در متابولیسم پروتئین و چربی، در افزایش برداشت سلولی اسیدهای آمینه و افزایش ساخته شدن پروتئین و چربی نقش دارد.
زمانی که غلظت گلوکز پلاسما به پایین تر از سطوح سطبیع افت می کند (هیپوگلیسمی)، لوز المعده گلوکاگون ترشح می کند.
گلوکاگون تبدیل گلیکوژن کبد به گلوکز (گلیکوژنولیز) را سرعت می بخشد و گلوکونئوژنز را افزایش می دهد.
هر دو فرآیند، سطح گلوکز پلاسما را افزایش می دهند.
در جریان فعالیتی 30 دقیقه ای یا بیشتر، با وجود ثابت ماندن نسبی غلظت گلوکز پلاسما، سطح انسولین تمایل به کاهش دارد.
این موضوع در شکل 7-6 نشان داده شده است.
پژوهش های انجام شده نشان داده اند که در جریان ورزش تعداد و در دسترس بودن گیرنده های انسولین افزایش می یابد و در نتیجه موجب افزایش حساسیت بدن نسبت به انسولین می شود.
این پدیده نیاز به حفظ سطوح بالای انسولین پلاسما برای انتقال گلوکز به درون سلول های عضلانی را کاهش می دهد.
از سوی دیگر، در طول مدت فعالیت، گلوکاگون افزایش تدریجی نشان می دهد.
گلوکاگون در ابتدا، غلظت گلوکز پلاسما را با تحریک گلیکوژنز در کبد حفظ می کند.
این موضوع قابلیت دسترسی سلول ها به گلوکز را افزایش می دهد و موجب حفظ سطح کافی گلوکز پلاسما برای رفع نیازهای فزاینده متابولیک می شود.
همان گونه که در شکل دیده می شود، پاسخ هورمونی در افراد تمرین کرده معمولاً تضعیف می شود.
بخش مرکزی فوق کلیه