پاسخ هاي هورموني نسبت به فعاليت هاي ورزشي و تمرينات جسماني

فعاليت ها و تمرينات جسماني سبب آن مي گردد كه سطوح برخي از هورمون ها در مقايسه با مقادير استراحت افزايش يا كاهش پيدا كنند. اگر چه اهميت فيزيولوژيكي بسياري از اين تغييرات در حال حاضر شناخته نشده؛ اين واقعيت كه آن ها حتي نسبت به فعاليت هاي ورزشي عكس العمل نشان مي دهند، خود كمال اهميت را دارد. يكي از بررسي هاي عالي و عميق روي اين موضوع توسط متي ور به رشته تحرير در آمده است.

هورمون رشد (GH)
هورمون رشد (GH) كه از هيپوفيز قدامي ترشح مي شود، در هنگام فعاليت هاي ورزشي در خون افزايش يافته و بيشتر تحت تأثير شدت تمرين قرار مي گيرد. مثالي از پاسخ هورمون رشد در شكل ۲ نشان داده شده است. در اين تحقيق تمرين جسماني براي مدت ۲۰ دقيقه روي يك دوچرخه كارسنج انجام گرفت. توجه گردد كه با استفاده از بار كار سبك (مثلاً ۳۰۰ كيلوگرم – متر در دقيقه) افزايشي در غلظت هورمون رشد در حدود ۳۵ برابر مقدار استراحت بود. اگر چه در شكل نشان داده نشده، ولي هورمون رشد در هنگام اعمال ورزشي سريعاً افزايش پيدا نمي كند، بلكه با ادامه تمرين به تدريج زياد مي شود.
هورمون رشد يك عامل متابوليك قوي است اين هورمون، رشد و هيپوتروفي عضله را به وسيله تسهيل در انتقال اسيدهاي آمينه به درون سلول ها افزايش مي دهد. علاوه بر اين، هورمون رشد به طور مستقيم متابوليسم چربي (ليپوليز) را به وسيلة افزايش ساخته شدن آنزيم هاي درگير در اين فرآيند تحريك مي كند. در جريان فعاليت هاي هوازي و متناسب با شدت تمرين، سطوح هورمون رشد افزايشي مي يابد و به نوبه خود پس از تمرين نيز در سطح بالايي باقي مي ماند.
پاسخ هورمون رشد نسبت به تمرين ظاهراً مربوط به سطح آمادگي فرد دارد. اين موضوع به دو طريق قابل بررسي است؛ ۱) هورمون رشد هنگام اعمال ورزشي با شدت بار يكسان در افراد تمرين كرده نسبت به افراد تمرين نكرده افزايش كمتري را داشته است؛ و ۲) كاهش هورمون رشد پس از اعمال ورزشي خسته كننده در افراد تمرين كرده نسبت به افراد تمرين نكرده سريع تر بوده است. اگر چه اهميت اين تفاوت بين افراد تمرين كرده و تمرين نكرده كاملاً شناخته نشده، ليكن چنين پيشنهاد شده كه تمرينات جسماني طولاني وجه تمايزي را بين مراحل كنترل هورمون رشد ايجاد مي نمايد.
يك بررسي عالي مربوط به اثرات فعاليت هاي ورزشي و تمرينات جسماني روي پاسخ هورمون رشد توسط شفارد و سيدني به رشته تحرير آمده است.
هورمون هاي تيروئيد و پاراتيروئيد
هورمون تيروئيد، تيروكسين و تريودوتيرونين همان طور كه در شكل ۶-۲۲ نشان داده شده است، هنگام اعمال ورزشي افزايش پيدا مي كنند. سطوح هورمون محرك تيروئيد (TSH) خون نيز در شكل ديده مي شود. در اين تحقيق، تمرين شامل يك مسابقه ۷۰ كيلومتري (۴/۴۳ مايل) اسكي

صحرانوردي است كه جهت اتمام آن نيز به ۵ الي ۷ ساعت وقت مي باشد. جالب ترين تغيير اين واقعيت نيست كه تيروكسين و تريودوتيرونين هر دو بلافاصله پس از تمرين افزايش پيدا مي كنند، بلكه آن است كه سطح هورمون هاي مذكور در حقيقت تا چندين روز پس از مسابقه پايين تر از سطح پيش از مسابقه بوده اند. اين موضوع با افزايش هورمون TSH پس از مسابقه كه منعكس كننده انحرافات ظاهري در تعادل طبيعي بين ترشح، توزيع و دفع هر يك از هورمون هاست همخواني دارد.

شكل ۲- پاسخ هورمون رشد (GH) به تمرينات دوچرخه سواري. توجه شود هك در بار كار سبك سطوح هورمون رشد موجود در خون افزايش پيدا نمي كند. هر چند، در بار كار بالاتر هورمون رشد به صورت اساسي افزايش پيدا مي كند. (بر اساس اطلاعات Lazarus , Sutton)
تري يدوتيرونين و تيروكسين
تري يدوتيرونين و تيروكسين به عنوان دو هورمون تيروئيدي متابوليك، عملكردهاي يكساني دارند. اين دو هورمون ميزان متابوليسم تقريباً تمامي بافت هاي بدن را افزايش مي دهند و مي توانند موجب ۶۰ تا ۱۰۰ درصد افزايش در ميزان متابوليسم پايه شوند. تري يدوتيرونين و تيروكسين همچنين:
 ساخته شدن پروتئين و به دنبال آن ساخته شدن آنزيم ها را افزايش مي دهند.
 اندازه و تعداد ميتوكندري ها را در بيشتر سلول ها افزايش مي دهند.
برداشت سلولي گلوكز را سرعت مي بخشند.
 گليكوليز و گلوكونئوژنز را افزايش مي دهند.
 ميزان متابوليسم چربي را بالا مي برند و فراهمي اسيدهاي چرب آزاد براي اكسيداسيون را افزايش مي دهند.
رها سازي هورمون محرك تيروئيد TSH از هيپوفيز قدامي در جريان ورزش افزايش مي يابد. TSH رها سازي تري يدوتيرونين و تيروكسين را كنترل مي كند؛ بنابراين افزايش ناشي از ورزش در TSH موجب تحريك قابل پيش بيني غدة تيروئيد خواهد شد. در واقع، ورزش موجب افزايش سطوح تيروكسين پلاسما مي شود، اما بين افزايش سطوح TSH در جريان ورزش و افزايش سطوح تيروكسين پلاسما تاخير زماني وجود دارد. به علاوه در جريان ورزش هاي زير پيشينه دراز مدت، سطوح تيروكسين پس از افزايش سريع اوليه به هنگام شروع ورزش، در مراحل بعدي به طور نسبي ثابت مي ماند، ولي سطوح تري يدوتيرونين كاهش پيدا مي كند.
شكل ۳- هورمون هاي تيروكسين، تريودوترنين و محرك تيروئيد TSH قبل، هنگام و پس از مسابقه اسكي صحرانوردي ۷۰ كيلومتري (۴/۴۳ مايل). مهمترين تغيير اين واقعيت نيست كه تيروكسين، تريودوترنين هنگام تمرين افزايش پيدا مي كند، بلكه در واقع اين هورمون ها پس از گذشت چند روز از مسابقه پايين تر از سطح قبل از مسابقه بودند. (براساس اطلاعات Stromme , Refsum)
در بارهاي كار زير بيشينه، TSH چه هنگام تمرين و چه در ۲۴ ساعت پس از آن تغييري پيدا نمي كند. به هر حال، محتملترين توضيح فيزيولوژيكي جهت اين تغييرات مشاهده شده در هورمون هاي تيروئيد با اعمال ورزشي سنگين به شرح ذيل مي باشد.
۱- افزايش طولاني و قابل توجه در سطوح خوني TSH به احتمال قرين به يقين مديون كمبود و دوره اي در هورمون تيروئيد بوده كه توسط تمرينات ورزشي حاصل مي گردد. اين موضوع سبب آزاد شدن TSH از هيپوفيز قدامي مي شود.
۲- افزايش تيروكسين، تريودوترنين در پايان تمرينات ورزشي شايد مديون آزاد شدن محرك TSH اوليه اين هورمون ها باشد؛ در حالي كه كاهش بعدي تيروكسين، تريودوترنين پس از فعاليت هاي ورزشي ممكن است به دليل ناتواني غده تيروئيد در بر آوردن نيازهاي سلولي تسهيل شده جهت اين هورمون ها باشد. اين موضوع منتج به افزايش قاطع سطح TSH شده كه در چند روز پس از تمرينات ورزشي مشاهده مي گردد.
احتمالاً يكي از يافته هاي جالب درباره پاسخ هورمون تيروئيد نسبت به تمرينات ورزشي آن است ك

ه اين پاسخ ها از نظر مقدار مشابه آن هايي مي باشد كه در بسياري از بيماران داراي تيروئيد بزرگ يافت مي شوند. هر چند، سطوح هورموني نسبت به تمرينات ورزشي همراه با هيچ نوع نشانه هاي باليني نمي باشد. علائم ازدياد فعاليت غده تيروئيد شامل افزايش ميزان متابوليسم پايه، عدم تحمل نسبت به گرما، افزايش عرق، كاهش وزن، اسهال، ضعف، خستگي، عصبانيت، و بيخوابي مي باشند.

كالسي تونين
كالسي تونين غلظت كلسيم پلاسما را كاهش مي دهد. اين هورمون روي دو بافت هدف عمل مي كند، استخوان ها و كليه ها. در استخوان ها، كالسي تونين فعاليت استئوكلاست ها (سلول هاي جذب كنندة استخوان) را مهار مي كند، بنابراين جذب استخوان مهار مي شود. استئوكلاست ها ممكن است تنها هدف كالسي تونين در استخوان ها باشند. در كليه ها، كالسي تونين دفع ادراري كلسيم را به وسيله كاهش بازجذب كلسيم از توبول هاي كليوي افزايش مي دهد.
در كودكان تا زماني كه استخوان ها به سرعت در حال رشد و قويتر شدن هستند، كالسي تونين از اهميت زيادي برخوردار است. اين هورمون تنظيم كنندة اصلي هموستاز كلسيم در بزرگسالان نيست، اما در برابر باز جذب بيش از حد استخوان، عمل محافظتي از خود نشان مي دهد.
غدد پاراتيروئيد
غدد پاراتيروئيد پشت غدة تيروئيد قرار گرفته اند. اين غدد هورمون پاراتيروئيد (PTH يا پاراتورمون) ترشح مي كنند. پاراتورمون تنظيم كنندة اصلي غلظت كلسيم پلاسماست و فسفات پلاسما را نيز تنظيم مي كند. رها سازي اين هورمون به وسيله كاهش سطوح كلسيم پلاسما تحريك مي شود.
هورمون پاراتيروئيد اثرات خود را روي سه هدف اعمال مي كند؛ استخوان ها، روده ها و كليه ها، در استخوان ها، PTH فعاليت استئوكلاست ها را تحريك مي كند. اين هورمون باز جذب استخوان را افزايش مي دهد كه موجب آزاد شدن كلسيم و فسفات به درون خودن مي شود. در روده ها، PTH جذب كلسيم را به طور غير مستقيم به وسيله تحريك آنزيمي كه براي اين فرآيند مورد نياز است، افزايش مي دهد. افزايش جذب روده اي كلسيم همراه با افزايش جذب فسفات است. از آنجا كه PTH موجب افزايش سطوح پلاسمايي يون هاي فسفات مي شود، فسفات اضافي بايد دفع شود. اين عمل به وسيله فعاليت PTH در كليه ها انجام شود. در كليه ها PTH باز جذب كلسيم را افزايش داده و باز جذب فسفات را كاهش مي دهد و موجب افزايش دفع ادراري فسفات مي شود.
ورزش در دراز مدت، تشكيل استخوان را افزايش مي دهد. اين افزايش ناشي از افزايش جذب روده اي يون كلسيم، كاهش دفع اداري يون كلسيم و افزايش سطوح PTH است. در مقابل، بي تحركي و يا استراحت مطلق تحليل استخوان را افزايش مي دهد. در طول اين مدت سطوح PTH كاهش مي يابد.
هورمون آنتي ديوريتيك (ADH) و آلدسترون
بايد يادآوري گردد كه هورمون آنتي ديوريتيك ADH هورموني است كه از هيپوفيز خلفي و آلدسترون يك مينرالوكورتيكوئيد است كه از قشر فوق كليوي ترشح مي گردد. هر دوي اين هورمون ها در تنظيم و كنترل الكتروليت هاي سوخت و ساز آب و حجم مايع دخالت دارند. هنگام فعاليت هاي ورزشي به ويژه طي تمرينات طولاني در هواي گرم مقدار قابل توجهي آب و سديم دفع مي گردد. ساز و كار

كنترل هورموني جهت حفظ مايع (پلاسما) هنگام تمرينات ورزشي به شرح ذيل مي باشد:
۱- تمرينات ورزشي سبب آزاد شدن هورمون آنتي ديوريتيك ADH از غده صنوبري خلفي (هيپوفيز خلفي) و آزاد شدن رنين مي گردد، آنزيمي كه از ياخته هاي ويژه اي واقع در كليه ترشح و پروتئين را تجزيه مي كند. محرك هاي اين تغييرات عبارتند از: الف) افزايش فعاليت دستگاه عصب سمپات

يك، ب) كاهش سديم، ج) كاهش حجم پلاسما و د) افزايش اسمولاريتي پلاسما.
۲- ADH با عمل خود روي مجاري جمع كننده كليه سبب حفظ آب مي شود. رنين روي يك پروتئين پلاسما به نام آنژيوتنسين | جهت تشكيل آنژيوتنسين || عمل كند. آنژيوتنسين || سبب تحريك قشر كليه جهت آزاد نمودن آلدسترون مي گردد. آلدسترون باعث افزايش جذب مجدد سديم از مجاري انتهائي كليه مي شود. اين عمل به نوبه خود باعث جذب مجدد آب مي گردد. لذا آب و سديم هر دو ذخيره مي گردند.
به دليل اين ساز و كار جاي تعجب نيست كه آلدسترون، رنين، آنژيوتنسين || و ADH همگي در طول تمرينات ورزشي به طور چشمگيري افزايش پيدا مي كند.

لوزالمعده
لوزالمعده در ناحيه پشت شكم قرار گرفته است. دو هورمون اصلي لوزالمعده انسولين و گلوكاگون هستند. اين هورمون ها كنترل سطوح گلوكز پلاسما را بر عهده دارند. زماني كه سطح گلوكز پلاسما براي مثال بعد از خوردن غذا افزايش مي يابد (هيپرگليسمي)، لوزالمعده پيام هايي مبني بر رها سازي انسولين به درون خود دريافت مي كند. انسولين؛
Ÿ انتقال گلوكز به درون سلول ها به ويژه سلول هاي عضلاني و بافت پيوندي را تسهيل مي كند.
Ÿ گليكوژنز را افزايش مي دهد.
Ÿ گلوكونئوژنز را مهار مي كند.
عملكرد اصلي انسولين، كاهش مقدار گلوكز گردش خون است. اما در متابوليسم پروتئين و چربي، در افزايش برداشت سلولي اسيدهاي آمينه و افزايش ساخته شدن پروتئين و چربي نقش دارد. زماني كه غلظت گلوكز پلاسما به پايين تر از سطوح سطبيع افت مي كند (هيپوگليسمي)، لوز المعده گلوكاگون ترشح مي كند. گلوكاگون تبديل گليكوژن كبد به گلوكز (گليكوژنوليز) را سرعت مي بخشد و گلوكونئوژنز را افزايش مي دهد. هر دو فرآيند، سطح گلوكز پلاسما را افزايش مي دهند.
در جريان فعاليتي ۳۰ دقيقه اي يا بيشتر، با وجود ثابت ماندن نسبي غلظت گلوكز پلاسما، سطح انسولين تمايل به كاهش دارد. اين موضوع در شكل ۷-۶ نشان داده شده است. پژوهش هاي انجام شده نشان داده اند كه در جريان ورزش تعداد و در دسترس بودن گيرنده هاي انسولين افزايش مي يابد و در نتيجه موجب افزايش حساسيت بدن نسبت به انسولين مي شود. اين پديده نياز به حفظ سطوح بالاي انسولين پلاسما براي انتقال گلوكز به درون سلول هاي عضلاني را كاهش مي دهد.
از سوي ديگر، در طول مدت فعاليت، گلوكاگون افزايش تدريجي نشان مي دهد. گلوكاگون در ابتدا، غلظت گلوكز پلاسما را با تحريك گليكوژنز در كبد حفظ مي كند. اين موضوع قابليت دسترسي سلول ها به گلوكز را افزايش مي دهد و موجب حفظ سطح كافي گلوكز پلاسما براي رفع نيازهاي فزايندة متابوليك مي شود. همان گونه كه در شكل ديده مي شود، پاسخ هورموني در افراد تمرين كرده معمولاً تضعيف مي شود.

بخش مركزي فوق كليه
بخش مركزي غده فوق كليوي دو هورمون اپي نفرين و توراپي نفرين ترشح مي كند كه به كاتكولامينها موسوم هستند. زماني كه بخش مركزي غده فوق كليوي به وسيله دستگاه عصبي سمپاتيك تحريك مي شود، تقريباً ۸۰ درصد از هورمون هاي ترشح شده از اين بخش، اپي نفرين و ۲۰ درصد نوراپي نفرين است. اين درصدها در وضعيت هاي فيزيولوژيك مختلف تغيير مي كنند. كاتكولامين ها همانند دستگاه عصبي سمپاتيك داراي اثرات بسيار قوي هستند، اما اثرات هور

مون ها ماندگارتر است، چون اين مواد به آهستگي از خون دفع مي شوند. اين دو هورمون بدن را براي واكنش آني آماده مي كنند و واكنش جنگ و گريز را موجب مي مي شوند.
اپي نفرين و نوراپي نفرين بدن را در رويارويي با بحران هاي واقعي ياري مي كنند. اگر چه برخي از اعمال ويژة اين دوهورمون با هم تفاوت دارند، ولي عملكردي هماهنگ با يكديگر دارند. اثرات تركيبي اين دو هورمون عبارتند از:
Ÿ افزايش تعداد ضربان و قدرت انقباضي قلب
Ÿ افزايش ميزان متابوليسم
Ÿ افزايش گليكوژنوليز (تجزيه گليكوژن به گلوكز) در كبد و عضله
Ÿ افزايش رها شدن گلوكز و اسيدهاي چرب آزاد به درون خون
Ÿ توزيع دوباره خون به عضلات (به وسيله گشاد كردن رگ هاي خوني عضلات اسكلتي و تنگ كردن رگ هاي خوني پوست و اندام هاي داخلي)
رها سازي اپي نفرين و نوراپي نفرين به وسيله عوامل گوناگون بسياري شامل تغييرات وضعيت بدن فشارهاي رواني و ورزش تحت تاثير قرار مي گيرد. شكل ۴ تغييرات در سطوح پلاسمايي كاتكولامين ها را به هنگام افزايش تدريجي شدت فعاليت نشان مي دهد.
سطح نوراپي نفرين پلاسما به طور مشخصي در فعاليت هايي با شدت بالاي ۵۰ درصد VO2 max افزايش مي يابد. اما سطوح اپي نفرين تا زماني كه شدت فعاليت به بيش از ۶۰ تا ۷۰ درصد VO2 max نرسد، افزايش قابل توجهي نشان نمي دهد. شكل ۴ نشان مي دهد كه در جريان فعاليت هاي يكنواخت كه بيش از ۳ ساعت و با شدت ۶۰ تا ۷۰ درصد VO2 max به طول مي انجامد، سطوح هر دو هورمون در خون افزايش مي يابد. زماني كه يك وهله فعاليت به پايان مي رسد، سطوح اپي نفرين تنها در عرض چند دقيقه از دورة برگشت به حال اوليه به سطوح حالت استراحت بر مي گردد، اما نوراپي نفرين ميتواند براي چندين ساعت در سطح بالايي باقي بماند.
شكل ۶ تغييرات در انسولين و گلوكاگون در هنگام و متعاقب ۶۰ دقيقه تمرينات دوچرخه سواري، قبل و بعد از برنامه تمرينات بدني. هنگام تمرين سطوح انسولين خون كاهش در حالي كه سطوح گلوكاگون افزايش پيدا مي كند. هر دو منحني پاسخ ها توسط برنامه تمرينات بدنينزول كرده است. (براساس اطلاعات Gyntelberg و همكاران)

لوزالمعده
لوزالمعده در ناحيه پشت شكم قرار گرفت است. دو هورمون اصلي لوزالمعده انسولين و گلوكاگون هستند. اين هورمون ها كنترل سطوح گلوكز پلاسما را بر عهده دارند. زماني كه سطح گلوكز پلاسما براي مثال بعد از خوردن غذا افزايش مي يابد (هيپرگليسمي)، لوزالمعده پيام هايي مبني بر رها سازي انسولين به درون خون دريافت مي كند. انسولين؛
Ÿ انتقال گلوكز به درون سلول ها به ويژه سلول هاي عضلاني و بافت پيوندي را تسهيل مي كند.