ExamWise
115年:物治基礎(1)

下列那一個激素會隨著運動時間或運動強度的增加，而減少其分泌量？

A生長激素（ growth hormone ）
B皮質醇（ cortisol ）
C腎上腺素（ epinephrine ）
D胰島素（ insulin）

詳細解析

本題觀念：

本題考查的是運動生理學中，內分泌系統如何調節能量代謝以應對運動需求。

在運動過程中，骨骼肌對能量（葡萄糖、脂肪酸）的需求大幅增加。為了滿足這些需求，身體必須啟動異化作用（Catabolism），將儲存的肝醣和三酸甘油酯分解為葡萄糖和游離脂肪酸釋放到血液中。

因此，人體的荷爾蒙反應通常分為兩大類：

  1. 反調節荷爾蒙（Counter-regulatory hormones）：分泌增加。促進能量動員、提升血糖。包括：升糖素（Glucagon）、兒茶酚胺（腎上腺素/正腎上腺素）、生長激素（Growth Hormone）、皮質醇（Cortisol）。
  2. 同化荷爾蒙（Anabolic hormones）：分泌減少。促進能量儲存、降低血糖。主要是胰島素（Insulin）。

選項分析

  • A. 生長激素（Growth hormone, GH）：錯誤。

    • 反應：運動是生長激素分泌的強力刺激因子。隨著運動強度（Intensity）或持續時間（Duration）的增加，生長激素的分泌量會顯著上升。
    • 作用：GH 有助於脂肪分解（Lipolysis）和糖質新生（Gluconeogenesis），並抑制組織對葡萄糖的攝取，從而在運動中維持血糖恆定並保留蛋白質。

  • B. 皮質醇（Cortisol）：錯誤。

    • 反應：皮質醇是主要的壓力荷爾蒙。在長時間或高強度的運動下（通常強度 > 60% VO2max 或長時間耐力運動），下視丘-腦垂腺-腎上腺軸（HPA axis）會被活化，導致皮質醇分泌增加。
    • 作用：促進蛋白質分解與脂肪分解，提供糖質新生的原料，以維持長時間運動所需的血糖濃度。

  • C. 腎上腺素（Epinephrine）：錯誤。

    • 反應：腎上腺素由腎上腺髓質分泌，受交感神經系統控制。隨著運動強度或時間的增加，交感神經活性增強，腎上腺素分泌量會呈現指數型上升。
    • 作用：促進肝醣分解（Glycogenolysis）、脂肪分解，並增加心輸出量與血管收縮，是運動中快速動員能量的關鍵激素。

  • D. 胰島素（Insulin）：正確。

    • 反應：隨著運動強度或時間的增加，胰島素的分泌量會減少。
    • 生理機制：
      1. 抑制作用：運動時交感神經興奮，釋放的兒茶酚胺（Catecholamines）會作用於胰臟 β\beta 細胞的 α\alpha-adrenergic受體，抑制胰島素的釋放。
      2. 避免低血糖：運動時肌肉收縮會透過非胰島素依賴的路徑（如 GLUT4 轉位）大量攝取血糖。若此時胰島素濃度不下降，會導致血糖過度進入細胞，造成危險的低血糖（Hypoglycemia）。
      3. 解除抑制：胰島素是主要的「儲存」荷爾蒙，會抑制肝臟釋放葡萄糖與脂肪組織釋放脂肪酸。降低胰島素濃度可以解除這種抑制，讓肝臟能輸出葡萄糖、脂肪組織能釋放脂肪酸供肌肉使用。

答案解析

正確答案為 D. 胰島素（insulin）。

在運動過程中，為了動員體內儲存的能量以供給肌肉使用，身體會抑制「合成/儲存型」荷爾蒙（胰島素），並促進「分解/動員型」荷爾蒙（兒茶酚胺、生長激素、皮質醇、升糖素）的分泌。這種荷爾蒙的變化模式（胰島素下降、升糖素上升）對於維持運動中的血糖穩定至關重要。

核心知識點

考生應掌握運動期間的荷爾蒙消長圖譜：

  1. 下降的荷爾蒙：胰島素（Insulin）。
    • 關鍵原因：防止運動性低血糖、允許肝醣分解與脂肪動員。
  2. 上升的荷爾蒙（與強度/時間呈正相關）：
    • 兒茶酚胺（Epinephrine/Norepinephrine）：快速反應，促進肝醣分解。
    • 升糖素（Glucagon）：促進肝臟糖質新生與肝醣分解。
    • 皮質醇（Cortisol）：長期壓力反應，促進脂肪與蛋白質分解供能。
    • 生長激素（Growth Hormone）：促進脂肪分解，抑制葡萄糖消耗。

臨床重要性

對於糖尿病患者（特別是第一型或依賴胰島素的第二型），運動時若沒有適當減少外源性胰島素的劑量，極易發生運動誘發性低血糖（Exercise-induced hypoglycemia）。這是因為外源性胰島素無法像內源性分泌那樣受到交感神經的自然生理抑制，加上運動本身會增加肌肉對胰島素的敏感度（Insulin sensitivity）。

參考資料

  1. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription: Hormonal responses to exercise.
  2. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology: Regulation of blood glucose during exercise.
  3. Powers, S. K., & Howley, E. T. (2018). Exercise Physiology: Theory and Application to Fitness and Performance. Chapter on Hormonal Control during Exercise.
  4. ResearchGate/PubMed Search Results: Confirming insulin decrease and counter-regulatory hormone increase during graded exercise.
了解本站架構