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115年:物治基礎(1)

耐力訓練後，關於升糖激素（ glucagon ）於運動時的反應，下列敘述何者正確？

A較訓練前的激素反應明顯下降
B較訓練前的激素反應明顯上升
C與訓練前的反應一樣，不太會受到運動訓練的影響
D目前的研究結果尚不清楚

詳細解析

本題觀念：

本題考查的是運動生理學中關於耐力訓練（Endurance Training）對內分泌系統的適應（Hormonal Adaptations）。特別是針對調節血糖恆定的主要激素——升糖素（Glucagon）在運動過程中的反應變化。

選項分析

  • A. 較訓練前的激素反應明顯下降（正確）

    • 生理機制：耐力訓練會導致身體對代謝調節的效率提升。主要原因包括：
      1. 受器敏感度增加：訓練會增加肝臟對升糖素的敏感度（Liver sensitivity to glucagon increases）。這意味著肝臟只需要較少量的升糖素，就能產生足夠的肝葡萄糖輸出（Hepatic Glucose Production）來維持血糖恆定。
      2. 能量來源轉換：耐力訓練增加了肌肉利用脂肪作為燃料的能力（Fat oxidation），減少了對血糖和肝醣的依賴（Glycogen sparing effect）。因此，身體不需要像訓練前那樣急劇地分泌升糖素來動員葡萄糖。
      3. 交感神經活性降低：訓練後，在相同絕對強度的運動下，交感神經系統的興奮性降低，減少了兒茶酚胺（Catecholamines）的分泌，而兒茶酚胺是刺激升糖素分泌的重要因子。
    • 研究證據：經典研究（如 Gyntelberg et al., 1977; Kjaer et al., 1990）顯示，在進行相同絕對強度（Same absolute intensity）甚至相同相對強度（Same relative intensity）的運動時，受過耐力訓練者的血漿升糖素上升幅度（Response）顯著低於訓練前。

  • B. 較訓練前的激素反應明顯上升（錯誤）

    • 這與生理適應的事實相反。訓練後的身體處於較佳的代謝恆定狀態，不需要過度分泌壓力荷爾蒙（如升糖素、皮質醇）來應對運動挑戰。

  • C. 與訓練前的反應一樣，不太會受到運動訓練的影響（錯誤）

    • 內分泌系統對長期運動訓練有顯著的適應性。升糖素、胰島素和兒茶酚胺在運動中的反應模式都會因訓練而改變（通常表現為反應鈍化，Blunted response）。

  • D. 目前的研究結果尚不清楚（錯誤）

    • 此為運動生理學中已確立的知識點，多項數十年前的經典實驗與近期研究皆有一致結論。

答案解析

正確答案為 (A)。

在未經訓練的狀態下，長時間或高強度的運動會導致血糖有下降趨勢，進而刺激胰臟α細胞大幅分泌升糖素，以促進肝醣分解與糖質新生。經過一段時間的耐力訓練後，人體產生適應：

  1. 激素反應鈍化（Blunted Response）：在執行相同強度的運動時，訓練者的升糖素濃度上升幅度顯著小於訓練前。
  2. 維持血糖恆定：儘管升糖素反應下降，但訓練者仍能有效維持血糖水平，這歸功於肝臟對升糖素的敏感性提升以及周邊組織對脂肪利用率的增加。

因此，耐力訓練後的升糖素「運動反應」是下降的。

核心知識點

考生應掌握耐力訓練後，主要激素在**次最大強度運動（Submaximal Exercise）**中的適應變化：

  1. 下降（Blunted Response）的激素：

    • 升糖素（Glucagon）：上升幅度減少（因肝臟敏感度增加、依賴脂肪供能）。
    • 兒茶酚胺（Epinephrine/Norepinephrine）：分泌量大幅減少（交感神經適應）。
    • 皮質醇（Cortisol）：上升幅度輕微減少。
    • 生長激素（GH）：對相同絕對強度的反應下降。

  2. 胰島素（Insulin）的變化：

    • 安靜時濃度下降（敏感度提升）。
    • 運動中濃度的下降幅度減少（較接近基礎值，不會像未訓練者那樣劇烈降低）。

  3. 關鍵機制：

    • Glucagon sensitivity：肝臟對升糖素更敏感。
    • Fat utilization：更多利用游離脂肪酸，節省肝醣（Glycogen sparing）。

參考資料

  1. Gyntelberg F, et al. Effect of training on the response of plasma glucagon to exercise. Am J Physiol. 1977. (指出耐力訓練後，相同工作負荷下的升糖素上升反應顯著減弱)
  2. Drouin R, et al. Increased hepatic glucose production response to glucagon in trained subjects. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1998. (指出耐力訓練增加了肝臟對升糖素的敏感度)
  3. Powers, S. K., & Howley, E. T. (2018). Exercise Physiology: Theory and Application to Fitness and Performance. McGraw-Hill Education. (教科書關於賀爾蒙適應的章節)
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