114年:物治基礎(2)
下列何者是影響阻力訓練調適(adaptations)最主要的兩種荷爾蒙,其會使肌肉體積變大,且前者有促進後者分泌之作用以增加肌力?
A甲狀腺素(thyroid)、正腎上腺素(norepinephrine)
B睪固酮(testosterone)、生長激素(growth hormone)
C睪固酮(testosterone)、升糖激素(glucagon)
D皮質醇(cortisol)、胰島素(insulin)
詳細解析
本題觀念:
本題考查阻力訓練(Resistance Training)後的內分泌適應(Endocrine Adaptations),特別是參與肌肉肥大(Hypertrophy)與肌力增加的關鍵合成代謝荷爾蒙(Anabolic Hormones)。核心概念涉及荷爾蒙的功能及其交互作用軸線。
選項分析
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A. 甲狀腺素(thyroid)、正腎上腺素(norepinephrine)
- 錯誤。
- 甲狀腺素主要調節基礎代謝率(Metabolic Rate),雖對蛋白質合成有 permissive effect(容許作用),但非阻力訓練後直接誘發肌肉肥大的主要驅動者。
- 正腎上腺素是兒茶酚胺類,屬於急性壓力反應荷爾蒙,主要負責在運動當下提升心率、血壓及能量動員(分解脂肪、肝醣),並非長期促進肌肉體積變大的合成荷爾蒙。
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B. 睪固酮(testosterone)、生長激素(growth hormone)
- 正確。
- 睪固酮(Testosterone):是主要的同化性(合成代謝)類固醇荷爾蒙。阻力訓練會引起血清睪固酮濃度的急性上升,它能直接作用於肌肉組織,促進蛋白質合成,對肌肉肥大與肌力增加至關重要。
- 生長激素(GH):阻力訓練也會刺激腦下垂體分泌生長激素,GH 能促進組織修復、蛋白質合成,並刺激肝臟分泌類胰島素生長因子-1(IGF-1),進一步促進肌肉生長。
- 交互作用(前者促進後者):生理學研究證實,睪固酮能促進生長激素的分泌。睪固酮可增加腦下垂體對生長激素釋放激素(GHRH)的反應,或調節下視丘的 GHRH 神經元,進而提升生長激素的脈衝式分泌。這符合題目描述的「前者(睪固酮)有促進後者(生長激素)分泌之作用」。
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C. 睪固酮(testosterone)、升糖激素(glucagon)
- 錯誤。
- 雖然睪固酮是正確的合成荷爾蒙,但**升糖激素(Glucagon)**是分解代謝(Catabolic)荷爾蒙。它的主要作用是在血糖過低時分解肝醣與脂肪以提升血糖,與胰島素拮抗,並非促進肌肉肥大的主要荷爾蒙。
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D. 皮質醇(cortisol)、胰島素(insulin)
- 錯誤。
- 皮質醇(Cortisol):是主要的分解代謝荷爾蒙。阻力訓練雖會急性增加皮質醇,但其作用是分解蛋白質以提供能量及抗發炎。長期的皮質醇升高會抑制蛋白質合成,導致肌肉流失(Muscle Atrophy),與題目要求的「肌肉體積變大」相反。
- 胰島素雖是強效的合成荷爾蒙,但在此選項中與皮質醇搭配,且題目強調的是「最主要」且具特定交互作用的機制,T 與 GH 的軸線在肌肥大適應的論述中更為核心。
答案解析
阻力訓練所誘發的肌肉適應,最主要依賴合成代謝荷爾蒙的調控。睪固酮與生長激素是公認最重要的兩種:
- 睪固酮:直接促進肌肉蛋白質合成,是肌力與肌肥大的關鍵。
- 生長激素:協同睪固酮作用,促進細胞攝取胺基酸與蛋白質合成,並透過 IGF-1 途徑作用。
- 機制關聯:題目提到的「前者促進後者分泌」,符合內分泌生理學機制——睪固酮(Androgens)具有刺激腦下垂體分泌生長激素(GH)的作用。研究顯示,睪固酮濃度上升會增強內源性 GH 的分泌量及脈衝幅度。
因此,選項 (B) 完全符合所有描述。
核心知識點
考生應掌握運動生理學中「荷爾蒙對運動的反應與適應」章節,特別是**合成(Anabolic)與分解(Catabolic)**荷爾蒙的區分:
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合成代謝荷爾蒙(促進肌肥大):
- 睪固酮 (Testosterone):主要的合成驅動者。
- 生長激素 (Growth Hormone, GH):促進組織生長、脂肪分解、刺激 IGF-1。
- 類胰島素生長因子 (IGF-1):由 GH 刺激肝臟或肌肉產生,直接介導肌細胞增生。
- 胰島素 (Insulin):抑制蛋白質分解,促進營養儲存(但在阻力訓練適應考題中,通常強調 T 和 GH)。
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分解代謝荷爾蒙(能量動員或壓力反應):
- 皮質醇 (Cortisol):分解蛋白質與脂肪,長期過高對肌肉生長不利。
- 兒茶酚胺 (Epinephrine/Norepinephrine):急性壓力反應,動員能量。
- 升糖激素 (Glucagon):提升血糖,分解肝醣。
參考資料
- Kraemer, W. J., & Ratamess, N. A. (2005). Hormonal responses and adaptations to resistance exercise and training. Sports Medicine. (證實 T 與 GH 為阻力訓練主要反應荷爾蒙)
- Veldhuis, J. D., et al. (1997). Testosterone stimulates growth hormone secretion... Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. (證實睪固酮促進 GH 分泌之機制)
- ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription.