运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,4/25/2010,#,神经-内分泌-免疫调节网络,主讲,郝选明教授,（华南师范大学）,运动生理学线上课程,神经-内分泌-免疫调节网络主讲 郝选明教授（华南师范大学,1,人体有两个“大脑”？,固定脑（Fixed,Brain)：识别、感知体内外各,种,感知性刺激,（声、光等物理刺激）并通过神经递,质使效应器发生相应反应。,“流动脑”(Mobile,Brain)：识别、感知体内外,各种,非感知性刺激,（抗原性刺激）并通过各种“免,疫递质”作为应答。,人体有两个“大脑”？固定脑（Fixed Brain)：识,2,神经、内分泌和免疫系统之间的相互关系,神经、内分泌和免疫系统之间的相互关系,3,ES,IS,神经、内分泌和免疫系统之间的作用方式,NS,ESIS神经、内分泌和免疫系统之间的作用方式,4,神经系统对内分泌系统和免疫系统的调节,“,硬线联系,”直接通过对,内分泌器官,和,免疫器官,的,神经支配，发挥调节作用。,“,软线联系,”通过分泌,神经递质、神经肽和神经激素,与内分泌细胞和免疫细胞上的相应受体结合发挥调节,作用。,神经系统对内分泌系统和免疫系统的调节“硬线联系”直接,5,内分泌系统对神经系统和免疫系统的调节,利用内分泌,激素,，与神经细胞或免疫细,胞上的,相应受体,结合，,发挥调节作用,。,内分泌系统对神经系统和免疫系统的调节 利用内分泌激素，与神,6,免疫系统对神经系统和内分泌系统的调节,利用免疫细胞所分泌的,细胞因子,，同,神经细胞或内分泌细胞上的,相应受体,结合，,发挥调节作用,。,免疫系统对神经系统和内分泌系统的调节 利用免疫细胞所分泌的,7,外界刺激,经,支,配,神,经,递,质,内分泌系统,神,经,支,配,神,经,递,质,免疫系统,泌,激,神,素,细胞因子,细,胞,因,子,神经系统,内,分,内分泌激素,外界刺激经神经支配神泌激神细胞因子细胞因子,8,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,9,运动生理学线上课程,主讲教师：,郝选明教授（华南师范大学）,运动生理学线上课程主讲教师：郝选明教授（华南师范大学）,10,激素：,量小作用大！,Why?,激素：量小作用大！Why?,11,机体发动体液调节的作用过程非常复杂，需要,经过多个信息传递过程才能完成一个级联反应，,这,个生理反应过程时常由微量的激素开始发动，经过,信息的多级传递，最终形成一个非常明显的生理反,应,.,一般，将这个多级作用过程称作生物放大系统，,并将由微量激素发动而最终形成的明显生理反应这,一过程称作,生物放大效应或生物放大作用。,机体发动体液调节的作用过程非常复杂，需要一般，将这个多级,12,血液,胞外液,靶细胞膜,激素,受体,胞内液,钥匙,锁,4,血液胞外液靶细胞膜激素 受体,13,受体,受体,14,每一种激素只选择性地对能够识别它的靶细胞起作用，表现,为激素作用的特异性。,这主要取决于靶细胞的特异性受体,（receptor）与激素的结合能力，即亲和力(affinity)。,靶细胞的激素受体能够从体液中所含纷繁、复杂的多种体液,因子中辨识出特定的激素，并与之相结合,，引起生物效应。,激素不同，,激素受体在细胞的位置也不尽相同,，相应地,作用,机制也迥然不同。,每一种激素只选择性地对能够识别它的靶细胞起作用，表现靶细,15,含氮激素,不能溶于脂肪，难于穿过细胞膜（双层脂质膜），,故其,受体一般均处于细胞膜,，且作用机制主要由CAMP等充当“第,二信使”进行介导。,类固醇激素,可溶于脂肪，故其极易穿过细胞膜进入膜内。因,此，这些激素的,受体绝大部分处于细胞质，个别的处于细胞核,（如甲状腺激素）。,含氮激素不能溶于脂肪，难于穿过细胞膜（双层脂质膜），类固,16,8,1.非类固醇激素无法穿,过细胞膜,2.激素同胞膜专门受,体结合,3.激素一受体复合体,激活胞内腺苷酸环,化酶,细胞膜,5.cAMP激活蛋白激酶,引起细胞变化和激,素效应,细胞核,ATP,4.腺苷酸环化酶形成CAMP,CAMP,蛋白激酶,(无活性),底,物,蛋白激酶,(有活性),底,物,(有活性),(无活性),细胞变化,81.非类固醇激素无法穿3.激素一受体复合体5.cAMP激,17,1.类固醇激素可进入细胞,5.mRNA在胞浆中指,导蛋白质合成,4.mRNA离开胞核,2.激素在胞浆(或胞核)中,与专门受体结合,细胞核,细,胞,膜,1.类固醇激素可进入细胞2.激素在胞浆(或胞核)中细,18,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,19,郝选明教授,（华南师范大学）,运动生理学线上课程,郝选明教授（华南师范大学）运动生理学线上课程,20,激素,（hormone，荷尔蒙）是体内一种,高效能生物活性物质。,内分泌腺或器官组织的内分泌细胞所分泌,以体液为媒介,在细胞之间递送调节信息,激素（hormone，荷尔蒙）是体内一种高效能生物活性物质。,21,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,22,激素的种类繁多，来源复杂,。,来源于垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰岛、,肾上腺、性腺等经典内分泌腺的激素种类很有,限，而来源于具有特定功能器官组织的激素却,达百余种。,激素的种类繁多，来源复杂。来源于垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰,23,CLASSIC,ENDOCRINE,ORGANS,CLASSIC ENDOCRINE ORGANS,24,激素按其化学结构可分为,含氮激素,（nitrogenous,hormone）、,类固醇激素,（steroid,hormone）以及,脂质衍生物,（Lipid,derivatives）三类。,激素按其化学结构可分为 含氮激素,25,分类,激素,简写,主要来源,靶器官,主要生理功能,含,氮,类,胺,类,甲状腺素,T,4,甲状腺,多数体细胞,提高代谢，促进生长发育,三碘甲腺原氨酸,T,3,肾上腺素,Ad,肾上腺髓质,多数体细胞,增强循环机能，促进糖元分解，升高血糖,去甲肾上腺素,Nad,肽,类,和,蛋,白,质,促甲状腺素释放激素,TRH,下丘脑,腺垂体,促TSH分泌,促性腺素释放激素,GnRH,促FSH、LH分泌,生长素释放激素,GHRH,促GH分泌,生长抑素,SS,抑制GH分泌,促肾上腺皮质激素释放激素,CRH,促ACTH分泌,催乳素释放因子,PRF,促PRL分泌,催乳素释放抑制因子,PIF,抑制PRL分泌,甲状旁腺素,PTH,甲状旁腺,骨、肾、小肠,调节钙、磷代谢，升高血钙,降钙素,CT,甲状腺C细胞,骨、肾,调节钙、磷代谢，降低血钙,胰岛素,胰岛B细胞,多数体细胞,影响糖、脂肪、蛋白质代谢，降低血糖,胰高血糖素,胰岛A细胞,肝,促糖异生与糖分解，升血糖,生长素,GH,腺垂体,多数体细胞,促进生长,促甲状腺素,TSH,甲状腺,促进甲状腺激素分泌,促肾上腺皮质激素,ACTH,肾上腺皮质,促进糖皮质激素分泌,促卵泡激素,FSH,性腺,促卵泡发育和精子生成,黄体生成素,LH,促黄体生成，睾丸间质细胞发育，分泌雄,激素,催乳素,PRL,乳腺,促泌乳,催产素,OXT,神经垂体,子宫、乳腺,促子宫收缩和乳腺排乳,抗利尿素,ADH,肾集合管、小动脉,促肾集合管重吸收水和小动脉收缩,分类激素简写主要来源靶器官主要生理功能含胺甲状腺素T4甲状腺,26,类,固,醇,雄激素,睾丸,多数体细胞,刺激男性性征的发育成熟,和维持,雌激素,卵巢,多数体细胞,刺激女性附性器官生长发,育和副性征出现,孕激素,子宫、乳腺,维持子宫年内膜和妊娠，,刺激乳腺腺泡发育,糖皮质激素,GC,肾上腺皮质,多数体细胞,升高血糖，动员功能物质，,参与应激反应,盐皮质激素,肾小管,促肾小管重吸收纳，影响,水盐代谢,脂质衍,生物类,激素,前列腺素,PG,各种组织,多数体细胞,主要在局部发挥各种不同,的刺激或抑制作用,类雄激素睾丸多数体细胞刺激男性性征的发育成熟雌激素卵巢多数体,27,激素所起的作用是传递信息，犹如“,信使,”的角色。,激素可将内分泌细胞发布的某种信息传递给靶细胞，调节,靶细胞的功能，使机体代谢过程增强或减弱。,激素并不产生新的功能，也不能给机体提供能量，,仅,仅起着信使作用,，在信息传递后，即被分解而失活。,激素所起的作用是传递信息，犹如“信使”的角色。激素并不,28,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,29,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,30,激素是高效能的生物活性物质，在生理状态下，,激素在血液中的浓度很低（一般在pmol/Lnmol/L,数量级），但其效能却很显著。,1分子的胰高血糖素cAMP10,000个磷酸化酶。,1分子促甲状腺激素释放激素（下丘脑）,100,000个分子促甲状腺激素（垂体）。,1mg甲状腺素增热4,200,000J。,激素是高效能的生物活性物质，在生理状态下，1分子的胰高,31,下丘脑,垂体,肾上腺皮质,CRH,ACTH,GC,0.1,g,1,g,40,g,下丘脑CRH0.1g,32,激素只选择性地对能识别它的靶细胞起作用，表现为,激素作用的特异性，这主要取决于靶细胞特异性受体与激素,的结合能力，即亲和力。尽管多数激素能够通过血液循环广,泛接触各部位的组织和细胞，但某种激素释放入血液后，只,选择性地作用于特定目标，犹如“靶”，故相应的器官、腺,体、组织和细胞，分别称为该激素的,靶器官、靶腺体、靶组,织和靶细胞,。,激素只选择性地对能识别它的靶细胞起作用，表现为,33,受体,受体,34,内分泌腺体和内分泌细胞虽然分散在全身，,但它们分泌的激素又都以体液为媒介传播，相,互联系并形成了一个统一体。因此，每种激素,产生的效应总是彼此关联、相互影响、错综复,杂，表现为协同作用、拮抗作用和允许作用等。,这对于生理活动的相对稳定具有重要意义。,内分泌腺体和内分泌细胞虽然分散在全身，,35,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,36,郝选明教授,（华南师范大学）,运动生理学线上课程,郝选明教授（华南师范大学）运动生理学线上课程,37,心脏和血管的内分泌功能,心房肌细胞分泌,心房钠尿肽,（ANP）。,ANP通过与靶细胞膜上的鸟,苷酸环化酶受体结合,调节细胞活,动,。,ANP作用于肾小管，可抑制,钠和水的重吸收，促进排钠和排,水，从而减少细胞外液量，,维持,循环血容量的稳态,。,ANP还能通过中枢与外周途径,对抗肾素血管紧张素醛固酮系,统和VP的作用。这对于维持机体,的,体液平衡,，特别是,循环功能的,稳态,具有重要的意义。,ANP还可抑制血管平滑肌的,收缩，导致,血管舒张，血压下降。,心脏和血管的内分泌功能心房肌细胞分泌 心房钠尿肽,38,血管，尤其是,血管内,皮细胞,，能产生多种,生物活性物质，如,内,皮素,（endothelin）、,一氧化氮,（nitric,oxide,NO）、,前 列,环素,（prostacyclin,PGI2）等，可,参与循,环等功能的调节。,血管，尤其是血管内,39,胸腺的内分泌功能,胸腺的,上皮细胞,等能够分,泌多种肽类激素，如,胸腺,素,（thymosin）、,胸腺生,长素,（thymopoietin）、,胸腺刺激素,（thymulin）,等。这些激素可促进由,骨,髓迁移到胸腺的前胸腺细,胞分化成为T细胞,，从而发,挥细胞免疫效应。,胸腺的内分泌功能胸腺的上皮细胞等能够分,40,胃肠道的内分泌功能,胃肠道黏膜是,体内最大的内分泌,器官,，其中有种类繁多的内分泌细,胞，可分泌多种肽类激素，总称,胃,肠激素，,包括,促胃液素,、,促胰液素,、,缩胆囊素,、,胰岛素,、,生长抑素,等数,十种激素。,胃肠道激素的主要作用是通过,控,制消化系统的分泌、运动和吸收,等,功能活动，调节机体的营养供应，,维持能量平衡。,肝脏也可以产生,胰岛素样生长因,子-1,，并与胰岛素、生长激素、甲,状腺激素等共同作用，,促进组织细,胞的生长和增殖,。,胃肠道的内分泌功能胃肠道黏膜是体内最大的内分泌,41,肾脏的内分泌功能,1.,EPO:,促红细胞生成素,2.,肾素：,维持水平衡,3.,VD3：,协助调节钙磷水平,4.,前列腺素：,发热；炎症；血液调节,肾脏的内分泌功能1.EPO:促红细胞生成素2.肾素：维,42,组织激素,组织激素是指体内许多组织生成和释放的激素。,1.,前列腺素,促进或抑制血小板聚集，影响血液凝固，,使血管收缩或,扩张,；,使气管收缩或舒张,；,减少胃腺分泌，保护胃黏膜，,增加小肠运动,；,调制神经递质的释放和作用，参与下丘脑,体温调节,；,参与睡眠活动，参与疼痛与,镇痛过程,。,组织激素组织激素是指体内许多组织生成和释放的激素。1.前列,43,2.瘦素,瘦素（leptin,Lep）是肥胖基因（obesity,gene）的表达产,物，由白色脂肪组织特异产生的肽，参与,机体能量平衡的调节,，有,减少体内脂肪沉积,的作用。瘦素是调节能量稳态的重要激素之一，,其主要生理学作用有：,（1）作用于下丘脑弓状核，抑制食欲，减少摄食量，即,控 制 机 体,由外界摄入的能量,。,（2）作用于中枢神经系统，加强交感神经系统的活动，,动 员 体 内,储备能源的转化和释放,。,（3）直接作用于脂肪细胞，,抑制脂肪的合成,。,2.瘦素瘦素（leptin,Lep）是肥胖基因（obe,44,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,45,郝选明教授,（华南师范大学）,运动生理学线上课程,郝选明教授 （华南师范大学）运动生理学线上课程,46,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,47,病原体（抗原性物质）进入机体后所,激发的免疫细胞活化、分化和效应的过程,称作,免疫应答,，也称为,免疫反应,。,病原体（抗原性物质）进入机体后所激发的免疫细胞活化、分化和效,48,由B细胞介导,由T细胞介导,由B细胞介导由T细胞介导,49,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,50,体液免疫反应,体液免疫反应,51,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,52,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,53,细胞免疫反应,细胞免疫反应,54,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,55,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,56,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,57,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,58,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,59,运动生理学线上课程,主讲教师：,郝选明教授（华南师范大学）,运动生理学线上课程主讲教师：郝选明教授（华南师范大学）,60,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,61,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,62,运动必然会增强免疫力？,运动必然会增强免疫力？,63,“OPEN,WINDOW,”,现象,免疫低下期,运动前水平,（,3-72,小时）,“OPEN WINDOW”现象免疫低下期运动前水平（3,64,高于平均值,平均值,低于平均值,不运动者,大强度和量,适度运动,运动强度和量,高于平均值不运动者大强度和量运动强度和量,65,u,经常从事适中运动者比静坐工作者,患上呼吸道感染的风险明,显要低。,u,Nieman,DC等人研究中，每天快走35,45分钟，每周5天，,12,15周。结果表明：,活 动 者 患 感 冒 天 数 只 占 到 对 照 组 一 半,左右。,u,在一项为期1年的流行病学研究观察到，定期进行适中运动者,与不定期进行中度到剧烈运动者相比，前者,患上呼吸道感染,的比率降低了23%,。,u 经常从事适中运动者比静坐工作者患上呼吸道感染的风险明显要,66,适中运动,能够增强机体对各种感,染性疾病的抵抗力，,提高免疫功能,，,降低患病风险，防止各种慢性病的发,生和发展，而且这种抵抗力是,非特异,性,的,。,适中运动能够增强机体对各种感,67,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,68,机体存在,促炎因子系统,和,抗炎因子系统,两个,相互对抗、相互协调的系统，正常机体两者处于,平衡状态,。,当慢性病发生、发展时，,促炎因子上调,，而,抗炎因子下调,，表现为,炎性水平失衡,。,机体存在促炎因子系统和抗炎因子系统两个当慢性病发生、发展时,69,动脉硬化、癌症、糖尿病、老年痴呆、,抑郁症等慢性疾病，都是因为,。,动脉硬化、癌症、糖尿病、老年痴呆、抑郁症等慢性疾病，都是因为,70,长期从事适中运动（有氧运动），,可以,下调促炎因子,，,上调抗炎因子,，纠,正患者的,炎性失衡状态,。,长期从事适中运动（有氧运动），可以下调促炎因子，上调抗炎因子,71,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,72,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,73,运动生理学线上课程,主讲教师：,郝选明教授（华南师范大学）,运动生理学线上课程主讲教师：郝选明教授（华南师范大学）,74,现代社会我们追求什么？,现代社会我们追求什么？,75,如何获得健康？,如何获得健康？,76,健康的标志是什么？,免疫力,健康的标志是什么？免疫力,77,我们为什么会有抵抗力？,我们为什么会有抵抗力？,78,何谓免疫？,免,除瘟,疫,。,一般理解：,对疾病的抵抗力。,何谓免疫？免除瘟疫。一般理解：对疾病的抵抗力。,79,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,80,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,81,非特异性免疫,是人类在种系进化和个体发育过程中逐渐形,成的防御功能。在个体出生时即具备,故又称,天,然免疫,、,先天性免疫,（,natural,immunity,）或,固 有 免,疫,（,innate,immunity,）。,非特异性免疫是人类在种系进化和个体发育过程中逐渐形成的防御功,82,特点,生来就有；,能遗传给后代；,种族所共有；,作用无针对性；,是特异性免疫的基础。,特点 生来就有；能遗传给后代；作用无针对性；是,83,构成,屏障结构,【,皮肤和粘膜,;,血脑屏障；血胎屏障,】,;,免疫细胞,【,单核,-,巨噬细胞,;,中性粒细胞等,】,构成 屏障结构【皮肤和粘膜;血脑屏障；血胎屏障】;免疫,84,屏障结构,皮肤和粘膜,是机体第一道防线。包括,:,皮肤粘膜的机械阻挡作用,和附属物,(,如纤毛,),的清除作用；皮肤粘膜分泌物,(,如汗腺分泌的,乳酸、胃粘膜分泌的胃酸等,),的杀菌作用；体表和与外界相通的,腔道中寄居的正常微生物丛对入侵微生物的拮抗作用等。,其次是,内部屏障,。,抗原物质,一旦突破第一道防线进入机体后，,即遭到机体内部屏障的清除，包括,:,淋巴和,单核吞噬细胞系统,屏,障；正常体液中的一些非特异性杀菌物质；血脑屏障和血胎屏,障等。,屏障结构皮肤和粘膜是机体第一道防线。包括:皮肤粘膜的机械阻挡,85,免疫细胞,单核,-,巨噬细胞,粒细胞【,中性粒细胞；嗜酸性粒细胞；,噬碱性粒细胞,】,免疫细胞 单核-巨噬细胞 粒细胞【中性粒细胞；嗜酸性粒细,86,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,87,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,88,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,89,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,90,特异性免疫,是个体出生后，在生活过程中接触病原微生物等,特定抗原后产生的免疫，仅针对该特定抗原发生,反应。又称,适应性免疫,（,adaptive,immunity,）或,获得,性免疫,(acquired,immunity),。,特异性免疫是个体出生后，在生活过程中接触病原微生物等反应。又,91,特点,出生后才形成；,个体所特有；,有高度针对性；,建立在非特异性免疫的基础上,又促,进非特异性免疫。,特点 出生后才形成；有高度针对性；建立在非特异性免,92,构成,由B细胞介导,由T细胞介导,构成由B细胞介导,93,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,94,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,95,运动生理学人体功能活动的内分泌与免疫调控课件,96,