蘇玉鳳,劉曉丹

運(yùn)動(dòng)與免疫相互關(guān)系的研究最早始于19世紀(jì)，但直至20世紀(jì)80年代運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)免疫機(jī)能的影響才為多數(shù)研究者所重視，現(xiàn)已成為體育科學(xué)研究的重要領(lǐng)域之一。許多學(xué)者對(duì)運(yùn)動(dòng)與免疫的關(guān)系進(jìn)行了研究報(bào)道，不過多數(shù)研究集中在一次急性負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后或長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)負(fù)荷后機(jī)體免疫機(jī)能的變化方面，而對(duì)大負(fù)荷訓(xùn)練期間機(jī)體免疫機(jī)能變化跟蹤研究較少。本研究以南京中醫(yī)藥大學(xué)八名高水平女子武術(shù)運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，連續(xù)觀察四周的大負(fù)荷訓(xùn)練期間其免疫功能的變化，并對(duì)其免疫調(diào)節(jié)機(jī)制進(jìn)行探討。

1 研究對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象

以南京中醫(yī)藥大學(xué)八名高水平女子武術(shù)運(yùn)動(dòng)員為主要研究對(duì)象，年齡19.2±2.3歲，體重61.3±2.7kg，身高164.6±3.1cm，從事武術(shù)專業(yè)訓(xùn)練4.4±3.5年。

1.2 研究方法

1.2.1訓(xùn)練負(fù)荷安排進(jìn)行為期四周的大負(fù)荷訓(xùn)練，訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度分別安排為個(gè)人的75%、80%、80%和85%最大攝氧量，每周訓(xùn)練六天，周二下午和周五上午主要進(jìn)行專項(xiàng)身體素質(zhì)訓(xùn)練，其余時(shí)段進(jìn)行技術(shù)動(dòng)作訓(xùn)練，周日休息；整個(gè)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過程在南京中醫(yī)藥大學(xué)武術(shù)教練員及本人協(xié)助下進(jìn)行操作。

1.2.2血樣采集與處理大負(fù)荷訓(xùn)練前一天、第二周、第三周的周日和訓(xùn)練結(jié)束后的次日上午9:00，取受試者晨起空腹時(shí)肘靜脈血5mL。其中2mL血樣經(jīng)肝素抗凝后，用美國(guó)COULTER公司生產(chǎn)的流式細(xì)胞分析儀測(cè)試T淋巴細(xì)胞亞群CD4和CD8的百分比表達(dá)，3mL血樣3000r/min離心取血清，用美國(guó)BECKMAN公司生產(chǎn)的Array 360 system全自動(dòng)分析儀測(cè)定血清免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG) ，免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM)和免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)濃度。

2 結(jié)果

2.1 大負(fù)荷訓(xùn)練期間CD4、CD8、CD4/CD8比值的變化(見表1)

從表1可出，大負(fù)荷訓(xùn)練期間，第二周CD4、CD4/CD8水平比訓(xùn)練前明顯升高(P<0.05)，第二周CD4、CD4/CD8水平比第二周明顯下降(P<0.05)，訓(xùn)練后的CD4、CD4/CD8水平比訓(xùn)練前明顯下降(P<0.05)，比第二周顯著下降(P<0.01)，CD8水平在整個(gè)訓(xùn)練期間出現(xiàn)一些變化，但未見顯著性差異(P>0.05)。

表1 大負(fù)荷訓(xùn)練期間CD4、CD8、CD4/CD8比值比較

注：與訓(xùn)練前比較，*P< 0.05, **P< 0.01；與第2周比較，#P< 0.05，##P< 0.01；與第3周比較，△P< 0.05，△△P< 0.01。

2.2 大負(fù)荷訓(xùn)練期間IgG、IgA和IgM的變化(見表2)

從表2可出，大負(fù)荷訓(xùn)練期間，IgG、IgA和IgM均呈一個(gè)下降趨勢(shì)，其中，IgG水平訓(xùn)練后比訓(xùn)練前顯著性下降(P<0.01)，比第二周明顯下降(P<0.05)；IgA水平訓(xùn)練后比訓(xùn)練前明顯下降(P<0.05)；IgM水平在整個(gè)大負(fù)荷訓(xùn)練期間未見顯著性差異(P>0.05)。

表2 大負(fù)荷訓(xùn)練期間IgG、IgA和IgM比較

注：與訓(xùn)練前比較，*P< 0.05, **P< 0.01；與第2周比較，#P< 0.05，##P< 0.01；與第3周比較，△P< 0.05，△△P< 0.01。

3 討論

3.1 大負(fù)荷訓(xùn)練對(duì)CD4、CD8、CD4/CD8比值的影響

有關(guān)運(yùn)動(dòng)與T淋巴細(xì)胞的研究可見諸多報(bào)道，目前多數(shù)研究集中在觀察運(yùn)動(dòng)引起CD4、CD8和CD4/CD8比值變化等方面。CD4細(xì)胞和CD8細(xì)胞在免疫應(yīng)答中分別發(fā)揮正、負(fù)調(diào)節(jié)作用，形成T細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)，機(jī)體的相對(duì)免疫平衡狀態(tài)主要由CD4細(xì)胞和CD8細(xì)胞相互之間的影響來維持，兩亞群比例的失調(diào)就會(huì)產(chǎn)生免疫功能失常，因此，CD4/CD8比值變化可以反映機(jī)體的免疫平衡狀態(tài)變化。

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)CD4、CD8、CD4/CD8比值影響的研究，與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的性質(zhì)(長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、一次急性運(yùn)動(dòng))、強(qiáng)度(適宜強(qiáng)度、大強(qiáng)度)及研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)能力(運(yùn)動(dòng)員、普通人)等因素有關(guān)。有研究報(bào)道認(rèn)為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練導(dǎo)致CD4、CD4/CD8比值下降。陳佩杰等[1]報(bào)道,七名中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員四周大強(qiáng)度訓(xùn)練后，經(jīng)過36小時(shí)休息，安靜狀態(tài)下外周血CD4百分比下降, CD8百分比升高, CD4/CD8比值下降。Nieman等[2]觀察七名中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員四周大強(qiáng)度訓(xùn)練，經(jīng)36小時(shí)的休息后，CD4T細(xì)胞有減少趨勢(shì)，CD8T細(xì)胞百分比明顯升高, CD4/CD8比值下降。錢風(fēng)雷等[3]觀察自行車運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過四周大強(qiáng)度訓(xùn)練后，外周血CD8T細(xì)胞比例明顯升高，CD4/CD8比值明顯下降。也有研究報(bào)道認(rèn)為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)CD4、CD4/CD8比值沒有顯著性影響。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)小鼠經(jīng)過1～3周游泳訓(xùn)練后，與對(duì)照組相比CD4細(xì)胞比例沒有明顯減少，CD4/CD8比值沒有明顯下降[4]。目前研究普遍認(rèn)為，適宜的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練則使CD4/CD8比值明顯升高，提高機(jī)體的免疫水平，而大強(qiáng)度訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)CD4/CD8比值倒置，說明了長(zhǎng)期大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可能影響機(jī)體的免疫水平，導(dǎo)致免疫功能的紊亂。 本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，大負(fù)荷訓(xùn)練期間，第二周CD4、CD4/CD8比值水平比訓(xùn)練前明顯升高，第三周CD4、CD4/CD8比值水平比第二周明顯下降，訓(xùn)練后的CD4、CD4/CD8水平比訓(xùn)練前明顯下降、比第二周顯著下降。其原因可能與連續(xù)的大負(fù)荷的訓(xùn)練因素有關(guān)。在第一周、第二周的75%和80%的最大攝氧量負(fù)荷強(qiáng)度訓(xùn)練中，機(jī)體的免疫機(jī)能得到了加強(qiáng)，但隨著訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度繼續(xù)的加大和訓(xùn)練負(fù)荷時(shí)間的繼續(xù)加長(zhǎng)，使機(jī)體進(jìn)一步應(yīng)激來適應(yīng)這種大負(fù)荷的要求，并通過一系列的神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)使得機(jī)體免疫機(jī)能的暫時(shí)下降，從而使得機(jī)體的CD4、CD4/CD8比值水平在第二周上升后第三周迅速下降，特別是四周訓(xùn)練后下降更加明顯，與訓(xùn)練前相比具有顯著性差異。浦鈞宗等[4]觀察游泳訓(xùn)練對(duì)雄性BalB/c小鼠T細(xì)胞亞群的變化，三周運(yùn)動(dòng)適度的游泳訓(xùn)練后，與對(duì)照組相比CD4T細(xì)胞呈上升趨勢(shì), CD8T細(xì)胞下降, CD4/CD8比值明顯升高，而五周強(qiáng)度較大的游泳訓(xùn)練后，與對(duì)照組相比CD4/CD8比值明顯下降，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果也基本上證實(shí)了本文的觀點(diǎn)。

3.2 大負(fù)荷訓(xùn)練對(duì)IgG、IgA和IgM的影響

有關(guān)運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫球蛋白的影響，已有大量的文獻(xiàn)報(bào)道。一般認(rèn)為長(zhǎng)期適度運(yùn)動(dòng)能提高血清免疫球蛋白水平，增加抵抗力。Nieman等[5]報(bào)道受試者進(jìn)行連續(xù)15周的適度運(yùn)動(dòng)后，體內(nèi)血清免疫球蛋白的含量增多，抗病能力增強(qiáng)。與之相反，長(zhǎng)期大強(qiáng)度訓(xùn)練將引起運(yùn)動(dòng)員免疫抑制，血清免疫球蛋白含量明顯下降。有研究發(fā)現(xiàn)，持續(xù)的大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練可使運(yùn)動(dòng)員血清出現(xiàn)免疫抑制蛋白[6～8]。

有關(guān)急性運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫球蛋白的影響尚存在分歧。多數(shù)人認(rèn)為急性運(yùn)動(dòng)后血清免疫球蛋白濃度稍有升高，但變化幅度不大。Stephson[9]報(bào)道自行車運(yùn)動(dòng)后IgG、 IgA和IgM分別升高了6%、3%和11 %。Nieman[10]觀察馬拉松運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)前、運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后45min IgG、IgA和IgM的變化，發(fā)現(xiàn)僅運(yùn)動(dòng)中各指標(biāo)稍有升高，運(yùn)動(dòng)后45min基本恢復(fù)。也有人認(rèn)為急性運(yùn)動(dòng)后盡管B細(xì)胞的變化不大，但B細(xì)胞合成和分泌免疫球蛋白的能力改變，以75%最大吸氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)1小時(shí)，IgG、IgA、IgM在運(yùn)動(dòng)后兩小時(shí)明顯減少[11]。上述學(xué)者研究結(jié)果的不同可能與受試者的訓(xùn)練水平和運(yùn)動(dòng)的負(fù)荷有關(guān)，也可能與不同的運(yùn)動(dòng)條件引起的相應(yīng)神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)有關(guān)。本研究以女子武術(shù)運(yùn)動(dòng)員四周的大負(fù)荷訓(xùn)練為對(duì)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為大負(fù)荷訓(xùn)練期間IgG、IgA和IgM均呈一個(gè)下降趨勢(shì)，其中IgG水平訓(xùn)練后比訓(xùn)練前顯著性下降，比第二周明顯下降，IgA水平訓(xùn)練后比訓(xùn)練前明顯下降，IgM水平在整個(gè)大負(fù)荷訓(xùn)練期間未見顯著性差異。浦鈞宗等[5]研究不同訓(xùn)練量對(duì)動(dòng)物免疫指標(biāo)的影響指出，五周游泳訓(xùn)練后小鼠TD抗原引起的抗體應(yīng)答受到抑制，抗體產(chǎn)生水平較對(duì)照組明顯降低。還有研究指出在劇烈運(yùn)動(dòng)或幾星期的強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后，抗體產(chǎn)生改變，運(yùn)動(dòng)員以高強(qiáng)度跑45km或75km時(shí)，血清免疫球蛋白減少10%～28%達(dá)兩天之久[12]，這些結(jié)果也基本上證實(shí)了本文的觀點(diǎn)。

關(guān)于運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體免疫功能的調(diào)節(jié)機(jī)制，研究最多的就是神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)對(duì)免疫的調(diào)節(jié)，且又多集中在它們間相互作用的物質(zhì)基礎(chǔ)上，包括神經(jīng)遞質(zhì)兒茶酚胺、膽堿、多巴胺，以及激素糖皮質(zhì)激素、生長(zhǎng)激素、內(nèi)啡肽等。研究表明，兒茶酚胺、糖皮質(zhì)激素、前列腺對(duì)免疫應(yīng)答有抑制作用；而生長(zhǎng)激素、甲狀腺素、胰島素和雌激素能促進(jìn)免疫應(yīng)答。一般情況，這兩類調(diào)節(jié)物質(zhì)在體內(nèi)相互作用，維持機(jī)體正常的免疫應(yīng)答與免疫適應(yīng)。有關(guān)運(yùn)動(dòng)對(duì)兒茶酚胺的影響，研究發(fā)現(xiàn)兒茶酚胺的反應(yīng)與運(yùn)動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)度是呈正相關(guān)，它可以引起激素的分泌、心血管反應(yīng)、機(jī)體代謝變化，但持續(xù)性的兒茶酚胺分泌過多可導(dǎo)致機(jī)體免疫功能的抑制[13,14]。生長(zhǎng)激素對(duì)許多免疫細(xì)胞具有促進(jìn)分化和加強(qiáng)免疫功能的作用，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)或短時(shí)間高強(qiáng)度都可使生長(zhǎng)激素釋放，其中運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的變化對(duì)生長(zhǎng)激素釋放更明顯[15]。運(yùn)動(dòng)對(duì)糖皮質(zhì)激素的影響，已見許多研究報(bào)道，一般認(rèn)為血漿糖皮質(zhì)激素濃度的變化主要與運(yùn)動(dòng)時(shí)間有關(guān)，長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后會(huì)導(dǎo)致血漿糖皮質(zhì)激素升高，從而抑制機(jī)體免疫功能[16]。其實(shí)免疫功能在運(yùn)動(dòng)中除了受神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)外，還要受到其它多種機(jī)制的調(diào)節(jié)和影響，如免疫白細(xì)胞間的相互作用、補(bǔ)體系統(tǒng)、谷氨酰胺和營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑等方面的影響。由于受試者情況，運(yùn)動(dòng)形式及其他因素的不同，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致免疫功能變化的調(diào)節(jié)機(jī)制還不十分清楚，因此有關(guān)大負(fù)荷訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員免疫功能的調(diào)節(jié)機(jī)制還有待進(jìn)一步深入研究。

4 小結(jié)

四周大負(fù)荷訓(xùn)練期間，運(yùn)動(dòng)員第二周CD4、CD4/CD8比值水平明顯上升，四周訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)員CD4、CD4/CD8比值、IgG、IgA水平明顯下降，表現(xiàn)為對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的不適應(yīng)。研究表明，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練或長(zhǎng)期的強(qiáng)化性訓(xùn)練可以抑制機(jī)體的免疫功能。在運(yùn)動(dòng)員大負(fù)荷訓(xùn)練期間，可綜合使用CD4/CD8比值，來對(duì)運(yùn)動(dòng)員機(jī)能變化進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)診斷和預(yù)防運(yùn)動(dòng)員過度疲勞具有重要的意義。

[1] 陳佩杰.運(yùn)動(dòng)免疫學(xué)研究進(jìn)展[J].體育科學(xué),2000,20(6):41～46.

[2] Nienan DC. Exercise and immune function: Recent developments[J]. Int J Sports Med, 2004,30(2):73～80.

[3] 錢風(fēng)雷.大強(qiáng)度訓(xùn)練對(duì)自行車運(yùn)動(dòng)員淋巴細(xì)胞亞群和NK細(xì)胞活性的影響[J].體育科研，1996,12(3):18～20.

[4] 浦鈞宗,唐培,馮建英,等.不同訓(xùn)練量對(duì)動(dòng)物免疫指標(biāo)影響的研究[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,1996,15(3):170～173.

[5] Nienan DC, Nehlsen SL. The effect of acute and chronic exercise on immunoglobulin[J]. Sports Medicine,2005,39(1l):183～201.

[6] Venjatraman JT, Fernandes G. Exercise, Immunity and aging.[J]. Aging (Milano), 1997,9(1～2):42～56.

[7] MacNeil B, Hoffman L, Kendall A, et al. Lymphocyte proliferation responses after exercise in man: fitness, intensity and duration effects [J]. J Appl physical, 2006,85(1):179～185.

[8] Cannon JG, Evans WJ, Hughes VA, et al. Physiological mechanisms contributing to increased interleukin-1 secretions [J]. J Appl Physiol, 2006,81(5):1869～1874.

[9] Stephenson LA. Effect of exercise and passive heat exposure on immunoglobulin and leukocyte concentrations, Exercise Physiology: current selected Research[]. New York, AMS Press.Inc.2005, 145～147.

[10] Nieman DC. Complement and Immunoglobulin levels in Athletes and Sedentary Controls [J]. Int J Sports Med, 1999,20(2): 124～128.

[11] Nieman DC, Henson DA, Gojanovich G, et al. Influence of carbohydrate on immune function following 2h cycling[J]. Res Sports Med,2006,14(3):225～231.

[12] Bente KP, Anders DT. Effects of exercise on lymphocytes and cytokines[J]. Br J Sports Med,2008,112(34):246～251.

[13] Roberson QJ. The effect of strenuous physical exercise on circulating blood lymphocytes and serum cortisol levels[J]. Clin lab Immunol, 2001,134 (5):53～61.

[14] Steel CM. Physiological variation in circulating B cell ratio in man[J]. Nature, 2004, 257 (440): 387～396.

[15] Lewicki R, Tchorzewski H, Majewska E, et al. Effect of maximal physical exercise on T-lymphocyte subpopulations and IL-1 and IL-2 production in vitro [J]. Int J Sports Med, 2004,25(2):114～117.

[16] Maresh CM, Whittlesey MJ, Armstrong LE, et al. Effect of hydration state on testosterone and cortisol responses to training-intensity exercise in collegiate runners [J]. Int J Sports Med, 2006,27(10):765～770.