大強度運動影響免疫功能的機制初探

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關鍵字:運動 免疫 情緒

大強度運動影響免疫功能的機制初探

為研究大強度運動抑制免疫功能的機制,採用T淋巴細胞轉化法測定運動受試者血中應激免疫抑制蛋白的含量,並以評定量表方法測定受試者的運動心情及主觀體力感覺的變化。結果發現:受試者在大強度運動持續7天后血清中應激免疫抑制蛋白的含量明顯升高,進一步的分析表明,該抑制物質的產生與受試者的運動心情之間有相關關係。以上結果提示大強度運動可以引起應激免疫抑制蛋白的增多,而且這種增多與運動者的心理情緒有密切關係。

關鍵詞:運動 免疫 情緒

骨骼肌運動可以影響機體的免疫功能,例如運動後機體產生特異或非特異性抗體的能力發生變化;運動可以引起殺傷性細胞的數目及殺傷能力發生變化等。在運動的不同階段(運動進行時,運動停止即刻,運動停止一段時間後)這些免疫指標的變化不盡相同。關於運動引起這些變化的原因,目前的研究還不深入。

本工作的目的在於探討大強度長時間的運動對免疫功能的影響及其機制。在以往的研究中,我們發現,大強度長時間的運動可以使人體產生一種血清應激免疫抑制蛋白[1],具有抑制正常淋巴細胞轉化的作用。本工作中,每天2小時的大強度運動持續七天後,運動者的血清能顯著抑制淋巴細胞轉化。並證明這種抑制作用是由應激免疫抑制蛋白所引起。為了進一步研究運動中哪些因素與應激免疫抑制蛋白的產生有關,我們在整個運動實驗過程中,用評定量表和運動測試儀分別測定了:(1)受試者參加該次運動期間的運動心情-主觀情緒感覺的變化;(2)受試者所承受的運動強度;(3)工作肌群(小腿部肌肉)在運動前後力量的改變;(4)工作肌群在運動後的疼痛感覺(用於指示肌肉受損傷的程度)。通過分析,發現僅第一項,即受試者運動期間的心理因素(運動心情)變化與血清抑制淋巴細胞轉化的程度有正相關關係。提示情緒變化可能是運動影響免疫功能的主要因素。

1 材料與方法

物件與運動方式:普通健康大學生11名:男性;年齡21.32±0.7歲(均值±標準差,下同);體重64.48±5.79kg;身高174.2±4.08cm。所有受試者均無下肢損傷與疾患,亦無力量性專案的運動訓練史。受試者在實驗前三天被告知不進行任何運動練習。

受試者共運動7天,第1天10組負荷(一組負荷的運動量包括最大用力的15個蛙跳,30個負重跳,負重量為20kg,下同),每組負荷間休息3分鐘,持續時間約2小時;第2天為5組負荷;第3天為8組負荷;第4天至7天恢復為10組負荷。

取血時間:在運動前安靜時,第1天、第4天、第7天運動後即刻,以及第7天運動停止後24小時取肘靜脈血。血液置4℃6小時凝固後離心(4℃,200g,30分鐘)分離血清,血清於-30℃貯存待用。

血清對淋巴細胞轉化的影響:淋巴細胞取自正常BALB/C雄性小鼠(體重20~22g)腸繫膜周圍淋巴結。細胞濃度為3×106個/ml,培養液為RPMI1640(GIBCO公司產品)含10%小牛血清,1%青鏈酶素及谷氨醯胺。誘導淋巴細胞轉化的分裂原為刀豆蛋白A(ConA’Sigma公司),濃度為4μg/ml。不同運動階段的血清3.125μl與淋巴細胞和ConA共同加入96孔培養板(總體積為200μl/孔)。在含95%空氣及5%CO2的孵育箱中培養42小時,每孔加入7.4KBq的3H-胸腺嘧啶核苷(3H-TdR,北京原子能技術研究所生產),繼續培養6小時後,以多頭細胞收集器將細胞收穫在玻璃纖維濾紙上。用β-液體閃爍儀測定放射活性,以cpm表示(以上每個血清樣品設三複孔)。

運動心情的評價[2]:讓受試者在運動前及每天運動後即刻,用情緒量表(DescriptorDifferentialScale’DDS)對運動心情進行自我評價。這一評價方法反映受試者在參與該項運動期間的心理狀態。不僅反映出受試者對參與該項大強度運動試驗的態度,而且反映大強度運動後生理上不舒服所造成的不良情緒反應。受試者給出的評分越高,表示他在參與該項運動期間的情緒越差。

主觀體力感覺評分[3、4]:為了判定受試者進行本次實驗時的疲勞狀況,以推斷運動強度。我們使用了由Borg等人提出的主觀感覺疲勞程度評定表(RatingsofPerceinedExertion’RPE)。該評分表分為7個等級20分,讓受試者根據主觀體力感覺等級表中的各等級對自己在運動前,和運動後即刻自行評分。這一評分能夠很好地反映出受試者所承受的運動強度。從過去的研究結果看,當RPE值在12~15的'範圍,機體的耗氧量達最大耗氧量的56.4~85.9%。

工作肌群疼痛程度評分及收縮力量的測定:該實驗所採用的運動方式主要引起小腿部肌肉的離心收縮運動,這種運動極易造成肌肉的損傷。我們利用工作肌群疼痛程度評分及收縮力量的測定,判斷出參與該項運動的受試者小腿肌肉的疲勞和損傷狀況。

(1)小腿肌肉痠痛程度評分[2]

該評分量表(SensationRate’SR)由RichardH在1988年制定,該量表分12個等級,由受試者在運動前和每天運動後即刻按量表評分。該評分越高則提示小腿部肌肉疼痛越重。

(2)小腿肌肉最大及收縮力量的測定

使用Biodex測力儀,測定受試者運動前,第1天、第4天和第7天運動後即刻的肌肉最大收縮力量。用肌肉運動的峰力矩和受試者體重的比值來表示(PT/BW)。該比值降低提示肌肉疲勞加重。統計學方法:各資料以均值±標準誤表示。多組資料間的差異以單因素的ANOVA分析,P<0.05為差異有顯著性。

血清中應激免疫抑制蛋白的含量與各項評判運動質量評分之間的相關性檢驗:前三項主觀感覺和情緒的評分方法為:用第1至7天運動後即刻所測定的評分減去運動前的評分,得該項的絕對變化評分。肌力測定的評分為用第1、第4及第7天運動後即刻小腿肌肉力量測定值(PT/BW)減去運動前PT/BW得肌肉力量下降的絕對值。以每一位受試者上述四項指標不同運動天數變化的絕對值為X,以每一位受試者第七天血清對淋巴細胞轉化降低率(第七天血清作用下淋巴細胞轉化率減去運動前血清作用下淋巴細胞轉化率)為Y作二者的相關分析。

2 結果

大強度運動後血清對正常淋巴細胞轉化的影響:我們測定了運動前,第1天、第4天、第7天運動後即刻和第七天運動後24小時所採集的血清對正常小鼠淋巴細胞轉化的影響。其cpm值分別是5047±841;4500±812;4315±780;3456±576以及5636±1536。結果表明,第七天運動後即刻組血清具有顯著抑制正常淋巴細胞轉化的作用(P=0.03’n=11’ANOVA檢驗)。以上結果提示,大強度的運動持續7天后使人體的血清具有抑制淋巴細胞轉化的作用。該抑制作用在24小時後消失。