有氧运动干预对机体免疫功能的影响综述

房凯

(华南师范大学体育科学学院 广东广州 510006)

1 运动与免疫概述

身体运动对机体是个非常强烈的刺激,必然引起非常剧烈的应激性变化。在这个剧烈应激反应过程中,免疫内分泌激素水平必然发生相应的变化与运动负荷强度或运动持续时间关系紧密。但是并非所有运动负荷都可明显激活免疫内分泌激素的分泌活动。对主要应激激素而言,运动中要引起水平明显升高,需要一个最低的的运动强度阈值。而且,激活不同激素升高的强度阈值不尽相同(一般在60%～70%VO2max)。目前国内外针对运动训练的免疫抑制模型的实验研究较多,但是从大众的健康与亚健康转归的角度讨论有氧运动的免疫效应,尚需要实验研究的实证。

2 不同强度运动对免疫机能的影响

2.1 急性中小强度运动与免疫激活效应

急性短时中等强度运动激活免疫系统并提高免疫功能。Austin B.Bigley[1]在探讨老年人的癌症预防以及诊断与运动改善免疫机能的机制时提出:运动的免疫改善效果可能表现在激活NK细胞的活性,提高抗原的交叉呈递活跃度,减少炎症反应以及防止老年个体衰老细胞的积累等方面。DEBORA R.BALDWIN[2]等人的实验研究采用运动应激和心理应激结合的干预手段,将实验动物分为单纯运动(身体应激)组、固定(心理应激)组、运动结合固定组、空白对照组,运动形式为树脂转轮,将SD大鼠置于轮上另起自主运动4h/d,经过6周上述干预,发现大鼠对此产生了适应,比较发现自主运动确实降低了免疫抑制现象,westernblotting表现为对绵阳红细胞(SRBC)抗原的抗体应答效应更显著。

Takako Kizaki[3]等人的研究表明3周的运动训练增加了体外培养的运动组大鼠巨噬细胞的LPS型NO的含量和粗炎症因子的含量;降低了巨噬细胞的β2-肾上腺素能受体(β2AR)mRNA的表达水平降低。巨噬细胞β2AR的过量将通过反馈性调节β 2ARcDNA对NOS表达的抑制,但不会影响粗炎症因子的表达。提示运动训练可以通过β2AR(非)依赖途径改善巨噬细胞的先天性免疫调能力。

2.2 长时间大强度运动与免疫抑制效应

长时间的耐力运动或长期的大强度训练则抑制免疫功能,即所谓的“OpenWindow”期。PIERRE ASSELIN[4]等人的实验研究早在1997年就证实通过控制气压模拟的大强度运动可以抑制体液免疫过程以及PGE2的分泌,但这一通路可以药物阻截。P.C.B. Lollo[5]等人的研究在对Wistar大鼠进行2周的力竭训练后处死,发现运动训练显著性的降低了淋巴细胞(白细胞、中性粒细胞)数目和高密度脂蛋白胆固醇、总蛋白水平,血清CK、AST、ALT、血尿酸水平升高。说明力竭性运动后的组织损伤加剧,出现酶渗出,细胞炎症状况恶化,炎症风险增加,免疫机能下降,处于“J”型曲线的免疫低落期。

3 中小(有氧)运动与免疫功能的相长效应

M.Kohut[6]等人的研究比较了为期1年的两种形式(中等强度训练和小强度伸展运动)的运动训练对个体的抑郁状态、炎症水平、对流感病毒的免疫能力,发现干预后中等强度组BMI、个体的抑郁水平评分显著性,且后者低于了小强度组和空白对照组。干预后中等强度运动组的抗体应激水平,超重个体和体重正常个体的外周单核巨噬细胞IL-6差异性消失;然而小轻度运动组的抗体应答水平下降,血清的CRP,外周单核巨噬细胞源性TNF-α,IL-6水平升高。提示中等强度的长时间训练在改善机体抑郁状态、降低TNF-α,IL-6水平方面有优于小强度伸展运动的优势。

近期的研究发现[7-8],用跑台训练有氧运动预干预大鼠,之后进行为期72h的睡眠剥夺亚健康造模(SDM)。大鼠表现出较高的氧化应激状态,实验结果还提示:SDM对免疫机能有趋害的影响,但是并不显著。有氧运动预干预结合亚健康造模组较单纯亚健康造模组的血清TNF-α、IL-6组间对照有降低的趋势,即有氧运动预干预的效果并不如预期的结果显著,据此有两方面的解释:可能是运动训练作为应激源出现时难以避免的对大鼠的伤害、刺激造成运动结合亚健康造模组大鼠炎症反应的加剧导致指标的差异不具有显著性;有氧运动的预刺激效果并非想象中的能显著提高免疫反应的激活阈值。

4 结语

急性中小强度的运动训练可以激活免疫机能,长时间、大强度的运动训练则有免疫抑制效应。据前人报道,长时间的有氧运动预干预因为具有非急性对免疫学指标的影响可能并不显著。有氧运动对亚健康模型的免疫学影响需要实验研究证实,此类研究对亚健康转归有一定的现实意义。

[1]Austin B. Bigley, Guillaume Spielmann, Emily C.P. Lavoy,etal. Simpson Can exercise-related improvements in immunity influence cancer prevention and prognosis in the elderly[J].Maturitas，2013,76:51-56.

[2]DEBORA R. BALDWIN,1 ZACHARY C.WILCOX AND GUANPING ZHENG.The Effects of Voluntary Exercise and Immobilization on Humoral Immunity and Endocrine Responses in Rats[J].Physiology & Behavior,1997:447-453.

[3]Takako Kizaki,Tohru Takemasa,Takuya Sakurai,etal.Adaptation of macrophages to exercise training improves innate immunity[J].Biochemical and Biophysical Research Communications,2008：152-156.

[4]Pierre Asselin,Corinne Benquet,Krzyzstoe,etal.In Vivo Indomethacin Reverse excise-induced immunosuppression in Rats[J].Immunopharmac.,1996:491-497.

[5]P.C.B.Lollo,A.G.Cruz, P.N. Morato,etal.Probiotic cheese attenuates exercise-induced immune suppression in Wistar rats Original Research Article[J].Journal of Dairy Science,2012:3549-3558.

[6]M. Kohut, D. Senchina, D. Konopka,etal.Effect of exercise on immunity and depression vary by body weight status and type of exercise[J].Kinesiology/Immunobiology.

[7]任建厂.有氧运动预干预对睡眠剥夺大鼠心肌氧化应激及炎症反应的影响[D].华南师范大学硕士学位论文,2012.

[8]魏艳彩.有氧运动预干预对睡眠剥夺大鼠海马和大脑皮层自由基、NO及NOS的影响[D].华南师范大学硕士学位论文,2012.