低温环境下运动对大学生运动员粘膜免疫及应激激素的影响①

韩延柏 吴松林 汪宏莉

（1.沈阳体育学院运动人体科学学院;2.沈阳体育学院实验室管理中心 辽宁沈阳 110102）

低温环境下运动对大学生运动员粘膜免疫及应激激素的影响①

韩延柏1吴松林2汪宏莉*

（1.沈阳体育学院运动人体科学学院;2.沈阳体育学院实验室管理中心 辽宁沈阳 110102）

目的 通过观察在低温环境下运动前后粘膜免疫指标及血清应激激素指标变化,探讨低温环境下运动对男性大学生运动员粘膜免疫及血清应激激素的影响。方法 以沈阳体育学院13名男性大学生运动员为研究对象（年龄:(25.4±1.2)岁,运动年限:(5.8±1.3)年,体重:(73.1±9.2)kg,身高:(175.8±6.7)cm）。分别在室温为(21.2±1.3)℃和(7.9±0.9)℃的环境下以60%VO2max在功率自行车上运动1h,分别在运动前,运动后即刻采集唾液和静脉血液样品。结果 常温及低温环境运动后sIgA浓度、α-淀粉酶浓度、乳铁蛋白浓度显著高于运动前水平（p＜0.05）。低温环境下运动后sIgA浓度、α-淀粉酶浓度、溶菌酶、乳铁蛋白浓度与常温环境比较无显著差异;低温环境下应激激素显著升高。结论 1h中等强度运动提高机体粘膜免疫水平;低温环境与常温下运动,对粘膜免疫及应激激素无显著差异。

运动 低温 粘膜免疫 大学生运动员 激素

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以沈阳体育学院13名男性大学生运动员为研究对象（年龄：(25.4±1.2)岁，运动年限：(5.8±1.3）年，体重：(73.1±9.2)kg，身高：（175.8±6.7)cm）。进行运动实验前对研究对象的基本情况进行了解，告知研究对象实验的具体流程和相关影响，并在研究前签署知情同意书。

1.2 研究方法

本研究采取实验研究的方法，分别在室温为(21.2±1.3)℃

上呼吸道粘膜免疫系统是防止上呼吸道感染的第一道屏障。免疫球蛋白A抗体是参与人体粘膜免疫应答的主要种型，对粘膜表面的保护起到重要的作用[1]。唾液α-淀粉酶是运动员患上呼吸道感染的一个决定因素[2]。

其他唾液抗菌蛋白如乳铁蛋白和溶菌酶在粘膜免疫中的重要性得到越来越多的认识。运动、环境等因素导致的粘膜免疫抑制与上呼吸道感染的风险有关，但具体机制有待进一步研究。

研究发现低温与上呼吸道感染有关，认为低温环境可能降低了唾液免疫球蛋白的水平，并且机体在低温环境下出现的生理反应与常温环境下存在明显不同，在低温环境下运动对机体产生的双重刺激作用可能会比单纯的运动或环境刺激作用更强，但均存在争议。因此，本研究通过观察在低温环境下运动前后粘膜免疫指标及血清应激激素指标变化，探讨低温环境下运动对男性大学生运动员粘膜免疫及血清应激激素的影响。和(7.9±0.9)℃的环境下以60%VO2max在功率自行车上运动1h，分别在运动前，运动后即刻采集唾液和静脉血液样品。

1.2.1 唾液收集

在唾液收集之前，为了清洗口腔，要求每位受试者反复吞咽几次并且检查受试者口腔，避免有任何出血性伤口。使用salivett唾液采集管（SARSTEDT，德国），用咀嚼棉棒的方式采集唾液，频率为1次/s，采集时间为2min。

1.2.2 血液收集

使用一次性真空采血针（中国）通过静脉穿刺将肘前静脉的静脉血液样本采集到容量为5mL的一次性使用人体静脉血样采集容器内（中国）。3500rpm离心15min之后立刻将血清储存到-80℃的低温冰箱待检。

1.2.3 测试指标及方法

唾液：sIgA、溶菌酶、乳铁蛋白、α-淀粉酶；血清：皮质醇和肾上腺素。sIgA、乳铁蛋白、皮质醇、肾上腺素采用酶联免疫法（ELISA），溶菌酶、α-淀粉酶采用化学法进行检测。

1.2.4 统计分析

应用SPSS 17.0软件进行统计学分析，数据结果描述以均数±标准差（）表示。使用的统计学方法包括：重复测量的方差分析，LSD法，配对样本 检验。

2 研究结果

常温及低温环境运动后sIgA浓度、α-淀粉酶浓度、乳铁蛋白浓度显著高于运动前水平（p＜0.05）。低温环境下运动后sIgA浓度、α-淀粉酶浓度、溶菌酶、乳铁蛋白浓度与常温环境比较无显著差异；应激激素运动前后均无显著变化，低温环境与常温环境比较，运动前后均显著升高(见表1)。

表1 不同温度环境下运动前后唾液粘膜免疫、血清激素指标变化

3 讨论

本研究结果显示，在低温环境下运动不会影响唾液s-IgA，乳铁蛋白及α-淀粉酶。Housh[3]等研究结果显示，在6℃的环境下以80%最大摄氧量运动30min对唾液免疫球蛋白A没有影响。而Walsh[4]等研究显示，15名自行车运动员以70%最大摄氧量分别在室温(-6.4±0.1)℃和(19.8±0.2)℃的环境下运动2h，免疫球蛋白A无显著变化，但与常温环境相比低温环境下运动后唾液免疫球蛋白A的浓度降低。这与本研究中所观察到的常温环境相比低温环境下运动后唾液免疫球蛋白A的浓度没有变化的研究结果不同。另有研究者发现在低温环境下进行运动会引起内分泌和免疫的一个更大的反应，认为低温环境下运动会产生免疫抑制[5]。在低温环境下运动和常温环境下运动所引起的生理反应不同。本研究观察到低温环境下运动前，运动后，运动后1h皮质醇和肾上腺素的浓度显著高于常温环境，这可能是因为低温环境下应激刺激增加了皮质醇和肾上腺素浓度[6]。在一项关于一次性运动对免疫和激素的研究中，9名研究对象分别在低温（0℃）和常温（22℃）环境中分别以50%和70%最大摄氧量强度进行运动，运动时间为1h研究发现在低温环境下以70%最大摄氧量进行运动会影响皮质醇反应，而低温环境下运动对肾上腺素没有影响[5]。在温度为5℃的环境下以50%最大摄氧量运动1h比在21℃环境温度下运动，会引起皮质醇浓度的显著升高[7]。在5℃的环境温度下进行90min的运动与在20℃和30℃环境比较，肾上腺素和皮质醇水平的增加[8]。而本研究显示在低温环境下运动并没有引起皮质醇和肾上腺素的变化，造成上述不同研究结论的原因可能是温度，运动强度和持续时间不同所引起，需有待进一步研究证实。

4 结语

1h中等强度运动提高机体粘膜免疫水平；低温环境与常温下运动，对粘膜免疫及应激激素无显著差异。

[1]Gleeson M， Cripps AW， Clancy RL.Modifiers of the human mucosal immune system[J].Immunology and Cell Biology，1995，73(5)：397-404.

[2]Ihalainen JK， Schumann M， H kkinen K， et al. Mucosal immunity and upper respiratory tract symptoms in recreational endurance r un ners[J].Appl Physiol Nutr Metab，2016，41(1)：96-102.

[3]Housh TJ， Johnson GO， Housh DJ， et al. The effect of exercise at various temperatures on salivary levels of immunoglobulin A[J].Int J Sports Med，1991，12(5)：498-500.

[4]Walsh NP， Bishop NC， et al. Salivary IgA response to prolonged exercise in a cold environment in trained cyclists[J].Med Sci Sports Exerc，2002，34(10)：1632-1637.

[5]Mourtzoukou EG， Falagas ME. Exposure to cold and respiratory tract infections[J].Int J Tuberc Lung Dis，2007，11(9)：938-943.

[6]Gagnon DD， Rintam ki H， Gagnon SS， et al.Fuel selection during short-term submaximal treadmill exercise in the cold is not affected by pre-exercise low-intensity shivering[J].Appl Physiol Nutr Metab，2014，39(3)：282-291.

[7]Izawa S， Kim K， Akimoto T， et al. Effects of colde nviron ment exposure and cold acclimatization on exercise-induced salivary cortisol response[J].Wilderness Environ Med，2009，20(3)：239-243.

[8]Dolny DG， Lemon PW. Effect of ambient temperature on protein breakdow n during prolonged exercise[J].J Appl Physiol，1988，64(2)：550-555.

G80-32

A

2095-2813(2017)09(b)-0010-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.26.010

韩延柏（1968-），男，河北秦皇岛人，博士，教授，研究方向：运动免疫。

汪宏莉（1968-），女，河北昌黎人，博士，教授，研究方向：运动医学，E-mail：wanghl68@163.com。