有氧运动对免疫球蛋白活性的影响*

2019-11-06 02:45闫巧珍董礼平
运动精品 2019年8期
关键词:补体免疫系统有氧

闫巧珍 董礼平

有氧运动对免疫球蛋白活性的影响*

闫巧珍 董礼平

(文山学院,云南 文山 663000)

通过对非体育专业专业7名大一新生进行有氧耐力训练,检测在不同运动期机体血清IgA、IgG、IgM和补体C3、C4活性的变化,深入了解有氧运动对机体免疫系统的影响,为有氧运动对增强身体素质、提高机体免疫力提供进一步的理论依据。

免疫球蛋白;补体系统;有氧运动

有氧运动指人体在氧供应充分的情况下进行的体育锻炼,在运动过程中,人体吸入的氧和对氧需求量相等,达到供氧的平衡状态。一些低强度、长时间的运动,比如:步行、慢跑、健身操、广场舞、自行车等[1]都是有氧运动,长期的坚持有氧运动能有效的改善心血管和肺的功能,增加体内血红蛋白的数量,提高机体抵抗力,抗衰老,增强大脑皮质的工作效率,增加脂肪的消耗,防止动脉血管硬化,降低心脑血管疾病的发病率等。免疫球蛋白是具有抗体活性的动物蛋白,它能中和细菌毒素的毒性(中和毒素)、阻断病原体入侵、和病毒抗原结合使病毒失去感染宿主细胞的能力(中和病毒),并能穿过粘膜,在特异性抗病原微生物免疫应答中起非常重要的作用[2]。补体系统并非单一分子,是存在于血清、细胞膜表面和组织液中一类不耐热的具有酶活性的蛋白质,补体广泛参与机体微生物防御反应和免疫调节,也可介导免疫病理的损伤反应,是体内有重要生物学作用的效应系统和效应放大系统[3]。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

受试者为非体育专业一年级男生7名,身体健康,未经任何体育专业训练。

表1 学生基本情况

人数(n)平均年龄(yr)平均身高(m)平均体重(kg) 719.4±0.71.76±0.0564.46±3.91

1.2 研究方法

1.2.1运动模式

进行8周有氧耐力训练,实验期内正常饮食生活习惯,除体育课外,隔日以9-10千米/小时进行45min的有氧运动,使心率控制在140-170次/分。

1.2.1测试安排

于0、4、6、8周周末有氧运动结束后1小时取血,每位男生静脉取血4ml,分离血清,备用检测免疫球蛋白及补体相关指标。

1.2.2主要指标及方法

1.2.2.1IgA、IgG、IgM的测定:采用单向放射状免疫扩散法测定血清中IgA、IgG、IgM含量,单扩版为上海捷门生物技术合作公司的产品,测定步骤详细按说明进行操作。

1.2.2.2C3和C4的测定

C3和C4需血清量和免疫球蛋白不同之外,其它操作步骤同免疫球蛋白。

1.2.3测试仪器与材料

Quinton 5500型活动跑台(美国),CD1600全自动血细胞自动分析仪(日本),Polar表3000(芬兰),IgA、IgG、IgM免疫单扩散定量检测试剂板(上海捷门生物技术合作公司),C3、C4免疫单扩散定量检测试剂板(上海捷门生物技术合作公司)。

1.2.4数据处理

2 结果

2.1 有氧运动对免疫球蛋白的影响

有氧运动训练四周后外周血清中免疫球蛋白IgA、IgG、IgM均有不同程度的下降,其中 IgM与运动前相比降低最明显(P<0.01),IgA、IgG 降低幅度明显(p<0.05)。有氧运动训练六周后,各项免疫指标较第四周均回升(p<0.05),但它们与训练前值除IgM(p<0.05)外无统计学上的意义,这说明IgM是在对有氧运动的应答性反应过程中恢复最慢的免疫指标之一。

有氧运动训练八周与有氧运动训练前相比各项免疫指标无显著性差异。

表2 有氧运动对免疫球蛋白的影响

IgA(g/L)IgG WO2.48±0.439.34±1.331.21±0.28 W42.17±0.308.37±1.301.05±0.13 W62.39±0.389.09±1.311.11±0.29 W82.41±0.279.54±1.471.19±0.24

2.2 有氧运动对补体系统的影响

表3 有氧运动对补体系统的影响

C3(g/L) WO1.26±0.110.47±0.11 W40.84±0.160.46±0.05 W61.18±0.200.45±0.06 W81.22±0.130.46±0.06

有氧运动训练四周后外周血清中补体C3, C4均有不同程度的下降,其中C3 降低幅度明显(p<0.05),C4降低不明显(P>0.05)。由此可见,C4却是在对有氧运动的应答性反应过程中最稳定的免疫指标之一。

有氧运动训练六周后,除C4(P>0.05)外,各项免疫指标较第四周均回升(p<0.05)。

有氧运动训练八周与有氧运动训练前相比各项免疫指标无显著性差异。

3 分析与讨论

3.1 Ig及补体C3.C4活性对有氧运动适应性规律的可能机理

图1 A组免疫球蛋白及补体C3.C4变化

由图1可知,在8周的训练过程中,第8周SI值虽未出现增高现象,但却出现了由抑制到恢复的过程。此变化与应激理论阐述的身体反应过程相符。运动负荷作为一种应激,使机体由不适应到逐渐适应,一次负荷对机体造成的免疫抑制程度由重到轻,抑制时间由长到短。本实验研究结果表明运动应激作用于免疫系统,Ig活性也表现出相似的变化过程,随着机体对有氧运动的适应,身体各系统逐步得到动员,免疫系统也有抑制逐渐过渡到恢复阶段。在这个过程中起主要作用的是神经-内分泌免疫网络之间的协调作用。而作为人体最稳定的免疫指标补体系统中的C3也出现了一个由抑制到恢复的过程。

3.2 免疫低下期

Ig活性对有氧运动的适应过程,首先表现为一个持续4周左右的免疫低下期,这表明在此阶段机体还未适应此运动负荷。根据“应激”理论,我们知道在此阶段机体处于应激—适应的休克期,是身体对应激的最初反应阶段,身体各系统之间的平衡被破坏,功能降低,免疫系统同样表现为ACTH ﹑GC﹑NE等应激激素的增加,氧自由基生成增多或清除能力降低,细胞因子的作用减弱,完成相同负荷机体反应大,造成免疫系统抑制程度深,而此时机体要求较高的免疫功能抵御外界的刺激,这种较高要求与免疫功能低下不相适应,直接导致Ig活性降低。因此,在第4周左右,SI值运动后一小时还在继续下降,出现较深的免疫抑制。

3.3 免疫恢复期

后4周SI值开始回升,在第8周测试中Ig活性基本恢复,此阶段机体处于应激理论的反休克期,是身体各系统重建的过程。在这个过程中,要达到身体各系统机能的提高,各方面的协调,还有赖于神经—内分泌之间的协调作用,才能达到各系统之间对于运动负荷逐步适应,从Ig的恢复速度来看为逐渐加快,这表明Ig活性对运动负荷逐步适应过程。随有氧运动的进行,身体各器官系统机能逐步提高,逐步适应,摄氧量有不同程度的提高,由于各方面因素的共同协调,使免疫系统也表现出适应过程。对于同一负荷,反应程度减弱,交感神经兴奋程度下降,免疫抑制程度减轻,各种降低Ig活性的应激激素释放量减少,细胞因子的变化减小。有研究表明,运动训练作为一种刺激,在训练过程中,有机体对运动的应激成分逐步产生适应,对运动的适应可能产生下丘脑的腺垂体,因而神经—内分泌系统产生的应激反应逐步减小。实验结果证明,在短时间运动强度适应较小血浆皮质醇一般不下降。经过一段时间训练,肾上腺皮质的分泌机能可以产生适应现象,对于同样强度的运动只需释放较少ACTH即可,进而引起其它激素反应也相应减少,同时,Ig对某些激素和神经递质随运动训练的敏感程度下降。[4]另外,由于呼吸机能的逐步改善,摄氧量和有氧能力的提高,使氧自由基生成减少或清除能力增强,都可减小Ig活性的升高程度。由于神经—内分泌的调节作用,以及免疫系统自身的调节作用,免疫系统的功能逐步恢复并增强,有资料表明,免疫系统“有学习功能”,适宜的体育运动后免疫系统表现为暂时性下降,但大部分24小时可恢复[3]。经常从事体育运动,则可提高机体的免疫功能,特别是细胞免疫功能[6]。免疫功能适应性提高,就表现在Ig活性基本或完全恢复,且对一次运动负荷的应激后恢复速度的显著加快。

3.4 补体C3、C4活性对有氧运动的适应

目前,国内外对于运动与补体的研究较少,这可能由于各种免疫学教材及专著均认为补体在血液中含量相对稳定、与抗原刺激无关且不随机体特异性免疫建立与增强而升高,有自我调控维持含量的能力。本实验通过观察在血清中含量最高的最重要补体成分C3及C4,发现C3在对比赛所产生的应激反应中也发生了的变化。C3随着运动训练的进行呈逐步上升趋势(图1),这可能由于免疫球蛋白要杀灭病原体,必须先行与补体C3结合才能发挥作用,因此,两者在体内变化趋势理应基本一致。另外,多数免疫球蛋白是机体接受特异性抗原刺激后产生的细胞因子激活B细胞所分泌,故而由于机体应激细胞因子生成受到影响,使得B细胞的激活受到影响;B细胞激活受到影响,使得自身增殖受到影响;自身增殖受到影响,使得免疫球蛋白分泌受到影响;免疫球蛋白分泌受到影响,使得补体生成与活性受到影响。这就是免疫球蛋白与补体共生共存的关系所决定的。

[1]黄祁平,蒋桂凤.健身操运动对女大学生血清免疫球蛋白及补体的影响[J].北京体育大学学报,2005,28(12):1649-1651.

[2] EliakimA, Wolach B, Kodesh E, et al.Cellular and humoral immune re-sponse to exercise among gymnasts and untrained girls[J]. Int J Sports

Med,1997,4 (3):8-12.

[3]HiscockN.Exercise-induced mmunodepression-plasma glutamine is not the link[J].J Appl physiol, 2002,93(3):813.

[4]Morguchi S,etal. Glutamine supplementation prevents the decrease of mitogen response after a treadmill exercise in rats[J].J Nutr Sci Vitamine,1995,41:115-125.

[5]Filed CJ,Johnson I,Pratt VC.Glutamine and arginine:immunonutrients for improved health .Med Sci Sports Exerc, 2000,32(7):377.

[6]邓树勋,王健.高级运动生理学-理论与应用[M].北京:高等教育出版社,2003:194-218.

Effect of Aerobic Exercise on Immunoglobulin Activity

YAN Qiaozhen, etal.

(Wenshan College, Wenshan 663000, Yunnan, China)

2019年云南省教育厅课题(2019J0916)。

闫巧珍(1981—),硕士,副教授,研究方向:运动人体科学。

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