邢良美 李 潔
(西北師范大學(xué)體育學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
運(yùn)動(dòng)對(duì)血清免疫球蛋白IgA、IgM、IgG的影響
邢良美 李 潔
(西北師范大學(xué)體育學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
免疫球蛋白是機(jī)體抗感染的重要屏障,其中IgA、IgM、IgG對(duì)人體的免疫功能顯示了重要作用,大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),特別是力竭運(yùn)動(dòng)后,IgA、IgM、IgG含量顯著下降,機(jī)體的免疫機(jī)能降低和抵御病源微生物的能力減弱;中等強(qiáng)度的有規(guī)律運(yùn)動(dòng)則提高血清IgA、IgM、IgG含量,增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能;低氧訓(xùn)練由于海拔高度的不同對(duì)機(jī)體免疫球蛋白IgA、IgM、IgG的影響也不盡相同。
運(yùn)動(dòng);血清;免疫球蛋白
免疫機(jī)能作為肌體抵抗力的標(biāo)志,是身體體質(zhì)的代表性指標(biāo)之一。免疫機(jī)能與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系在國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界及體育科學(xué)領(lǐng)域一直受到廣泛的關(guān)注。作為反映免疫機(jī)能水平高低的免疫球蛋白除了能直接對(duì)抗相應(yīng)病原微生物和毒素外,還能誘發(fā)其他各種功能,如補(bǔ)體活化,吞噬作用等,故運(yùn)動(dòng)對(duì)其產(chǎn)生的影響及其調(diào)節(jié)機(jī)制激起了人們極大的興趣。
免疫球蛋白(immunoglobulin Ig)是指具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)上與抗體相似的球蛋白,它是B細(xì)胞在抗原刺激下活化增殖并分化為成熟的漿細(xì)胞所分泌的具有抗體活性的糖蛋白分子,普遍存在于血液、組織液和外分泌液中。它除直接對(duì)抗相應(yīng)病原微生物外,還能誘發(fā)其他各種功能,如補(bǔ)體活化,吞噬作用等,是肌體重要的防御機(jī)能。人類根據(jù)其重鏈穩(wěn)定區(qū)的分子結(jié)構(gòu)和抗原特異性的不同,把免疫球蛋白分為五類,即IgA、IgM、IgG、IgE、IgD。在運(yùn)動(dòng)免疫學(xué)中用的較多的是前三種,分別是IgA、IgM、IgG,其中IgG是血清免疫球蛋白的主要成分,大多數(shù)抗菌性抗菌素和抗病毒抗體屬于IgG,它在熱感染中起到主力軍的作用;分泌性IgA是機(jī)體黏膜防御感染的主要物質(zhì),它與周圍的細(xì)胞組成局部的免疫系統(tǒng),可抵御細(xì)菌,真菌病毒和呼吸道及消化道感染;IgM則在防止菌血癥方面起著重要作用。
運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫球蛋白的影響與運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)有關(guān),因此運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)方式和運(yùn)動(dòng)量非常重要。另外,運(yùn)動(dòng)者的年齡、身體素質(zhì)、訓(xùn)練水平、運(yùn)動(dòng)員的心理應(yīng)急、訓(xùn)練的科學(xué)化都有不同程度的影響。
2.1常氧下大運(yùn)動(dòng)量或大強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫球蛋白的影響
常波等研究發(fā)現(xiàn),大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練六周后IgG明顯下降,IgA、IgM下降雖不明顯但亦有下降,說明長(zhǎng)時(shí)間大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致血清免疫球蛋白的減少,機(jī)能免疫力下降。Gleeson對(duì)優(yōu)秀游泳運(yùn)動(dòng)員免疫機(jī)制進(jìn)行了研究,運(yùn)動(dòng)員為了參加全國(guó)游泳比賽而進(jìn)行了7個(gè)月的緊張訓(xùn)練。結(jié)果表明,血清IgA、IgG和唾液IgA的濃度顯著降低,唐蘇麗通過對(duì)女子手球運(yùn)動(dòng)員研究發(fā)現(xiàn),大負(fù)荷訓(xùn)練末期血清IgA水平為1.5±0.40 g/L,與大負(fù)荷訓(xùn)練末期前血清IgA水平1.8±0.49 g/L相比,具有顯著性差異(P<0.05),大負(fù)荷訓(xùn)練末期血清IgM為1.28±0.34 g/L,與大負(fù)荷訓(xùn)練期前血清IgM水平1.62±0.39 g/L相比,具有顯著性差異(P<0.05)。說明大負(fù)荷強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以導(dǎo)致機(jī)體免疫能力明顯降低。張達(dá)對(duì)武漢體育學(xué)院男子劃艇隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)(訓(xùn)練1-3年),急性大負(fù)荷訓(xùn)練后,IgA、IgG在運(yùn)動(dòng)后即刻有顯著性減少,其中IgA較安靜組減少了24%,IgG較安靜組減少了29%,有顯著性差異(P<0.01)。以上研究提示,長(zhǎng)時(shí)間的大強(qiáng)度或大運(yùn)動(dòng)量運(yùn)動(dòng)會(huì)降低血清免疫球蛋白的含量,使機(jī)體的免疫機(jī)能受到抑制。
但李軍對(duì)廣東省優(yōu)秀短跨項(xiàng)目研究發(fā)現(xiàn):長(zhǎng)時(shí)間(四周)大強(qiáng)度訓(xùn)練高水平田徑運(yùn)動(dòng)員免疫球蛋白IgA、IgM、IgG影響不大。郭守靖通過對(duì)柔道運(yùn)動(dòng)員研究也發(fā)現(xiàn),一周大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練并沒有改變免疫球蛋白的含量。原因可能是運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練水平高低差異造成的,訓(xùn)練水平高對(duì)訓(xùn)練引起的機(jī)體免疫性增加,可能與運(yùn)動(dòng)員心理應(yīng)激程度、訓(xùn)練的科學(xué)化、當(dāng)時(shí)的溫度有關(guān)系。
2.2常氧下短時(shí)間大強(qiáng)度或大運(yùn)動(dòng)量對(duì)免疫球蛋白的影響
有研究提出反復(fù)多次短時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)則會(huì)誘導(dǎo)免疫球蛋白的“超量恢復(fù)”,這一點(diǎn)對(duì)某些劇烈運(yùn)動(dòng)也可以提高人體的免疫力提供了理論依據(jù)。任保蓮對(duì)陜西省田徑隊(duì)女子400m跑研究發(fā)現(xiàn),大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練后,IgA、IgM顯著升高(P<0.05),IgG非常顯著升高(P<0.05),恢復(fù)3h后,IgM仍然顯著高于訓(xùn)練前水平(P<0.05),400m跑即刻IgA、IgG、IgM均非常顯著增高(P<0.01);恢復(fù)3h后,各指標(biāo)均基本得到恢復(fù)。Nieman認(rèn)為短時(shí)間大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)似乎使免疫球蛋白增加,這與血液濃度有關(guān)。研究提示短時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以提高血清免疫球蛋白的含量,暫時(shí)性增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。
2.3常氧下大負(fù)荷、極量強(qiáng)度或力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫球蛋白的影響
王佳波研究發(fā)現(xiàn),在大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),特別是力竭運(yùn)動(dòng)后,由于血清IgA、IgM、IgG下降,11名運(yùn)動(dòng)員中8人感冒,而且大多數(shù)在賽后感冒,說明免疫功能受影響,免疫機(jī)能下降和抵御病源生物的能力下降。Mgcknnon報(bào)告對(duì)14名游泳運(yùn)動(dòng)員跟蹤觀察發(fā)現(xiàn),大負(fù)荷的過程訓(xùn)練使運(yùn)動(dòng)員唾液IgA濃度顯著低于訓(xùn)練適度的運(yùn)動(dòng)員。Fahlman等人研究發(fā)現(xiàn)短時(shí)間、間歇性的極量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致健康成年女性在運(yùn)動(dòng)開始后8min內(nèi)出現(xiàn)IgA濃度的急性下降。在另一項(xiàng)對(duì)大學(xué)生運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行的研究中,進(jìn)行5組,每組60s,組間間歇5min的亞極量強(qiáng)度的自行車運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)后IgA濃度和分泌率均有所降低,相對(duì)于總蛋白IgA的濃度下降了21%,IgA分泌率下降了52%。超馬拉松運(yùn)動(dòng)員使血清免疫球蛋白呈持續(xù)抑制狀態(tài),長(zhǎng)達(dá)兩天。這些研究提示,大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),特別是力竭運(yùn)動(dòng)降低血清免疫球蛋白的含量,致使機(jī)體的免疫能力減弱。
2.4常氧下中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫球蛋白的影響
劉曉丹研究發(fā)現(xiàn),中等強(qiáng)度的太極拳運(yùn)動(dòng),試驗(yàn)組IgG,IgA水平明顯高于試驗(yàn)前,IgM水平高于試驗(yàn)前但差異不明顯。Nieman認(rèn)為中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)升高血清免疫球蛋白的含量與血液濃縮物無關(guān)。Akimoto報(bào)道,在12個(gè)月的中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后,IgA濃度和分泌率顯著升高,增強(qiáng)了老年受試者的粘膜免疫機(jī)能。有一些研究者發(fā)現(xiàn),規(guī)律性訓(xùn)練的優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員與普通人相比,唾液中IgA濃度有所提高。張曉丹研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期有規(guī)律打陀螺,試驗(yàn)組無論是運(yùn)動(dòng)前還是運(yùn)動(dòng)后,血清中的IgA,IgM,IgG含量都顯著高于對(duì)照組。Nilssen的研究發(fā)現(xiàn)馬拉松運(yùn)動(dòng)員的常規(guī)訓(xùn)練期按靜態(tài)及第一次馬拉松后淋巴細(xì)胞分泌IgA,IgM輕度增加。這些研究提示,有規(guī)律的中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),可以提高血清免疫球蛋白IgA,IgM,IgG含量,增強(qiáng)機(jī)體的免疫機(jī)能。
但胡亮等研究發(fā)現(xiàn),少年男子籃球運(yùn)動(dòng)員一年訓(xùn)練前后比較發(fā)現(xiàn):在訓(xùn)練后,免疫球蛋白IgA,IgM,IgG均低于訓(xùn)練前,P<0.05和P<0.01出現(xiàn)顯著下降。這可能與青少年的生理特點(diǎn)與成人不同有關(guān)。
2.5常氧下小強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫球蛋白的影響
Pyne等對(duì)澳大利亞游泳隊(duì)員進(jìn)行了跟蹤研究,數(shù)據(jù)顯示,經(jīng)過一個(gè)賽季的訓(xùn)練,唾液中的粘膜免疫球蛋白濃度并沒有發(fā)生變化,這可能與訓(xùn)練強(qiáng)度或訓(xùn)練量較小有關(guān)。Mcodowell發(fā)現(xiàn),小強(qiáng)度的跑步訓(xùn)練或是力量練習(xí)對(duì)年輕成年男子運(yùn)動(dòng)前后IgA濃度和分泌率并無影響。
2.6低氧運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫球蛋白的影響
多數(shù)研究認(rèn)為,低氧對(duì)血清IgA影響不大,因而B淋巴細(xì)胞功能不受明顯影響。也有研究表明,低氧對(duì)分泌型免疫球白產(chǎn)生抑制,Tiollier等讓優(yōu)秀滑雪運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行18天高住低練,分別在模擬海拔2 500 m,3 000 m,3 500 m高度的低氧房中各住一周(低氧暴露11 h/天),結(jié)果發(fā)現(xiàn)低氧可致唾液IgA下降,并認(rèn)為其抑制是通過神經(jīng)因素調(diào)節(jié)的。張成友等研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)入高原(海拔2 300 m)50 d后血液中IgG含量比進(jìn)入高原48 h顯著下降(P<0.01);IgA的含量比進(jìn)入高原48 h顯著增加(P<0.01);進(jìn)入高原48 h和50 dIgM無顯著性差異(P>0.05)。表明人體急進(jìn)高原后首先出現(xiàn)細(xì)胞免疫抑制和IgG的應(yīng)激變化,隨著對(duì)高原環(huán)境的逐漸適應(yīng),細(xì)胞免疫逐漸恢復(fù),分泌型免疫球蛋白A的合成分泌增加。魏宏文等研究發(fā)現(xiàn),Hi-Lo組IgA在第9天和第21天出現(xiàn)兩個(gè)高峰,其中,第21天顯著高于實(shí)驗(yàn)前(P<0.01)和第16天(P<0.01),似乎“高住低練”對(duì)IgA的升高有一定的時(shí)間積累。與Lo-Lo組比較,Hi-Lo組的IgA在第2天顯著升高(P<0.05)。說明21天的“高住低練”能顯著提高IgA的水平?,F(xiàn)有關(guān)HiLo的研究結(jié)果認(rèn)為,HiLo的最適宜高度為2 000 m-2 500 m(空氣中的氧含量為16.4-15.2%),當(dāng)海拔高度在3 000 m以上,即空氣中的含氧量低于14.2%時(shí),由于缺氧程度較重,將影響運(yùn)動(dòng)員的睡眠質(zhì)量,并導(dǎo)致疲勞不易消除。
目前關(guān)于運(yùn)動(dòng)影響血清免疫球蛋白的可能機(jī)制研究主要集中在神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)以及谷氨酰胺方面。運(yùn)動(dòng)對(duì)血清免疫球蛋白的主要影響是免疫球蛋白的分泌率,改變其中血清中的含量,從而影響機(jī)體的免疫機(jī)能。
3.1神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)學(xué)說
Blalock和Smith(1980)正式提出了“神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)”的設(shè)想,現(xiàn)已知道免疫細(xì)胞上具有多種神經(jīng)內(nèi)分泌激素受體,運(yùn)動(dòng)時(shí)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)發(fā)生改變,從而使免疫系統(tǒng)發(fā)生相應(yīng)的改變,它們相互作用構(gòu)成了完整的神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體對(duì)免疫系統(tǒng)的調(diào)控。運(yùn)動(dòng)過程中,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的不同,免疫調(diào)節(jié)激素可以起到加強(qiáng)抑制兩種作用。中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)釋放增強(qiáng)激素如生長(zhǎng)素、催乳素和內(nèi)啡肽/腦啡肽以及增強(qiáng)免疫反應(yīng)的細(xì)胞因子。而當(dāng)劇烈運(yùn)動(dòng)即運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度超過一個(gè)閾值時(shí),下丘腦-垂體軸的免疫抑制部分就會(huì)被激活,同時(shí)釋放免疫抑制激素,如可的松、促腎上腺皮激素和兒茶酚胺等,劇烈運(yùn)動(dòng)使機(jī)體釋放這些激素的量增加,從而抑制B淋巴細(xì)胞的功能。唐蘇麗報(bào)道,由于運(yùn)動(dòng)引起的兒茶酚胺和皮質(zhì)類固醇的升高會(huì)導(dǎo)致免疫細(xì)胞分泌率的下降,從而減少血清免疫球蛋白的生成。
3.2運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致血清免疫球蛋白抑制的生化機(jī)制
Fitzgerald(1991)提出缺乏谷氨酰胺可能是激烈運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體免疫機(jī)能產(chǎn)生抑制的原因之一。谷氨酰胺的重要性歸因于可以為部分氧化提供能量,同時(shí)提供碳和氮作為RNA,DNA蛋白質(zhì)合成的前體。有研究表明,血漿谷氨酰胺含量的降低會(huì)降低淋巴細(xì)胞的增殖率以及延長(zhǎng)對(duì)免疫反應(yīng)刺激所要求達(dá)到的最大增殖速率的時(shí)間。研究發(fā)現(xiàn),馬拉松運(yùn)動(dòng)后幾天內(nèi)血漿谷氨酰胺(Gln)含量與淋巴細(xì)胞的活力正相關(guān)。另有研究表明,含量的下降會(huì)損害腸道的正常功能,導(dǎo)致細(xì)菌和病毒入侵機(jī)體的機(jī)會(huì)增多,從而產(chǎn)生不適和感染。劉鐵民通過大鼠研究發(fā)現(xiàn),過度訓(xùn)練組腸粘膜固有層IgA漿細(xì)胞數(shù)量減少,粘液IgA含量顯著降低,同時(shí)腸粘膜Gln含量明顯下降,而過度訓(xùn)練+Gln腸粘膜固有層lgA漿細(xì)胞數(shù)量和粘液lgA含量都顯著高于過度訓(xùn)練組,表明Gln對(duì)過度訓(xùn)練狀態(tài)下腸粘膜免疫屏障結(jié)構(gòu)和功能具有顯著保護(hù)作用。
中等強(qiáng)度、有規(guī)律長(zhǎng)期的運(yùn)動(dòng)可增加血清免疫球蛋白IgA,IgM,IgG的含量,提高機(jī)體的免疫功能;過度訓(xùn)練和力竭運(yùn)動(dòng)則引起血清免疫球蛋白IgA,IgM,IgG含量降低,引起免疫抑制;低氧訓(xùn)練由于海拔的不同對(duì)免疫球蛋白的影響也不一樣;血漿谷胺酰胺、兒茶酚胺、可的松等激素均可能參與了運(yùn)動(dòng)過程中血清免疫球蛋白的免疫調(diào)節(jié)。
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InfluenceofExercisetotheImmunityofSerumImmunoglobulinIgAIgGIgM
Xing Liangmei,Li Jie
(College of P.E,Northwest Normal University,Lanzhou,730070,Gansu,China)
Immunoglobulin anti-infective organism is a major barrier,IgA,IgM,IgG immunefunction of the human body shows the important role of exercise,especially during tign-intensity exercise IgA,IgG,IgM decreased,the immune function decline and resis disease weadens the ability of microoranisms.Medium intensity of a regular campaigns to raise serum IgA,IgG,IgM,and enhance immune function.Because of the different altitude of low-altitude training,the effect on immune IgA、IgA、IgM was not the same.
exercise;serum;immunoglobulin
2007-06-08
邢良美,女,江蘇連云港人,在讀碩士研究生,研究方向:運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)。