大強度運動影響免疫功能的機制初探
關鍵字：運動 免疫 情緒
為研究大強度運動抑制免疫功能的機制，采用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，并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(fā)現(xiàn)：受試者在大強度運動持續(xù)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(chǎn)生與受試者的運動心情之間有相關關系。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系。
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，例如運動后機體產(chǎn)生特異或非特異性抗體的能力發(fā)生變化；運動可以引起殺傷性細胞的數(shù)目及殺傷能力發(fā)生變化等。在運動的不同階段(運動進行時，運動停止即刻，運動停止一段時間后)這些免疫指標的變化不盡相同。關于運動引起這些變化的原因，目前的研究還不深入。
本工作的目的在于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(fā)現(xiàn)，大強度長時間的運動可以使人體產(chǎn)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(xù)七天后，運動者的血清能顯著抑制淋巴細胞轉化。并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(chǎn)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)在運動前后力量的改變；(4)工作肌群在運動后的疼痛感覺(用于指示肌肉受損傷的程度)。通過分析，發(fā)現(xiàn)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系。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
對象與運動方式：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，亦無力量性項目的運動訓練史。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(xù)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天運動后即刻，以及第7天運動停止后24小時取肘靜脈血。血液置4℃6小時凝固后離心(4℃，200g，30分鐘)分離血清，血清于-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)腸系膜周圍淋巴結。細胞濃度為3×106個/ml，培養(yǎng)液為RPMI1640(GIBCO公司產(chǎn)品)含10%小牛血清，1%青鏈酶素及谷氨酰胺。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(yǎng)板(總體積為200μl/孔)。在含95%空氣及5%CO2的孵育箱中培養(yǎng)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(chǎn))，繼續(xù)培養(yǎng)6小時后，以多頭細胞收集器將細胞收獲在玻璃纖維濾紙上。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復孔)。
運動心情的評價［2］：讓受試者在運動前及每天運動后即刻，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(tài)。不僅反映出受試者對參與該項大強度運動試驗的態(tài)度，而且反映大強度運動后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(jù)主觀體力感覺等級表中的各等級對自己在運動前，和運動后即刻自行評分。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的范圍，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：該實驗所采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)小腿肌肉酸痛程度評分［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后即刻按量表評分。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天運動后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(tǒng)計學方法：各數(shù)據(jù)以均值±標準誤表示。多組數(shù)據(jù)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天運動后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天運動后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(shù)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
大強度運動后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天運動后即刻和第七天運動后24小時所采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，第七天運動后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(xù)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小時后消失。
大強度運動前后主觀情緒感覺的變化：結果表明，與運動前相比，每天運動后即刻的主觀情緒感覺評分增高，說明受試者在進行該運動后運動心情變壞。
大強度運動后主觀疲勞感覺的變化：RPE評分的結果表明，受試者進行該運動后主觀感覺疲勞程度的評分上升到15分左右，說明，這次實驗中所采用的運動強度達到85%左右，屬于大強度運動。(表1)。
運動后小腿肌肉力量的變化：本次采用的運動方式主要引起小腿肌群的離心收縮，這種運動方式極易造成肌肉損傷，引起延遲性肌肉疼痛。我們的實驗顯示，受試者進行該項運動后，疼痛感覺評分顯著提高，說明受試者的小腿部肌肉受到損傷，產(chǎn)生了延遲性肌肉酸痛的癥狀，除此以外，用Biodex儀測定肌肉最大收縮力量的結果表明，受試者進行該項運動后，肌肉力量顯著下降。
3 討論
文獻已有報道，骨骼肌運動能夠引起機體免疫功能發(fā)生改變，長時間大強度的運動(指耗氧量超過機體最大耗氧量的75%)，會降低人體外周血中免疫細胞的數(shù)目及免疫細胞的免疫活性。從而降低機體的抗病能力。有人認為，大強度的運動對機體是一種應激刺激。體內的某些“應激性物質”，如腎上腺皮質激素，交感神經(jīng)遞質等升高。這些物質均會影響到免疫系統(tǒng)的功能。也有人認為，大強度運動時，體內能量物質缺乏，影響了免疫細胞的質和量，從而降低了機體的免疫功能［5-8］。究竟運動如何影響免疫功能，一直不十分清楚。在我們以往的工作中證明，應激后在血清中出現(xiàn)一種大分子蛋白質，能夠抑制免疫細胞的功能［9］。
這種蛋白的產(chǎn)生與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的活動密切相關［10］。我們近期的研究表明，在運動員劇烈運動和小鼠耗竭性游泳后的血清中也存在有這種免疫抑制蛋白［1，11］。本工作則發(fā)現(xiàn)，大強度的運動，受試者血清能抑制正常淋巴細胞的轉化，其抑制成份的分子量大小與我們以往報道的相同。為分析該抑制蛋白產(chǎn)生與運動的關系，我們將同時測定的受試者主觀情緒感覺的變化；運動時的運動量；運動后小腿肌肉受損傷程度的指標與血清的抑制作用進行相關分析。結果表明，受試者主觀情緒感覺評分越高，血清的抑制作用越強(即免疫抑制蛋白產(chǎn)生的量越多)，說明運動期間不愉快的情緒可能是大強度運動導致機體產(chǎn)生免疫抑制的原因，而與運動量的大小及肌肉的損傷程度沒有關系。
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