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【专家点评】在备战重大比赛的紧张训练中,如何防止承受训练比赛负荷的运动员机体的免疫机能受到损害应当是一个备受关注的问题。运动员机体中出现免疫机能障碍是形成过度疲劳和出现意外伤害事故的重要原因之一。实际上,这一问题如文章作者所指出“尚未得到充分研究”,同时在运动训练实践中尚未受到足够重视。所以,尽管作者的研究仅针对冬季2项的高级运动员,但是她提出了一个对于其他运动项目同样具有共性的命题。尽管文章中较少涉及如何防止出现免疫机能障碍,但是文章所揭示的在训练大周期中使用一次性具有比赛性质的紧张负荷导致运动员免疫机能受到损害,甚至低于对照组的情况,就已经提示教练员们应当合理安排训练和比赛负荷,加强对负荷的监督,以便在不断提高运动员训练程度的同时保障他们的健康水平。
——姚颂平
摘 要:神经内分泌调节紊乱、宏量和微量营养素缺乏、体内代谢改变、慢性感染病灶的中毒(如果有的话)都可因繁重的心身负荷而导致免疫抵抗力降低;然而,这个问题尚未得到充分的研究,细节上仍呈碎片化。例如,细胞因子对负荷的反应仍不清楚,且细胞凋亡的部分过程和免疫系统紊乱形成的其他重要机制也仍不明确;然而对有关这些机制的了解能够促使运动员在大量负荷时期发展出适宜的和更多的生理途径以预防免疫系统紊乱和免疫缺陷。本研究的目的是探查以冬季2项为例的精英运动员免疫系统紊乱的机制。在这项研究中,考虑到专业化和数量是主要的战斗影响因素,作者使用了2种类型的负荷成分。冬季2项精英运动员复杂的免疫状态动态研究揭示了在训练和对抗活动中运动员免疫特性在大环上的变化,而其性质和严重程度取决于训练的时间。
关键词: 全年大周期;高级冬季2项运动员;免疫学指标;形成免疫机能障碍的机制
中图分类号: G 804.5 文章编号:1009-783X(2014)04-0289-03 文献标志码: A
Abstract:Today we know that disorders of neuroendocrine regulation, macro-and micronutrient deficiencies, metabolic changes in the body, intoxication from the nidus of chronic infection (if there is one) provoke reduced immunological resistance at strenuous psychophysical loads.However, this problem has not been studied fully, and the details are fragmentary. For example, the response of cytokines to the load remains unclear response, as well as a part of apoptosis processes and other important mechanisms of formation of immune system disorders.At the same time the knowledge of these mechanisms will facilitate the development of appropriate and more physiological ways to prevent immune system disorders and immunodeficiency in athletes in the periods of strenuous loads.The purpose of the present study was to detect the mechanisms of immune system disorders in elite athletes on the example of biathlon.In the study we used two types of load components,considering specialization and amount to be primary for a combatant.The complex dynamic study of the immune status of elite biathletes has revealed changes in the athletes' immunological characteristics during training and competitive activities within a macrocycle, and their nature and severity depend on the period of training.
Keywords:year macrocycle;elite biathletes;immunological characteristics;mechanisms of formation of immune system disorders
有研究表明,在紧张心理-生理负荷下免疫力出现降低的原因是神经内分泌调节受到破坏,大营养和微营养不足,内环境发生变化,由慢性感染病灶(在存在的情况下)引起的中毒[1];可是,这一问题尚未得到充分研究,具有信息不完全的特点。例如,胞质对负荷的反应、细胞损耗过程的参与和形成免疫机能障碍的其他重要机制还不是十分清晰。同时,关于这些机制的知识将有助于研制适宜的和更多的生理学方法,防止免疫机能障碍和运动员在承受大负荷时期中的不足[2-4]。
1 研究目的
揭示高级运动员(以冬季2项为例)形成免疫机能障碍的机制。 2 研究方法及其组织
在一个大周期的各个训练-竞赛活动时期中研究了30名高级冬季2项运动员(19~24岁)。这些运动员的运动年限平均为10年,按照统一的训练计划进行训练。14名健康的、未从事过职业竞技运动、同样年龄的年轻人组成了对照组。
吞噬细胞的功能活性依据HCT-测试、ЛKT-测试和吞噬(细胞)作用来评定。吞噬细胞的吸收力是依据吞噬指标和吞噬数量来评定。为了评定消化功能确定了吞噬(细胞)作用完整性的指标。利用在聚乙烯乙二醇中沉淀作用法确定循环免疫复合体的水平。为了确定血清中M、G和A级免疫球蛋白(Ig)使用了标准的简单径向免疫扩散法。使用流动细胞法研究了淋巴细胞亚类的定量构成。使用免疫酶分析法确定了血清中的细胞和激素(促肾上腺皮质激素—AKTГ、可的松、β-内源性吗啡、后脑脑磷脂)。为了揭示生物基质(血液、头发)中的大元素和微元素的含量使用了原子发射光谱测定法和带感应血浆联系的质谱测定法,以及微波分解系统[5]。
3 研究结果和讨论
对免疫系统的吞噬(细胞)作用环节的功能状态的研究结果揭示了冬季2项运动员与不从事竞技运动的健康人在生理学标准限度内相比,完善了吞噬细胞的吸收和消化能力(提高了吞噬数量和吞噬作用完整性指标,P≤0.05)。
依据HCT测试的资料,(嗜)中性细胞的活性运动员和不从事竞技运动的人之间没有差别,都处于生理学标准限度内,这可能证明,吞噬(细胞)作用依赖氧的抗菌系统处于正常的功能状态。与此同时,冬季2项运动员的吞噬细胞杀菌的非依赖氧系统的活性在大周期各个时期内低于生理学标准和对照组的值(P≤0.05),除恢复期中负荷达到最低时之外。
与对照组相比,运动员的高分子和低分子循环免疫复合体的水平更高,差异具有显著性。
所有研究等级的免疫球蛋白(Ig)水平均未超离生理学标准限度。除恢复期以外,运动员这些指标各个时期的浓度与对照组的值没有差异,而在恢复期中显著高于不从事竞技运动的人。
被观察的运动员与对照组相比,免疫系统细胞环节中的变化具有显著性差异(P≤0.05),表现为增加了T-淋巴细胞(CD3+)及其亚类——辅助器/感应器(CD3+CD4+)和细胞毒素(CD3+CD8+)的数量,而且CD3+CD8+的值在所有时期都超过生理学标准。除此之外,在冬季2项运动员中观察到,在整个训练-比赛活动期中,被激活的T-和B-淋巴细胞——CD3+CD25+、CD3+HLADR+、CD3+CD95+和CD19+CD95+数量增加,除恢复期中的CD3+CD95+之外。运动员的CD3+CD25+、CD3+CD95+和CD19+CD95+(除恢复期以外)的水平均超过标准。运动员的B-淋巴细胞、T-“杀手”和真正的天然“杀手”与不从事竞技运动的人相比没有差异。
研究冬季2项运动员的胞质水平发现,发炎因素—肿瘤α,白细胞素1β和消炎因素——白细胞素4和白细胞素10的浓度出现提高,干扰素α、干扰素γ和白细胞素6的值没有超离生理学标准限度。按照所有胞质水平,运动员均与不从事竞技运动的人存在显著性差异,干扰素α的浓度出现下降,而其他的则出现提高。
AKTГ和可的松、β-内源性吗啡、后脑脑磷脂的水平,运动员和对照组具有显著差异,表现在整个训练-比赛活动时期出现提高,除恢复期之外。
研究冬季2项运动员的大元素和微元素状态发现,头发中的铅含量出现提升(4.5±1.1),较大程度超离生理学标准。这一元素在血液中的含量最大程度地接近生理学标准的上限(0.018±0.001)。这些材料证明了冬季2项运动员有慢性铅中毒现象,这与他们与武器紧密接触有关。运动员同样出现血液中磷、铜和锰水平下降。其余大元素和微元素均处于生理学标准限度内。磷缺失可能说明蛋白质需求不足或增加了消耗。血液中铜和锰浓度下降可能反映了在紧张训练-比赛活动中在激活对脂类化合物过度氧化作用的条件下增强了抗氧化系统酶的工作。
除此之外,研究了高级冬季2项运动员在一次性紧张比赛负荷(越野50 kg)1~2 h后免疫状况指标。
对免疫系统吞噬(细胞)作用环节功能状态研究结果表明,冬季2项运动员在越野后吞噬细胞的吸收和消化能力与不从事竞技运动的健康人对照组,以及与这些运动员在赛季中的同一指标相比,都出现了恶化。
根据HCT和ЛKT-测试资料,(嗜)中性白血球的杀菌活性指标低于对照组和这些冬季2项运动员在赛季中的指标。
冬季2项运动员越野后高分子和低分子循环免疫复合体水平明显高于对照组,与冬季2项运动员在赛季中的高分子和低分子循环免疫复合体水平相比具有增长的趋势。
对冬季2项运动员越野后免疫系统细胞环节的研究结果表明,与对照组和与这些运动员在赛季中的指标相比CD19+明显下降,而CD19+95+则出现明显提高。除此之外,与不从事竞技运动的人和冬季2项运动员在赛季中的指标相比,CD3+CD4+和CD3+95+具有增长趋势。被研究的免疫系统细胞环节其他指标:CD3+、CD3+CD8+、CD3+CD25+、CD3+HLDAR、CD95+、CD3+16+56+、CD3-16+56+、CD3-8+与冬季2项运动员在训练-比赛大周期内同一指标的结果比较接近。
4 结论
对高级冬季2项运动员免疫状况的综合性动态研究结果表明,在训练-比赛活动过程中,在大周期中观察到冬季2项运动员免疫学指标出现变化,其性质和显著程度取决于训练时期。在全年大周期最紧张的心理-生理负荷下,冬季2项运动员形成了免疫机能障碍,表现为免疫细胞杀菌活性下降,低分子循环免疫复合体水平提高,带毒素的T-淋巴细胞,被激活的T-和B-淋巴细胞——CD3+CD25+、CD3+95+、CD19+95+数量增加,这可以看作是运动员机体一般消退适应的初期症状。冬季2项运动员在训练-比赛大周期中,一次性比赛性质的紧张负荷导致加深免疫损害和增强消耗细胞的过程。 根据运动免疫学领域学者的研究分析(文献资料)和我们自身的研究揭示了高级运动员形成免疫机能障碍的机制。
1)破坏了神经内分泌和胞质调节。在我们的研究中证明了超常激活了垂体-促肾上腺皮质应激-实现系统(AKTГ、可的松)和增加了发炎的胞质(TNF-α,IL-1β),以及应答补偿性增强了麻醉肽应激-抑制系统(β-内源性吗啡、后脑脑磷脂)和增加了消炎胞质(IL-4,IL-10)。
2)强化了消耗细胞过程,明显增加了表达CD95(CD95+、CD3+95+、CD19+95+)的细胞。
3)具有免疫意义的大营养和微营养的缺失,例如,破坏了免疫系统和整个机体的能量和可塑性保障[6]。
除此之外,冬季2项运动员特殊的免疫损害因素是慢性铅中毒。
参考文献:
[1]Gischak T V.Sports pharmacology and dietetics[M].Мoscow:Williams,2008:256.
[2]Suzdal'nitskiy R S.Immunologic aspects of human sports activity[J].Teoriya i praktika fizicheskoy kultury,1998(10):43-46.
[3]Surkina I D.The role of the immune system in the process of adaptation in athletes[J].Teoriyai praktika fizicheskoy kultury,1991(8):27-37.
[4]Pershin B B.Physical loads and immunological reactivity[J].Allergologiya i immunologiya,2003,3(4):46-6.
[5]Skal'naya M G.Chemical elements - nutrients as a reserve of recovery of health of Russian citizens[M].Orenburg,2004:104.
[6]Suzdal'nitskiy R S.New approaches to understanding sports stress immunodeficiencies[J].Teoriya i praktika fizicheskoy kultury,2003(1):18-22.
[7]Levin M Ya.Fundamentals of sports immunology[M].St.Petersburg:Olimp,2006:222.
[8]Futorny S M.Immunoreactivity of female athletes as one of the trends of modern sports medicine[J].Teoriya i praktika fizicheskoy kultury,2004(1):16-19.
(姚颂平译)
——姚颂平
摘 要:神经内分泌调节紊乱、宏量和微量营养素缺乏、体内代谢改变、慢性感染病灶的中毒(如果有的话)都可因繁重的心身负荷而导致免疫抵抗力降低;然而,这个问题尚未得到充分的研究,细节上仍呈碎片化。例如,细胞因子对负荷的反应仍不清楚,且细胞凋亡的部分过程和免疫系统紊乱形成的其他重要机制也仍不明确;然而对有关这些机制的了解能够促使运动员在大量负荷时期发展出适宜的和更多的生理途径以预防免疫系统紊乱和免疫缺陷。本研究的目的是探查以冬季2项为例的精英运动员免疫系统紊乱的机制。在这项研究中,考虑到专业化和数量是主要的战斗影响因素,作者使用了2种类型的负荷成分。冬季2项精英运动员复杂的免疫状态动态研究揭示了在训练和对抗活动中运动员免疫特性在大环上的变化,而其性质和严重程度取决于训练的时间。
关键词: 全年大周期;高级冬季2项运动员;免疫学指标;形成免疫机能障碍的机制
中图分类号: G 804.5 文章编号:1009-783X(2014)04-0289-03 文献标志码: A
Abstract:Today we know that disorders of neuroendocrine regulation, macro-and micronutrient deficiencies, metabolic changes in the body, intoxication from the nidus of chronic infection (if there is one) provoke reduced immunological resistance at strenuous psychophysical loads.However, this problem has not been studied fully, and the details are fragmentary. For example, the response of cytokines to the load remains unclear response, as well as a part of apoptosis processes and other important mechanisms of formation of immune system disorders.At the same time the knowledge of these mechanisms will facilitate the development of appropriate and more physiological ways to prevent immune system disorders and immunodeficiency in athletes in the periods of strenuous loads.The purpose of the present study was to detect the mechanisms of immune system disorders in elite athletes on the example of biathlon.In the study we used two types of load components,considering specialization and amount to be primary for a combatant.The complex dynamic study of the immune status of elite biathletes has revealed changes in the athletes' immunological characteristics during training and competitive activities within a macrocycle, and their nature and severity depend on the period of training.
Keywords:year macrocycle;elite biathletes;immunological characteristics;mechanisms of formation of immune system disorders
有研究表明,在紧张心理-生理负荷下免疫力出现降低的原因是神经内分泌调节受到破坏,大营养和微营养不足,内环境发生变化,由慢性感染病灶(在存在的情况下)引起的中毒[1];可是,这一问题尚未得到充分研究,具有信息不完全的特点。例如,胞质对负荷的反应、细胞损耗过程的参与和形成免疫机能障碍的其他重要机制还不是十分清晰。同时,关于这些机制的知识将有助于研制适宜的和更多的生理学方法,防止免疫机能障碍和运动员在承受大负荷时期中的不足[2-4]。
1 研究目的
揭示高级运动员(以冬季2项为例)形成免疫机能障碍的机制。 2 研究方法及其组织
在一个大周期的各个训练-竞赛活动时期中研究了30名高级冬季2项运动员(19~24岁)。这些运动员的运动年限平均为10年,按照统一的训练计划进行训练。14名健康的、未从事过职业竞技运动、同样年龄的年轻人组成了对照组。
吞噬细胞的功能活性依据HCT-测试、ЛKT-测试和吞噬(细胞)作用来评定。吞噬细胞的吸收力是依据吞噬指标和吞噬数量来评定。为了评定消化功能确定了吞噬(细胞)作用完整性的指标。利用在聚乙烯乙二醇中沉淀作用法确定循环免疫复合体的水平。为了确定血清中M、G和A级免疫球蛋白(Ig)使用了标准的简单径向免疫扩散法。使用流动细胞法研究了淋巴细胞亚类的定量构成。使用免疫酶分析法确定了血清中的细胞和激素(促肾上腺皮质激素—AKTГ、可的松、β-内源性吗啡、后脑脑磷脂)。为了揭示生物基质(血液、头发)中的大元素和微元素的含量使用了原子发射光谱测定法和带感应血浆联系的质谱测定法,以及微波分解系统[5]。
3 研究结果和讨论
对免疫系统的吞噬(细胞)作用环节的功能状态的研究结果揭示了冬季2项运动员与不从事竞技运动的健康人在生理学标准限度内相比,完善了吞噬细胞的吸收和消化能力(提高了吞噬数量和吞噬作用完整性指标,P≤0.05)。
依据HCT测试的资料,(嗜)中性细胞的活性运动员和不从事竞技运动的人之间没有差别,都处于生理学标准限度内,这可能证明,吞噬(细胞)作用依赖氧的抗菌系统处于正常的功能状态。与此同时,冬季2项运动员的吞噬细胞杀菌的非依赖氧系统的活性在大周期各个时期内低于生理学标准和对照组的值(P≤0.05),除恢复期中负荷达到最低时之外。
与对照组相比,运动员的高分子和低分子循环免疫复合体的水平更高,差异具有显著性。
所有研究等级的免疫球蛋白(Ig)水平均未超离生理学标准限度。除恢复期以外,运动员这些指标各个时期的浓度与对照组的值没有差异,而在恢复期中显著高于不从事竞技运动的人。
被观察的运动员与对照组相比,免疫系统细胞环节中的变化具有显著性差异(P≤0.05),表现为增加了T-淋巴细胞(CD3+)及其亚类——辅助器/感应器(CD3+CD4+)和细胞毒素(CD3+CD8+)的数量,而且CD3+CD8+的值在所有时期都超过生理学标准。除此之外,在冬季2项运动员中观察到,在整个训练-比赛活动期中,被激活的T-和B-淋巴细胞——CD3+CD25+、CD3+HLADR+、CD3+CD95+和CD19+CD95+数量增加,除恢复期中的CD3+CD95+之外。运动员的CD3+CD25+、CD3+CD95+和CD19+CD95+(除恢复期以外)的水平均超过标准。运动员的B-淋巴细胞、T-“杀手”和真正的天然“杀手”与不从事竞技运动的人相比没有差异。
研究冬季2项运动员的胞质水平发现,发炎因素—肿瘤α,白细胞素1β和消炎因素——白细胞素4和白细胞素10的浓度出现提高,干扰素α、干扰素γ和白细胞素6的值没有超离生理学标准限度。按照所有胞质水平,运动员均与不从事竞技运动的人存在显著性差异,干扰素α的浓度出现下降,而其他的则出现提高。
AKTГ和可的松、β-内源性吗啡、后脑脑磷脂的水平,运动员和对照组具有显著差异,表现在整个训练-比赛活动时期出现提高,除恢复期之外。
研究冬季2项运动员的大元素和微元素状态发现,头发中的铅含量出现提升(4.5±1.1),较大程度超离生理学标准。这一元素在血液中的含量最大程度地接近生理学标准的上限(0.018±0.001)。这些材料证明了冬季2项运动员有慢性铅中毒现象,这与他们与武器紧密接触有关。运动员同样出现血液中磷、铜和锰水平下降。其余大元素和微元素均处于生理学标准限度内。磷缺失可能说明蛋白质需求不足或增加了消耗。血液中铜和锰浓度下降可能反映了在紧张训练-比赛活动中在激活对脂类化合物过度氧化作用的条件下增强了抗氧化系统酶的工作。
除此之外,研究了高级冬季2项运动员在一次性紧张比赛负荷(越野50 kg)1~2 h后免疫状况指标。
对免疫系统吞噬(细胞)作用环节功能状态研究结果表明,冬季2项运动员在越野后吞噬细胞的吸收和消化能力与不从事竞技运动的健康人对照组,以及与这些运动员在赛季中的同一指标相比,都出现了恶化。
根据HCT和ЛKT-测试资料,(嗜)中性白血球的杀菌活性指标低于对照组和这些冬季2项运动员在赛季中的指标。
冬季2项运动员越野后高分子和低分子循环免疫复合体水平明显高于对照组,与冬季2项运动员在赛季中的高分子和低分子循环免疫复合体水平相比具有增长的趋势。
对冬季2项运动员越野后免疫系统细胞环节的研究结果表明,与对照组和与这些运动员在赛季中的指标相比CD19+明显下降,而CD19+95+则出现明显提高。除此之外,与不从事竞技运动的人和冬季2项运动员在赛季中的指标相比,CD3+CD4+和CD3+95+具有增长趋势。被研究的免疫系统细胞环节其他指标:CD3+、CD3+CD8+、CD3+CD25+、CD3+HLDAR、CD95+、CD3+16+56+、CD3-16+56+、CD3-8+与冬季2项运动员在训练-比赛大周期内同一指标的结果比较接近。
4 结论
对高级冬季2项运动员免疫状况的综合性动态研究结果表明,在训练-比赛活动过程中,在大周期中观察到冬季2项运动员免疫学指标出现变化,其性质和显著程度取决于训练时期。在全年大周期最紧张的心理-生理负荷下,冬季2项运动员形成了免疫机能障碍,表现为免疫细胞杀菌活性下降,低分子循环免疫复合体水平提高,带毒素的T-淋巴细胞,被激活的T-和B-淋巴细胞——CD3+CD25+、CD3+95+、CD19+95+数量增加,这可以看作是运动员机体一般消退适应的初期症状。冬季2项运动员在训练-比赛大周期中,一次性比赛性质的紧张负荷导致加深免疫损害和增强消耗细胞的过程。 根据运动免疫学领域学者的研究分析(文献资料)和我们自身的研究揭示了高级运动员形成免疫机能障碍的机制。
1)破坏了神经内分泌和胞质调节。在我们的研究中证明了超常激活了垂体-促肾上腺皮质应激-实现系统(AKTГ、可的松)和增加了发炎的胞质(TNF-α,IL-1β),以及应答补偿性增强了麻醉肽应激-抑制系统(β-内源性吗啡、后脑脑磷脂)和增加了消炎胞质(IL-4,IL-10)。
2)强化了消耗细胞过程,明显增加了表达CD95(CD95+、CD3+95+、CD19+95+)的细胞。
3)具有免疫意义的大营养和微营养的缺失,例如,破坏了免疫系统和整个机体的能量和可塑性保障[6]。
除此之外,冬季2项运动员特殊的免疫损害因素是慢性铅中毒。
参考文献:
[1]Gischak T V.Sports pharmacology and dietetics[M].Мoscow:Williams,2008:256.
[2]Suzdal'nitskiy R S.Immunologic aspects of human sports activity[J].Teoriya i praktika fizicheskoy kultury,1998(10):43-46.
[3]Surkina I D.The role of the immune system in the process of adaptation in athletes[J].Teoriyai praktika fizicheskoy kultury,1991(8):27-37.
[4]Pershin B B.Physical loads and immunological reactivity[J].Allergologiya i immunologiya,2003,3(4):46-6.
[5]Skal'naya M G.Chemical elements - nutrients as a reserve of recovery of health of Russian citizens[M].Orenburg,2004:104.
[6]Suzdal'nitskiy R S.New approaches to understanding sports stress immunodeficiencies[J].Teoriya i praktika fizicheskoy kultury,2003(1):18-22.
[7]Levin M Ya.Fundamentals of sports immunology[M].St.Petersburg:Olimp,2006:222.
[8]Futorny S M.Immunoreactivity of female athletes as one of the trends of modern sports medicine[J].Teoriya i praktika fizicheskoy kultury,2004(1):16-19.
(姚颂平译)