第九章 運(yùn)動(dòng)與免疫

第九章運(yùn)動(dòng)與免疫(ExerciseandtheImmuneSystem)二、運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫功能的影響三、運(yùn)動(dòng)性免疫抑制現(xiàn)象及其機(jī)理四、運(yùn)動(dòng)性免疫低下的調(diào)理思路和措施一、免疫學(xué)基本知識(shí)和理論（一）免疫的概念及發(fā)展1、免疫的概念現(xiàn)代免疫的概念：機(jī)體能夠識(shí)別“自己”和“非己”成分，并排除“非己”成分以保持機(jī)體安全的一種生理功能。

目前，對(duì)免疫功能最基本的認(rèn)識(shí)至少應(yīng)該包括下列三點(diǎn)：（1）免疫應(yīng)答不一定必然由病原因子所引起；（2）免疫功能不僅僅局限于抗感染；（3）免疫應(yīng)答的后果并不都是對(duì)機(jī)體有利。一、免疫學(xué)基本知識(shí)和理論2、非特異性免疫與特異性免疫

（1）非特異性免疫(先天性免疫)概念：人體經(jīng)遺傳獲得天生具有的對(duì)抗原性異物的抵抗力。執(zhí)行者：如機(jī)體的各種屏障結(jié)構(gòu)(皮膚與粘膜屏障，血腦屏障，血胎屏障)、吞噬細(xì)胞(中性粒細(xì)胞)、單核吞噬細(xì)胞以及體液中的抗菌物質(zhì)(有抑菌、溶菌與殺菌作用)。長(zhǎng)期的規(guī)律性運(yùn)動(dòng)可以加強(qiáng)非特異性免疫功能：研究發(fā)現(xiàn)，堅(jiān)持鍛煉10年以上的老人其血漿白細(xì)胞介素1的活性比普通老年對(duì)照組明顯增強(qiáng)。并非針對(duì)某一病原微生物（2）特異性免疫概念：個(gè)體在生活過(guò)程中，因受病原微生物感染或接種疫苗而獲得的免疫。一般僅針對(duì)所感染的病原微生物或疫苗所能預(yù)防的疾病。3、抗原與抗體（1）抗原（antigen）抗原的概念

書面義：抵抗的原因。一般人心目中指細(xì)菌、病毒、微生物等病原體。專業(yè)解釋：能刺激機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)并產(chǎn)生抗體的物質(zhì)。凡能在機(jī)體內(nèi)引起體液免疫和/或細(xì)胞免疫反應(yīng)的物質(zhì),稱為抗原。如乙型肝炎疫苗、禽流感病毒、禽流感滅活苗?？乖闹饕匦裕好庖咴裕嚎乖芤饳C(jī)體產(chǎn)生抗體和/或致敏淋巴細(xì)胞。反應(yīng)原性：抗原與相應(yīng)的抗體及致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合或反應(yīng)。

完全抗原(completeantigen)：

免疫原（immunogen），既具有免疫原性又具有反應(yīng)原性的抗原。蛋白質(zhì)、細(xì)菌、病毒不完全抗原(incompleteantigen)：又稱半抗原（Hapten)，單獨(dú)存在時(shí)只具有反應(yīng)原性而無(wú)免疫原性的物質(zhì)。大多數(shù)的多糖、類脂、藥物等如二硝基酚、青霉素?？乖幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)高分子載體（抗原性）；抗原決定簇（antigenicdeterminant）又稱抗原表位（epitope)：指抗原分子上具有決定和控制抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán),可與相應(yīng)抗體或淋巴細(xì)胞抗原識(shí)別受體相結(jié)合的部位。

大多數(shù)蛋白質(zhì)抗原可有多個(gè)抗原決定簇,但由于空間位阻作用,在同一時(shí)間內(nèi)僅有部分抗原決定簇暴露和相應(yīng)的抗體結(jié)合。抗原的性質(zhì)及種類

抗原的性質(zhì)：異源性（異物性）大分子，凡種系越遠(yuǎn)、分子量越大、構(gòu)型越復(fù)雜、抗原決定簇暴露越多，則其抗原性越強(qiáng)，特異性越高?？乖姆N類：可溶性和不溶性抗原：后者主要包括一些顆粒性抗原，如細(xì)胞、細(xì)胞器、某些病原體等。

①結(jié)構(gòu)抗原，為組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的成分，如細(xì)胞骨架蛋白；②分泌抗原，為細(xì)胞所產(chǎn)生和分泌的酶、激素、粘液蛋白等；③沉淀抗原，如腎小球腎炎時(shí)，沉淀在腎小球基膜的免疫球蛋白、補(bǔ)體和免疫復(fù)合物等；④入侵抗原，主要指病原微生物。根據(jù)性質(zhì)，抗原又可分為：

（2）抗體（antibody）抗體的概念：機(jī)體通過(guò)體液免疫，由B淋巴細(xì)胞活化、增殖、分化的漿細(xì)胞合成并分泌與刺激抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。

抗體是免疫球蛋白，而免疫球蛋白不都具有抗體活性。兩者在概念上并不完全等同，抗體是生物學(xué)和功能上的命名，而Ig是結(jié)構(gòu)和化學(xué)本質(zhì)上的概念。由于無(wú)抗體話性的Ig一般很少見(jiàn)，故抗體與Ig可認(rèn)作為同義詞。

抗體分子巨大，含有1000個(gè)以上的aa殘基。但各類抗體都具有相似的基本結(jié)構(gòu)。即所有抗體都由1個(gè)或多個(gè)單體組成。單體：由四條多肽鏈和幾對(duì)二硫鍵鏈接成的一個(gè)基本單位稱為Ig單體。抗體的基本結(jié)構(gòu)四肽鏈結(jié)構(gòu)

所有Ig的基本單位都是四條多肽鏈的對(duì)稱結(jié)構(gòu)。重鏈（heavychain，H鏈）其中兩條相同的長(zhǎng)鏈稱為重鏈，由446個(gè)aa組成，結(jié)合有不同含量的糖，故Ig屬糖蛋白。輕鏈（lightchain，L鏈）兩條相同的短鏈稱為輕鏈，由214個(gè)aa組成。重鏈和輕鏈由二硫鍵連接穩(wěn)定區(qū)與可變區(qū)穩(wěn)定區(qū)（constantregion，C區(qū)）肽鏈aa組成和排列相對(duì)恒定區(qū)域，稱為穩(wěn)定區(qū)，決定著抗體分子的多種生物活性，由L的1/2、H的3/4組成。人類Ig有五類，即IgA、IgD、IgE、IgG和IgM，是由其分子結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的重鏈（H鏈）—α.

δ.

ξ.

γ和μ決定的。重鏈不同，Ig的類型就不同。輕鏈（L鏈）則在同一抗體分子（Ig）中是相同的，或?yàn)棣?，或?yàn)棣恕８鶕?jù)H鏈恒定區(qū)氨基酸組成和排列順序不同分為：重鏈分5類：α

γ

δ

ε

μ

Ig：IgAIgGIgDIgEIgM根據(jù)L鏈恒定區(qū)氨基酸組成和排列順序不同分為：兩型：

κ、λ可變區(qū)（variableregion，V區(qū)）抗體分子肽鏈N-端，L鏈的1/2和H鏈的1/4的aa組成和排列順序多變，故稱可變區(qū)。是識(shí)別AD和決定抗體特異性的部位。（二）免疫系統(tǒng)、免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子1、免疫系統(tǒng)組成：人體免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞與免疫分子共同組成。功能（1）免疫防御正常情況下：機(jī)體防御外來(lái)病原微生物的抗感染免疫；免疫反應(yīng)過(guò)于強(qiáng)烈：可引起超敏反應(yīng)；免疫功能過(guò)低或缺陷：易受感染或免疫缺陷病。（2）免疫穩(wěn)定：免疫系統(tǒng)內(nèi)部的自控調(diào)節(jié)機(jī)制，以清除體內(nèi)出現(xiàn)的變性、衰老死亡細(xì)胞等，維持機(jī)體在生理范圍內(nèi)的相對(duì)穩(wěn)定。（3）免疫監(jiān)視：免疫系統(tǒng)識(shí)別、清除體內(nèi)各種突變細(xì)胞和防止持續(xù)感染。2、免疫器官

——免疫細(xì)胞分化、增殖與定居的場(chǎng)所。（1）中樞免疫器官構(gòu)成：骨髓和胸腺功能：能使淋巴干細(xì)胞增殖，進(jìn)行一定程度的分化，成為成熟的免疫細(xì)胞并輸送到外周淋巴組織定居。（2）外周免疫器官：接受免疫細(xì)胞的組織，包括淋巴結(jié)、脾臟、扁桃體等。3、免疫細(xì)胞概念：凡參與免疫應(yīng)答或與免疫應(yīng)答有關(guān)的細(xì)胞統(tǒng)稱為免疫細(xì)胞。構(gòu)成：淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞等。4、免疫分子（1）補(bǔ)體(complement，C)概念：人與動(dòng)物血清中正常存在的、與免疫有關(guān)的、并可具有酶活性的一組球蛋白。構(gòu)成：主要補(bǔ)體包括C3和C4等。生物學(xué)作用：溶菌、殺菌、細(xì)胞毒性作用、調(diào)理作用、免疫粘附作用、中和及溶解病毒以及炎癥介質(zhì)作用。補(bǔ)體并非單一物質(zhì)，而是包含多種成份的血漿蛋白，故又稱補(bǔ)體系統(tǒng)。（2）細(xì)胞因子(cytokine)

產(chǎn)生：主要由淋巴細(xì)胞與單核-巨噬細(xì)胞所產(chǎn)生，習(xí)慣上稱前者為淋巴因子（lymphokine），后者為單核因子（monokine）。主要的細(xì)胞因子：白細(xì)胞介素（interleukin，IL）、B細(xì)胞刺激因子、淋巴毒素、腫瘤壞死因子、干擾素、集落刺激因子、轉(zhuǎn)移因子等。（三）免疫反應(yīng)1、體液免疫的應(yīng)答反應(yīng)過(guò)程

體液免疫的應(yīng)答反應(yīng)過(guò)程參見(jiàn)圖11－1。（1）感應(yīng)階段（2）增殖和分化階段（3）效應(yīng)階段2、細(xì)胞免疫的應(yīng)答反應(yīng)過(guò)程細(xì)胞免疫的應(yīng)答反應(yīng)過(guò)程參見(jiàn)圖11-2。（1）感應(yīng)階段（2）增殖和分化階段（3）激活的Tc細(xì)胞發(fā)揮特異性的細(xì)胞毒性作用。（四）“流動(dòng)腦”與神經(jīng)－內(nèi)分泌－免疫調(diào)節(jié)機(jī)制1、“流動(dòng)腦”的概念——免疫系統(tǒng)——將免疫系統(tǒng)稱為“流動(dòng)腦”系Blalock1985年所提出。固定腦：即固定于顱腔中的大腦，能利用各種感官和感受器（感覺(jué)神經(jīng)末梢）識(shí)別并感受體內(nèi)外各種感知性刺激，并通過(guò)興奮的傳遞和神經(jīng)遞質(zhì)的介導(dǎo)使效應(yīng)器發(fā)生相應(yīng)反應(yīng)?！傲鲃?dòng)腦”：即免疫系統(tǒng)。它能識(shí)別、感知體內(nèi)外各種非感知性刺激并做出有效應(yīng)答。

2、神經(jīng)－內(nèi)分泌－免疫網(wǎng)絡(luò)基本概念：免疫系統(tǒng)在受神經(jīng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)支配的同時(shí)，反過(guò)來(lái)也可通過(guò)自身釋放的信息物影響神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能狀態(tài)，共同維持機(jī)體的自穩(wěn)態(tài)。神經(jīng)－內(nèi)分泌－免疫網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的基礎(chǔ)（1）存在共同的信息物質(zhì)（2）存在共同的交匯點(diǎn)—這是三大系統(tǒng)間交叉影響的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)神經(jīng)－內(nèi)分泌－免疫網(wǎng)絡(luò)的整合調(diào)節(jié)作用（一）運(yùn)動(dòng)免疫的基本理論1、“開(kāi)窗”（Openwindow）理論

——運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起的免疫抑制基本觀點(diǎn)：大強(qiáng)度急性運(yùn)動(dòng)后，淋巴細(xì)胞濃度下降，增值分化能力及活性降低，免疫球蛋白含量及功能也受到影響，出現(xiàn)免疫低下期（可持續(xù)3-72h不等）。在這期間，各種細(xì)菌、病毒、微生物等病原體極易侵入人體獲得“插足”的機(jī)會(huì)，表現(xiàn)對(duì)疾病的易感率升高。一般形象地將這段免疫低下期稱為“Openwindow”提示：在從事大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)之后，要注意加強(qiáng)個(gè)人的保護(hù)措施，比如注意及時(shí)穿衣保暖，避免環(huán)境溫度的急劇變化以及加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)等。二、運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫功能的影響2、人體免疫機(jī)能的“J”型曲線模式不運(yùn)動(dòng)者呈一種自然免疫狀態(tài)；大強(qiáng)度、大運(yùn)動(dòng)量、較長(zhǎng)時(shí)間且頻度較高的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練則會(huì)強(qiáng)烈抑制免疫功能；適中的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)頻度、運(yùn)動(dòng)量、運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間的組合方式既能有效地提高身體機(jī)能，又能有效地提高免疫機(jī)能，提高身體抵抗力?！癑”型曲線:運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度一上呼吸道感染率之間，存在一種關(guān)系，若以正常不運(yùn)動(dòng)者安靜水平作為參照，適中強(qiáng)度的經(jīng)常性身體運(yùn)動(dòng)可明顯降低上呼吸道感染率，而大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練則會(huì)使之明顯升高，三者之間形成一條類似“J”字型的曲線。（二）適中運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫功能的影響適中運(yùn)動(dòng)：身體活動(dòng)的強(qiáng)度、頻度和總運(yùn)動(dòng)量都比較適中。用于健身活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)一般都屬于適中運(yùn)動(dòng)，比如，強(qiáng)度控制在最大心率的60%-70%之際，每次活動(dòng)時(shí)間為30-60分鐘，每周運(yùn)動(dòng)3次，就屬于比較典型的適中運(yùn)動(dòng)。流行病學(xué)調(diào)研衡量免疫功能強(qiáng)弱的重要參數(shù)：每年上呼吸道感染（感冒）的次數(shù)和總患病時(shí)間長(zhǎng)短。經(jīng)常進(jìn)行適中運(yùn)動(dòng)，可增強(qiáng)免疫功能，降低患病風(fēng)險(xiǎn)。表現(xiàn)：經(jīng)常從事適中運(yùn)動(dòng)者比靜坐工作者患上呼吸道感染的風(fēng)險(xiǎn)明顯要低；與不定期進(jìn)行中度或劇烈運(yùn)動(dòng)者相比其患上呼吸道感染疾病的比率亦降低。免疫系統(tǒng)發(fā)生的有益變化：抑制免疫功能的應(yīng)激激素和細(xì)胞因子在運(yùn)動(dòng)期間未見(jiàn)顯著升高。每一次適中運(yùn)動(dòng)對(duì)人體的免疫監(jiān)視功能都是一次促進(jìn)，并且似乎在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)降低機(jī)體感染的風(fēng)險(xiǎn)。（三）大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)免疫功能的負(fù)性影響1、淋巴細(xì)胞數(shù)量減少，增殖能力明顯降低，細(xì)胞免疫功能受到損傷；2、主要免疫球蛋白IgA、IgG以及重要補(bǔ)體C3和C4含量顯著降低，體液免疫功能受到影響；3、運(yùn)動(dòng)后應(yīng)激激素血漿兒茶酚胺和可的松（強(qiáng)烈的免疫抑制激素）濃度明顯升高，并由此導(dǎo)致免疫細(xì)胞數(shù)量減少以及活性降低等免疫機(jī)能的負(fù)性變化；4、鼻腔、呼吸道粘膜的中性粒細(xì)胞吞噬作用降低，血液粒細(xì)胞氧化活性降低，病原體進(jìn)入人體的第一道防線受到影響；5、NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用（反映機(jī)體抗病毒能力的重要指標(biāo)）降低，T細(xì)胞功能降低；6、延遲性過(guò)敏反應(yīng)降低。7、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、強(qiáng)度較大的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致肌肉細(xì)胞受損，并繼發(fā)性釋放出親炎性和抗炎性細(xì)胞因子，影響免疫功能；8、機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生細(xì)胞因子的能力降低；9、鼻腔和唾液的分泌型IgA濃度降低，鼻腔粘液清除作用降低，上呼吸道清除外部病原體的能力受損；10、MHC-2的表達(dá)以及巨噬細(xì)胞的抗原提呈作用降低，負(fù)性影響細(xì)胞免疫和體液免疫的反應(yīng)過(guò)程。（一）運(yùn)動(dòng)性免疫抑制現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)依據(jù)優(yōu)秀耐力運(yùn)動(dòng)員和教練員的經(jīng)驗(yàn)：過(guò)度訓(xùn)練或訓(xùn)練量超過(guò)了個(gè)體感覺(jué)的訓(xùn)練閾值（最大耐受限度）后，會(huì)降低身體對(duì)上呼吸道感染疾病的抵抗力，患病率升高。流行病學(xué)研究結(jié)果顯示：在大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練期間，以及參加競(jìng)技性耐力比賽后1-2周期間，患上呼吸道感染疾病的風(fēng)險(xiǎn)明顯升高。2001年我國(guó)國(guó)家足球隊(duì)在參加世界杯10強(qiáng)賽前的熱身賽——亞洲四強(qiáng)賽后，運(yùn)動(dòng)員大面積感冒。2004年歐洲冠軍杯第二階段比賽中，歐洲足球勁旅意大利尤文圖斯隊(duì)在同英格蘭曼徹斯特聯(lián)隊(duì)比賽時(shí)，主力隊(duì)員大面積感冒。大量動(dòng)物和人體實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：劇烈運(yùn)動(dòng)會(huì)降低免疫機(jī)能，表現(xiàn)在免疫細(xì)胞數(shù)量顯著減少，淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化能力降低分泌型IgA明顯減少（抗感染能力降低），細(xì)胞因子的生成受到影響。三、運(yùn)動(dòng)性免疫抑制現(xiàn)象及其機(jī)理我國(guó)優(yōu)秀賽艇運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起免疫機(jī)能發(fā)生如下變化：運(yùn)動(dòng)員的白細(xì)胞總數(shù)不足對(duì)照組的60%，中性粒細(xì)胞不足50%，IgG僅占對(duì)照組的60%，IgA僅占61%，C3僅占63%冬訓(xùn)兩個(gè)月后，運(yùn)動(dòng)員的主要免疫指標(biāo)與冬訓(xùn)前相比明顯降低：白細(xì)胞總數(shù)13%，淋巴細(xì)胞15%，中性粒細(xì)胞30%，IgA16%，IgG23%，C315%。（二）運(yùn)動(dòng)免疫抑制現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理1、交感神經(jīng)興奮