體育運動、心理應(yīng)激對免疫系統(tǒng)影響的機(jī)制研究

黃美蓉 孫 耀 顏 軍

(1.中國礦業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 徐州 221008；2.中國礦業(yè)大學(xué) 體育學(xué)院，江蘇 徐州 221008；3.揚州大學(xué) 體育學(xué)院，江蘇 揚州 221000)

體育運動、心理應(yīng)激對免疫系統(tǒng)影響的機(jī)制研究

黃美蓉1孫 耀2顏 軍3

(1.中國礦業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 徐州 221008；2.中國礦業(yè)大學(xué) 體育學(xué)院，江蘇 徐州 221008；3.揚州大學(xué) 體育學(xué)院，江蘇 揚州 221000)

從本文交感—腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)、下丘腦—垂體—腎上腺、腎素—血管緊張素系統(tǒng)三條路徑來探討體育運動、心理應(yīng)激和免疫系統(tǒng)功能三者之間的關(guān)系，進(jìn)而了解釋體育運動拮抗應(yīng)激對機(jī)體免疫系統(tǒng)不良影響作用的可能機(jī)制。

體育運動；心理應(yīng)激；免疫系統(tǒng)

免疫系統(tǒng)是機(jī)體保護(hù)自身不受引起疾病的微生物侵害的監(jiān)督系統(tǒng)。研究表明，免疫系統(tǒng)與中樞神經(jīng)系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)之間存在著相互作用，對身體健康起決定作用。應(yīng)激是人類生活中不可避免的問題，對人體身心健康造成諸多影響，如何消除應(yīng)激對人體的不良影響，是人們關(guān)注的話題之一。陳仲庚認(rèn)為，在已知可以降低個體心理應(yīng)激發(fā)生率的影響因素中，體育運動是最為突出的兩因素之一。體育運動作為一種心理干預(yù)來降低心理壓力，轉(zhuǎn)移個體負(fù)面情緒。季瀏認(rèn)為，體育運動可以降低個體因外部應(yīng)激所帶來的緊張水平，且心理因素以一種潛在的方式對人體的免疫功能起作用。體育運動可以降低心理壓力，心理干預(yù)可以提高免疫力。但目前對體育運動作為一種心理干預(yù)手段來降低心理壓力對人體的免疫功能起作用的機(jī)制研究還不多見。

1 體育運動對免疫功能的影響

理論研究及實踐證明，有計劃適度體育鍛煉對免疫功能會產(chǎn)生良好的影響，可以通過提高機(jī)體免疫參數(shù)，增強吞噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞活力，防止感染疾病的發(fā)生。曾三明認(rèn)為，運動強度適當(dāng)，持續(xù)運動時間適當(dāng)，對身體的免疫力有幫助，有利于疾病的預(yù)防。[1]。陳佩杰研究得出：平日少活動者在適度運動后免疫能力提高，抵抗病毒侵襲的能力亦會增強。[2]

但過度的訓(xùn)練或劇烈的運動會降低免疫力，使機(jī)體對病毒和細(xì)菌感染的耐受力下降。Cameron發(fā)現(xiàn)劇烈運動使得TH/TS的比例下降，可能是劇烈運動后導(dǎo)致免疫機(jī)能下降的一個重要原因。[3]黃朝暉等檢測了運動員疲勞運動后3h IL-2的活性顯著增高，可能與肌肉損傷或一般炎癥反應(yīng)有關(guān)。生理濃度的細(xì)胞因子在人體免疫調(diào)節(jié)、免疫應(yīng)答及炎癥反應(yīng)方面起著重要的作用，但如果分泌過多亦可使機(jī)體免疫功能下降，導(dǎo)致一些疾病的發(fā)生。[4]

2 心理應(yīng)激對免疫系統(tǒng)的影響

目前關(guān)于這一領(lǐng)域的研究很多,且基本取得共識,即心理應(yīng)激對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生顯著影響,可使機(jī)體免疫功能發(fā)生改變。當(dāng)應(yīng)激原作用于機(jī)體時，通過分泌神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽與免疫細(xì)胞亞群上的特定受體相結(jié)合，間接影響免疫系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)機(jī)制。邵楓等采用電擊和空瓶誘發(fā)情緒刺激，發(fā)現(xiàn)受到心理應(yīng)激的大鼠血漿皮質(zhì)酮水平顯著提高。尹劍春研究結(jié)果也提示，心理應(yīng)激導(dǎo)致內(nèi)分泌功能失調(diào)。長期的身心應(yīng)激嚴(yán)重影響著人類的身心健康，使機(jī)體出現(xiàn)抑郁癥、學(xué)習(xí)和記憶障礙、應(yīng)激性精神紊亂、癡呆、免疫力低下等多種系統(tǒng)疾患。[5]

3 體育運動、應(yīng)激適應(yīng)對免疫功能影響的機(jī)制

徐勇林等對已得到證實的作用途徑及未證實的各種假說做一歸納。[6]包括神經(jīng)內(nèi)分泌途徑、神經(jīng)介質(zhì)途徑、神經(jīng)肽途徑、谷氨酰胺途徑和免疫抑制因子途徑。矯偉等認(rèn)為，在運動與免疫的調(diào)節(jié)中，存在著不同于神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)機(jī)制的另一途徑：免疫抑制途徑。[7]進(jìn)一步研究表明使血清產(chǎn)生免疫抑制的為一種140 KD的大分子蛋白質(zhì)免疫抑制因子，是最后一個途徑。本文得出體育運動通過交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)、下丘腦—垂體—腎上腺(HPA)與腎素—血管緊張素系統(tǒng)三條路徑對應(yīng)激狀態(tài)機(jī)體的免疫系統(tǒng)功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.1體育運動、心理應(yīng)激、交感—腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)與免疫路徑

應(yīng)激促使交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)的激活，使血液中去甲腎上腺素(NE)、腎上腺素(ADR)等水平升高。心理因素促使交感神經(jīng)興奮，兒茶酚胺升高，使吞噬細(xì)胞趨化和吞噬功能受到抑制，導(dǎo)致免疫功能下降。早在1929年，Canon發(fā)現(xiàn)動物在格斗時，血中NE與ADR 劇烈升高。NE主要來自交感神經(jīng)末梢的“溢出”。[8]織田敏彥認(rèn)為：由于接受來自丘腦下部、延髓的神經(jīng)纖維，而廣泛分布于脊髓的交感神經(jīng)的節(jié)前纖維的活動,可瞬間地引起以下的防衛(wèi)反應(yīng)，即丘腦下部室傍核所分泌的CRH(促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素)，可激活藍(lán)斑核去甲腎上腺素神經(jīng)，沖動從腦橋、延髓經(jīng)脊髓再經(jīng)大內(nèi)臟神經(jīng)傳向腎上腺髓質(zhì)，使去甲腎上腺素、腎上腺素等兒茶酚胺分泌，引起全身臟器出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)。[9]Regine等對健康志愿者給予心理應(yīng)激，血漿去甲腎上腺濃度和T淋巴細(xì)胞輔助因子與抑制因子(TH/TS)比例呈負(fù)相關(guān)，而血漿皮質(zhì)醇濃度都保持不變，提示交感神經(jīng)系統(tǒng)在應(yīng)激中對免疫的調(diào)節(jié)作用。[10]總之，應(yīng)激可促使交感神經(jīng)興奮，兒茶酚胺升高，巨噬細(xì)胞吞噬功能受抑，致使免疫功能下降。楊鋼、朱宜蓮研究得出：運動員作劇烈運動時，血中NE增加300%，ADR增加不明顯，而當(dāng)向公眾作演講時ADR上升200，NE則只上升50%，此反應(yīng)腎上腺髓質(zhì)主要對心理應(yīng)激起反應(yīng)。[11]在國內(nèi)，顏軍、尹劍春、翟一飛研究得出：適宜的運動負(fù)荷可以降低心理應(yīng)激對機(jī)體皮質(zhì)酮的釋放，說明運動訓(xùn)練通過提高機(jī)體身心兩方面的抗應(yīng)激能力來降低應(yīng)激反應(yīng)的強度，從而維持機(jī)體免疫功能的穩(wěn)定。適宜的運動可以有效地克服應(yīng)激對機(jī)體免疫的抑制,且中等負(fù)荷的運動比小負(fù)荷運動的作用更大。[12]而關(guān)于NE、ADR和兒茶酚胺這三個變量介導(dǎo)體育運動拮抗心理應(yīng)激對機(jī)體不良影響的實證研究還沒有。

3.2體育運動、心理應(yīng)激、下丘腦—垂體—腎上腺(HPA)與免疫路徑

自從Mason提出心理應(yīng)激學(xué)說后，人們認(rèn)為垂體—腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)的激活是與心理應(yīng)激相伴隨的。[13]HPA軸作為神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)的樞紐在機(jī)體內(nèi)環(huán)境平衡的維持中起著十分重要的作用。中等強度的刺激時HPA軸最敏感，隨著刺激的增強，HPA軸的反應(yīng)增強，表現(xiàn)為ACTH水平升高。ACTH升高即作用于腎上腺皮質(zhì)釋放糖皮質(zhì)激素，又直接影響巨噬細(xì)胞的激活作用，影響淋巴細(xì)胞激活、增生及巨噬細(xì)胞溶細(xì)胞活性，進(jìn)而起到干擾免疫系統(tǒng)抗病毒、抗真菌、抗腫瘤活性的作用。織田敏彥研究得出，當(dāng)機(jī)體遭受應(yīng)激負(fù)荷時,位于丘腦下部第3腦室近旁的室旁核接受傳遞情報，將使位于背內(nèi)側(cè)核中心的CRH生成神經(jīng)元活化,正中隆起接受投射，CRH被釋放入垂體門脈,在ACTH生成細(xì)胞接受刺激,促進(jìn)了垂體前葉分泌ACTH。[14]ACTH促進(jìn)由腎上腺皮質(zhì)分泌糖皮質(zhì)類固醇。該類固醇激素已知具有糖質(zhì)新生、免疫抑制、骨吸收抑制、抗炎等作用。而ACTH及CRH的分泌系則通過負(fù)反饋來實現(xiàn)。CRH受體存在于垂體ACTH生成細(xì)胞的細(xì)胞膜上，借助腺苷酸環(huán)化酶cAMP系統(tǒng)表達(dá)ACTH分泌作用。胡健饒、許寧等研究得出，應(yīng)激后，大鼠正中隆起處釋放的CRF增加，這引起垂體ACTH的合成和釋放增加，由于ACTH對腎上腺皮質(zhì)的刺激，對應(yīng)激的迅速反應(yīng)表明，HPA軸是高度靈敏的反應(yīng)系統(tǒng)，反應(yīng)從下丘腦傳到腎上腺被放大了許多。[15]HPA軸在應(yīng)激時的激活是動物對應(yīng)激作出的一種適應(yīng)性反應(yīng)，在保持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，調(diào)整機(jī)體生理功能以應(yīng)付不良刺激方面有重要意義。Suttoon研究表明，經(jīng)過耐力訓(xùn)練的人和沒經(jīng)過訓(xùn)練的人相比，當(dāng)經(jīng)過一亞極量運動后，血漿ACTH和皮質(zhì)醇水平要低許多。[16]黃美蓉研究得出心理應(yīng)激組大鼠血清ACTH含量高于對照組,中等負(fù)荷運動加心理應(yīng)激組大鼠血清ACTH含量明顯低于心理應(yīng)激組大鼠。[17]中等負(fù)荷運動有效的拮抗心理應(yīng)激引起免疫能力的下降，對HPA軸的介導(dǎo)進(jìn)行了論證。顏軍研究表明:中小負(fù)荷運動對應(yīng)激的拮抗作用是有效的，顯示中小負(fù)荷運動能有效地降低應(yīng)激反應(yīng),使機(jī)體的免疫功能穩(wěn)定。其可能機(jī)制在于中小負(fù)荷運動通過減輕應(yīng)激反應(yīng),降低HPA軸和交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)的活性,減少糖皮質(zhì)激素的釋放,從而有效地增加某些細(xì)胞因子的含量。[18]國內(nèi)關(guān)于這一路徑的研究是最為成熟的，顏軍、尹劍春、翟一飛都在其研究中表明HPA軸是介導(dǎo)體育運動拮抗心理應(yīng)激對機(jī)體不良影響的重要路徑。

3.3體育運動、心理應(yīng)激、腎素—血管緊張素系統(tǒng)與免疫路徑

楊鋼、朱宜蓮實驗研究發(fā)現(xiàn)，在各種記性應(yīng)激(冷水游泳、斷肢創(chuàng)傷、足底電擊、寒冷環(huán)境等)及慢性應(yīng)激(長達(dá)三個月的每天定時足底電擊)情況下，血漿血管緊張素水平均有一定程度的提高，各種應(yīng)激時組織(下丘腦、延髓、心肌、血管及腎上腺)的血管緊張素含量也有不同程度的提高，慢性應(yīng)激時則持續(xù)升高。他們用腎上腺組織體外孵育法，發(fā)現(xiàn)血管緊張素可刺激腎上腺組織生成皮質(zhì)醇，證明腎上腺組織的局部血管緊張素對腎上腺糖皮質(zhì)激素的合成與分泌有直接興奮作用。國內(nèi)關(guān)于中小負(fù)荷運動可以通過腎素—血管緊張素系統(tǒng)拮抗應(yīng)激對機(jī)體免疫力的影響的研究并不多見，仍有待進(jìn)一步研究。

4 小結(jié)

在人和動物的研究中，人們對心理因素、免疫功能和健康狀況改變?nèi)哧P(guān)系的研究已取得長足的進(jìn)步。已成功的揭示應(yīng)激對免疫系統(tǒng)的影響，揭示應(yīng)激是通過細(xì)胞因子、神經(jīng)肽、激素等來影響機(jī)體免疫功能的。但關(guān)于運動對機(jī)體心理應(yīng)激狀態(tài)下免疫功能研究較少，且研究結(jié)果不盡相同。這可能與運動方式、運動強度、運動持續(xù)時間、被試年齡、性別、體質(zhì)狀況、所選擇進(jìn)行運動的時間、選擇測定的免疫指標(biāo)、取樣時間等因素有關(guān)。研究表明體育運動作為一種有效的干預(yù)手段通過神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)可以對身心健康產(chǎn)生影響,人們關(guān)于這方面的研究集中在關(guān)于運動對機(jī)體慢性心理應(yīng)激的研究，關(guān)于運動對機(jī)體急性心理應(yīng)激后免疫功能變化過程的研究較少，運動對急慢性心理應(yīng)激狀態(tài)下機(jī)體免疫功能之比較研究更少。而且目前大部分的研究是描述性的,對其中的機(jī)制仍未弄清，這一系列的問題有待于進(jìn)一步的理論探討和實驗研究。

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TheEffectsMechanismStudyofExerciseandStressonImmuneSystem

Huang Meirong1，Sun Yao2，Yan Jun3

(1.Institute of Management,China University of Mining and Technology,Xuzhou,221008,Jiangsu,China; 2.P.E. Instritute,China University of Mining and Technology,Xuzhou,221008,Jiangsu,China; 3.P.E.Institute,Yangzhou University,Yangzhou,221000,Jiangsu,China)

This article discussed the relationship among sports,psychological stress,immune function by 3 path of the sympathetic-adrenal medullary system,the hypothalamus-pituitary-adrenal system and rennin-angiotensin system,and explained the possible mechanism of sports antagonist adverse effects of stress on body.

exercise;psychological stress;immune system

2010-06-25；

2010-08-09

黃美蓉(1980-)，女， 講師,在讀博士研究生,研究方向：體育運動與心理健康。

G804.32

A

1672-1365(2010)05-0094-03