連續(xù)3 d大負(fù)荷軍事訓(xùn)練對(duì)武警戰(zhàn)士淋巴細(xì)胞亞群的影響

彭 朋，薄 海，王大寧，刁秋霞，秦永生

連續(xù)3 d大負(fù)荷軍事訓(xùn)練對(duì)武警戰(zhàn)士淋巴細(xì)胞亞群的影響

彭 朋，薄 海，王大寧，刁秋霞，秦永生

目的觀察長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷軍事訓(xùn)練對(duì)武警戰(zhàn)士淋巴細(xì)胞亞群的影響，為科學(xué)合理地制定訓(xùn)練計(jì)劃提供依據(jù)。方法23名武警戰(zhàn)士參加為期3 d的軍事訓(xùn)練，分別測(cè)定訓(xùn)練前(第1天晨)、中(第2天晨)、后(第4天晨)淋巴細(xì)胞亞群、血漿睪酮、皮質(zhì)醇的變化并統(tǒng)計(jì)上呼吸道感染發(fā)病率。結(jié)果與訓(xùn)練前比較，訓(xùn)練中CD3+T顯著升高(P＜0.01)，其他指標(biāo)均無(wú)顯著性變化(均為 P ＞0.05)，上呼吸道感染發(fā)病率為 17.4%;訓(xùn)練后 CD3+T(P ＜0.01)、CD4+T(P ＜0.01)、CD8+T(P ＜0.01)、CD4+/CD8+比值(P ＜0.05)、CD16+T(P ＜0.01)和血漿睪酮(P ＜0.01)顯著降低，血漿皮質(zhì)醇顯著升高(P ＜0.01)，上呼吸道感染發(fā)病率為65.2%。結(jié)論第1天訓(xùn)練負(fù)荷較為合理，連續(xù)3 d訓(xùn)練后，機(jī)體出現(xiàn)明顯的免疫抑制，其機(jī)制之一可能與運(yùn)動(dòng)性低血睪酮與高皮質(zhì)醇血癥有關(guān)，應(yīng)科學(xué)合理制定訓(xùn)練計(jì)劃。

軍事訓(xùn)練;免疫功能;淋巴細(xì)胞亞群;睪酮;皮質(zhì)醇

20世紀(jì)90年代，運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)者通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)員大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后上呼吸道感染率的流行病學(xué)調(diào)查分析，提出了運(yùn)動(dòng)性免疫抑制的經(jīng)典理論模式，即“開(kāi)窗理論”［1］和“J 形曲線理論”［2］，以此來(lái)描述運(yùn)動(dòng)負(fù)荷與上呼吸道感染率之間的關(guān)系。由于武警部隊(duì)執(zhí)行任務(wù)的特殊性與突發(fā)性，經(jīng)常進(jìn)行連續(xù)數(shù)天的軍事訓(xùn)練和對(duì)抗比賽［3］，訓(xùn)練和比賽后時(shí)常發(fā)生過(guò)度疲勞綜合征和感染性疾病，其主要原因是超負(fù)荷訓(xùn)練造成運(yùn)動(dòng)性免疫抑制。因此，適時(shí)監(jiān)測(cè)免疫機(jī)能對(duì)于避免運(yùn)動(dòng)性免疫抑制和過(guò)度疲勞有重要意義。本研究擬觀察連續(xù)3 d大負(fù)荷軍事訓(xùn)練對(duì)武警戰(zhàn)士淋巴細(xì)胞亞群、血漿睪酮、皮質(zhì)醇的影響，探討大負(fù)荷訓(xùn)練過(guò)程中免疫功能的變化及可能機(jī)制，為科學(xué)合理制定訓(xùn)練計(jì)劃提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 隨機(jī)抽取參加某次軍事對(duì)抗賽的武警戰(zhàn)士 30名，年齡(23.8±2.2)歲，身高(1.73±0.06)m，體質(zhì)量(75.3 ±5.1)kg。受試者身體健康，均無(wú)心血管疾病、糖尿病、慢性感染、骨骼肌肉病史及其他嚴(yán)重疾患病史、無(wú)常規(guī)用藥史(包括營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑)、無(wú)煙酒嗜好。由于安靜時(shí)免疫功能的變異很小［4］，加之軍事訓(xùn)練的特殊性，故本研究未設(shè)立對(duì)照組，只進(jìn)行訓(xùn)練前后比較。

1.2 方法

1.2.1 訓(xùn)練安排 所有戰(zhàn)士負(fù)重30 kg，進(jìn)行連續(xù)3 d、每天不少于12 h的軍事訓(xùn)練，內(nèi)容包括山地行軍、綜合體能、抗襲擾、武裝涉水、射擊、戰(zhàn)術(shù)等課目。訓(xùn)練過(guò)程中每名隊(duì)員均佩戴Polar FS1型遙測(cè)心率表(芬蘭Polar公司)以監(jiān)測(cè)訓(xùn)練強(qiáng)度。

1.2.2 取血和指標(biāo)測(cè)定 受試者于清晨安靜空腹?fàn)顟B(tài)下，用抗凝管(肝素)于前臂肘靜脈取血5 ml，采血時(shí)間點(diǎn)為訓(xùn)練前(第1天晨)、訓(xùn)練中(第2天晨)、訓(xùn)練后24 h(第4天晨)。血樣一式兩份，一份用熒光抗體標(biāo)記抗凝血標(biāo)本，F(xiàn)ACS 420型流式細(xì)胞儀(美國(guó)BD公司)進(jìn)行淋巴細(xì)胞亞群計(jì)數(shù);另一份經(jīng)低溫離心后取血漿，利用FJ－2011型全自動(dòng)放免分析儀(西安核儀器廠)進(jìn)行睪酮、皮質(zhì)醇水平檢測(cè)。

1.2.3 上呼吸道感染癥狀調(diào)查 上呼吸道感染癥狀為類(lèi)流感癥狀、普通感冒癥狀以及其他非特異性上呼吸道癥狀的總稱(chēng)［5］。每名受試者每天記錄自我感覺(jué)(不適感)，上呼吸道感染癥狀以下列癥狀中的1項(xiàng)或多項(xiàng)判定:包括流涕、咽痛或咳嗽。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)均用SPSS 15.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行處理，結(jié)果用±s表示，各時(shí)間點(diǎn)比較使用單因素方差分析。P＜0.05為顯著性水平，P＜0.01為非常顯著水平。

2 結(jié) 果

2.1 樣本量 由于訓(xùn)練中途退出7名隊(duì)員(感染、外傷等)，因此最終的樣本量為23名，結(jié)果以23名受試者為基數(shù)計(jì)算得出。

2.2 淋巴細(xì)胞亞群的變化 與訓(xùn)練前比較，CD3+T在訓(xùn)練中顯著升高(P＜0.01)，訓(xùn)練后顯著下降(P＜0.01);CD4+T和CD8+T變化趨勢(shì)基本一致，即在訓(xùn)練中略有升高(分別為 P=0.055，P=0.079)，訓(xùn)練后顯著下降(均為P＜0.01);CD4+/CD8+在訓(xùn)練中無(wú)顯著性變化(P＞0.05)，訓(xùn)練后顯著降低(P＜0.05);CD16+T［自然殺傷(natural killer，NK)細(xì)胞］在訓(xùn)練中無(wú)顯著性變化(P＞0.05)，訓(xùn)練后顯著降低(P ＜0.01，表 1)。

2.3 血漿睪酮、皮質(zhì)醇的變化 與訓(xùn)練前比較，各指標(biāo)在訓(xùn)練中差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P＞0.05);訓(xùn)練后血漿睪酮顯著下降(P＜0.01)，血漿皮質(zhì)醇顯著升高(P ＜0.01，表2)。

表1 武警戰(zhàn)士連續(xù)3 d大負(fù)荷軍事訓(xùn)練前后淋巴細(xì)胞亞群的變化(n=23;%;±s)

表1 武警戰(zhàn)士連續(xù)3 d大負(fù)荷軍事訓(xùn)練前后淋巴細(xì)胞亞群的變化(n=23;%;±s)

注:與訓(xùn)練前比較，①P ＜0.05，②P ＜0.01

淋巴細(xì)胞亞群 訓(xùn)練前 訓(xùn)練中 訓(xùn)練后CD3+T 52.51 ±7.84 60.07 ±7.41② 41.00 ±12.17②CD4+T 35.30 ±6.29 38.77 ±4.49 28.07 ±7.02②CD8+T 38.11 ±5.71 40.43 ±4.24 34.62 ±2.76②CD4+/CD8+ 0.94 ±0.21 0.97 ±0.17 0.81 ±0.22①CD16+T(NK) 19.25 ±4.72 19.94 ±3.61 13.74 ±4.67②

表2 武警戰(zhàn)士連續(xù)3 d大負(fù)荷軍事訓(xùn)練前后血漿睪酮、皮質(zhì)醇的變化(n=23;nmol/L;±s)

表2 武警戰(zhàn)士連續(xù)3 d大負(fù)荷軍事訓(xùn)練前后血漿睪酮、皮質(zhì)醇的變化(n=23;nmol/L;±s)

注:與訓(xùn)練前比較，① P＜0.05

指標(biāo) 訓(xùn)練前 訓(xùn)練中 訓(xùn)練后睪酮 7.74 ±2.03 8.39 ±1.63 4.94 ±0.92①皮質(zhì)醇 379.58 ±94.27 417.74 ±102.31 533.00 ±129.18①

2.4 上呼吸道感染發(fā)病率的變化 訓(xùn)練前有2名戰(zhàn)士(8.7%)存在上呼吸道感染癥狀，訓(xùn)練中則增加到4名(17.4%)，訓(xùn)練后共15名戰(zhàn)士(65.2%)報(bào)告有上感癥狀，較訓(xùn)練前增加了5.6倍。

3 討 論

既往關(guān)于運(yùn)動(dòng)與免疫機(jī)能的研究往往只關(guān)注一次運(yùn)動(dòng)的影響效應(yīng)，連續(xù)數(shù)天大負(fù)荷訓(xùn)練后的免疫應(yīng)答變化研究甚少［4，6］，且受試對(duì)象主要集中于專(zhuān)業(yè)運(yùn)動(dòng)員，未見(jiàn)有關(guān)軍事訓(xùn)練后免疫功能變化的研究報(bào)道。本研究主要以武警戰(zhàn)士為研究對(duì)象，探討連續(xù)3 d大負(fù)荷軍事訓(xùn)練后免疫功能的變化規(guī)律及機(jī)制。

3.1 淋巴細(xì)胞亞群的變化

3.1.1 T淋巴細(xì)胞亞群 CD3分子分布于成熟T細(xì)胞表面，CD3+細(xì)胞數(shù)代表了總T細(xì)胞，反映細(xì)胞免疫功能。本研究顯示，訓(xùn)練中CD3+T細(xì)胞較訓(xùn)練前顯著升高，與前人的研究一致［7］。這是由于大負(fù)荷訓(xùn)練開(kāi)始后機(jī)體兒茶酚胺等物質(zhì)分泌增加，促使淋巴細(xì)胞從肝、脾、淋巴結(jié)和胸腺等白細(xì)胞池釋放，從而影響了血液淋巴細(xì)胞的濃度［8］。訓(xùn)練后CD3+T細(xì)胞較訓(xùn)練前顯著降低，即出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性免疫抑制(淋巴細(xì)胞減少癥)。

CD4+T和CD8+T是T淋巴細(xì)胞中功能相異的兩個(gè)亞群，機(jī)體的免疫平衡主要由CD4+T和CD8+T細(xì)胞相互影響來(lái)維持，保持適宜的CD4+/CD8+比值對(duì)淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)和機(jī)體抗御病毒侵襲尤為重要，其比例失調(diào)則產(chǎn)生免疫功能障礙［9］。本研究中，CD4+T、CD8+T與CD3+T變化規(guī)律基本一致，特別是CD4+/CD8+在訓(xùn)練后明顯降低，說(shuō)明長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷軍事訓(xùn)練可導(dǎo)致機(jī)體免疫功能紊亂，CD4+/CD8+比值降低反映了機(jī)體易感性暫時(shí)增高［10］，是戰(zhàn)士上呼吸道感染的主要原因。

3.1.2 NK細(xì)胞 NK細(xì)胞是一群不依賴(lài)于抗原刺激，也不需要抗體參與即可自發(fā)殺傷靶細(xì)胞的淋巴細(xì)胞，具有細(xì)胞毒性效應(yīng)，在腫瘤免疫、抗感染中起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)后NK細(xì)胞(CD16+T)數(shù)量增加，其變化主要受運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(而非運(yùn)動(dòng)時(shí)間)的影響［11］。因此，第1天高強(qiáng)度訓(xùn)練比重較少是本研究中第2天晨NK細(xì)胞未出現(xiàn)顯著性變化的原因。在訓(xùn)練后(第4天晨)，NK細(xì)胞明顯降低，與前人的研究相似，即大強(qiáng)度(＞75%VO2max)長(zhǎng)時(shí)間(＞1 h)運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期伴隨NK細(xì)胞濃度下降，同時(shí)上呼吸道感染癥狀發(fā)生率顯著增高［12］。

3.2 淋巴細(xì)胞亞群變化的可能機(jī)制

3.2.1 睪酮的影響 睪酮對(duì)于淋巴細(xì)胞的成熟和活化則具有促進(jìn)作用［13］。有研究表明，睪酮濃度在短時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后升高，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后升高、不變或降低，而在中等強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)后可明顯升高;持續(xù)大負(fù)荷訓(xùn)練時(shí)睪酮消耗增多，下丘腦－垂體－性腺軸被抑制，出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性低睪酮，此時(shí)較低的血睪酮水平可作為過(guò)度疲勞的標(biāo)志［14］。本研究中，第2天晨(訓(xùn)練中)血睪酮變化不大，同時(shí)CD4+/CD8+未出現(xiàn)較大波動(dòng)，提示機(jī)體對(duì)于第1天的訓(xùn)練負(fù)荷基本適應(yīng)，未造成免疫系統(tǒng)失衡及過(guò)度疲勞;在訓(xùn)練后血睪酮水平與CD4+/CD8+平行下降，說(shuō)明機(jī)體的深度疲勞狀態(tài)造成免疫應(yīng)答受到抑制，這也是機(jī)體對(duì)免疫系統(tǒng)的一種保護(hù)性抑制反應(yīng)［15］。

3.2.2 皮質(zhì)醇的影響 皮質(zhì)醇對(duì)于免疫系統(tǒng)主要起抑制作用。已證實(shí)，血漿皮質(zhì)醇只有在長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后升高。因此，短時(shí)間運(yùn)動(dòng)并不能增加血皮質(zhì)醇濃度，其中1 h急性運(yùn)動(dòng)后皮質(zhì)醇濃度的變化甚微［16］。本研究中，第2天晨血清皮質(zhì)醇、CD4+T和CD8+T雖有升高趨勢(shì)，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明此時(shí)的皮質(zhì)醇未對(duì)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用，CD3+T的升高可能與兒茶酚胺的分泌有關(guān)［8］。訓(xùn)練后次日晨血漿皮質(zhì)醇出現(xiàn)大幅度升高，誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞凋亡［7］，引發(fā)運(yùn)動(dòng)性免疫抑制(CD3+、CD4+和 CD8+T數(shù)量減少，CD4+/CD8+比值下降)，上呼吸道感染發(fā)生率明顯增高。

連續(xù)3 d大負(fù)荷軍事訓(xùn)練過(guò)程中，第1天運(yùn)動(dòng)負(fù)荷較為合理，機(jī)體未出現(xiàn)明顯的免疫功能下降;第4天機(jī)體出現(xiàn)明顯的免疫抑制和上呼吸道感染癥狀，建議降低后兩天的訓(xùn)練負(fù)荷(特別是訓(xùn)練強(qiáng)度)，且訓(xùn)練后的數(shù)天內(nèi)進(jìn)行恢復(fù)性訓(xùn)練(積極性恢復(fù))并加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)、睡眠等恢復(fù)手段的應(yīng)用，避免過(guò)度疲勞以及感染的發(fā)生。今后的研究應(yīng)追蹤訓(xùn)練后恢復(fù)期免疫功能的變化規(guī)律，以期為確定進(jìn)行下一次大負(fù)荷訓(xùn)練的時(shí)間間隔提供依據(jù)。

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Effects of three consecutive days of high load military training on lymphocyte subsets in soldiers of Chinese Armed Police Forces

PENG Peng，BO Hai，WANG Daning，DIAO Qiuxia，and QIN Yongsheng.Logistics University of Medical College of Chinese People’s Armed Police Forces，Tianjin 300162，China

ObjectiveTo observe the effect of prolonged high load military training on lymphocyte subsets in soldiers of Chinese Armed Police Forces and to provide data for scientific training protocols.Methods Twenty－three soldiers participated in three－ day military training，whose lymphocyte subsets，plasma testosterone，cortisol and upper respiratory tract infection symptoms were determined before training(the first morning)，during training(the second morning)and after training(the fourth morning)respectively.Results Compared with pre－training，CD3+T increased significantly(P ＜0.01)while other indexes did not change statistically(all P ＞0.05).The incidence of upper respiratory tract infection was 17.4%during training.CD3+T(P ＜0.01)，CD4+T(P＜0.01)，CD8+T(P ＜0.01)，CD4+/CD8+ratio(P ＜0.05)，CD16+T(P ＜0.01)and plasma testosterone(P ＜0.01)decreased significantly while plasma cortisol rose notably(P ＜0.01)and the incidence of upper respiratory tract infection was 65.2%after training.Conclusions The training load on the first day was adequate and apparent immunosuppression appeared after three－day training，which is related to exercise － induced low blood testosterone and high cortisol.

military training;immune function;lymphocyte subsets;testosterone;cortisol

G804.55

武警總部重點(diǎn)課題(WKH2008Z02);武警后勤學(xué)院博士啟動(dòng)金課題(WYB201106)

彭 朋，男，1978年出生。博士，講師。主要從事訓(xùn)練醫(yī)學(xué)方向的研究。

300162 天津，武警后勤學(xué)院軍事訓(xùn)練醫(yī)學(xué)教研室

秦永生，E －mail:yongsheng992003@yahoo.com.cn

(2012－06－10收稿 2012－09－01修回)

(責(zé)任編輯 尤偉杰)