部隊集訓(xùn)引起呼吸道感染的發(fā)病機(jī)制

邱躍靈，麥轉(zhuǎn)英

(本文編輯:徐建新)

軍事集訓(xùn)是為了提高士兵的應(yīng)戰(zhàn)能力，但劇烈、大運(yùn)動量的訓(xùn)練，會使士兵的免疫力下降，極易患上呼吸道疾病，造成軍隊的非戰(zhàn)斗減員，平時影響軍事訓(xùn)練，戰(zhàn)時削弱戰(zhàn)斗力。本文綜述士兵集訓(xùn)引起呼吸道感染的發(fā)病機(jī)制，為部隊有效預(yù)防呼吸道疾病提供理論依據(jù)。

1 正常菌群變化易導(dǎo)致呼吸道感染

呼吸系統(tǒng)由上呼吸道(鼻、鼻咽、喉)和氣管、支氣管、肺、胸膜、胸和呼吸肌等組成。神經(jīng)系統(tǒng)、血液也參與呼吸系統(tǒng)的功能［1］。呼吸道的正常微生物群，是呼吸道的微生物保護(hù)屏障，對保護(hù)宿主不受外來菌的侵襲起著重要的作用，而環(huán)境變化、應(yīng)激情況均可使呼吸道菌群變化。當(dāng)正常菌群生態(tài)失調(diào)時，數(shù)量發(fā)生改變，菌型也有更替，是呼吸道內(nèi)源性感染的主要病因。

鼻腔過濾濕潤系統(tǒng)及黏膜-纖毛傳遞系統(tǒng)在消除微生物和異物顆粒上十分重要。士兵在高強(qiáng)度的應(yīng)激狀態(tài)下訓(xùn)練，機(jī)體的能量消耗增大，長期超負(fù)荷運(yùn)動使免疫機(jī)能下降，鼻腔、咽部的呼吸道黏膜纖毛上皮細(xì)胞功能及黏膜-纖毛傳遞系統(tǒng)受損，為病毒和細(xì)菌的侵入提供了方便條件，使正常菌群的生態(tài)平衡受到破壞；如金黃色葡萄球菌和凝固酶陰性葡萄球菌、A群鏈球菌、B群鏈球菌、肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌等，當(dāng)生長繁殖到足夠數(shù)量時會乘虛而入，是呼吸道內(nèi)源性感染的常見條件致病菌［2］。

2 機(jī)體免疫功能的影響

許多研究證實，長時間的劇烈運(yùn)動對機(jī)體的免疫功能具有抑制作用［3］，包括減少血液循環(huán)中淋巴細(xì)胞數(shù)，增加肌肉中淋巴細(xì)胞的聚集，抑制非主要組織相容性(抗原)復(fù)合物限制的NK細(xì)胞和LAK細(xì)胞的細(xì)胞毒活性，減少黏膜分泌型IgA(sIgA)的分泌等［4］。

sIgA是機(jī)體黏膜防御系統(tǒng)的主要成分，覆蓋在鼻、咽、氣管、眼、腸道和膀胱黏膜表面，它能抑制微生物在呼吸道上皮附著，減少病毒繁殖，是黏膜的重要屏障，對某些病毒、細(xì)菌和一般抗原具有抗體活性，是防止病原體入侵機(jī)體的第一道防線。sIgA是抵御上呼吸道病原微生物的重要物質(zhì)，是黏液分泌物中的主要抗體，雖然輕度運(yùn)動對sIgA無抑制作用，但運(yùn)動訓(xùn)練會降低唾液和鼻腔洗液sIgA的濃度。運(yùn)動導(dǎo)致sIgA降低和上呼吸道感染發(fā)病增加之間有短時相關(guān)性。高強(qiáng)度運(yùn)動訓(xùn)練的運(yùn)動員上呼吸道發(fā)病率高，運(yùn)動強(qiáng)度是決定上呼吸道黏膜免疫系統(tǒng)反應(yīng)的重要因素，而長時間中等強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)動對sIgA的分泌抑制有積累作用［5］。一般認(rèn)為運(yùn)動員上呼吸道易感染與機(jī)體黏膜防御系統(tǒng)改變關(guān)系密切，特別與分泌型免疫球蛋白sIgA降低有關(guān)［6］。

有些學(xué)者在研究運(yùn)動員易發(fā)呼吸道感染的原因時指出，除了激烈運(yùn)動減少唾液免疫球蛋白的分泌量外，長時間的耐力運(yùn)動還使T細(xì)胞的功能受到損害，NK細(xì)胞和B細(xì)胞功能受到抑制，T細(xì)胞及NK細(xì)胞的功能在大強(qiáng)度運(yùn)動后的恢復(fù)期降低［7］。有學(xué)者研究了訓(xùn)練期高水平運(yùn)動員的多形核白細(xì)胞(PMNs)數(shù)量和噬菌細(xì)胞活動，發(fā)現(xiàn)外周血多形核白細(xì)胞數(shù)量和噬菌細(xì)胞活性在中等強(qiáng)度運(yùn)動后沒有變化，在大強(qiáng)度運(yùn)動后則顯著減少，認(rèn)為大強(qiáng)度訓(xùn)練后多形核白細(xì)胞數(shù)量和噬菌細(xì)胞活性的改變與運(yùn)動員易感染性增加有關(guān)［8］。

另外據(jù)文獻(xiàn)［9］報道，士兵集訓(xùn)后血清IgA、IgG水平顯著降低，外周血中白細(xì)胞數(shù)和中性粒細(xì)胞數(shù)顯著增高，淋巴細(xì)胞數(shù)和單核細(xì)胞數(shù)顯著減少，提示高強(qiáng)度體能訓(xùn)練可減少血液中免疫球蛋白的產(chǎn)生，抑制機(jī)體免疫功能。分析其原因，可能與訓(xùn)練應(yīng)激使下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸功能亢進(jìn)，表現(xiàn)為糖皮質(zhì)激素(GC)和兒茶酚胺(CA)分泌增多，而GC既可促進(jìn)機(jī)體代謝改變，同時還是免疫抑制藥，其水平升高可引起外周血淋巴細(xì)胞數(shù)減少，導(dǎo)致免疫球蛋白的生成減少。呼吸道黏膜免疫防御能力降低，各種致病因子尤其是病毒容易進(jìn)入體內(nèi)。

適度運(yùn)動能增強(qiáng)機(jī)體免疫力，長時間大強(qiáng)度訓(xùn)練會造成免疫系統(tǒng)短暫改變，導(dǎo)致一段時間的免疫抑制。重復(fù)進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練，缺少足夠的恢復(fù)時間，會明顯增加上呼吸道感染的幾率［10］。

3 血漿谷氨酰胺的影響

谷氨酰胺(Gln)被認(rèn)為是免疫系統(tǒng)中某些特殊細(xì)胞如淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的一種重要燃料。淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞利用谷氨酰胺的比率與利用葡萄糖的比率相同、或高于利用葡萄糖的比率［11］。由此可見谷氨酰胺的代謝對免疫有著重要的意義。而谷氨酰胺代謝的影響與運(yùn)動項目、運(yùn)動持續(xù)時間、運(yùn)動強(qiáng)度、運(yùn)動方式等因素有關(guān)。短時間大強(qiáng)度運(yùn)動能使血漿谷氨酰胺含量升高，而長時間耐力性運(yùn)動，如劃船、長跑、越野滑雪等使之含量下降［12］。Hiscock等［13］比較了參加不同類型運(yùn)動的運(yùn)動員的血漿谷氨酰胺的濃度，發(fā)現(xiàn)有很大差別，少于1 h高強(qiáng)度運(yùn)動時血漿谷氨酰胺的濃度上升，長于1 h高強(qiáng)度運(yùn)動時血漿谷氨酰胺生成釋放減少。運(yùn)動使各組織器官吸收增加，造成血中谷氨酰胺下降，過度訓(xùn)練后存在谷氨酰胺“虧空”狀態(tài)，血漿谷氨酰胺水平可較正常降低20%～30%。長時間運(yùn)動導(dǎo)致血漿谷氨酰胺含量的降低，必然會引起免疫抑制。

4 運(yùn)動量(時間和強(qiáng)度)與呼吸道疾病發(fā)生率的關(guān)系

Nieman［14］闡明了耐力運(yùn)動員在重要比賽后或在大強(qiáng)度訓(xùn)練中，長跑運(yùn)動員上呼吸道感染的發(fā)生率似乎是最高的。Peters等［15］報道150例患上呼吸道感染(URTI)的運(yùn)動員中，發(fā)現(xiàn)馬拉松比賽后患URTI的人占29.5%，耐力對照組的感染率只有7.5%(P＜0.05)。另外，URTI感染癥狀嚴(yán)重程度與運(yùn)動賽跑的強(qiáng)度成正比［16］。耐力性項目(長跑、游泳、劃船等)運(yùn)動員，在大運(yùn)動量的訓(xùn)練期或比賽后上呼吸道感染的發(fā)病率更高。相反，適當(dāng)運(yùn)動與URTI出現(xiàn)的關(guān)系不大，并可能降低對疾病的易感性［17］。由此可知，在高強(qiáng)度、大運(yùn)動量的集訓(xùn)中會增加士兵患呼吸道疾病的幾率。

5 體溫調(diào)節(jié)對呼吸道感染的影響

人體的體液在神經(jīng)調(diào)節(jié)和體溫調(diào)節(jié)的調(diào)控下，保持相對穩(wěn)定。但處在運(yùn)動狀態(tài)時，各器官的產(chǎn)熱量比例有很大變化，骨骼肌的產(chǎn)熱量增加使成為重要的產(chǎn)熱器官，在劇烈運(yùn)動時，骨骼肌的產(chǎn)熱量可占總量的 90%［18］。

皮膚散熱是人體主要的散熱途徑。有報道［19］長跑后體溫可能升至38.5℃，超長距離可升至39.5℃，甚至超過40℃，此時機(jī)體內(nèi)所有的代謝活動都加快。當(dāng)體溫降低后，大量汗液附在皮膚上，為病毒、病菌的黏附和入侵提供了適宜的環(huán)境；同時肌體處于極度疲勞狀態(tài)，機(jī)體生理機(jī)能下降，免疫機(jī)能也隨之下降，導(dǎo)致上呼吸道感染幾率亦增加。

6 氣候、環(huán)境的影響

調(diào)查發(fā)現(xiàn)氣候環(huán)境是造成上呼吸道感染的另一主要因素［20］。夏季，氣候炎熱多變，熱期長、氣溫高、日輻射強(qiáng)，雨水多、濕度大，適宜微生物生長。而在寒區(qū)野外訓(xùn)練體力負(fù)荷極大，常引起大汗淋漓，衣服被褥無法及時晾干，若住在潮濕的帳篷中，機(jī)體抵抗外來菌的定植能力下降，易引發(fā)呼吸道疾病。據(jù)文獻(xiàn)［21］報道，支氣管、鼻黏膜、腺體的細(xì)胞介質(zhì)中IgA水平在上呼吸道感染初期發(fā)揮重要作用，而呼吸冷空氣可使腺體中IgA水平降低，從而導(dǎo)致呼吸道感染的發(fā)病率提高。

7 心理因素的影響

許多研究提示，人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是由神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫系統(tǒng)共同調(diào)控的。炎熱的氣候，艱苦的訓(xùn)練環(huán)境，高強(qiáng)度的訓(xùn)練科目，嚴(yán)格的管理，工作壓力增大，容易產(chǎn)生不良心理，尤其是1年內(nèi)兵齡的戰(zhàn)士情緒表現(xiàn)更突出，受外界因素影響大，易產(chǎn)生厭訓(xùn)、抑郁、焦慮情緒［22-23］；有研究表明，女性較男性更容易產(chǎn)生心理沖突、心理壓力大、精神緊張等不良表現(xiàn)［24］。強(qiáng)烈的生理、心理應(yīng)激反應(yīng)，使人體內(nèi)環(huán)境劇變，機(jī)體出現(xiàn)的綜合應(yīng)答使免疫力下降，增加呼吸道感染幾率。

以上發(fā)病機(jī)制，極易導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)的疾病，引起部隊非戰(zhàn)斗減員。必須開展積極的預(yù)防措施，早發(fā)現(xiàn)早治療。可用干擾素滴鼻液增加鼻黏膜的免疫機(jī)制，也可用口腔清潔劑漱口，清潔口腔中的有害代謝產(chǎn)物。在訓(xùn)練中還應(yīng)掌握適宜強(qiáng)度，減少各種類型的應(yīng)激，消除緊張、焦慮情緒等。冬季則應(yīng)注意保暖，夏季注意防暑。保持充足營養(yǎng)，增強(qiáng)參訓(xùn)士兵的體質(zhì)以增加免疫功能［25］。

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