大強(qiáng)度訓(xùn)練對(duì)短道速滑運(yùn)動(dòng)員免疫機(jī)能與微量元素影響的研究

鄒曉峰，李欣諾，王曉玲，楊 冰

（1.吉林大學(xué)體育學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130024；2.福建中醫(yī)藥大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院；3.北京北亞醫(yī)院）

大強(qiáng)度訓(xùn)練對(duì)短道速滑運(yùn)動(dòng)員免疫機(jī)能與微量元素影響的研究

鄒曉峰1，李欣諾1，王曉玲2，楊 冰3

（1.吉林大學(xué)體育學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130024；2.福建中醫(yī)藥大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院；3.北京北亞醫(yī)院）

不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)刺激會(huì)對(duì)機(jī)體免疫機(jī)能產(chǎn)生不同的影響，已有研究表明，大強(qiáng)度訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員免疫功能低下或紊亂［1］，而免疫功能與微量元素之間的失衡直接相關(guān)，因此元素的變化也是導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)后機(jī)體產(chǎn)生疲勞的重要原因之一［2］。有關(guān)運(yùn)動(dòng)后微量元素的合理補(bǔ)充對(duì)運(yùn)動(dòng)員免疫促進(jìn)，已經(jīng)成為運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，但目前對(duì)于鋅、鐵、銅、鈣、鎂、硒等微量元素與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系研究較多［3，4］，而對(duì)于鉛、鎘等元素的研究則是空白。本研究從相關(guān)的免疫指標(biāo)、微量元素變化等方面觀察大強(qiáng)度訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員免疫機(jī)能的影響并探討其可能機(jī)制，以期為進(jìn)一步開發(fā)有效改善運(yùn)動(dòng)員免疫力的干預(yù)措施提供理論依據(jù)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員合理的微量元素補(bǔ)充以及進(jìn)行有效的訓(xùn)練安排也具有很大的積極作用。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

研究選擇吉林省短道速滑隊(duì)16名男子運(yùn)動(dòng)員為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，所有運(yùn)動(dòng)員均為健將級(jí)，平均年齡20.4±3.1周歲，訓(xùn)練年限為5.2±2.6年。分別在夏訓(xùn)開始前和夏訓(xùn)結(jié)束后，測(cè)試運(yùn)動(dòng)員免疫機(jī)能指標(biāo)和血清微量元素變化。實(shí)驗(yàn)期間，運(yùn)動(dòng)員由同一教練帶訓(xùn)，訓(xùn)練量、訓(xùn)練強(qiáng)度、訓(xùn)練內(nèi)容的安排基本保持一致，訓(xùn)練期間內(nèi)未服用影響免疫機(jī)能、紅細(xì)胞代謝和含有微量營(yíng)養(yǎng)素的藥物。

1.2 方法

1.2.1 訓(xùn)練方案 研究選擇的是短道速滑運(yùn)動(dòng)員夏訓(xùn)期間的以大運(yùn)動(dòng)負(fù)荷為主的訓(xùn)練階段，訓(xùn)練持續(xù)時(shí)間為5周，主要由2周的中等強(qiáng)度大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練階段，2周的大強(qiáng)度中運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練階段，以及1周的中等強(qiáng)度中運(yùn)動(dòng)量恢復(fù)期訓(xùn)練所組成。運(yùn)動(dòng)員每周訓(xùn)練6天，1天休息調(diào)整，具體訓(xùn)練內(nèi)容嚴(yán)格按照訓(xùn)練計(jì)劃進(jìn)行。

1.2.2 血樣抽取 分別在訓(xùn)練周期前、訓(xùn)練開始第2周、第4周以及恢復(fù)周后抽取運(yùn)動(dòng)員靜脈血約10 ml／人／次，每次采樣取血時(shí)間為周一凌晨6：30－

1.2.4 血清免疫球蛋白測(cè)定 取1ml非抗凝血，采用美國(guó)產(chǎn)的BECHMAN COULTER Immage 800蛋白分析儀檢測(cè)血清中免疫球蛋白IgG、IgA、IgM的含量。

1.2.5 微量元素測(cè)定 取空腹靜脈血100μl（EDTAK2抗凝），采用北京博暉創(chuàng)新光電技術(shù)有限公司生產(chǎn)的BH5100型原子吸收光譜儀測(cè)量血清中鉛、7：00，運(yùn)動(dòng)員處于空腹、無(wú)菌、安靜狀態(tài)，抽取肘靜脈血。

1.2.3 外周血T淋巴細(xì)胞刺激指數(shù)、NK細(xì)胞毒活性測(cè)定 （1）T淋巴細(xì)胞刺激指數(shù)（SI）：將稀釋血液用Hank’s洗液離心洗滌兩次（2 000r／min，20 min），取界面層的單個(gè)核細(xì)胞，用5%FCSRPMIl640調(diào)制成2×106／ml濃度的細(xì)胞懸液，將每份細(xì)胞懸液分6孔，每孔100μl，加入96孔細(xì)胞培養(yǎng)板培養(yǎng)（37℃，5%CO2孵箱內(nèi)孵育約48h）。其中3孔實(shí)驗(yàn)孔中加植物血凝素（PHA，10μg／ml），另3孔對(duì)照孔不加PHA。終止培養(yǎng)前4h將試管離心，棄上清液，每孔加入MTT（5mg／ml）10 μl，再置于孵箱內(nèi)孵育4h。用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀在570nm處測(cè)量每孔培養(yǎng)液吸光度OD值。計(jì)算公式如下：T淋巴細(xì)胞刺激指數(shù)（SI）＝刺激孔OD值／對(duì)照孔OD值。（2）NK細(xì)胞毒活性測(cè)定（MTT法）：取外周抗凝血，用D－Hank′s液洗3次Ficoll分離液分離出的單個(gè)核細(xì)胞。用RPMI—1640培養(yǎng)液調(diào)K562細(xì)胞（人紅白血病細(xì)胞）濃度至2×105／ml。按不同的效靶比（E／T）將200μl／孔的效應(yīng)細(xì)胞和靶細(xì)胞混合加入培養(yǎng)板中培養(yǎng)（37℃，5%CO2孵箱內(nèi)孵育約48h）。每孔加MTT液10μl繼續(xù)培養(yǎng)4h后取出，每孔100μl 10%SDS－0.04NHCl至細(xì)胞內(nèi)的甲臜完全溶解，用酶聯(lián)儀測(cè)定各培養(yǎng)孔中的A570值。計(jì)算公式如下：鎘、銅、鋅、鐵含量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，數(shù)值用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的方式表示，采用配對(duì)t檢驗(yàn)對(duì)于組內(nèi)前后實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較，顯著性意義為P＜0.05。

2 結(jié)果

2.1 訓(xùn)練前后運(yùn)動(dòng)員T細(xì)胞亞群及NK細(xì)胞變化

見表1。從男子短道速滑運(yùn)動(dòng)員T淋巴細(xì)胞刺激指數(shù)測(cè)試結(jié)果上看，在大強(qiáng)度訓(xùn)練開始的第2周，SI比值開始呈下降趨勢(shì)，到第四周下降達(dá)顯著性水平（P＜0.05），而到了恢復(fù)期結(jié)束，SI比值又回到了正常水平并略有增加。NK細(xì)胞毒活性也呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)，訓(xùn)練第2周開始顯著性下降（P＜0.05），到第4周下降幅度與實(shí)驗(yàn)前相比呈非常顯著性差異（P＜0.01），在恢復(fù)期結(jié)束時(shí)NK細(xì)胞毒活性雖然有所上升，但仍舊顯著低于實(shí)驗(yàn)前水平（P＜0.05）。

表1 大強(qiáng)度訓(xùn)練前后男子短道速滑運(yùn)動(dòng)員T淋巴細(xì)胞刺激指數(shù)及NK細(xì)胞毒活性變化

2.2 訓(xùn)練前后運(yùn)動(dòng)員免疫球蛋白IgG、IgA、IgM的變化

見表2。從男子短道速滑運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練期間免疫球蛋白IgG、IgA、IgM的變化看，IgG在整個(gè)訓(xùn)練期間持續(xù)下降，到第4周時(shí)與實(shí)驗(yàn)前相比達(dá)到顯著性水平（P＜0.05），在恢復(fù)期仍舊保持較低的水平。IgA、IgM值在訓(xùn)練期間也相對(duì)下降，但與實(shí)驗(yàn)前相比無(wú)顯著性差異。

表2 大強(qiáng)度訓(xùn)練前后男子短道速滑運(yùn)動(dòng)員免疫球蛋白IgG、IgA、IgM的變化（g／L）

2.3 訓(xùn)練前后運(yùn)動(dòng)員血清微量元素的變化

見表3。從速滑運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練周期可見，血液中Pb和Cd的含量在整個(gè)大強(qiáng)度訓(xùn)練周期過(guò)程中，呈明顯的上升趨勢(shì)，在第4周開始與實(shí)驗(yàn)前相比呈非常顯著性差異（P＜0.01），即使在恢復(fù)期，仍舊維持在較高的水平。Zn在整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程中，相對(duì)比較平穩(wěn)，只是略有下降。Cu下降幅度較為明顯，第2周與實(shí)驗(yàn)前相比，開始呈顯著性下降（P＜0.05），到第4周下降幅度呈非常顯著性差異（P＜0.01）；Fe的濃度也是呈明顯的下降趨勢(shì)，到第4周與實(shí)驗(yàn)前相比呈顯著性差異（P＜0.05）。

表3 大強(qiáng)度訓(xùn)練前后男子速滑運(yùn)動(dòng)員某些微量元素的變化

3 討論

3.1 大強(qiáng)度訓(xùn)練對(duì)短道速滑運(yùn)動(dòng)員免疫機(jī)能的影響

T淋巴細(xì)胞對(duì)機(jī)體免疫機(jī)能具有重要的作用，是機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答反應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中CD4＋、CD8＋細(xì)胞是T淋巴細(xì)胞中功能相異的兩個(gè)亞群，在免疫反應(yīng)中分別起到正、負(fù)調(diào)節(jié)的作用，若比例失調(diào)可能導(dǎo)致機(jī)體免疫功能紊亂。臨床中將觀察體外外周血淋巴細(xì)胞增殖程度作為檢測(cè)體內(nèi)淋巴細(xì)胞功能狀態(tài)的一個(gè)重要手段，來(lái)判斷細(xì)胞免疫功能水平。本研究通過(guò)植物血凝素（PHA）淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，觀察大強(qiáng)度訓(xùn)練對(duì)機(jī)體淋巴細(xì)胞功能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，男子速滑運(yùn)動(dòng)員T淋巴細(xì)胞刺激指數(shù)SI隨著訓(xùn)練的延長(zhǎng)而下降，尤其是大強(qiáng)度中運(yùn)動(dòng)量的3－4周訓(xùn)練期間，該指數(shù)下降達(dá)顯著性水平（P＜0.05）。這表明，大強(qiáng)度刺激會(huì)降低運(yùn)動(dòng)員的T淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)換率，進(jìn)而導(dǎo)致其免疫功能下降。

NK細(xì)胞是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中反應(yīng)最明顯、變化最大的一類淋巴細(xì)胞，具有抗腫瘤、抗感染、免疫調(diào)節(jié)作用，由于其作用反應(yīng)時(shí)間較快，因此在抗病毒的第一防線中發(fā)揮重要作用。一般認(rèn)為運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度是影響NK細(xì)胞變化的重要因素［6］，也有研究表明不同的運(yùn)動(dòng)形式、持續(xù)時(shí)間等也會(huì)影響NK細(xì)胞的數(shù)量的改變［7］。本研究結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)員在大強(qiáng)度訓(xùn)練期間，NK的細(xì)胞毒活性持續(xù)顯著性下降（P＜0.01），即使調(diào)整期仍舊不能恢復(fù)正常水平，這與之前的一些研究相一致［8］。表明大強(qiáng)度訓(xùn)練對(duì)速滑運(yùn)動(dòng)員免疫機(jī)能產(chǎn)生較大抑制。

體液免疫是B淋巴細(xì)胞在抗原刺激下，增殖分化為漿細(xì)胞，產(chǎn)生不同抗體而介導(dǎo)的特異性免疫應(yīng)答。IgA、IgG、IgM是體內(nèi)發(fā)揮體液免疫功能的重要免疫球蛋白，是機(jī)體防御病毒感染的早期效應(yīng)物［9］。免疫球蛋白可對(duì)抗相應(yīng)抗原，刺激其它免疫細(xì)胞的分化、活化，誘發(fā)多種效應(yīng)功能，能夠反映體液免疫功能水平。本研究結(jié)果表明，大強(qiáng)度訓(xùn)練使短道速滑運(yùn)動(dòng)員IgG值均有了顯著性的下降（P＜0.05），IgA、IgM也呈下降趨勢(shì)，表明訓(xùn)練已對(duì)短道速滑運(yùn)動(dòng)員的機(jī)體體液免疫有了較深抑制，容易導(dǎo)致各種感染的發(fā)生。

3.2 大強(qiáng)度訓(xùn)練對(duì)短道速滑運(yùn)動(dòng)員血清微量元素的影響

Pb和Cd是具有潛在毒性的人體必需微量元素。現(xiàn)有一些研究表明，Pb、Cd濃度水平與機(jī)體免疫機(jī)能密切相關(guān)。Pb是一種有害的重金屬元素，主要損害機(jī)體的血液、神經(jīng)、消化等系統(tǒng)，在長(zhǎng)期職業(yè)性鉛暴露人群和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，其細(xì)胞免疫和體液免疫功能可均受影響。鎘是一種毒性極強(qiáng)的累積性環(huán)境污染物，人體某些器官的鎘含量隨年齡增長(zhǎng)而增加，影響健康。研究認(rèn)為Cd、Fe之間可能存在共同的吸收機(jī)制，Cd濃度可隨儲(chǔ)鐵蛋白的降低而升高。缺鐵與儲(chǔ)鐵量的消耗都會(huì)導(dǎo)致Cd吸收與積累的增加［10］。本研究發(fā)現(xiàn)速滑運(yùn)動(dòng)員血液中Pb和Cd的含量在整個(gè)大強(qiáng)度訓(xùn)練周期過(guò)程中，均呈顯著性上升趨勢(shì)（P＜0.01），即使在恢復(fù)期，仍舊維持在較高的水平。這種普遍存在的鉛、鎘含量超標(biāo)現(xiàn)象，是否為導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員免疫機(jī)能低下的主要原因，由于樣本數(shù)量有限，有待進(jìn)一步深入探討。

本研究中可見，Zn在整個(gè)大強(qiáng)度訓(xùn)練周期中變化不明顯，但Cu下降幅度較為明顯，從訓(xùn)練開始就呈顯著性下降（P＜0.05），到第4周時(shí)下降幅度呈非常顯著性差異（P＜0.01），F(xiàn)e的濃度也是呈明顯的下降趨勢(shì)。可見，大強(qiáng)度訓(xùn)練也會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)銅、鐵等微量元素丟失。銅參與機(jī)體多種免疫反應(yīng)，與體內(nèi)能量代謝密切相關(guān)。銅參與多種金屬酶組成，是體內(nèi)酶反應(yīng)的重要輔助因子。體內(nèi)銅缺少可導(dǎo)致淋巴細(xì)胞數(shù)量減少，血液免疫球蛋白濃度降低，天然殺傷細(xì)胞功能受損等，同時(shí)機(jī)體缺銅也將影響鐵的吸收能力。機(jī)體缺鐵時(shí)的特征性改變是中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的殺菌能力減退，淋巴細(xì)胞對(duì)促細(xì)胞分裂劑的應(yīng)答減弱，NK細(xì)胞活性減弱，增加感染敏感性。

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2015－03－05）

1007－4287（2015）09－1561－03