運(yùn)動與免疫Sportsandimmunity主講：何偉四川師范大學(xué)體育學(xué)院

1、免疫學(xué)基礎(chǔ)知識1.1免疫（immunity)：病原體抗原異物腫瘤壞死組織免疫系統(tǒng)免疫應(yīng)答有利于健康不利于健康概念：指機(jī)體接觸抗原性異物或異己成分的一種特異性生理反應(yīng)，其作用是識別與排除抗原性異物，以維持機(jī)體的生理平衡。其反應(yīng)通常有利健康，但在某些情況下不利于健康。

1.2非特異性免疫（nom-specificimmunity)概念：指機(jī)體在種系發(fā)育和進(jìn)化過程中形成的免疫防御功能其特征：作用范圍廣，不針對特定抗原；先天獲得，代代遺傳，無免疫記憶；有種屬差異。由天然屏障組成。人體第1道防線。天然屏障基本屏障：皮膚，黏膜生理屏障：溫度：發(fā)熱反應(yīng)抑制病原體生長低pH：胃酸殺菌化學(xué)介質(zhì)：溶菌酶，干擾素等吞嗜屏障：吞噬細(xì)胞入侵細(xì)菌病原體的吞噬作用炎癥屏障：有抗菌活性的血清蛋白和吞噬細(xì)胞聚集于感染或受損組織。非特異性免疫通過吞噬細(xì)胞抗原遞呈作用誘導(dǎo)特異性免疫的建立

1.3.特異性免疫（Specificimmunity)概念：指出生后免疫系統(tǒng)通過與抗原物質(zhì)接觸后，比如病原體或接種疫苗，而獲得的一系列防御功能。又叫獲得性免疫。特征：后天獲得，不遺傳；特異性；記憶性；類型細(xì)胞免疫：T細(xì)胞；針對各種異體蛋白如細(xì)菌、病毒、和寄生菌腫瘤等體液免疫：B細(xì)胞；有體液中的抗體針對特異性抗原發(fā)揮作用

1.4抗原與抗體抗原（antigen):

能和免疫應(yīng)答產(chǎn)物（抗體和免疫細(xì)胞抗原受體）相結(jié)合的，并能誘導(dǎo)與之結(jié)合的淋巴細(xì)胞發(fā)生免疫應(yīng)答的物質(zhì)稱抗原?？乖哂忻庖咴院涂乖?。習(xí)慣上多指病原體。抗體（antibody):指機(jī)體受抗原刺激后激活B細(xì)胞而產(chǎn)生的特異性糖蛋白，又被稱之為免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig)，分為IgA,IgG,IgM,它們能與相應(yīng)抗原結(jié)合形成抗原-抗體復(fù)合物，遞呈給有關(guān)細(xì)胞清除。Ig可分布在細(xì)胞膜表面或游離于血清。

1.5免疫系統(tǒng)的組成免疫系統(tǒng)免疫器官免疫細(xì)胞：免疫分子中樞外周脾臟，淋巴結(jié)，扁桃體骨髓，胸腺單核細(xì)胞粒細(xì)胞補(bǔ)體，Ig，CD細(xì)胞因子，主要組織相容性復(fù)合體。淋巴細(xì)胞：T，B，NK，K

中樞免疫器官：1.5.1免疫器官外周免疫器官：骨髓和胸腺能使淋巴干細(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。接受免疫細(xì)胞的組織，包括淋巴結(jié)、脾臟、扁桃體

名稱百分比主要功能中性粒細(xì)胞50~70%吞噬與消化嗜酸性粒細(xì)胞2~4%參與過敏反應(yīng)嗜堿性粒細(xì)胞0.5~1%參與變態(tài)反應(yīng)淋巴細(xì)胞20~40%T細(xì)胞

細(xì)胞免疫

B細(xì)胞

體液免疫單核細(xì)胞4~8%吞噬、免疫、遞呈抗原

1.5.2免疫細(xì)胞凡參與免疫反應(yīng)或與其反應(yīng)有關(guān)的細(xì)胞統(tǒng)稱為免疫細(xì)胞血液中的白細(xì)胞

淋巴細(xì)胞

在免疫應(yīng)答中起核心作用的是淋巴細(xì)胞其中能接受抗原刺激而活化、增殖分化、發(fā)揮特異性免疫反應(yīng)的淋巴細(xì)胞稱為抗原特異淋巴細(xì)胞或免疫活性細(xì)胞：T-細(xì)胞，B細(xì)胞。T-細(xì)胞：介導(dǎo)細(xì)胞免疫；B-細(xì)胞；介導(dǎo)體液免疫；K-細(xì)胞：殺傷被抗體(IgG)覆蓋的靶細(xì)胞；NK-細(xì)胞：直接殺傷某些腫瘤細(xì)胞或病毒感染的細(xì)胞。

T-細(xì)胞亞群輔助性T-細(xì)胞（helperTlymphocyte,

TH)：在介導(dǎo)細(xì)胞免疫和體液免疫過程中起關(guān)鍵作用；細(xì)胞毒性T-細(xì)胞（cytotoxicTcell,

TC）遲發(fā)型T-細(xì)胞（delayedtypeTcell,TD

）抑制性T-細(xì)胞:（SuppressorTlymphocyte，TS）：抑制組織中受損T-細(xì)胞活性，對免疫應(yīng)答起負(fù)向調(diào)節(jié)作用。在免疫應(yīng)答中起重要作用

1.5.3補(bǔ)體（complement,C)存在于動物血清中，與免疫有關(guān)的、具有酶活性的一組球蛋白，包括補(bǔ)體激活成分以及調(diào)控補(bǔ)體系統(tǒng)的各種滅活因子和抑制因子，其中C3和C4是主要補(bǔ)體。補(bǔ)體作用溶菌作用殺菌作用細(xì)胞毒作用：中和及溶解病毒作用；調(diào)理作用免疫粘附作用；炎癥介質(zhì)作用

1.5.4細(xì)胞因子主要由免疫細(xì)胞產(chǎn)生的小分子可溶性蛋白質(zhì)，在細(xì)胞之間傳遞信息從而影響細(xì)胞的行為和特征。種類功能：在神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中起重要作用在免疫細(xì)胞之間傳遞信息；白細(xì)胞介素；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。

1.6免疫應(yīng)答抗原物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體后所激發(fā)的免疫細(xì)胞活化、分化和產(chǎn)生效應(yīng)的過程稱免疫應(yīng)答，又叫免疫反應(yīng)。1.6.1體液免疫(humoralimmunity):由抗體一類可溶性分子介導(dǎo)的免疫應(yīng)答稱體液免疫。分為三階段感應(yīng)階段：抗原被吞噬細(xì)胞吞噬加工處理后遞呈給TH細(xì)胞，TH被該抗原和IL-2誘導(dǎo)而激活，抗原遞呈由MHC完成。增殖和分化階段：TH被激活后，增殖并釋放IL-2，B細(xì)胞分化因子（BCDF）以及B細(xì)胞生長因子（BCGF）一促使B細(xì)胞成熟、增長和分化為漿細(xì)胞

效應(yīng)階段多數(shù)B細(xì)胞漿細(xì)胞合成分泌抗體，抗體直接或間接殺滅抗原B細(xì)胞記憶性B細(xì)胞

抗原巨噬細(xì)胞MHC-ⅡTHTHTHBBB⊙☆⊙☆I(lǐng)L-1IL-2BCGFBCDFBCDF記憶B細(xì)胞抗體☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆體液免疫應(yīng)答示意圖

1.6.2細(xì)胞免疫（cellularimmunity)與B-細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫相似。增殖分化：機(jī)體在抗原刺激下，以T-細(xì)胞活動為主，活化、可隆擴(kuò)增，分化為效應(yīng)T-細(xì)胞（TDTH），再次接觸相應(yīng)抗原后通過致敏T-細(xì)胞（TC或稱CTL）釋放細(xì)胞因子和殺傷性T細(xì)胞所發(fā)揮的免疫作用?；罨腡H大量增殖，最終導(dǎo)致激活相應(yīng)的TD-cell和TC-Cell進(jìn)入效應(yīng)階段，同時部分T-細(xì)胞分化為記憶性T-細(xì)胞。

感應(yīng)階段：分3個階段

抗原巨噬細(xì)胞MHC-ⅡTHTHTHTcTcTD*⊙**Tc**⊙Tc

IL-1IL-2

IL-2

記憶T細(xì)胞釋放多種淋巴因子細(xì)胞免疫應(yīng)答示意圖靶細(xì)胞MHC-Ⅰ●●●●●●●■■■■◆◆◆●●效應(yīng)階段：活化Tc-Cell發(fā)揮特異性的細(xì)胞毒作用。攻擊靶細(xì)胞（被寄生蟲、病毒等病原體感染和腫瘤細(xì)胞），一個Tc在數(shù)小時可殺滅數(shù)十個靶細(xì)胞。TD細(xì)胞則釋放多種淋巴因子，參與對抗病原體感染的炎癥反應(yīng)。在異體移植排斥反應(yīng)以及Ⅳ型變態(tài)反應(yīng)的發(fā)病機(jī)制中細(xì)胞免疫起主要作用。

IFN-γ、IL-2CD4+T-cell

細(xì)胞免疫Th1IL-4IL-10

Th2

體液免疫++----+促進(jìn)抑制-1.6.3細(xì)胞免疫與體液免疫的關(guān)系

免疫病理超敏反應(yīng)速發(fā)型：由抗體介導(dǎo)，發(fā)作快遲發(fā)型由細(xì)胞介導(dǎo)，發(fā)作慢蕁(qian)麻疹哮喘過敏性休克接觸性皮炎結(jié)核病免疫缺陷遺傳性：如T、B細(xì)胞缺陷，低丙種球蛋白血癥獲得性：放射線照射，AIDS（愛滋病毒破壞CD4+Th細(xì)胞）自身免疫性疾?。杭毙阅I炎1.6.4

2.神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)及其相互作用中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)分泌系統(tǒng)免疫系統(tǒng)內(nèi)分泌激素免疫遞質(zhì)神經(jīng)肽免疫遞質(zhì)內(nèi)分泌激素垂體激素固定腦流動腦感知性刺激非感知性刺激感受器效應(yīng)器傳入N傳出N聲、光、力病原體免疫反應(yīng)交感N+付交感N─運(yùn)動應(yīng)激免疫系統(tǒng)既是防衛(wèi)系統(tǒng)，也是重要的感覺調(diào)節(jié)系統(tǒng)

3.免疫功能狀態(tài)評定3.1上呼吸道感染頻率（URTIF）：評定抗感染能力；3.2Ig的測定：評定體液免疫功能；3.3活性E花結(jié)試驗(yàn)：可記數(shù)T細(xì)胞，評定細(xì)胞免疫功能；3.4淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)：評定細(xì)胞免疫功能；可用PHA、ConAPWM3.4淋巴細(xì)胞毒試驗(yàn)：檢測細(xì)胞毒性T細(xì)胞（CTL）殺傷靶細(xì)胞情況，也是反映細(xì)胞免疫功能的指標(biāo)。3.5淋巴因子：IL-1和IL-2可反映淋巴細(xì)胞功能；3.6NK細(xì)胞功能測定3.7白細(xì)胞功能測定3.8白細(xì)胞總數(shù)與分類測定人T細(xì)胞膜有綿羊紅細(xì)胞受體，稱E受體，該受體可和綿羊紅細(xì)胞形成玫瑰花結(jié)樣細(xì)胞團(tuán)，以記數(shù)T細(xì)胞

4.運(yùn)動與免疫運(yùn)動與抗感染能力4.1流行病學(xué)研究大負(fù)荷激烈運(yùn)動人群以及運(yùn)動員在集訓(xùn)期和比賽后上呼吸道感染的風(fēng)險增加。適宜運(yùn)動增強(qiáng)機(jī)體抗感染能力，降低上呼吸道感染風(fēng)險。運(yùn)動員與非運(yùn)動員上呼吸道感染年發(fā)病頻率比較組別N（人）URTI人次NURTI人次運(yùn)動員168705（4.19±2.05）*21（0.13±0.11）*非運(yùn)動員5067（1.34±0.67）16（0.32±0.02）注：運(yùn)動員與非運(yùn)動員比較，*P＜0.05。

4.2運(yùn)動對白細(xì)胞數(shù)量的影響1.安靜狀態(tài)

運(yùn)動員安靜時外周血白細(xì)胞總數(shù)及其分類與非運(yùn)動員無明顯差異。

但也有相反報道。2.急性運(yùn)動

研究已證實(shí)，不同強(qiáng)度和持續(xù)時間運(yùn)動，均會引起外周血粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、NK細(xì)胞和T、B淋巴細(xì)胞出現(xiàn)不同程度增加，尤其是中性粒細(xì)胞也有報道劇烈運(yùn)動后即刻外周血單核細(xì)胞并無明顯變化，而在運(yùn)動后1h明顯低與運(yùn)動前的水平；連續(xù)幾天不間斷運(yùn)動或大負(fù)荷長時間運(yùn)動可引起白細(xì)胞數(shù)量的下降。

運(yùn)動對白細(xì)胞數(shù)量的影響4.2

運(yùn)動引起淋巴細(xì)胞亞群變化主要表現(xiàn)為CD4+所占T細(xì)胞的比例下降，而CD8+則上升、不變或CD8+增加的比例大于CD4+增加的比例，最終結(jié)果是CD4+/CD8+比值下降。

B細(xì)胞的變化不及T細(xì)胞明顯，在運(yùn)動期間，B細(xì)胞可有明顯增加，之后則很快降至基礎(chǔ)水平。

NK細(xì)胞在短時間大強(qiáng)度運(yùn)動后增加；但以75%VO2max運(yùn)動2.5h可導(dǎo)致NK細(xì)胞數(shù)量減少。

運(yùn)動對白細(xì)胞功能的影響4.34.3.1中性粒細(xì)胞活性：以80%VO2max運(yùn)動后細(xì)胞內(nèi)髓過氧化酶（Myloperoxidase.MPO）下降，同時伴血漿MPO上升，氧化爆發(fā)作用加強(qiáng)。2.5-3h馬拉松運(yùn)動，粒細(xì)胞和單核細(xì)胞的吞噬功能在運(yùn)動后6h分別提高了45%和75%，但氧化爆發(fā)作用卻明顯下降4.3.2：單核吞噬細(xì)胞活性：在免疫應(yīng)答中有吞噬和殺傷作用、抗原遞呈作用以及合成和分泌活性因子等功能。運(yùn)動可抑制或促進(jìn)單核-巨噬細(xì)胞抗原提呈作用，這主要取決與運(yùn)動負(fù)荷量和運(yùn)動方式。一次性力竭耐力跑后，巨噬細(xì)胞的吞噬作用和酶活性提高，中等強(qiáng)度和大強(qiáng)度運(yùn)動均能提高細(xì)胞毒活性。

運(yùn)動對白細(xì)胞功能的影響4.3NK細(xì)胞功能

安靜時：運(yùn)動員NK細(xì)胞活性明顯高于非運(yùn)動員。短時間的極量和亞極量運(yùn)動：可激活NK細(xì)胞的活性，表現(xiàn)為NK細(xì)胞毒活性、NK細(xì)胞與靶細(xì)胞的結(jié)合率和靶細(xì)胞（如腫瘤）的死亡率以及NK細(xì)胞對IL-2的刺激的增殖反應(yīng)等均提高。結(jié)論：運(yùn)動不降低單個NK細(xì)胞的功能活性，運(yùn)動時NK細(xì)胞總活性變化與其數(shù)量和比例變化有關(guān)。長時間劇烈運(yùn)動后，外周血NK細(xì)胞的數(shù)量和功能均下降，尤其是細(xì)胞毒活性。

運(yùn)動對白細(xì)胞功能的影響4.1淋巴細(xì)胞活性大多數(shù)研究認(rèn)為，在大負(fù)荷運(yùn)動后幾h內(nèi)，淋巴細(xì)胞對ConA和PHA刺激的增殖反應(yīng)下降，長時間運(yùn)動引起的T-細(xì)胞功能下降比短于1h的運(yùn)動更為明顯。在運(yùn)動后的外周血淋巴細(xì)胞對PWM的增殖反應(yīng)是增加或不變

劇烈運(yùn)動可引起免疫細(xì)胞凋亡，主要發(fā)生在未成熟的T-細(xì)胞。

長期劇烈運(yùn)動可損害細(xì)胞免疫功能：運(yùn)動員以75%VO2max運(yùn)動2.5h，循環(huán)血中Th1的百分比下降，用7種抗原刺激鐵人三項(xiàng)比賽后運(yùn)動員和非運(yùn)動員的皮膚以引起遲發(fā)型超敏反應(yīng)（DTH），在比賽后2天，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動員的DTH相對非運(yùn)動員被抑制了60%。這意味著細(xì)胞免疫功能下調(diào)。

運(yùn)動與免疫球蛋白4.2運(yùn)動對血清IgA、IgG、IgM的產(chǎn)生無明顯影響；耐力運(yùn)動員血清IgA、IgG、IgM水平在運(yùn)動時增加，安靜是時恢復(fù)。集訓(xùn)期運(yùn)動血清IgA、IgG、IgM和唾液IgA濃度下降有一些研究表明馬拉松和游泳運(yùn)動員在運(yùn)動后接鐘白喉、破傷風(fēng)和肺炎球菌疫苗，機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體并未減少，甚至還有增加。鼻腔和唾液IgA濃度下降，這表明上呼吸道清除病原體能力受損。

運(yùn)動與細(xì)胞因子4.34.3.1來源：運(yùn)動期間細(xì)胞因子主要來源于骨骼肌和脂肪，而免疫細(xì)胞不是產(chǎn)生細(xì)胞因子的主要細(xì)胞。4.3.3意義：血清IL-6和IL-1對外周血白細(xì)胞數(shù)量和功能變化是有影響的。4.3.2種類：血清細(xì)胞因子變化明顯的是IL-6和IL-1

指標(biāo)試驗(yàn)運(yùn)動前運(yùn)動后立即運(yùn)動后3h

IL-6(ng/ml)

A0.17±0.150.18±0.320.17±0.01B0.17±0.020.21±0.03*0.17±0.03C0.16±0.024.24±0.79☆*＃1.45±0.21☆*＃

IL-1β(ng/ml)

A0.30±0.030.23±0.050.31±0.03B0.29±0.040.51±0.11☆*0.28±0.03C0.27±0.040.52±0.10☆*0.28±0.03

Cor(ng/ml)

A157.04±63.35153.94±61.65146.30±60.05B148.51±60.54290.26±92.75☆*255.38±107.50☆*C157.63±60.44340.84±102.84☆*208.62±86.20☆*三次運(yùn)動前后IL-1β、IL-6和Cor的變化（）☆：與A試驗(yàn)比較，P＜0.001。*：與運(yùn)動前比較P＜0.05。＃：B與C比較P＜0.05

**P＜0.001

代謝應(yīng)激炎性因子與Ig和T-LTI相關(guān)分析

IgGIgAIgMT-LTIBUN-0.13-0.08-0.15-0.40**BLA-0.15-0.06-0.15-0.36**K+-0.17-0.03-0.22-0.31**GLU-0.08-0.14-0.10-0.30**IL-1β-0.06-0.12-0.17-0.28**IL-6-0.01-0.21-0.12-0.35**Cor-0.22-0.07-0.02-0.45**

5.運(yùn)動免疫的基本理論5.1“開窗”（openwindow)理論

Pedersen(1997,1998)的開窗理論描述了大強(qiáng)度運(yùn)動員在一次大強(qiáng)度、持續(xù)時間長的運(yùn)動中和運(yùn)動后的一段時間內(nèi)激活了免疫功能，而在最初的激活后伴隨了較長時間的免疫功能減弱的“開窗”期此時病原體可乘虛而入，增加患病風(fēng)險。“開窗”期的長短與運(yùn)動強(qiáng)度、持續(xù)時間和運(yùn)動類型有關(guān)。運(yùn)動運(yùn)動前水平安靜openwindow3-72小時

5.運(yùn)動免疫的基本理論5.2“J”型模型（J-shapemodel)Nieman（1994）的“J”型模型描述了有規(guī)律的運(yùn)動與上呼吸道感染發(fā)生率之間的關(guān)系。中等強(qiáng)度運(yùn)動人群URTIF低于非運(yùn)動人群，但高強(qiáng)度訓(xùn)練的運(yùn)動員URTIF明顯增加。高于平均值平均值低于平均值URTIF運(yùn)動強(qiáng)度和量不運(yùn)動者大強(qiáng)度和量適度運(yùn)動

5.3神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)學(xué)說5.運(yùn)動免疫的基本理論中等強(qiáng)度運(yùn)動釋放免疫增強(qiáng)激素：生長激素、催乳素，內(nèi)啡肽/腦啡肽甲狀腺素大強(qiáng)度劇烈運(yùn)動釋放免疫抑制激素：糖皮質(zhì)激素、促腎上腺皮質(zhì)激素

5.運(yùn)動免疫的基本理論5.4免疫抑制因子調(diào)節(jié)學(xué)說矯瑋（1998）發(fā)現(xiàn)人體在劇烈運(yùn)動時體內(nèi)要產(chǎn)生免疫抑制因子。

5.運(yùn)動免疫的基本理論5.5自由基（freeradical)學(xué)說5.6營養(yǎng)物質(zhì)耗竭學(xué)說：糖原、谷氨酰胺以及必需微量元素如鐵、鋅、銅、硒和錫的缺乏，vitC和vitB族缺乏，均可導(dǎo)致免疫功能下降5.7心理應(yīng)激學(xué)說6.運(yùn)動性免疫穩(wěn)態(tài)失衡的調(diào)理營養(yǎng)調(diào)理糖的補(bǔ)充谷氨酰胺的補(bǔ)充抗氧化物的補(bǔ)充:VitC，VitE，VitB等中醫(yī)藥調(diào)理原則：扶正祛邪，調(diào)整陰陽補(bǔ)氣藥：人參，大補(bǔ)元?dú)?，溫?jīng)活血安神生津；黃芪：補(bǔ)陰助氣，益氣補(bǔ)血；微量元素補(bǔ)充：鐵、鋅、銅、硒和錫補(bǔ)血藥：當(dāng)歸：補(bǔ)血活血；熟地黃養(yǎng)血滋陰；何首烏補(bǔ)益精血。補(bǔ)腎藥：肉蓯蓉：補(bǔ)腎壯陽；鹿鹿茸：溫腎壯陽；淫羊藿有雄性激素樣作用；蟲草：補(bǔ)肺益腎，增強(qiáng)機(jī)體抵抗力；枸杞子：滋補(bǔ)肝腎6.運(yùn)動性免疫穩(wěn)態(tài)失衡的調(diào)理心理調(diào)節(jié)：減輕心理壓力平衡膳食：食物金字塔規(guī)律生活：遵守作息時間。醫(yī)務(wù)監(jiān)督：避免過勞；