大负荷游泳训练对机体免疫系统与血清睾酮与皮质醇之间关系影响研究
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摘 要: 对大负荷游泳训练下机体免疫系统、血清睾酮与皮质醇等生理生化指标的变化以及免 疫系统与血清睾酮、皮质醇之间关系进行了研究,结果表明:1) 各项免疫指标及睾酮、皮 质醇指标对大负荷训练的应答反应程度不相同,应用少数指标进行评定会有很大的局限性, 应将各指标进行综合分析,评定机能状态;2) 从各指标的变化规律来看,大运动量训练周 期前或中等负荷训练后,T/C比值能够反映出机体的免疫水平,可用T/C比值作为机体免疫水 平的衡量指标,但大负荷训练之后,T/C比值无法再反映机体的免疫水平,必须测定免疫指 标来评定免疫水平。
关键词:免疫系统;清睾酮;皮质醇;大负荷游泳训练
中图分类号:G804.7文献标识码:A文章编号 :1007-3612(2009)05-0053-03
A Research on Heavy Load Swim Training on the Relationship betwe en Rats' Immune System andSerum Testosterone and Cortisol
LI Qiongzhi, LIU Xiangmei
(The Physical Department of Hunan Normal University, Changsha 410082, Hunan China)
Abstract: To observe the change of the physiological and biochemical indexes suc h as immune system, serum testosterone and corisol of rats after heavy load swimtraining and the relationship between them. It is found that:1) the degrees ofresponse of immune index, testosterone and the indexes of cortisol are not at t he same level. It should have integrative measurement on the indexes to evaluatethe function for the limit of few indexes.2) To observe the change of these in dexes, it is found that the ratio of T/C can reflect the degree of immune functi on before heavy load swim training or after midload swim training. Although itcan be the measurement index to reflect the degree of immune function, it's notwork after heavy load training, but the immune index works.
Key words: immune system; serum testosterone; cortisol; heavy load swimtraining
血清睾酮和皮质醇作为加速体内蛋白质合成与分解的两种激素,其生化指标在机能评定中已 经得到了较为广泛的应用,而且大负荷训练对血清睾酮和皮质醇水平的影响,也已受到了运 动生理学界广泛深入的研究。目前关于免疫系统和功能在运动中的变化也有较多的报道[1,2]。但血清睾酮和皮质醇与免疫系统和功能之间的关系以及咱运动中的变化却很少 深入 进行研究。本实验旨在通过对大鼠进行大负荷游泳训练,观察大负荷运动前后免疫指标以及 血清睾酮和皮质醇的变化,探讨血清睾酮和皮质醇与免疫系统和功能之间的关系,从而为寻 求机体功能评定指标提供更为科学的依据。
1 材料和方法
1.1 动物及分组 健康雄性Wister大鼠(中南大学湘雅医学院实验动物中心提供)20只,3月龄,体重150～18 0 g。标准啮齿类饲料喂养,自由饮水、活动。室温(20±2)℃,湿度45%±10%,每日光照14h。动物适应环境3 d,记录体重。
1.2 运动方案圆形游泳池,内径50 cm,水深60 cm,水温(30±1)℃。训练组大鼠适应性游泳训练3 d后开 始 正式训练。前2周每天游泳1次,第一次正式游泳训练时间为30 min,以后每天增加5 min。 后2周每天游泳1次,每次通过负重和延长游泳时间令动物达到力竭状态,即游泳动作失调、 水淹没鼻尖、身体下沉后再浮出水面的时间超过10 s,并连续3次,被提出水后,头不能抬 起,放于桌面上不挣扎逃跑。
1.3 实验仪器RT1904C半自动生化分析仪:美国雷杜公司生 产。
RT-2100C酶标仪:美国雷杜公司生产。
1.4 观测指标及测试方法
1.4.1 免疫指标免疫球蛋白A、G、M采用快速免疫比浊法,试剂 盒由上海复星长征医学有限公司提供。
1.4.2 内分泌指标睾酮及皮质醇采用酶联竞争法,试剂盒由德 国DRG仪器公司提供。
1.5 标本采集与处理大负荷训练前以及大负荷训练4周后进 行抽血测试。抽血时间均在上午8～9点,大鼠处于空腹清醒状态,于安静无菌条件下抽取耳 垂静脉血0.5 mL。获得标本后,即刻离心10 min,分 离血清备用。
1.6 实验资料的统计学处理所有数据均以x±s表示,经SPSS13.0统计软件处理,显著性水平取P
2 结 果
2.1 大负荷训练后指标的测试结果
2.1.1 免疫球蛋白
大负荷训练后,血清IgA、IgG、IgM均呈下降趋势,其中IgA、IgM与赛前值相比有显著性差 异(P
2.1.2 睾酮、皮质醇在整个观察期内,T、C和T/C的值在大负荷 训练前后均有明显差异(P
2.2 大负荷训练前后免疫系统与睾酮、皮质醇之间的关系分析 大负荷训练前IgA、IgM与T/C显著正相关(如图1、图2),但大负荷训练后免疫系统与T /C无显著相关性。
3 分析与讨论
3.1 免疫系统的变化 免疫球蛋白是B细胞在抗原刺激下活化增殖并分化为成熟的浆细胞所分泌的具有抗体活性的 糖蛋白分子,除直接对抗相应的病原微生物和毒素外,还能诱发其他各种功能,如补体活化 、吞噬作用等。免疫球蛋白是主要的体液免疫物质成分,它的增高、降低与疲劳、疾病和营 养状况都有一定的关系。
一般认为,运动能提高机体的免疫能力。但运动对免疫球蛋白的影响,各种报道的结论并不 一致。许多研究表明,低强度的运动有益于免疫机能的提高和改善,但高强度的运动则会引 起免疫机能的损害和降低。在运动对免疫球蛋白影响研究中,Verde[3]等研究表明 ,大强度 运动后,血清IgA、IgM大幅减少;Gleeson[4]在12周训练期间对优秀游泳运动员的 组织免疫 、体液免疫分布进行了研究,他认为在训练后唾液IgA、IgM有很多下降,IgG没有显著变化 ;Mgcknnon[5]对14名游泳运动员的免疫系统进行跟踪研究发现,过度训练之后运 动员唾液 IgA浓度显著降低。Nieman[6]等研究表明,剧烈运动无论是短时间最大强度,还是 长时间最 大强度,均能使免疫球蛋白发生显著变化。张达[7]则认为,急性大负荷训练后即 刻进行测 试,IgG、IgA值均有明显的下降,并有显著性差异,IgM有所下降,但是不显著。在本实验 中,大鼠在大负荷训练后,免疫球蛋白IgG和IgA、IgM都呈现出了随着训练负荷的增加而下 降的特点。分析认为,之所以IgM、IgG、IgA运动后均下降,是剧烈运动使机体内包括蛋白 质在内的能源物质大量消耗,而作为存在于血液中的免疫球蛋白,属于蛋白质的一种。其中 IgA、IgM显著下降,而IgG则没有显著变化。这一结果与Gleeson的观点基本一致,与张达报 道则存在一定差距,同时IgA、IgM的变化与Verde等人的文献报道相一致。IgG的下降并不显 著,表明大运动量训练并没有对IgG造成显著影响。提示大负荷训练可以造成免疫球蛋白IgA 、IgM的减少,使免疫功能下降。
3.2 睾酮、皮质醇的变化 T是体内主要的促合成代谢激素之一,它除了维持雄性和副性特征外,可促进蛋白质 合成,使肌肉壮大,刺激红细胞生成,增加免疫能力和抗感染能力,维持雄性攻击意识, T、C都是目前机能评定中应用成熟的敏感指标。C是肾上腺皮质分泌的异化激素,它能抑制 蛋白质的分解代谢,运动后应尽快降至基础值范围,以免能源过度消耗[8]。因此 ,运动后 恢复期,C水平持续较高,是身体机能状态下降的表现[9]。本研究中,C于大运动 量训练后显著升高(P
3.3 不同训练周期后免疫系统与各血液生化指标的关系 免疫系统不仅是一个自主防御系统,同时也是机体唯一能感受细菌、病毒、肿瘤和其他抗原 物质的感觉器官,而中枢和外周神经系统却感觉不到这种刺激。免疫细胞对这些抗原物质的 刺激识别后,即以肽类激素和细胞因子的形式,传递信息到神经内分泌系统,进行整体性调 控[10],而内分泌系统则通过自身分泌激素和接受神经调节信息两方面,对免疫系 统进行调控,以确保在各种应激下各大系统之间的协调统一和内环境的相对稳定。
在运动训练监控中,T/C比值可用来反映体内合成代谢和分解代谢的平衡状态,是目前较公 认的评定和监测过度训练、消除疲劳状况的灵敏指标。大负荷训练之前,T/C与IgA、IgM高 度正相关(图1、图2);大负荷训练之后,T/C与各免疫指标均无显著相关性。分析认为, 机体在长期的剧烈运动应激下,神经内分泌系统对免疫系统的功能抑制太深,免疫系统只能 通过白细胞介素等信息分子对下丘脑―垂体―肾上腺轴进行反调控,机体处于免疫力下降的 机能下降期,大负荷训练前中等运动量应激则使免疫系统和内分泌系统充分发挥了互调作用 ,有效地维持了机体内环境的平衡稳定,有助于机体尽快恢复。因此,在大负荷训练前,T/ C比值不仅是过度训练、疲劳状况的检测指标,而且也是免疫系统功能的评价指标。
对于血清睾酮和皮质醇与免疫系统和功能之间的关系以及在运动中的变化尽管目前很少深入 进行研究,但已有学者注意到两者之间的关系。匡晶[11]等学者在研究摔跤运动员 冬训大负 荷训练期间若干生化及免疫指标的监测时发现,冬训大负荷训练期摔跤运动员免疫功能显著 下降,是与皮质醇处于较高水平同时存在,但他认为二者之间是否存在必然的联系还有待于 进一步证实。本实验通过研究验证两者之间的关系,认为两者之间的变化存在一定的必然联 系。因此T/C比值可以在大运动量训练周期前或中等负荷训练后作为免疫系统功能的评价指 标。
4 小 结
从各指标的变化规律来看,大运动量训练周期前或中等负荷训练后,T/C比值能够反映出机 体的免疫水平,因此,可用T/C比值作为机体免疫水平的衡量指标。但大负荷训练之后,T/C 比值无法再反映机体的免疫水平,则必须测定免疫指标来评定免疫水平。
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