NK细胞是先天性免疫的重要组成部分,它在宿主的防御体系中发挥广泛作用,尤其是在肿瘤免疫中发挥着重要作用。静止的NK细胞存在于血液中,但被细胞因子激活后,能渗入被病原体和肿瘤细胞浸润的组织中。
运动对NK细胞活性的影响非常明显,即使一次性运动也可以对NK细胞活性产生影响。Kishiko等 研究发现,一次性运动就可以增加长期不运动的老年妇女NK细胞活性。但该研究同时发现,一次性运动对于长期运动的老年妇女NK细胞活性影响不大,因而运动对NK细胞活性的影响还与运动强度和运动形式有关。
大强度、无氧运动会导致NK细胞活性降低。刘丽萍 在研究柔道运动员训练周期中不同训练内容对机体免疫功能和有关生化指标的影响时发现,较大的运动量和运动强度对机体的免疫系统产生了抑制作用,使NK细胞活性下降,T细胞总数及其亚群阳性率下降。
有氧运动能够增加NK细胞活性。Crist 报道,进行16个星期有氧运动的老年妇女,其外周血NK细胞活性的安静正常值比相应年龄的非训练安静对照组高出33%,这说明有氧训练能提高老年人NK细胞活性。
长期中小强度的运动能够引起NK细胞活性的改变。有研究表明 ,即使小运动量运动也能引起外周血中NK细胞活性增加。Nieman研究认为 ,从事适宜强度运动的人患上呼吸道感染的危险性要小于那些不运动的人,而进行长时间大强度运动的人患上呼吸道感染的危险性又远大于平均水平。还有报道认为,运动对免疫系统的长期良性刺激有利于提高人体的免疫监视能力。王晓稼 报道,坚持两年以上冬泳者外周血NK细胞活性显著高于普通人;5年以上冬泳者NK细胞活性明显高于5年以下者。李志清报道 ,长期练习吴氏太极拳的8名老年男性(平均68.5岁),打一套拳后即刻(20分钟)NK细胞活性上升67.29%。打拳后2小时NK细胞指标值有相当程度的恢复。虽然练拳后即刻NK细胞活性增加,而练拳后2小时又有所恢复,长期坚持练拳必然会对免疫系统产生良好的适应刺激。
T淋巴细胞是机体免疫细胞中数量最多、用最重要的功能细胞,在机体特异性免疫过程中,T细胞功能活性的变化既能影响其它免疫细胞活性,同时又能反映机体特异性免疫系统的机能状态。人们常根据T细胞功能活性的变化评价机体的细胞免疫功能。T细胞还包括许多形态上相似而功能不同的亚群,各亚群的细胞既有各自的特点,又相互合作,共同完成免疫应答并参与免疫调节作用。其中T细胞亚群就是一个大的细胞群体, 和 是T淋巴细胞功能相异的两个亚群, 主要发挥辅助和诱导作用, 主要发挥杀伤和抑制作用。但是近年来随着对T淋巴细胞基础免疫学研究的深入,发现T淋巴细胞的功能与表面标志并无特异的对应关系,因此 比值的变化显得比单项 细胞变化更具有意义。在机体内 细胞与 细胞的比率反映了免疫平衡状况,两亚群比例失调就会产生机体免疫功能失常,因此,只有 的值处在一个合适的范围,机体才能产生适度的免疫应答,以便既清除异物抗原,又不损伤机体自身组织。随年龄增长,人体免疫力也不断下降。有研究表明,淋巴细胞绝对数随年龄增长而降低,60岁以上平均数为2043 / mm 3 ,60岁以下则为1659 /mm 3 ,其中主要是T淋巴细胞数降低。
运动对T淋巴细胞的数量和功能都会产生影响,从而改变机体的免疫机能,增强或降低机体对感染和肿瘤的抵抗力。但由于实验对象、运动方式、强度、时间以及研究方法的不同,导致结果迥异。
Cameron 等人观察了不同程度的运动对T细胞亚群的影响,发现无氧酵解代谢途径和ATP - ADP磷酸肌酸代谢途径功能的运动都会使 比值下降,而有氧运动后其比值没有明显改变。另有人 观察到8周无氧训练后 细胞减少, 细胞显著升高,淋巴细胞总数无明显变化。而经过适度强度运动3周后, 细胞比例下降, 细胞免疫促进作用相应提高。研究结果表明,适度运动强度运动一段时间后, 比值升高。而经过一段时间大强度运动训练后, 比值下降。此研究说明适度运动与大强度运动相比,可以增加人体免疫力。
血液脂质包括总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL),下面分别综述运动对它们的影响。
胆固醇是机体组织细胞重要的组成部分,同时也是合成胆汁酸、激素的前体,其在机体中起着极为重要的作用。近年来越来越多的研究关注于运动与胆固醇的关系。
急性运动对血浆胆固醇含量的变化报道不一。Brain 报道,在力量训练的过程中,大运动量后血浆总胆固醇含量明显降低,而小运动量后无任何变化,表明力量训练对胆固醇的影响与所完成的运动量有关。Davis 等研究急性运动对运动员血脂的影响得出结论:经常参加体育活动男子来说,低于90min的急性运动不会引起血浆总胆固醇含量的变化。
相反,长期耐力运动对TC影响的报道较多。一般认为长期有规律的耐力训练可使血浆TC保持较低的水平。James等对终生滑雪运动员的血浆脂质和脂蛋白进行研究,具有明显降低的血浆TC水平。Grandjean 等研究显示,在女子中经6个月的训练,血浆胆固醇水平明显降低(P < 0.001)。Kist 等也得到同样的结果。不同的运动时间对血浆中胆固醇的降低效果不同,Abert等研究发现 ,对Wistar大鼠的研究中,发现每天运动20min组和每天运动60min组血浆胆固醇分别比对照组降低了8%和24%。Randllos 等对肥胖非裔美国人,经过3个月的饮食控制和运动后,TC下降了7%。在艾滋病患者中,有氧运动对血脂也有明显的改善作用;ThoniGJ等 研究发现,在血脂代谢紊乱的艾滋病病毒携带者中,经过4个月的训练后,TC降低了23%,并且同时发现,降低的幅度与基浓度有关。TokmarkidisSP等[ 68 ]在冠心病病人的研究中证明,经过力量和有氧运动联合训练8个月后,TC降低了9.4%,而停训3个月后,TC又增加了3.7%。马国栋等在研究有氧运动对饮食性高脂血症小鼠血脂改善效果后,得出结论认为有氧运动可以降低因高脂饮食导致的甘油三脂、胆固醇及低密度脂蛋白的浓度。但是也有许多不同的研究结果。高洪、刘伟长 对经常进行健身长跑的中老年人血脂代谢进行了研究,结果发现长跑组血浆TC与对照组无显著性差异。Tolfrey 等也报道,青春期前期的小孩,经12周,每周5次,每次30min的运动之后,血浆TC无任何变化。
总之,运动对血浆TC影响的研究结果表明:一次性的急性运动对血浆TC的浓度影响不大,而长期的体育锻炼或运动往往引起血浆TC的降低,且不同运动方式如有氧运动、不同运动时间会影响血浆TC的浓度。研究结果证实坚持长期的相对长时间的有氧运动对降低血浆TC具有积极意义。大量的研究认为,中等强度、有氧运动可以有效改善血脂代谢紊乱。
甘油三脂主要存在于乳糜微粒和极低密度脂蛋白中,在体内既可以从食物中吸收又可以在肝内合成。肝脏摄取的脂肪酸可以被氧化也可以被脂化,肝脏中氧化脂肪酸是很有限的,而被酯化的量相对来说要大的多。肝脏内合成的TG以极低密度脂蛋白(VLDL)的形式运至肝外。脂肪是耐力性运动的主要供能物质。在中低强度耐力性运动时机体大量利用脂肪酸参与供能,这是因为训练引起骨骼肌毛细血管通透性适应性增加,毛细血管内皮细胞的表面积增加,而内皮细胞内的脂蛋白脂肪酶活性提高,脂蛋白脂肪酶活性的提高促进了血浆TG分解,从而使肌肉等组织对脂肪酸的利用提高。
不同运动对血浆甘油三脂的影响不同。急性运动对血浆TG的影响报道不一。Brain研究报道 一次性大运动量训练24h之后,TG显著降低。Hughes等 认为运动对血浆TG的影响与运动强度、运动量以及运动时间有关,相对较高强度的运动使TG水平下降且保持较长时间。TeraoT等报道 ,经高脂膳食诱导的脂肪肝大鼠,分别在20℃和30℃的水温下每周运动5次,运动6周后,结果显示:两组TG水平都有显著下降,但20℃水温条件下降低幅度更大,说明运动环境的不同对TG也会产生不同的影响效果。EisenmannJC 横向研究表明,年轻运动员的血浆TG水平显著低于对照组;但纵向研究表明随着年龄的增长,TG的水平升高。TokmakidisSP等实验证明[ 68 ],冠心病病人经过力量和有氧运动联合训练8个月后,TG降低了18.6%,而停训3个月后,TG又增加了16.1% BruceCR等研究发现,II型糖尿病患者,经过8周,每周次训练后,骨骼肌中TG水平显著降低。ThoniGJ 等报道在血脂代谢紊乱的艾滋病病毒携带者中,经过4个月的训练后,TG降低了43%,并且同时发现,降低的幅度与基浓度有关。血浆中的TG水平的降低可能是由于内源性合成下降循环清除率升高或两者之间共同作用的结果。
对于当前运动对血浆TG的影响的研究趋向于长时间的中低强度耐力运动可以降低血浆TG水平,体育锻炼通过提高脂蛋白脂肪酶的活性,从而促进血浆TG的水解,加速了骨骼肌等组织对脂肪酸的利用,进而促使TG从肝脏中运出。因此,中低强度的耐力运动有利于血浆TG的降低和肝脏TG的转运,对预防和治疗脂肪肝具有积极的作用。
HDL在体内合成有三条途径:①直接由肝脏和小肠合成;②由富含甘油三脂的蛋白质即VLDL和乳糜微粒发生脂溶衍生而来;③由周围淋巴中存在的磷脂双层结构分解衍生而来。HDL主要包含HDL2和HDL3两个亚类。HDL2比HDL3含更多的胆固醇,密度较低,两者都包含有脂蛋白A -1。血脂异常是动脉粥样硬化的一个重要危险因素。大量的流行病学研究和临床资料显示,血浆高密度脂蛋白胆固醇(HDL - c)水平与动脉粥样硬化(AS)的发生呈显著负相关,血浆HDL - c水平每升高0.03mmol / L,冠心病的危险性即降低2%~ 3%。基础研究发现,虽然HDL的抗动脉粥样硬化作用可涉及多种机制,如减轻脂蛋白的氧化等,但其最主要的作用机制在于参与胆固醇的逆向转运(RCT)过程,即将动脉壁中多余的胆固醇直接或间接转运给肝组织,经相应的受体途径进行分解代谢。HDL在接受外周组织胆固醇并参与RCT的同时经历了自身颗粒的成熟过程。RCT促进外周组织和细胞内胆固醇的清除,维持细胞内胆固醇的稳定,降低血浆胆固醇水平,有利于延缓动脉粥样硬化的发生和发展。HDL在接受外周组织胆固醇并参与RCT的同时经历了自身颗粒的成熟过程。RCT促进外周组织和细胞内胆固醇的清除,维持细胞内胆固醇的稳定,降低血浆胆固醇水平,有利于延缓动脉粥样硬化的发生和发展。傅强等研究证实[ 74 ],经氧化修饰的HDL - c运转细胞内胆固醇的速率比天然的HDL - c大大降低,这也说明HDL在逆运转中具有重要的作用。
大多数实验显示,运动可以使血浆HDL - c水平升高,尤其是耐力运动。耐力项目的运动员其HDL - c水平显著高于非运动员,非运动员经耐力训练之后,HDL - c水平比训练前有显著升高。RandallOS 等对肥胖非裔美国人,经过三个月的饮食控制和运动后,HDL - c升高了5%。TokmarkidisSP 等实验证明,冠心病病人经过力量和有氧运动联合训练8个月后,HDL - c,apo - A1分别增加了5.2%和11.2%,而停训3个月后,HDL - c,apo - A1又分别降低了3.6%和5.5%,说明运动对HDL - c的影响效果并不能长期保持下去,所以运动要长期坚持。Gasser等 研究显示,不同的有氧运动强度对HDL - c的影响是相同的。HDL - c对运动的敏感性可能还存在着性别差异。Xiao - RongXi等 以年轻大学生为受试对象,经过十二周有氧运动后,在男性中,血浆HDL - c水平显著升高,而在女大学生中,未见显著性差异。因此,有氧运动是引起HDL - c升高的最为重要的因素,也是降低血浆胆固醇的主要因素之一。
总之,虽然运动导致HDL - c的升高,从而使AS发生率显著降低的确切机制还不是十分清晰,但运动促进胆固醇的逆相转运增加,从而使AS的发生率显著降低已经被许多研究和实践所证实。原因:①运动导致了apoA1的基因表达的增加,从而使HDL浓度的升高,结合胆固醇能力的增加;②运动导致了新生HDL中LCAT酶活性增加,从而使肝外胆固醇更易与HDL的卵磷脂结合为胆固醇酯,形成成熟球形HDL;③运动使CEPT的活性加强,促进了胆固醇酯从HDL转运至含有ApoB并富含甘油三酯的脂蛋白,经LDLB / E受体或LDL受体相关蛋白(LRP)被吸收入肝,进入肝脏代谢;④运动引起肝细胞表面存在高密度脂蛋白受体- SR - BI敏感性增加,促进了HDL中的胆固醇酯选择性的被摄取进入肝脏;⑤运动使得肝脏中对胆固醇的降解能力增加,通过胆汁酸的形式排出加强。
LDL - c是血浆中含量最多的一种载脂蛋白,其胆固醇的含量在一半以上,血浆中胆固醇约65%是在其内。许多实验都证实,LDL - c与心血管疾病的发生有密切关系,随其浓度的增加,而成递增关系。
运动对LDL - c的影响,目前一般有两种看法:1)运动后血清LDL - c的浓度降低;BoydenTW 等结果显示:46例绝经前妇女经5个月的抗阻训练后,LDL - c降低了0.36mmol / L,与对照组相比有显著性差异;Goodyear 等报道,马拉松长跑运动员LDL - c明显降低,且持续数日;潘志军 的研究也证实成年经过有氧运动训练的大鼠血清LDL - c显著低于对照组;RandallOS 等在肥胖非裔美国人中研究发现,经过3个月的饮食控制和运动后,LDL - c下降了11%,不同的运动形式和强度对血中LDL - c有不同的影响;EisenmannJC横向研究表明,年轻运动员的血浆LDL - c水平显著低于对照组。大量的研究结果表明从事耐力项目的运动员,如长跑、马拉松、游泳等,比力量型运动员含有较低浓度的LDL - c也说明了此问题。2)运动后LDL - c无明显改变;WoodPD 等指出,运动与膳食疗法相似,可有效改变脂蛋白的浓度,但对LDL - c无显著影响。Motoyama等研究老年人在经过长时间的耐力性运动后,发现LDL - c无变化。
虽然运动对LDL - c的影响报道不一,但总的趋势是运动可以引起血清LDL - c的下降或具有下降的趋势,从而促进外周组织和血管中胆固醇的代谢,减少胆固醇在血管壁上的沉积,降低AS和CHD的发生和发展。
运动对血浆脂质水平的影响是一个复杂的过程,由于不同的实验所采用的方法、受试者、个体差异、以及仪器等的不同,所以研究结果不尽相同,但多数学者普遍认为运动有益于血脂的改善。运动,尤其是有氧运动对血脂代谢的影响是通过降低血浆中TC、TG水平,促进TG的转运和降解,并且运动可能通过导致胆固醇逆向转运能力的增加,引起血液中HDL - c的升高和LDL - c的降低,使HDL - C / LDL - c比值升高,有利于外周胆固醇向肝脏中的转运和降解,从而促进了机体血脂代谢的改善,缓解心脑血管疾病的发生和发展。
血液中的主要成分为血细胞,主要 的血细胞有三种,即红细胞、白细胞和血小板。每种血细胞都有其专门的生理功能。红细胞的主要成分是血红蛋白,占红细胞重量的97%。血红蛋白的正常值为每100毫升血液中含有12克以上。红细胞依靠血红蛋白运送氧和二氧化碳。白细胞有五种不同的形态,即中性粒细胞、淋巴细胞、淋巴细胞、单核细胞和数量极少的嗜酸性、嗜碱性粒细胞。所有的白细胞的共同功能是消灭病菌、异物、病毒等,淋巴细胞还与人体的抵抗力有关。血小板也叫血栓细胞,主要生理功能是止血与凝血作用。
适度运动的影响主要是运动增加血细胞的载氧能力,提高机体的免疫力,减少血液粘稠度。朱旦等通过对重竞技运动员赛前集训中血液、生化等指标的动态监测,认为血液中的红细胞计数、红细胞压积及血红蛋白量三项指标可以客观反映运动员血液的携氧能力和蛋白质营养状况的指标,一般来说该三项指标越高越好,说明运动员的携氧能力与蛋白质营养状况越好,有助于增强代谢过程和提高运动水平。但血红蛋白量与红细胞压积和血液的粘稠度呈正相关,如果两者增加过多不利于血液循环,因此不能认为越高越好,应有一个适宜的数值。黄圆等 研究认为,运动一方面可加快红细胞衰老,使红细胞破坏增多,另一方面可刺激骨髓血红细胞增生活跃。从运动对红细胞生成与破坏两方面的影响来看,运动增加了红细胞的更新。包大朋等 [1] 研究认为,75% VO 2 max强度有氧运动可使血管内红细胞聚集性增加,压积增高,红细胞失去正常形态,变形能力下降,血氧饱和度下降,可能导致微循环障碍、毛细血管血流速度减慢、供血供氧不足、血液与组织细胞间的物质交换障碍等因素,进而影响人体能量的供给,降低有氧运动能力。
[1] 〕包大鹏.75% VO 2 max强度有氧运动对红细胞形态及功能的影响[J].沈阳体育学院学报,2004,23 (3):336 ~ 338