运动与免疫

第五章免疫与运动第一节概述一、免疫系统（一）免疫的概念免疫是指是指机体对“自己”和“非已”的识别，并排除非已，以维持机体相对稳定的一种生理功能。（二）非特异性免疫与特异性免疫非特异性免疫特异性免疫获得性针对性先天性非针对性皮肤粘膜屏障，血脑屏障，抗菌物质、吞噬细胞等淋巴细胞、抗体皮肤免疫非特异性免疫纤毛免疫溶菌免疫吞噬特异性免疫个体在生活过程中，因受某种病原微生物感染或接种疫苗而获得的免疫称为获得性免疫。因这种免疫一般仅针对所感染的病原微生物或疫苗所能预防的疾病，故又称特异性免疫。基本特征：①特异性②多样性③记忆性④耐受性⑤自限性疫苗疫苗泛指所有用减毒或杀死的病原生物(细菌、病毒、立克次体)或其抗原性物质所制成，用于预防接种的生物制品。疫苗应具有免疫原性,但安全,无感染性,无毒,也不致癌等优点。灭活疫苗：选用免疫原性好的细菌、病毒、立克次体等，经人工培养，再用物理或化学方法将其杀灭制成疫苗。如甲肝疫苗。减毒活疫苗:人工筛选减毒或基本无毒的活微生物制成疫苗。如脊髓灰质炎、卡介苗等疫苗。类毒素：细胞外毒素经甲醛处理后失去毒性制成疫苗。如百白破疫苗。是由三种百日咳、白喉、破伤风混合疫苗。（一）免疫防御（immunedefense）是指机体防御和清除病原微生物或其它异物的功能。若此功能失调，会出现超敏反应（过敏），或免疫力低下，易受感染或免疫缺陷病。（二）免疫稳定(immunehomeostasis)是指机体清除损伤或衰老的细胞，以维护机体生理平衡的功能。若此功能失调，可导致自身免疫性疾病。（三）免疫监视(immunesurveillance)是指机体识别和清除体内出现的突变细胞，防止发生肿瘤的功能。若此功能失调，易患恶性肿瘤。二、免疫的功能三、免疫系统的组成（一）免疫器官1、中枢免疫器官：是免疫细胞发生、分化和成熟的场所2、外周免疫器官：是成熟免疫细胞定居和产生免疫应答的场所，也是滤过淋巴液的部位。免疫器官中枢外周胸腺脾脏骨髓淋巴结粘膜相关淋巴组织免疫细胞免疫分子淋巴细胞免疫球蛋白单核-巨噬细胞补体粒细胞细胞因子三、免疫系统的组成淋巴结脾脏骨髓胸腺中枢外周免疫器官（二）免疫细胞1、淋巴细胞T细胞主要介导细胞免疫B细胞介导体液免疫K细胞具有杀伤被抗体（IgG）覆盖的靶细胞NK细胞直接杀伤某些肿瘤细胞或病毒感染的细胞•T细胞分为：细胞免疫应答过程中起重要作用：细胞毒性T细胞(Tc)、迟发型T细胞（TD）。介导细胞免疫和体液免疫中起关键作用：辅助性T细胞(Th)2、单核-巨噬细胞:循环血内的单核细胞在血中停留，3-6天后进入组织和体腔内，转变为幼巨噬细胞，再成熟为巨噬细胞。具有吞噬、杀伤、抗原递呈以及分泌作用3、粒细胞:主要是中性粒细胞起免疫作用，占白细胞50-70%.吞噬过程：粒细胞向被吞噬细胞伸出伪足，将其包裹。血清中抗体和补体对细菌表面起调理作用，使其易黏附于粒细胞。随后粒细胞包裹吞噬物后，摄入胞质，形成吞噬泡。粒细胞胞质的溶酶体对吞噬物进行消化分解，起到杀菌作用。1.抗体抗体是机体在抗原物质刺激下，由B细胞产生的具有免疫功能、能与抗原特异性结合的免疫球蛋白。免疫球蛋白可分为IgG、IgA、IgM、IgE、IgD五类。IgG,它在抗感染中起到主力军的作用分泌型IgA是机体粘膜防御感染的主要物质IgM则在防止菌血症方面起重要作用抗体的作用：是使具有可溶性的抗原分子沉淀，或者激活某些巨噬细胞、淋巴细胞吞噬、杀死抗原。（三）免疫分子（三）免疫分子2、补体(C):是存在于正常人和动物血清与组织液中的与免疫有关的，并具有酶活性的蛋白质。可辅助和补充特异性抗体,介导免疫溶菌、溶血作用，故称为补体。补体的生物学效应有：①增强吞噬作用，增强吞噬细胞的趋化性；②增加血管的通透性；③中和病毒；④细胞溶解作用；⑤免疫反应的调节作用。3、细胞因子（三）免疫分子细胞因子分类淋巴因子：由淋巴细胞产生单核因子：由单核-巨噬细胞产生主要细胞因子：白细胞介素IL，B细胞刺激因子、淋巴毒素、肿瘤坏死因子TNF、干扰素IFN、集落刺激因子CSF和转移因子等。细胞因子的主要作用：机体在对“非己”物质进行免疫应答并加以排除的过程中，主要通过细胞因子在免疫细胞之间传递信息。四、免疫反应流式细胞仪流式细胞仪免疫反应：是指机体受抗原刺激后，体内免疫细胞识别抗原分子，活化、分化和效应的过程称作免疫应答，也称为免疫反应。免疫反应分类四、免疫反应细胞免疫体液免疫（一）体液免疫（HumoralImmunity）体液免疫主要指由B细胞介导的免疫反应。感应阶段增殖和分化阶段效应阶段体液免疫抗原吞噬细胞T细胞增殖分化效应B细胞记忆B细胞抗体发挥免疫效应感应阶段增殖、分化阶段效应阶段B细胞(处理)(呈递)(识别)分泌（二）细胞免疫（CellularImmunity）感应阶段增殖和分化阶段效应阶段细胞免疫通常是指由T细胞介导的免疫应答。抗原吞噬细胞T细胞增殖分化效应T细胞记忆T细胞产生淋巴因子与靶细胞结合发挥免疫效应发挥免疫效应细胞免疫感应阶段增殖、分化阶段效应阶段(处理)细胞、体液免疫的效应：（1）产生高效而短命的效应T、B细胞，由效应T细胞可直接杀伤抗原，或由效应B细胞分泌抗体清除抗原。（2）产生长寿的记忆T、B细胞，在血液和淋巴循环，随时“监察”，如有同样抗原再度入侵，立即发生二次反应加以消灭。第二节运动对免疫功能的影响一、适度运动与机体免疫1、适度运动对免疫细胞的影响实验表明，短时间中等强度运动NK细胞活性增加。适量运动能增加T、B细胞、NK细胞的数目和功能，如运动员休息状态下K细胞活性高于常人。林文韬等给受试者分别以25%、50%、75%最大吸氧量强度运动3分钟，发现T细胞数量上升。所以有人说运动能够预防癌症。实验表明，中等强度的运动可以提高中性粒细胞的功能。2、适度运动对免疫分子的影响适度运动可提高机体内抗体水平，改善免疫功能。如阿克木（Akim）报道，12个月中等强度训练后，机体内IgA水平显著升高，降低上呼吸道感染性，提高抗病能力。运动促使细胞因子分泌增多。3、结论：经常适量运动有利于提高机体免疫细胞的活力。但对获得性免疫功能影响不大二、过度训练和免疫抑制长时间高强度训练，淋巴细胞数下降，增殖能力及活性降低；抑制NK细胞等细胞的活性；如急性剧烈运动后NK细胞数量、功能均低下。大强较长时间运动时NK细数量和活性均会下降。过度训练会降低机体内的抗体IgG、IgA、IgM水平，其功能也受到影响，机体免疫功能下降。导致对疾病的的抵抗力削弱，上呼吸道感染的发生率增高。麦金农发现，运动员2小时高强度自行车后，IgA水平下降70%。剧烈运动促使细胞因子分泌增多。结论：长时间高强度运动会抑制免疫机能，即免疫机能下降。三、运动免疫理论•开窗理论认为，大强度急性运动时，由于淋巴细胞动员入血，运动过程中淋巴细胞数量急剧升高。运动后淋巴细胞浓度降低，增殖分化能力及活性降低，免疫球蛋白也受到影响，从而出现免疫低下期，此期可持续3～72小时不等，就好象机体的“窗户”未象平时那样呈关闭状态，而是打开的，故称这一免疫低下期为“开窗期”。•在这一过性免疫低下期中，多种病原体极易侵入人体，尤其是流行性感冒和上呼吸道感染等发生率急剧增加。（一）开窗理论（一）开窗理论（二）“J”型曲线模式尼曼（Niema,1994）提出,运动强度和数量与上呼吸道感染率之间的关系呈“J”字形曲线。以不运动者上呼吸道作平均值，经常适度运动者的免疫系统增强，感染疾病的易感性降低，患呼吸道感染的风险明显要低。经常大强度、大负荷训练者，NK细胞功能常暂时严重抑制，故患呼吸道感染的机率高得多（7～20倍）。四、运动性免疫抑制及其机制（一）运动性免疫抑制及其生理意义1、运动性免疫抑制指大负荷运动后由于过度负荷导致机体免疫功能下降的现象。2、运动性免疫抑制的生理意义在于机体的保护性抑制，保证训练后的恢复，是过度训练的警示信号。（二）运动性免疫抑制的机制1、神经-内分泌-免疫网络学说免疫细胞上具有多种神经内分泌激素的受体。运动时神经系统的活动，调控内分泌系统大量分泌激素，从而使免疫系统发生相应的改变，他们相互作用构成了完整的神经-内分泌-免疫系统网络。实现运动时机体对免疫系统的调控。过度运动产生大量免疫抑制激素，免疫细胞因受体饱和而表现为免疫抑制。免疫抑制激素：促肾上腺皮质激素、糖皮质激素、儿茶酚胺、雄激素等。适度运动可产生大量免疫增强激素。免疫增强激素：生长素、催乳素和内啡肽/脑啡肽等。2、“免疫抑制因子调节”学说免疫抑制蛋白也称免疫抑制因子、应激免疫抑制蛋白等，由垂体前叶合成，参与免疫机能的抑制性调控。矫玮（1998）等人首先发现剧烈运动可以使体内产生免疫抑制因子。3、自由基学说自由基通过攻击免疫细胞膜、DNA等途径，形成免疫损伤，造成免疫抑制。4、营养物质耗竭学说微量元素通过其参与重要酶的活性来调节免疫反应，如铁、锌、铜等缺乏时，机体的免疫功能下降，对疾病的易感性增加。糖原、谷氨酰胺都是免疫细胞重要的供能物质，超负荷的运动训练导致体内上述营养物质大量消耗，免疫反应出现紊乱、免疫细胞供能不足等，这些因素造成了免疫功能低下。5、心理应激心理应激降低机体对疾病的抵抗力、上呼吸道感染发病率增加。（三）运动性免疫抑制的调理1、营养调理补充糖:能源补充谷氨酰胺补充抗氧化物：服用抗氧化物维生素C、维生素E，胡萝卜素及乙酰半胱氨酸等来对抗自由基。补充微量元素：如硒、锌、铁、铜等保护细胞膜。2、中医药调理：扶正祛邪，调理阴阳。3、自我保护调理：心理和精神调理，食物调理，保持生活规律，保证充足睡眠，避免过度训练等。掌握免疫的基本概念和功能，免疫系统的组成和功能。掌握不同负荷运动对免疫功能的影响。了解免疫调节的有效措施。