冰雪項目運(yùn)動員免疫機(jī)能抑制與營養(yǎng)干預(yù)研究綜述

李曉琳

在寒冷的氣候條件下訓(xùn)練是冰雪項目運(yùn)動員無法回避的現(xiàn)實，低溫對訓(xùn)練和比賽是一個不利的因素，人體長期處于低溫狀態(tài)下會引起機(jī)體免疫系統(tǒng)機(jī)能下降。大量國內(nèi)外研究表明，長期大強(qiáng)度訓(xùn)練也會導(dǎo)致機(jī)體免疫功能降低，對冰雪項目運(yùn)動員訓(xùn)練與比賽造成嚴(yán)重干擾，還會損害運(yùn)動員身體健康，因此，采取有效方法進(jìn)行預(yù)防與干預(yù)是非常必要的。而且，冰雪運(yùn)動員經(jīng)常移動，不固定于一處訓(xùn)練，也不易獲得適當(dāng)而平衡的膳食。數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)外冰上運(yùn)動員的膳食營養(yǎng)均存在碳水化合物的能量比過低，而脂肪供能量過高的營養(yǎng)不均衡問題。國內(nèi)有關(guān)冰雪運(yùn)動員營養(yǎng)調(diào)查表明，部分冰雪運(yùn)動員膳食結(jié)構(gòu)不平衡，影響競技能力發(fā)揮［2］。因此，通過合理營養(yǎng)方法干預(yù)，是調(diào)節(jié)冰雪項目運(yùn)動員免疫機(jī)能重要的手段之一。本文以文獻(xiàn)資料法對冰雪項目運(yùn)動員免疫機(jī)能抑制機(jī)制與營養(yǎng)干預(yù)手段進(jìn)行了研究綜述。希望給冰雪項目運(yùn)動員安排科學(xué)合理的訓(xùn)練，進(jìn)而有效提高運(yùn)動成績提供詳實的理論依據(jù)。

1 低溫大強(qiáng)度運(yùn)動對機(jī)體免疫機(jī)能的影響

1.1 低溫對機(jī)體免疫機(jī)能的影響

免疫系統(tǒng)對寒冷刺激的反應(yīng)非常復(fù)雜，它受著寒冷刺激的時間、強(qiáng)度、動物的種系及其生存方式等多種因素的影響。對于人體而言，突然、強(qiáng)烈的寒冷氣象因素和進(jìn)入特殊寒冷環(huán)境，無疑使機(jī)體產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，由于產(chǎn)熱和保溫的需要可導(dǎo)致交感—腎上腺髓質(zhì)的興奮以及腎上腺糖皮質(zhì)激素的大量分泌。人體長期處于低溫狀態(tài)下會引起機(jī)體免疫系統(tǒng)機(jī)能下降。尹旭輝等［2－3］報道了寒冷適應(yīng)過程中正常人體免疫功能的調(diào)節(jié)作用。結(jié)果表明，寒冷環(huán)境對人的NK活性、IL－2產(chǎn)生能力、mIL－2R表達(dá)水平有一定抑制作用，暴寒10天仍明顯低于正常。李文學(xué)等觀察到寒冷應(yīng)激大鼠脾臟、胸腺重量減輕，胸腺出現(xiàn)急性病理性萎縮，胸腺組織環(huán)腺苷酸(CAMP)含量升高，CAMP/環(huán)鳥普酸(CGMP)比值亦升高［4］。

1.2 大強(qiáng)度運(yùn)動對機(jī)體免疫機(jī)能的影響

許多國內(nèi)外研究文獻(xiàn)表明，大強(qiáng)度、長時間訓(xùn)練會引起機(jī)體免疫機(jī)能產(chǎn)生抑制。有學(xué)者研究表明若以高于75%VO2max強(qiáng)度訓(xùn)練后，外周血中性粒細(xì)胞表現(xiàn)為升高，并持續(xù)2～4h。淋巴細(xì)胞濃度在運(yùn)動過程中升高，但在恢復(fù)期逐漸下降，在運(yùn)動后2～4h抑制最深，恢復(fù)期幾乎所有的淋巴細(xì)胞亞型均下降，包括CD4+、CD8+、T細(xì)胞、CD19+、B 細(xì)胞、CD16+和 CD56+、NK 細(xì)胞［5］。Pedersen［6］等發(fā)現(xiàn)如運(yùn)動持續(xù)時間達(dá)1h，則運(yùn)動后2h淋巴細(xì)胞濃度下降，淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化功能低下，間歇2h后再運(yùn)動45min，免疫機(jī)能進(jìn)一步受抑制，第三次運(yùn)動30min后則表現(xiàn)為體外擴(kuò)增的LAK細(xì)胞活性的下降。這些研究提示，長時間高強(qiáng)度運(yùn)動會抑制免疫機(jī)能，如果在機(jī)體免疫系統(tǒng)機(jī)能尚末完全恢復(fù)正常時又重復(fù)下一周期高強(qiáng)度運(yùn)動，則會加深對它的抑制。矯瑋［7］等報道，大負(fù)荷訓(xùn)練后運(yùn)動員血清對淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化抑制率可達(dá)48%。

2 營養(yǎng)補(bǔ)劑與機(jī)體免疫

2.1 蛋白質(zhì)

寒冷條件下，蛋白質(zhì)代謝增加，尿中氮排出量增加。有研究表明，一周內(nèi)連續(xù)多次力竭訓(xùn)練，運(yùn)動員體內(nèi)的T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞對運(yùn)動等應(yīng)激反應(yīng)降低，免疫球蛋白分泌減少，對病毒或傳染病的易感性增加［8］。而許多報道顯示，補(bǔ)充蛋白質(zhì)可以適度提升機(jī)體免疫力。有報道顯示，運(yùn)動大鼠膳食中適量提高蛋白質(zhì)含量(20%～40%的蛋白質(zhì)含量的膳食)，8周后訓(xùn)練結(jié)束后，大鼠的脾細(xì)胞對ConA的反應(yīng)能力，肺泡巨噬吞噬功能以及血漿IL－1濃度均較運(yùn)動對照組明顯提高，由此說明運(yùn)動膳食中蛋白質(zhì)含量直接影響運(yùn)動過程中機(jī)體免疫系統(tǒng)的機(jī)能［9］。乳清蛋白富含谷氨酸等谷氨酰胺前體物質(zhì)，為糖原異生提供原料，維持谷氨酰胺水平，保護(hù)免疫細(xì)胞功能［10］。訓(xùn)練期間如果支鏈氨基酸(BCAA)供給不足會影響機(jī)體免疫功能或快速恢復(fù)的能力，運(yùn)動前和運(yùn)動中服用BCAA可以提高運(yùn)動能力和延緩疲勞，而乳清蛋白是BCAA重要的來源。精氨酸能防止胸腺的退化，補(bǔ)充精氨酸能增加胸腺的重量，促進(jìn)胸腺中淋巴細(xì)胞的增長。精氨酸還能刺激周圍血液中單核白細(xì)胞對抗原與細(xì)胞分裂的反應(yīng)，細(xì)胞培養(yǎng)尤其是免疫細(xì)胞的培養(yǎng)與精氨酸密切有關(guān)［11］。

2.2 糖

糖是機(jī)體最重要的能源物質(zhì)，無論在有氧還是無氧運(yùn)動中，其都是最主要的供能物質(zhì)。糖是淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞的重要能源。糖的供應(yīng)不僅直接影響白細(xì)胞的許多功能，并且通過影響兒茶酚胺、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素和可的松的循環(huán)濃度，間接影響淋巴系統(tǒng)。而且，在冬季耐力運(yùn)動中，初接觸寒冷環(huán)境，寒冷刺激肝糖原和肌糖原氧化分解，心肌、骨骼肌攝取利用血糖加速，但是糖原儲存量有限，如果持續(xù)下去，機(jī)體動用脂肪參加供能，同時，糖異生加強(qiáng)，參與代謝的一些酶活性下降。一般認(rèn)為，在寒冷條件下進(jìn)行耐力運(yùn)動，如果糖元儲備不足，很容易導(dǎo)致疲勞［12］。Hume等研究了葡萄糖對維持淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞功能的重要性，研究發(fā)現(xiàn)淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在體外對ConA引起的增殖反應(yīng)依賴于生理范圍以上的葡萄糖含量［13］。有研究表明在運(yùn)動中補(bǔ)糖可以緩解自由式滑雪空中技巧運(yùn)動員在寒冷的環(huán)境下長期訓(xùn)練引起的血糖下降，但神經(jīng)系統(tǒng)的疲勞未見明顯改善［14］。許多研究表明在寒冷環(huán)境下進(jìn)行耐力運(yùn)動，體內(nèi)糖原儲備不足是導(dǎo)致疲勞的重要原因，因此在冰雪運(yùn)動員適時適量補(bǔ)糖，對于維持機(jī)體血糖濃度、產(chǎn)熱供能具有重要作用。冰雪項目運(yùn)動員膳食中糖的攝入量應(yīng)占總能量的60%。運(yùn)動后2h補(bǔ)糖100g以及賽后進(jìn)食含高糖的膳食有利于糖原恢復(fù)和預(yù)防慢性糖原耗損。賽后4h應(yīng)進(jìn)食含高糖的膳食，賽前如時間許可，還可補(bǔ)充易消化的甜點(diǎn)［1］。

2.3 脂肪

在寒冷環(huán)境中，保持體溫尤為重要。脂肪具有著很好的維持體溫的作用，所以長期接觸冷環(huán)境的冰雪運(yùn)動員的膳食中可以保持適當(dāng)比例的脂肪。但是要注意脂肪攝入量不要過度，否則會導(dǎo)致營養(yǎng)不平衡等問題。同時，花樣滑冰等對體形要求較高的項目，應(yīng)限制脂肪的攝入量。黑龍江體育科學(xué)研究所的學(xué)者對4個項目91名冰雪運(yùn)動員研究發(fā)現(xiàn)，日能量攝入的32% ～47%來源于糖類，43% ～51%來自脂肪，存在糖類物質(zhì)攝入不足和脂肪物質(zhì)攝入偏多的膳食結(jié)構(gòu)不合理問題。建議應(yīng)將能源物質(zhì)比例控制在糖占總能量的60%，蛋白質(zhì)熱量為總能量的12% ～15%，脂肪小于等于30%［1］。

2.4 維生素和微量元素

寒冷環(huán)境中運(yùn)動訓(xùn)練也容易發(fā)生失水現(xiàn)象，在寒冷環(huán)境中的汗、尿排出量增加，相對應(yīng)的必然會引起礦物質(zhì)和維生素的流失增多。所以，應(yīng)適當(dāng)注意維生素和礦物質(zhì)的攝入。

2.4.1 維生素 寒冷運(yùn)動中物質(zhì)能量代謝增加，如果維生素攝入不足，將影響機(jī)體免疫力，進(jìn)而對運(yùn)動能力造成影響。研究表明［15－16］，維生素 E、維生素B12、維生素C對機(jī)體正常免疫功能是非常重要的，維生素E影響花生四烯酸的代謝和前列腺素(PGE)的功能。通過抑制前列腺素I和皮質(zhì)醇的生物合成，促進(jìn)體液、細(xì)胞免疫和細(xì)胞吞噬作用以及增高IL－I含量來增強(qiáng)機(jī)體的整體免疫機(jī)能。嚴(yán)重的維生素E缺乏將損害機(jī)體的細(xì)胞免疫功能和抗體的合成。葛鑫等［17］探討維生素E對大白鼠寒冷的保護(hù)作用，其采用放射免疫分析法測定不同低溫下大白鼠補(bǔ)充維生素E后血漿中環(huán)核苷酸含量，結(jié)果表明維生素E可通過影響暴露大白鼠體內(nèi)環(huán)核苷酸代謝，以促進(jìn)機(jī)體對寒冷的適應(yīng)，提高機(jī)體的耐寒力。

2.4.2 微量元素 鋅是胸腺嘧啶核苷酸激酶和DNA聚合酶的輔助因子，與巨噬細(xì)胞膜ATP酶，吞噬細(xì)胞中的NADH氧化酶等的活性有關(guān)。細(xì)胞內(nèi)的鋅濃度對巨噬細(xì)胞和嗜中性白細(xì)胞的活力起決定作用［18］。研究發(fā)現(xiàn)，讓跑步者補(bǔ)充鋅25mg/次，每天2次，6天后，可通過激活中性粒細(xì)胞和增大運(yùn)動引起的T淋巴細(xì)胞對PHA或ConA的增殖反應(yīng)的抑制效應(yīng)，抑制機(jī)體運(yùn)動過程中超氧自由基生成的增加［19］。

鐵也參與了許多免疫應(yīng)答過程。急性感染過程中，中性粒細(xì)胞內(nèi)乳鐵蛋白濃度降低，而血漿乳鐵蛋白水平升高。血液中的乳鐵蛋白主要來源于中性粒細(xì)胞。硒是谷胱甘肽過氧化物酶/還原酶的輔助因子，它對ROS的滅活具有重要的影響［20］。

2.5 中草藥

中草藥中，有許多藥食同源之品。這些草藥既可以提高機(jī)體免疫力與抗寒能力，正確使用無副作用，也不含興奮劑等違禁成分。運(yùn)動員應(yīng)該謹(jǐn)慎使用一些含有興奮性成分中藥的運(yùn)用，如感冒藥中麻黃堿，含有人絨毛膜促性腺激素的紫河車等。

2.5.1 補(bǔ)氣健脾中藥 靈芝是傳統(tǒng)中藥中的珍品，有“扶正固本”的作用，扶正就是扶助機(jī)體的正氣。靈芝多糖是其重要有效成分之一。Xia D［21］研究發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖可顯著促進(jìn)羊紅細(xì)胞(SRBC)誘導(dǎo)的小鼠空斑形成細(xì)胞(PFC)反應(yīng)。與3月齡相比，14月齡小鼠的PFC反應(yīng)降低58.1%;靈芝多糖 BN3A、BN3B、BN3C(5mg/kg，腹腔注射，3d)均可使降低的PFC反應(yīng)明顯恢復(fù)，顯示靈芝多糖可增強(qiáng)體液免疫反應(yīng)。

人參、黨參能顯著提高小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬指數(shù)［22］。有研究表明，加味四君子湯能增加健康小鼠脾臟NK細(xì)胞的活性［23］。補(bǔ)中益氣湯可提高脾虛模型小鼠NK細(xì)胞的活性，但對正常的小鼠無影響。王秋芳等［24］證明黃芪、蒲公英對免疫細(xì)胞有激活作用，黃芪有明顯增強(qiáng)亞適量植物血凝素、ConA和商陸素引起淋巴細(xì)胞增殖的功效。趙德峰等［25］對7名優(yōu)秀游泳男運(yùn)動員4周大負(fù)荷運(yùn)動訓(xùn)練期間，連續(xù)給予口服健脾益氣中藥復(fù)方。并分別在服用前后檢測IgG、IgM、IgA、血睪酮和皮質(zhì)醇等生理生化及免疫學(xué)指標(biāo)。結(jié)果與大負(fù)荷訓(xùn)練前相比，服用健脾益氣中藥4周后，IgM、IgA和血睪酮值水平顯著升高、C值顯著降低。

2.5.2 抗寒中藥 尹旭輝等［2－3］報道了紅景天、刺五加復(fù)方口服液對寒冷適應(yīng)過程中正常人體免疫功能的調(diào)節(jié)作用。結(jié)果表明，寒冷環(huán)境對人的NK活性、IL－2產(chǎn)生能力、mIL－2R表達(dá)水平有一定抑制作用，暴寒10天仍明顯低于正常。而紅景天、刺五加可以調(diào)節(jié)低溫條件下正常人體免疫功能，增強(qiáng)抗寒能力，加速冷適應(yīng)的建立。趙長鷹等［26］用金水六君煎(當(dāng)歸、熟地、半法夏、茯苓、陳皮、炙甘草等)進(jìn)行抗寒能力測試實驗，研究結(jié)果表明本方可以增強(qiáng)機(jī)體抗寒能力。

3 結(jié)語

低溫、大強(qiáng)度訓(xùn)練對于冰雪運(yùn)動員訓(xùn)練與運(yùn)動成績的提高具有一定的影響。而合理的營養(yǎng)調(diào)理是重要的干預(yù)手段。本文對近些年此領(lǐng)域的研究進(jìn)行了整理，在研究過程中發(fā)現(xiàn)，相對于其他夏季運(yùn)動項目，對于冰雪項目運(yùn)動員科學(xué)合理訓(xùn)練的研究較少，而合理營養(yǎng)對于冰雪運(yùn)動訓(xùn)練作用的研究則是更少，僅是個別散在研究，缺乏系統(tǒng)理論支撐。因此對于此領(lǐng)域的研究應(yīng)更加深入、系統(tǒng)，以便為冰雪項目運(yùn)動員科學(xué)合理訓(xùn)練、進(jìn)而有效提高運(yùn)動成績提供詳實的理論依據(jù)。

［1］ 曲綿域，于長隆.實用運(yùn)動醫(yī)學(xué)(第四版)［M］.北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社，2003.

［2］ 尹旭輝，楊成君，姜在福，等.紅景天對寒冷適應(yīng)過程中正常人體免疫功能的調(diào)節(jié)作用［J］.解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，1996，14(6):405 －408.

［3］ 尹旭輝，葉曉卉，楊曉臨，等.刺五加復(fù)方口服液對寒冷適應(yīng)過程中正常人體免疫功能的調(diào)節(jié)作用［J］.沈陽部隊醫(yī)藥，1996，9(6):497－499.

［4］ 李文學(xué)，等.環(huán)境寒冷對大白鼠胸腺環(huán)核普酸的影響［J］.中國病理生理雜志，1988(12):288.

［5］ D A McCarthy，M M Dale.The leucocytosis of exercise.A review and model［J］.Sports Med，1988(6):333－ 363.

［6］ B K Pedersen.Recovery of the immune system after exercise［J］.Acta Physiol Scand，1998(162):325－332.

［7］ 矯 瑋.劇烈運(yùn)動與訓(xùn)練誘發(fā)體內(nèi)產(chǎn)生免疫抑制蛋白初步研究［J］.體育科學(xué)，1998，18(3):75－78.

［8］ 金其貫，楊則宜.運(yùn)動與谷氨酰胺代謝的研究進(jìn)展［J］.中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志，2003，22(3):273－277.

［9］ Field CJ.Johnson I，Pratt VC.The immune modifying effects of amino acids on gut－associated lymphoid tissue［J］.Medicine and Science in Sports and Exercise，2000，32(7):377 －378.

［10］ 關(guān) 璐，李躍敏.乳清蛋白與運(yùn)動營養(yǎng)［J］.四川體育科學(xué)，2003(4):17－19.

［11］ 李振斌，曹海信，王惠敏.運(yùn)動和營養(yǎng)補(bǔ)劑與機(jī)體免疫功能的研究進(jìn)展［J］.四川體育科學(xué)，2006(3):54－58.

［12］ 于守祥.低溫營養(yǎng)問題［M］.北京:科學(xué)出版社，1991.

［13］ Hume DA Weidemann MJ.Role and regulation of glucose in prolife rating cell triton and immunity:lessons from the past and new insights into the future［J］.Am J Clin Nutr，1991:53.

［14］ 吳志海，衣雪潔，等.備戰(zhàn)第19屆冬奧會國家自由式滑雪空中技巧隊機(jī)能評定與營養(yǎng)補(bǔ)充的研究［J］.沈陽體育學(xué)院學(xué)報，2006(25):3.

［15］ Prasad JS.Effect of vitamin E supplementation on leukocyte Function［J］.Am J Clin Nutr，1980(33):606 －608.

［16］ Chandra RK.Nuydani SN，F(xiàn)ielding RA，et a.l Acute phase response in exercise H.Association between vitamin E.cytokines and muscle［J］.Am J Physiol，1991(260):R1235－1240.

［17］ 葛 鑫，宋志宏，錢明珍，等.維生素E對大白鼠寒冷保護(hù)作用的實驗觀察［J］.蚌埠醫(yī)學(xué)院學(xué)報，1997，(22)4:223 －224.

［18］ 王元慧，黃元汛.運(yùn)動營養(yǎng)與免疫［J］.安徽體育科技，2006，27(2):52 －55.

［19］ Singh A，F(xiàn)eilla ML，Deuster PA.Exerciseinduced changes in immune function:effects of zinc supplementation ［J］.J Appl Physiol，1994(76):2298－ 2303.

［20］ 曹 陽，包永明，安利佳.乳鐵蛋白研究現(xiàn)狀［J］.食品學(xué)，2002，23(12):132 －138.

［21］ Xia D.Effects of Ganoderma polysaccharides on immune function in mice［J］.J Beijing Med Univ，1989，21(6):553.

［22］ 故庭參.中藥的免疫藥理研究進(jìn)展［J］.中國獸醫(yī)雜志，1992，18(6):43 －45.

［23］ 陳 奇.中藥藥理學(xué)［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，1993.

［24］ 王秋芳，張淼濤，效 梅，等.中藥對隱性乳房炎奶牛細(xì)胞免疫功能的影響［J］.畜牧獸醫(yī)學(xué)報，2002，33(4):408 －411.

［25］ 趙德峰，錢風(fēng)雷，王 茹，等.健脾益氣中藥復(fù)方抗運(yùn)動性疲勞作用機(jī)制的研究［J］.遼寧中醫(yī)雜志，2012，39(1):64 －66.

［26］ 趙長鷹，沈英森，陳再智，等.金水六君煎對小白鼠負(fù)重游泳時間、常壓耐缺氧及抗寒能力的影響［J］.暨南大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，1997，18(2):35 －38.