營(yíng)養(yǎng)與運(yùn)動(dòng)員免疫健康的新進(jìn)展

賴(lài)曉紅 姚嘉為

（廣東體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510663）

運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)狀況會(huì)影響機(jī)體對(duì)感染源的易感性和應(yīng)激反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，大約一半的女運(yùn)動(dòng)員因?yàn)槟芰抗?yīng)不足，在重大賽事前患上呼吸道感染（URI）的風(fēng)險(xiǎn)增加了四到八倍。生態(tài)免疫學(xué)中包含了一種新的運(yùn)動(dòng)免疫學(xué)范式，該范式考慮了病原體和免疫系統(tǒng)之間有益的耐受性相互作用（“耐受性”是指對(duì)微生物的耐受能力）。這一新的理論視角為有針對(duì)性的耐受性營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑減輕運(yùn)動(dòng)員感染負(fù)擔(dān)的研究提供了一個(gè)框架。

1 營(yíng)養(yǎng)如何影響免疫力和感染

免疫系統(tǒng)清除病毒、細(xì)菌和其他病原體的能力被稱(chēng)為“抵抗力”，依賴(lài)于身體的充足能量供應(yīng)。生產(chǎn)免疫球蛋白、細(xì)胞因子和急性時(shí)相蛋白等蛋白質(zhì)也需要充足的氨基酸供應(yīng)。營(yíng)養(yǎng)不良影響免疫和感染率?？赡芡ㄟ^(guò)激活下丘腦-垂體-腎上腺軸和增加應(yīng)激激素來(lái)影響免疫力。微量營(yíng)養(yǎng)素在核苷酸和核酸合成（如鐵、鋅和鎂）以及限制組織損傷的抗氧化劑防御（如維生素C和E）中發(fā)揮重要作用。

2 運(yùn)動(dòng)員的感染是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。

URI（例如普通感冒）可能只會(huì)對(duì)普通人群造成不良感受；但是URI和其他感染（例如影響胃腸系統(tǒng)的感染）可能會(huì)限制高水平運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練和參加重要比賽的能力。在一項(xiàng)對(duì)322名奧運(yùn)選手進(jìn)行的為期3年的監(jiān)測(cè)研究中，約70%導(dǎo)致“time loss”（完全缺席）訓(xùn)練和比賽；其余的疾病導(dǎo)致“performance restriction”（例如，減少訓(xùn)練量和/或強(qiáng)度）。此外，在高水平運(yùn)動(dòng)員中，URI發(fā)生率與年訓(xùn)練量呈負(fù)相關(guān)，即“得病幾率越少，運(yùn)動(dòng)員正常訓(xùn)練時(shí)間就越多”。

人們普遍認(rèn)為，過(guò)度勞累可能會(huì)延長(zhǎng)持續(xù)感染的病程。在病毒感染期間或未完全康復(fù)前，過(guò)度勞累可能導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥，包括肌炎、橫紋肌溶解癥和肌包炎；后者可能引起急性心律失常，導(dǎo)致猝死。過(guò)度勞累和病毒感染（特別是引起URI的病毒）的組合增加了威脅生命的心肌心包炎的可能性。感染期間宿主介導(dǎo)的炎癥和免疫紊亂的必然結(jié)果可能會(huì)改變體溫調(diào)節(jié)和增加運(yùn)動(dòng)員發(fā)生中暑的風(fēng)險(xiǎn)。顯然，呼吸道和胃腸道感染給高水平運(yùn)動(dòng)員帶來(lái)了困擾；嚴(yán)重影響訓(xùn)練和比賽的正常安排，在某些情況下還會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的醫(yī)療并發(fā)癥。

早期運(yùn)動(dòng)免疫學(xué)理論的核心是：劇烈運(yùn)動(dòng)暫時(shí)降低免疫力，為URI和其他感染提供了一扇“打開(kāi)的窗口”。過(guò)度運(yùn)動(dòng)和長(zhǎng)期不良適應(yīng)（稱(chēng)為“過(guò)度訓(xùn)練”）也與神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)、免疫力下降和URI增加相關(guān)。在長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)期，先天免疫力和后天免疫力都會(huì)短暫下降，通常幅度在15-70%左右。然而，根據(jù)“開(kāi)窗”理論，這些急性劇烈運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)化訓(xùn)練引起的免疫力短暫變化是否足以增加URI的易感性，一段時(shí)間以來(lái)一直存在疑問(wèn)。

最近的研究證實(shí)了高水平運(yùn)動(dòng)員感染的主要因素有：季節(jié)氣候因素（普通感冒和流感季節(jié)）；高度心理壓力、焦慮和抑郁；睡眠不佳（每晚＜6小時(shí)）和長(zhǎng)途旅行。而在另一項(xiàng)對(duì)高水平越野滑雪者的研究發(fā)現(xiàn)，增加訓(xùn)練負(fù)荷導(dǎo)致的URI和胃腸道感染發(fā)生率的增加相對(duì)較小，感染發(fā)生率沒(méi)有變化。心理壓力、睡眠障礙和體力消耗都會(huì)通過(guò)激活下丘腦-垂體-腎上腺軸和交感神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)影響免疫力。

3 能量缺乏是否會(huì)降低運(yùn)動(dòng)員的免疫力并增加感染

關(guān)于能量缺乏對(duì)運(yùn)動(dòng)員健康的影響有很多爭(zhēng)論。有學(xué)者認(rèn)為能量供應(yīng)不足與高水平女運(yùn)動(dòng)員疾病癥狀的增加有關(guān)。也有研究證明神經(jīng)性厭食癥對(duì)感染有保護(hù)作用。影響免疫健康其他因素包括：精神健康不良，心理壓力，焦慮和抑郁等。正常成年人在兩年的時(shí)間里限制25%的卡路里攝入，可導(dǎo)致體重減輕10%，但不會(huì)降低體內(nèi)細(xì)胞介導(dǎo)的免疫或?qū)和B細(xì)胞介導(dǎo)的疫苗的抗體反應(yīng)；對(duì)臨床感染沒(méi)有影響，相反適度的熱量限制對(duì)炎癥有益。因此有觀點(diǎn)認(rèn)為在不充足營(yíng)養(yǎng)的情況下限制飲食有益健康，并延長(zhǎng)壽命。研究表明在運(yùn)動(dòng)和軍人群體中短期嚴(yán)重能量限制（48小時(shí)，～90%限制）和長(zhǎng)期中度能量限制（8周，～25%限制），免疫力只有細(xì)微的和短暫的變化，免疫調(diào)節(jié)激素皮質(zhì)醇沒(méi)有增加。還有研究顯示，在完全禁食狀態(tài)下，循環(huán)皮質(zhì)醇增加，但在不太嚴(yán)重的能量限制期間通常不會(huì)增加?？偠灾?，目前缺乏直接證據(jù)來(lái)支持這樣的觀點(diǎn)，即高水平女運(yùn)動(dòng)員嚴(yán)重能量缺乏會(huì)損害免疫力。

4 營(yíng)養(yǎng)與運(yùn)動(dòng)員免疫健康的理論新視角

Ayres和Schneider使用“抗藥性”和“耐受性”概念來(lái)更好地理解人類(lèi)與病原體相互作用。有效耐受的關(guān)鍵是免疫反應(yīng)的程度：過(guò)度旺盛的免疫反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致過(guò)度的組織損傷，不必要地將能量資源從重要功能分配出去；反之亦然，弱的免疫反應(yīng)會(huì)增加對(duì)病原體損傷的易感性。

活性氧在宿主抵御感染中發(fā)揮著重要作用，但免疫反應(yīng)過(guò)程中氧化應(yīng)激增加會(huì)導(dǎo)致附帶組織損傷，從而增加了感染過(guò)程中對(duì)抗氧化劑清除的需求。充分的免疫激活需要微生物相關(guān)分子模式（MAMPS）和來(lái)自受損組織的危險(xiǎn)信號(hào)的共同刺激。此外，MAMPS及其相關(guān)的模式識(shí)別受體在腸腺底部的定位限制了與非致病微生物的接觸；共同刺激和MAMPS的空間定位共同促進(jìn)了宿主對(duì)駐留在腸道中的互惠細(xì)菌的耐受。

這一新的理論視角更清楚地闡明營(yíng)養(yǎng)的作用，特別是在耐受性方面。當(dāng)然，缺乏正常免疫功能所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)降低免疫抵抗力，增加感染的易感性。營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑-耐受性營(yíng)養(yǎng)素可能會(huì)造成運(yùn)動(dòng)員的感染負(fù)擔(dān)，宿主-病原體相互作用中的抗藥性和耐受性模型：營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑的價(jià)值。左邊的深色陰影區(qū)域（帶實(shí)線的箭頭）顯示了免疫“抵抗力”的經(jīng)典觀點(diǎn)，免疫武器試圖通過(guò)減少病原體負(fù)擔(dān)來(lái)保護(hù)宿主，例如通過(guò)細(xì)胞介導(dǎo)的殺傷和釋放活性氧（ROS）。抵抗力弱會(huì)導(dǎo)致免疫缺陷，增加感染風(fēng)險(xiǎn)。相反，對(duì)病原體過(guò)度旺盛的免疫反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致組織損傷和從其他重要功能上浪費(fèi)能量資源。過(guò)強(qiáng)的免疫反應(yīng)與自身免疫和過(guò)敏有關(guān)。在這個(gè)簡(jiǎn)單的模型中，動(dòng)態(tài)平衡是通過(guò)平衡天平的效應(yīng)器和調(diào)節(jié)面來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這一經(jīng)典的免疫穩(wěn)態(tài)模型忽略了與病原體之間重要的耐受性相互作用。“耐受性”的概念，即對(duì)微生物的耐受能力，病原體通過(guò)顯示微生物相關(guān)分子模式（MAMPS）和刺激受損組織釋放危險(xiǎn)信號(hào)來(lái)影響免疫反應(yīng)的大小。這種模式的耐受性抑制了防御活動(dòng)，但將感染控制在非破壞性的水平。該模型還有助于解釋為什么具有耐受性作用的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑可以減輕其他健康運(yùn)動(dòng)員的感染負(fù)擔(dān)，使優(yōu)化抵抗力和耐受性之間維持微妙平衡。

通過(guò)這種新視角，可以清楚地看到營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑和運(yùn)動(dòng)員免疫健康研究所呈現(xiàn)的迄今為止相當(dāng)復(fù)雜的景象。例如，這個(gè)模型有助于解釋為什么具有耐受性作用的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑可以減輕其他健康人群的感染負(fù)擔(dān)。

4.1 免疫抵抗的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑

根據(jù)邏輯，支持營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑提高免疫抵抗力的研究主要來(lái)自對(duì)免疫力受損的人的研究。在過(guò)去25年左右的時(shí)間里，運(yùn)動(dòng)免疫學(xué)家積極研究營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑，以提高運(yùn)動(dòng)員的免疫抵抗力。運(yùn)動(dòng)免疫學(xué)家廣泛接受了運(yùn)動(dòng)員在高強(qiáng)度訓(xùn)練下免疫力受損的觀點(diǎn)，促使人們尋找營(yíng)養(yǎng)對(duì)策。

4.2 耐受性營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑：新的目標(biāo)

這種模式的耐受性抑制了防御活動(dòng)，但有效地將感染控制在非破壞性的水平；它還促進(jìn)了有益的腸道微生物群落的動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)。通過(guò)這個(gè)視角，很容易看出為什么涉及具有耐受性的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑的研究對(duì)減輕其他健康運(yùn)動(dòng)員的感染負(fù)擔(dān)產(chǎn)生了一些積極的效果。益生菌可能通過(guò)影響腸道微生物群落和共同的粘膜免疫系統(tǒng)而產(chǎn)生耐受性；維生素C的抗氧化作用和維生素D的抗炎作用可能提高耐受性，減輕感染期間過(guò)度的組織損傷。如前所述，鋅含片治療普通感冒的療效，雖然主要被認(rèn)為是減少病原體負(fù)擔(dān)（提高抵抗力），但也歸因于鋅的抗氧化和抗炎（耐受性）特性。

4.2.1 益生菌

益生菌是一種活的微生物，當(dāng)定期和適量地給藥時(shí)，被認(rèn)為通過(guò)調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌（微生物區(qū)系）和免疫力而對(duì)宿主的健康有益。益生菌聲稱(chēng)可以提高免疫力和抵抗感染，特別是呼吸道和胃腸道感染，其機(jī)制多種多樣，然而，到目前為止，這些機(jī)制還沒(méi)有被清楚地闡明。益生菌可以通過(guò)加強(qiáng)腸道屏障和與病原體競(jìng)爭(zhēng)附著到腸道上皮和獲得可用的營(yíng)養(yǎng)來(lái)提高免疫抵抗力。益生菌代謝產(chǎn)物（如乳酸）也能抑制腸道內(nèi)病原體的生長(zhǎng)。益生菌被認(rèn)為對(duì)腸道以外的免疫健康有重要的互惠互利作用；這些共生微生物群落和宿主免疫系統(tǒng)之間的相互作用是通過(guò)共同的粘膜免疫系統(tǒng)發(fā)生的。現(xiàn)在普遍認(rèn)為益生菌具有重要的抗炎“耐受性”作用，可以維持體內(nèi)平衡；例如，益生菌可以防止腸道內(nèi)無(wú)害的外來(lái)物質(zhì)引起不必要的炎癥反應(yīng)。

一項(xiàng)針對(duì)64名大學(xué)運(yùn)動(dòng)員的隨機(jī)安慰劑對(duì)照試驗(yàn)報(bào)告稱(chēng)，與安慰劑相比，每天服用干酪乳桿菌Shirota益生菌的運(yùn)動(dòng)員在為期4個(gè)月的冬季訓(xùn)練期內(nèi)URI的發(fā)生率較低；這項(xiàng)研究還報(bào)告了益生菌組唾液分泌型免疫球蛋白-A的更好維持。另一項(xiàng)研究的結(jié)論是，馬拉松跑步者（n=61）在馬拉松比賽前每天補(bǔ)充鼠李糖乳桿菌（與安慰劑n=58相比）3個(gè)月，會(huì)導(dǎo)致比賽后2周內(nèi)持續(xù)時(shí)間較短的胃腸道癥狀（1天比安慰劑2.3天）。最近的一項(xiàng)meta分析顯示，益生菌補(bǔ)充劑將URI的發(fā)生率降低了大約一半，URI持續(xù)時(shí)間縮短了大約2天，降低了抗生素處方率，并且只產(chǎn)生了很小的副作用。因此，運(yùn)動(dòng)員可能會(huì)考慮服用益生菌補(bǔ)充劑，特別是在URI風(fēng)險(xiǎn)增加的時(shí)期，例如在出國(guó)比賽前幾周和比賽期間。

4.2.2 維生素C

維生素C（抗壞血酸）是一種主要的水溶性抗氧化劑，能有效清除細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外液中的活性氧。在白細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)高濃度的維生素C，但在普通感冒期間，當(dāng)氧化應(yīng)激增加時(shí)，維生素C的水平會(huì)急劇下降。因此，補(bǔ)充維生素C通過(guò)減輕感染期間過(guò)度的組織損傷來(lái)提高耐受性是有充分的科學(xué)基礎(chǔ)的。對(duì)于在劇烈運(yùn)動(dòng)中經(jīng)歷氧化應(yīng)激增加的運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，預(yù)期降低URI的益處也有很充分的理由。

確定在URI發(fā)作后開(kāi)始補(bǔ)充維生素C是否具有治療效果因研究之間的方法學(xué)差異而變得復(fù)雜，一個(gè)不確定的領(lǐng)域是，定期服用大劑量維生素C補(bǔ)充劑（每天1微克）是否會(huì)削弱對(duì)耐力訓(xùn)練的一些適應(yīng)。一項(xiàng)研究的作者告誡在耐力訓(xùn)練期間不要補(bǔ)充高劑量的抗氧化劑，以避免削弱細(xì)胞適應(yīng)。然而，在營(yíng)養(yǎng)和運(yùn)動(dòng)員免疫健康新視角中，高劑量補(bǔ)充抗氧化劑是否會(huì)削弱訓(xùn)練適應(yīng)受到質(zhì)疑。由于補(bǔ)充維生素C（0.25-1.0微克/天）便宜、安全，并且可以預(yù)防劇烈運(yùn)動(dòng)量下的URI癥狀，運(yùn)動(dòng)員應(yīng)考慮在感染風(fēng)險(xiǎn)較高的時(shí)期補(bǔ)充維生素C，例如參加重要比賽的國(guó)外旅行期間。

4.2.3 維生素D

198 1年，英國(guó)學(xué)者R·埃德加·霍普·辛普森（R.Edgar Hope-Simpson）第一個(gè)假設(shè)呼吸道病毒感染（如流行性流感）具有與太陽(yáng)輻射密切相關(guān)的“季節(jié)性刺激”。這種“季節(jié)性刺激”的本質(zhì)仍未被發(fā)現(xiàn)，直到依賴(lài)陽(yáng)光的類(lèi)固醇維生素D的重要免疫調(diào)節(jié)作用得到充分認(rèn)識(shí)。維生素D的致耐受作用可防止T細(xì)胞激活后過(guò)度活躍的免疫反應(yīng)。人們對(duì)補(bǔ)充維生素D的好處越來(lái)越感興趣，因?yàn)檠芯繄?bào)告稱(chēng)，在冬季接受測(cè)試的所有運(yùn)動(dòng)員和軍事人員中，超過(guò)一半的人維生素D不足（循環(huán)25（OH）D＜50nmol/L），而皮膚陽(yáng)光中的紫外線B可以忽略不計(jì)。有力的證據(jù)支持避免維生素D缺乏（循環(huán)25（OH）D＜30nmol/L），以保持免疫力，減輕普通人群、運(yùn)動(dòng)員和軍人的URI負(fù)擔(dān)。最近的一項(xiàng)研究分析報(bào)告了口服維生素D補(bǔ)充劑對(duì)呼吸道感染的保護(hù)作用（優(yōu)勢(shì)比0.88）；特別是那些在基線水平缺乏維生素D的人（優(yōu)勢(shì)比0.30）和那些每天或每周服用維生素D的人，但在那些接受一劑或多劑大劑量維生素D的人中沒(méi)有。維生素D充足可以通過(guò)夏季安全的陽(yáng)光曝曬來(lái)實(shí)現(xiàn)，在維生素D不足的情況下，建議冬季每天補(bǔ)充1000個(gè)國(guó)際單位的維生素D3。

5 結(jié)語(yǔ)

本綜述為營(yíng)養(yǎng)如何影響運(yùn)動(dòng)員免疫健康提供了一個(gè)新的理論視角。提出了一個(gè)從生態(tài)免疫學(xué)中采用的范例，它包括免疫抵抗力（摧毀微生物的能力）和免疫耐受性（抑制免疫反應(yīng)并將感染控制在非破壞性水平的能力）。通過(guò)這個(gè)新的視角，突出了對(duì)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑的關(guān)注，這些營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑具有有益的耐受性，可以減輕其他健康運(yùn)動(dòng)員的感染負(fù)擔(dān)；包括益生菌、維生素C和維生素D等；還需要進(jìn)一步的研究來(lái)證明耐受性營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑減少運(yùn)動(dòng)員感染幾率的有效性；不會(huì)削弱訓(xùn)練適應(yīng)，也不會(huì)產(chǎn)生其他副作用。在考慮營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑時(shí)，運(yùn)動(dòng)員必須注重營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑的質(zhì)量，保證安全和效果。