汪　喆

(上海体育科学研究所,上海 200030)



儿茶酚胺类物质在女排运动员免疫系统机能调控中的作用

汪喆

(上海体育科学研究所,上海 200030)

通过对上海女排运动员尿儿茶酚胺类物质、《运动竞赛焦虑状态量表》得分、IgG、IgA、IgM和CD3、CD4、CD8值的测试,证实儿茶酚胺物质含量与女排运动员血浆免疫球蛋白含量和外周血T淋巴细胞亚群比例相关;通过补充Rg3等营养补剂的实验比较,调控儿茶酚胺类物质的分泌,保持免疫机能。

女排运动员；儿茶酚胺；免疫机能； 运动焦虑

Author’s addressShanghai Research Institute of Sports Science,Shanghai 200030,China

运动员的免疫系统功能与体能、机能状态密切相关。国内外已有大量文献报道,认为体育锻炼能够提高人体的抗病能力;但在运动训练实践中发现,大运动量训练后或大赛前焦虑等情况会导致一些运动员机体抵抗力下降,时常感染疾病,以至于影响运动训练和竞技能力[1-3]。目前,运动性免疫机能下降是竞技体育中长期困扰教练员、运动员的一个棘手问题，故通过免疫学指标检查和了解运动员在训练中免疫系统的机能状态变化,并采取针对性措施,尽可能避免运动员由于运动性疲劳或赛前焦虑等情况所引起的免疫机能降低而导致疾病的发生,对于合理安排运动训练,并及时调整运动员的免疫系统机能有积极作用。

对运动员免疫机能进行评定时,通常测定运动员的免疫球蛋白IgG、IgA、IgM以及T淋巴细胞及其亚群CD3、CD4、CD8等指标[4-6]。儿茶酚胺类物质对免疫功能的调控作用是神经免疫领域中研究较多的内容之一。儿茶酚胺类物质的作用可直接通过影响细胞免疫和体液免疫的效应细胞,也可通过改变抗原提呈细胞和1型辅助T细胞等的细胞因子分泌而实现[7-8]。在笔者前期的研究中[9],发现运动员在大赛前焦虑时,儿茶酚胺类物质分泌增多,而此时运动员的免疫机能往往是下降的。免疫系统还是机体一个重要的感觉和调节系统,它能感受神经系统不仅能直接感受的抗原性异物的刺激,并能调节神经系统的功能,从而形成了神经-内分泌-免疫相互作用的网络。儿茶酚胺在体内主要包括去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺。儿茶酚胺调节免疫功能是神经免疫领域中研究较早和较多的内容之一。研究认为,儿茶酚胺可引起普遍的免疫抑制,这些作用可直接通过影响细胞免疫和体液免疫的效应细胞,主要是抑制细胞免疫,但也促进体液免疫[10-11]。因此,本文拟通过测试及实验比较,试图证实儿茶酚胺类物质对免疫球蛋白IgG、IgA、IgM以及T淋巴细胞及其亚群具有调控作用,通过补充Rg3等缓解焦虑的营养补剂,调控儿茶酚胺类物质的分泌,从而保持免疫机能。

1　研究对象与方法

1.1研究对象以18名上海女排运动员为研究对象,平均年龄(23±1.32)岁，平均身高(185.3±3.18)cm，平均体重(79±2.82)kg,均为运动健将。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法在上海图书馆、上海体育学院图书馆等查阅及检索有关文献和专著,并对有关资料进行收集与整理。

1.2.2测试法使用韩国英麟机器公司产的AT300儿茶酚胺高效液相分析系统和日本日立公司产的7100生化分析仪,对上海女排运动员每月(常规训练期、连续4个月)一次以及2012—2013年度全国女排锦标赛赛前4周、1周的尿儿茶酚胺类物质分泌量数据进行收集;采用《运动竞赛焦虑状态量表》[12](包括认知状态焦虑S1,躯体状态焦虑S2,状态自信心S3)获取得分;同时取得血浆免疫球蛋白IgG、IgA、IgM含量、外周血T淋巴细胞亚群CD3、CD4、CD8含量,获得基础数值。

1.2.3实验法在2013年全运会女排预赛前4周开始,将18名上海女排运动员随机分为对照组和实验组。实验组将通过补充Rg3等缓解焦虑的营养补剂,而对照组不采取任何特定的恢复手段。测定2组运动

员的《运动竞赛焦虑状态量表》得分、儿茶酚胺类物质含量、免疫球蛋白含量、T淋巴细胞及其亚群含量等指标的变化情况。

1.2.4数理统计法运用SPSS12.0统计软件进行相应的统计处理。

2　结果

2.1测试基础数值将上海女排运动员常规训练期每月(连续4个月)进行一次收集调整阶段的尿儿茶酚胺类物质的分泌量数据，《运动竞赛焦虑状态量表》得分，血浆免疫球蛋白IgG、IgA、IgM的含量，血浆T淋巴细胞亚群CD3、CD4、CD8的含量,作为基础数值(表1)。

表1　上海女排运动员儿茶酚胺、S1、S2、S3、IgG、IgA、IgM、CD3、CD4、CD8基础数值

2.2免疫指标检验分析将2012—2013年度全国女排锦标赛赛前4周和赛前1周测得的运动员免疫球蛋白和T淋巴细胞计数指标进行配对t检验,从而获得这些指标在产生赛前焦虑时发生的特异性变化,以选取其作为敏感指标。

通过对IgA、IgM、IgG在赛前4周与1周时前后2次数据的配对t检验发现,只有IgA具有非常显著性差异(P<0.01)，而IgM和IgG无显著性差异;通过对CD3、CD4、CD8及CD4/CD8在赛前4周与1周时前后2次数据的配对t检验发现,CD4有显著性差异(P<0.05)，CD4/CD8有非常显著性差异(P<0.01)，CD3和CD8无显著性变化(表2)。

表2　免疫球蛋白、T淋巴细胞计数指标在赛前4周与1周时t检验结果

注:*表示P<0.05,**表示P<0.01;表3、表5同此

通过统计分析,对赛前4周和1周进行比较,CD4有显著性变化,IgA、CD4/CD8有非常显著性变化。赛前1周时,IgA、CD4、CD4/CD8减少,表明在赛前焦虑状态中,运动员的免疫机能有所失衡。在机体中CD4主要发挥辅助和诱导免疫功能作用,CD8发挥杀伤和抑制作用,CD4/CD8是辅助和杀伤细胞的比值,其减少对机体细胞免疫平衡更具敏感性。因此，IgA 、CD4/CD8具有成为特异性指标的条件,故选取IgA和CD4/CD8,作为敏感指标反映机体免疫机能。

2.3免疫指标与焦虑的相关分析《运动竞赛焦虑状态量表》是由美国的心理学者马腾斯等人以多维竞赛状态焦虑理论为指导而编制成的、对运动员具有特殊测定价值的状态焦虑问卷,并由我国心理学者祝蓓里等人修订、专为测试运动员特质焦虑的量表。该量表包括：认知状态焦虑S1,是指在比赛前及比赛时存在的主观上所认知到有某种危险情境的担忧,它是一种对自己能力的消极评价或对比赛结果的消极期望所引起的焦虑;躯体状态焦虑S2,是指在比赛前及比赛时存在的对自主神经系统的激活或唤醒状态的焦虑情绪体验;状态自信心S3,是指在比赛前及比赛时运动员对自己的运动行为所抱有的能否取得成功的信念。它是一种更为特殊的、与特定情境相结合的、能够有效地测出运动竞赛焦虑水平的量表[12]。

在赛前1周时将IgA、CD4/CD8指标与焦虑量表中的S1、S2、S3、儿茶酚胺类物质指标进行了相关性分析,结果见表3 。

表3　赛前1周时IgA、CD4/CD8与S1、S2、S3、儿茶酚胺的相关性分析

通过统计分析发现,在赛前1周时,IgA与S1显著相关,IgA与S2、肾上腺素、多巴胺非常显著性相关,CD4/CD8与肾上腺素显著性相关，CD4/CD8与S1、S2、多巴胺非常显著性相关，IgA与S3、去甲肾上腺素，CD4/CD8与S3、肾上腺素之间无显著性相关。这表明在赛前状态中,运动员的赛前焦虑状态与其免疫机能水平有一定的关系。因此，笔者认为IgA、CD4/CD8可以作为运动员在赛前焦虑状态中反映其免疫机能水平的指标。

2.4利用缓解焦虑营养补剂保持免疫机能的实验结果根据以往研究[9]的结果,儿茶酚胺中尿肾上腺素和多巴胺可作为反映赛前焦虑程度的生物学指标,去甲肾上腺素与赛前焦虑基本不存在相关性。因此，将肾上腺素和多巴胺作为反映赛前焦虑的指标与免疫指标进行对比研究。将运动员的晨尿儿茶酚胺中肾上腺素和多巴胺的含量进行组间前后对比,以确定Rg3等营养补剂对儿茶酚胺的表达是否存在作用，并利用儿茶酚胺调控运动员赛前焦虑状态,保持其免疫系统机能水平。

在2013年全运会预赛前4周,将实验组和对照组运动员的晨尿肾上腺素和多巴胺的含量进行独立样本t检验,发现无显著性差异(表4)。

表4　实验组和对照组肾上腺素和多巴胺的基础值比较

在赛前1周时,对实验组和对照组进行儿茶酚胺、S1、S2、S3、IgA和CD4/CD8的测试,并对2组间进行独立样本t检验(表5)。

表5　赛前1周实验组和对照组儿茶酚胺、S1、S2、S3、IgA和CD4/CD8的比较

由表5可见,赛前1周时,服用Rg3等缓解焦虑营养补剂的实验组的儿茶酚胺中肾上腺素和多巴胺的分泌量比对照组明显减少,有显著性差异。实验组的S1、S2得分比对照组明显减少,有显著性差异,S3得分无显著性差异。结合儿茶酚胺的肾上腺素和多巴胺水平变化,服用Rg3等缓解焦虑营养补剂的实验组运动员赛前焦虑现象得到改善,而未服用缓解焦虑营养补剂对照组运动员出现了赛前焦虑现象。笔者认为,服用Rg3等缓解焦虑营养补剂可有效减少肾上腺素和多巴胺的分泌量。服用营养补剂后到赛前1周,实验组的IgA和CD4/CD8均比对照组有所提高,并有非常显著性差异,说明实验组运动员免疫机能未失衡,而对照组运动员的免疫机能有所失衡。故通过补充Rg3等缓解焦虑的营养补剂,可调控儿茶酚胺类物质的分泌,保持运动员免疫机能。

3　分析与讨论

在应激状态下,机体内分泌系统会发生一系列变化,包括下丘脑—垂体—性腺轴的激活,导致血中性激素水平的升高;下丘脑—垂体—甲状腺轴的激活,导致血中甲状腺激素水平的升高等,但其中主要是下丘脑—垂体—肾上腺皮质(HPA)轴和交感—肾上腺髓质(SAM)轴的激活。HPA轴激活后主要通过糖皮质激素的3种模式作用于免疫系统，而SAM轴激活后,主要通过儿茶酚胺类物质与免疫细胞膜上的受体结合影响免疫系统[13]。

应激时儿茶酚胺类物质对免疫系统在一定范围内进行调节,包括细胞增殖、细胞因子和抗体生成、细胞溶解反应等。如血浆中肾上腺素的水平和淋巴细胞上巨噬细胞相关抗原的表达呈正相关。儿茶酚胺主要是通过受体影响免疫系统,免疫系统中的T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞、粒细胞上具有儿茶酚胺的受体,通过这些受体,儿茶酚胺可以抑制T淋巴细胞和B淋巴细胞的活性。儿茶酚胺类物质肾上腺素和多巴胺的分泌量增加,说明儿茶酚胺的合成被大量激活,体内过多的儿茶酚胺使体内T淋巴细胞亚群的活性被抑制,使得运动员的免疫机能有所下降。同样,如果减少儿茶酚胺的合成,体内有活性的儿茶酚胺减少,从而减少了对T淋巴细胞亚群的活性抑制,保持了运动员免疫机能水平[14]。

运动员在大赛来临前心理上表现为不安、忧虑、焦急、紧张、恐惧等焦虑情绪状态,在生理上则伴有唤醒水平的增高,产生了一定程度的应激。本研究的运动员在大赛前焦虑等情况所引起的免疫机能降低,是因为随着运动员心理的焦虑刺激强度和应激强度的增大,儿茶酚胺分泌度的大幅增加,免疫球蛋白IgA及T淋巴细胞亚群的抑制,造成免疫机能失衡[15]。

Rg3对运动疲劳具有明显改善作用,降低5-HT而增加DA的含量,从而明显提高多巴胺/5-羟色胺比值,调节蛋白的转录,进而影响神经递质的传递效率。故Rg3有助于改善疲劳,具有调节运动员心理状态的作用[16]。通过补充Rg3等缓解焦虑的营养补剂或其他对抗手段,缓解运动员的赛前焦虑,减少机体由于赛前焦虑所引起的儿茶酚胺物质的分泌,避免由于免疫球蛋白IgA及T淋巴细胞亚群的被抑制而造成的免疫机能失衡。通过补充Rg3等缓解焦虑的营养补剂,调控儿茶酚胺类物质的分泌,从而达到平衡机体免疫机能的作用。

4　结论

在大赛前焦虑时,可选取IgA和CD4/CD8作为敏感指标反映机体的免疫机能。

通过补充Rg3等抗焦虑的营养补剂,缓解运动员的赛前焦虑,调控儿茶酚胺类物质的分泌,从而保持免疫机能水平。

将儿茶酚胺作为一种核心指标进行重点监控和评定运动员免疫功能,对调控运动员焦虑、免疫机能具有重要意义。

[1]陈佩杰.运动训练后神经内分泌功能的变化[J].体育科学,1996,16(1):58-62

[2]徐秀英.大强度训练对少年游泳运动员免疫功能和血清生长激素水平的影响[J].天津体育学院学报,2000(3):59-61

[3]魏宏文.女足运动员赛前训练及比赛后免疫机能和心境状态变化的研究[D].北京:北京体育大学,2002：16-18

[4]钱威.运动中应激激素的反应及对免疫功能的影响[J].广州体育学院学报,2001(1):74-77

[5]朱荣,张缨,王芳.不同低氧训练方式对红细胞调控T淋巴细胞免疫及亚群的影响[J].体育科学,2007(3):70-73

[6]王家忠,姜传银.大强度训练对散打运动员免疫指标的影响[J].军事体育进修学院学报,2008(1):97-100

[7]Elenkov I J,Papanicolaou D A,Wilder R L,et al.Modula-tory effects of glucocorticoids and catecholamines on humaninterleukin-12 and interleukin-10 production:Clinical impli-cations[J].Proc Assoc Am Physicians,1996,108:374-381

[8]邱一华,彭聿平,王建军.儿茶酚胺调节免疫功能的细胞和分子机制[J].生理科学进展,2003,34(4):303-306

[9]汪喆.射击运动员赛前焦虑和尿儿茶酚胺水平变化分析[J].中国运动医学杂志,2011,30(12):1111-1114

[10]Tsunoda M.Role of catecholamine metabolism in blood pressure regulation using chemiluminescence reaction-detection[J].Yakug aku Zasshi,2008,128(11):1589-1594

[11]Mravec B.Role of catecholamine-induced activation of vagal afferent pathways in regulation of sympathoadrenal system activity:negative feedback loop of stress response[J].Endocr Regul,2011,45(1):37-41

[12]祝蓓里.运动竞赛状态焦虑测验指导手册[M].上海:华东师范大学出版社,1994:9

[13]赵福东.应激时内分泌变化对免疫功能影响的研究进展[J].国外医学内分泌学分册,2005,25(7):78-80

[14]张庆宇,房明.应激反应中肾上腺激素的作用[J].中国当代医药,2009(8):190-191

[15]庄洁.心理应激对不同特质焦虑运动员T淋巴细胞亚群和糖皮质激素及其受体的影响[J].中国运动医学杂志,2000,19(2):174-176

[16]Xu Y.Effect of ginsenoside Rg3 on tyrosine hydroxylase and related mechanisms in the forced swimming-induced fatigue rats[J].J Ethnopharmacol,2013,150(1):138-147

Catecholamine’s Regulating Function on Female Volleyball Players’ Immunity∥

WANG Zhe

Through the urinary and the CSAI-2 testing on Shanghai Women Volleyball Team and the scoring values of The Scale of Anxiety for Sports Competitions,including IgG,IgM,IgA and CD3,CD4,CD8,the study proved that there was relation between plasma immunoglobulin (IgG,IgM,IgA) and T lymphocyte and subsets (CD3,CD4,CD8).Replenishing the nutritional supplement RG3 and regulating the excretion of catecholamine can maintain the immunity.

female volleyball player; catecholamine； immunity； sport anxiety

2015-12-11；

2016-03-02

上海市体育局科研课题(11TF012)

汪喆(1981-),女,浙江舟山人,上海体育科学研究所副研究员；Tel.：13917618725，E-mail:layla-811221@163.com

G804

A

1000-5498(2016)03-0087-04

10.16099/j.sus.2016.03.015