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运动与免疫机能研究的可视化分析

2018-02-10谭冬平付德荣林洁茹

四川体育科学 2018年1期
关键词:机能可视化机体

谭冬平,鲁 毅,付德荣,林洁茹



运动与免疫机能研究的可视化分析

谭冬平1,鲁 毅1,付德荣1,林洁茹2

1.广东体育职业技术学院,广东 广州,510663;2.广州体育学院,广东 广州,510500。

为了深入分析国内运动与免疫机能研究的现状,掌握该主题研究的发展趋势,笔者运用CitespaceⅢ和CNKI的可视化分析功能对CNKI数据库中运动与免疫机能相关的文献进行计量学和可视化分析。结果表明,总体研究趋势呈现先上升后下降的状态,国内凸显了以上海体育学院为主的科研力量,研究的热点集中在运动训练的免疫功能监控,不同形式的运动对免疫机能的影响和机制探讨,预防运动性免疫低下的措施也是研究的重点。该主题研究的发展趋势集中于传统医学手段、营养补充和体育项目对免疫低下的防治作用。

大强度运动;免疫机能;可视化;研究趋势

运动与免疫机能的关系一直是体育科学研究的重点,现有的证据显示,中低强度的体育锻炼能够增强机体的免疫功能,而大强度,长时间的运动训练则可造成机体的运动免疫低下,损害运动员的健康,不利于体育成绩的提高。另外,体育锻炼在老年性免疫低下中的功能日益凸显。因此,笔者利用可视化分析软件对国内运动与免疫机能的研究现状进行可视化的分析,为科研人员的进一步研究提供一定的理论基础和文献资料。

1 研究方法

1.1 文献资料法

笔者以“运动”和“免疫机能”为主题词对CNKI数据库进行高级检索,检索时间、文献来源不限,检索到文献共410篇,将检索到的文献导入Endnote文献管理软件进行阅读。

1.2 可视化分析法

将410篇文献导入可视化分析软件CitespaceⅢ进行作者、机构和关键词的可视化分析,并集合CNKI的可视化功能进行分析。

2 研究结果及分析

2.1 总体研究趋势分析

一个主题年度发文量的变化可以反映出该主题的受关注度和总体研究趋势,如图1可知,CNKI数据库记录的最早关于运动与免疫的文献出现在1980年,一直到20世纪末,发文量不高,研究的关注度较低,这与当时我国体育科学发展的轨迹相似。20世纪末随着经济社会的发展,体育事业初现繁荣,运动与免疫技能的研究进入快速发展阶段,这种快速上升的趋势一直持续到2006年。2006年到2010年一直处于高发文量阶段,2010年后发文量呈现快速下滑的趋势,这说明运动与免疫技能的研究进入了低潮期,停滞不前甚至出现明显倒退。

图1 文献年度发文量统计图

2.2 研究力量分析

高发文作者和高产出机构是构成一个研究主题的主要科研力量。通过图2和图3可知,运动与免疫机能高产学者排前5位的是陈佩杰、王茹、吴瑛、高明和曹建民,其中前4位都来自上海体育学院;而高发文机构来看,上海体育学院和北京体育大学明显处于领先地位,后8名差别不大,主要集中在专业体育院校和师范类高校。因此,上海体育学院在运动与免疫机能研究领域的科研实力最强。

图2 发文作者统计图

图3 发文机构统计图

2.3 研究热点方向分析

将文献导入CitespaceⅢ后,进行关键词的共现图谱分析如图4,其中形成的节点越大,频次越高,连线越多,联系越密切[1],并进行关键词频次的统计。由图4结合高频基础文献,进行研究主题热点方向的分析,得出以下结果。

2.3.1 运动对免疫机能影响的监控及检测指标 高频关键词有“免疫机能”“运动”“免疫”“免疫球蛋白”“免疫功能”“免疫细胞”“细胞因子”“白细胞”“T淋巴细胞”“T淋巴细胞亚群”“IL-2”等。运动对免疫功能的检测的是实现科学化训练的基础,而检测指标的选取则是运动训练检测的重心。机体的免疫反应主要依靠淋巴细胞和巨噬细胞来实现,反应的类型主要有细胞免疫和体液免疫。检测的指标集中在免疫反应相关细胞的数量以及免疫细胞分泌的相关免疫球蛋白和细胞因子。白细胞是机体免疫的主要执行者,不同的运动强度、运动方式引起的白细胞数量和机能的改变可以作为运动免疫监控的指标[2]。大鼠巨噬细胞分泌的细胞因子如IL-1、IL-6和TNF可以作为评判不同强度运动对免疫机能影响的检测指标[3,4]。外周血免疫细胞亚群CD4+、CD8+及其分泌的细胞因子IL-2[5]和NK(自然杀伤细胞)细胞水平亦可作为检测运动训练对运动员免疫机能影响的检测指标[6,7]。另外,B淋巴分泌免疫球蛋白是机能抵抗感染的重要屏障,在不同强度、运动量和运动形式的研究中,IgA、IgM 、IgG、IgE、IgD这五类免疫球蛋白常作为评价和检测的指标,其中以IgA最为常用[8]。

2.3.2 运动对机体免疫功能影响的实验模型 目前国内的实验研究中关于运动与免疫机能研究的实验对象主要为“大鼠”“小鼠”“运动员”“青少年”“老年人”等。郭建军等[3]和陶占泉等[5]利用大鼠为实验的对象,建立了大鼠跑台递增负荷训练模型,用以检测不同的运动强度对免疫机能的影响。雄性SD大鼠的负重游泳训练模型,又分为一次性的运动[9]和力竭运动[4]。薛玮等以雄性昆明小鼠为研究对象,建立了小鼠负重游泳耐力训练模型。李骁君等[6]以青少年游泳运动员为实验对象,建立了长时间大强度游泳训练的模型,每周的计划采取的是2-1-2-2制,即2 d大强度,1 d调整,再2 d强度,2 d调整,这种训练安排比较适合儿少,同时整个训练的主要内容安排其强度都超过了90 %VO2max,结果提示,大强度的间歇游泳训练抑制了青少年运动员的免疫机能。刘善云等[10]选取30名中老年女性血脂异常患者,进行了3个月的抗组训练和有氧训练,研究结果发现3个月中低强度有氧运动和抗阻练习在改善中老年女性血脂异常患者脂代谢的同时,显著降低机体炎症反应水平,提高机体免疫机能。

2.3.3 运动对免疫机能影响的机制研究 现有的研究都已经证实,中低强度的耐力训练能够促进机体免疫机能的提升,一次性的力竭运动可以暂时改变机体的免疫机能而大强度的训练则会造成机体免疫功能的低下[11]。目前探讨最多的就是运动免疫机能低下的机制,提出了相应的假说。(1)谷氨酸盐假说,大强度或长时间的训练产生过多的氧化性自由基,降低了血浆中谷氨酰胺的含量,另外白细胞对谷氨酰胺的利用率很高,这些因素影响到了淋巴细胞的增殖,从而导致免疫抑制[2],短时大强度运动或长时间运动后糖皮质激素浓度上升,而糖皮质激素对免疫系统的负向调节作用有利于快速终止剧烈运动所致的炎症反应。大强度运动可能通过皮质醇和糖皮质激素受体通路导致淋巴细胞凋亡[12]。(2)组织损伤学说,长时间大强度的训练导致肌肉损伤,随着糖皮质激素,儿茶酚胺E2前列腺素的增长也会引起Th-2淋巴细胞的增长。Th-2的增殖导致Th-1淋巴细胞的抑制,因此细胞免疫也会受到抑制[11]。

2.3.4 防治运动性免疫低下的措施 为了防治运动性免疫低下的发生,除调整运动训练的负荷,合理安排休息、恢复手段以为。目前营养补剂、中草药和传统治疗手段在运动性免疫低下中的应用广泛。补充番茄红素[13]、谷氨酰胺[14]、蜂胶[15]等在大强度运动中有效的降低运动负荷带来的免疫机能的下降。众多的中草药在调理运动免疫低下中作用明显,如五味子、玉屏风、黄芪、蛹虫草、四君子汤等。另外传统的治疗手段也能降低运动对免疫系统造成的损伤,高明等[16]研究结果表明艾灸预处理针灸预处理可延缓或防止NK细胞、CD3+、CD4+和CD8+数量的下降,在一定程度上维持运动员免疫机能的稳态。

图4 关键词共现图谱

3 研究趋势分析

图5 关键词时区分析图谱

通过CitespaceⅢ的关键词时区分析功能,得到关键词随年度变化的时区图谱,如图5。由上图结合关键节点文献分析研究趋势。(1)传统的医学方式和营养补充对运动免疫机能失衡的影响,中药、针灸、艾灸、抗氧化性补剂和部分维生素等的补充在抑制运动免疫低下中的作用。(2)传统的体育项目延缓免疫衰老或干预运动免疫低下,太极拳、八段锦、舞狮等运动对机体免疫机能的影响。(3)运动对肠道菌群结构和粘膜防御机能的影响。

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Visual Analysis of Motion and Immune Function Research

TAN Dongping1, LU Yi1, FU Derong1, et al

1.Guangdong Vocational institute of sports, Guangzhou Guangdong, 510663, China;2.Guangzhou Sport University, Guangzhou Guangdong, 510500, China.

In order to further analyze the current situation of domestic sports and immune function research and find out the development trend of the subject, the author uses Citespace Ⅲ and CNKI visualization function to measure and visualize the literature of movement and immune function in CNKI database. The results show that the overall research trend is the first to rise and fall after the state, highlighting the domestic Shanghai university of sport based research strength, research focus on the immune training in sports training, different forms of movement on immune function and mechanism Discussion and prevention of immunocompromised measures is also the focus of the study. The development trend of the subject study focused on the traditional medical means, nutritional supplements and sports on the prevention and treatment of immunosuppressive effects.

High-intensity training; Immune function; Visualization; Research trend

G804.32

A

1007―6891(2018)01―0022―03

10.13932/j.cnki.sctykx.2018.01.06

2016-12-30

2017-11-01

广东省科技厅科技计划项目,项目编号2013B031600001 《运动防护科学体系服务社区的功能模式研究》阶段成果。

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