长时间高原训练对优秀赛艇运动员免疫机能及血浆瘦素的影响

高欢 高炳宏 冯连世 孟志军

1 上海体育学院（上海 200438） 2 上海体育科学研究所3 国家体育总局体育科学研究所 4 云南省体育科学研究所

高原训练是高原条件下的运动训练，其目的是给运动员机体较深刻的低氧刺激，从而增强机体的抗缺氧能力和氧转运能力，提高有氧运动能力，体能类项目如游泳、自行车、赛艇等已广泛采用。但高原训练也是把双刃剑，失败的例子屡见不鲜。实践发现高原训练对机体产生的不利影响，表现之一是在高原训练一段时间后免疫能力下降，患病几率提高。有研究认为，一次高原训练以4～6周为宜［1］，超过6周的长时间高原训练对免疫机能影响的研究报道不多见。

瘦素（Leptin，LP）是调节脂肪代谢和机体能量平衡的重要因子，但越来越多实验发现它在调节淋巴组织内环境平衡、免疫应答方面具有重要作用。如Lord［2］及其研究小组证实CD4+T淋巴细胞和单核细胞均存在Ob-Rb表达，而且高剂量的LP可刺激Ob-Rb表达增加。Martin-Romero等［3］证实不仅CD4+存在Ob-Rb表达，CD8+也存在其表达，并且LP可激活和增加循环T淋巴细胞的分化。Zhao［4］及其研究小组也已证实人NK细胞中既有长型Ob-R表达，也有短型Ob-R表达，进而调控NK细胞的细胞毒性。更有研究发现机体被感染或有炎症发生时，血清LP浓度升高；当LP浓度降低时，机体被感染几率增加［5］。血清瘦素可能是机体能量平衡改变的信号分子，能量代谢处于负平衡时瘦素浓度降低，机体免疫能力下降。高原训练是特殊环境下的运动训练，在训练负荷和高原环境的双重作用下运动员更易出现能量负平衡。

本研究通过观察男子赛艇运动员长时间高原训练过程中免疫机能指标和LP的变化，分析二者的关系，初步探索长时间高原训练期间免疫机能改变之机理。

1 对象与方法

1.1 研究对象

上海市男子赛艇队运动员20名，其中国家健将6人，一级运动员14人；专业训练年限（5.2±2.1）年，平均年龄（22.58±3.42）岁，平均身高（191.25±7.00） cm，平均体重为（88.67±11.26）kg。

1.2 研究方法

1.2.1 训练计划安排

本次高原训练在云南会泽（海拔2200 m）进行，是备战第十一届全运会前的一次重要的高原训练，从2009年1月16日始至2009年3月16日结束，持续60天，长于目前体能类项目的高原训练时间。

训练目的主要是提高运动员基础有氧能力和无氧阈水平，训练内容以中低强度有氧耐力训练为主，每7天为1个训练周，每个训练周包含2个小周期。训练安排分为两个大的阶段。第一阶段从第1天至第26天，其中前16天主要是强化小肌群力量和低强度有氧训练为主，后10天低强度有氧训练课次进一步增加，这一阶段主要训练目的是强化局部肌肉力量和提高基础有氧能力；之后，第27～33天为测试调整周，降低训练负荷。第二阶段从第33天至第60天，其中第27天至第33天以低强度恢复性训练为主，让机体从上一周的测试、调整中恢复；从第34天至第60天，无氧阈训练课次增加，有氧训练强度加大，但主要训练内容仍以有氧为主。期间生理生化指标的测试主要安排在不同训练阶段结束和调整恢复后。

1.2.2 测试指标与仪器

一般在每个训练小周期调整结束后次日清晨，即上高原后的第1、4、10、25、38、60天（如表1所示），空腹采前臂静脉血，3000转/分离心10分钟，分离血清-80℃保存；其中白细胞和淋巴细胞计数用真空采血针导管中的全血，稀释法测定。血清LP使用R&D Human公司试剂盒和华东电子DG5033A酶标仪采用酶联免疫吸附法测定；血清皮质醇（Cortisol，C）以Beckman Coulter Access 2化学发光仪测定；白细胞（WBC）及其分类以Beckman COULTER AC T10血球仪测定，试剂由Beckman公司提供；免疫球蛋白（IgG、IgM、IgA）以Binding Site AD200光散射光度计测定，试剂由Binding Site公司提供。

1.2.3 统计学分析

用统计软件SPSS17.0进行数据处理，采用One-Way ANOVA，结果以平均数±标准差表示，显著性水平P < 0.05。

2 结果

如表1所示，与上高原前比较，上高原后第1天WBC下降14.2%，第4天下降幅度与高原第1天接近，第10天回升至接近高原前水平，第25天WBC与高原前、第10天比较显著下降（P < 0.05），下降幅度为20.0%；在第二阶段的第38天和第60天，WBC逐步回升。

LY%与WBC变化趋势近似。上高原后第4天与高原前、高原第 1天比较均下降，上高原第10天略有回升，但低于高原前水平；第25天与高原前和第10天相比显著下降（P < 0.05）；在第二阶段的第38天和第60天，LY%均显著低于高原前，第60天为最低值。

上高原第1天血清IgG与高原前比较即显著升高（P < 0.05），第4天稍回落，第10天又回升至接近第1天的水平，之后，IgG无显著改变。血清IgM和IgA在整个高原训练阶段与高原前比较均无显著改变。

整个实验中血清C无显著改变。血清LP亦无明显变化，但个体差异较大，变化范围从6.12 ng/ml至6.56 ng/ml；与高原训练第一阶段比较，后3周血清LP有下降趋势，与LY细胞百分比变化趋势一致。

表1 长时间高原训练期间赛艇运动员血清免疫指标和LP变化

3 讨论

3.1 长时间高原训练对赛艇运动员WBC、LY计数的影响

白细胞是机体免疫细胞的一种，是人体免疫功能主要执行者之一。外周血WBC主要包括单核细胞、粒细胞和淋巴细胞。WBC计数可作为评价机体免疫功能变化的一项基础指标。淋巴细胞（lymphocyte，LY）是白细胞的一种，由淋巴器官产生，是机体执行免疫功能的重要细胞成分，淋巴细胞分为T淋巴细胞和B淋巴细胞等多种。正常成人WBC计数为（4.0～11.0）×109/L，LY计数为（0.8～4.0）×109/L，LY占WBC计数百分比约为20～40%。免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）是由B淋巴细胞分泌的一类具有抗体活性或化学结构上与抗体相似的球蛋白，是一类重要的免疫效应分子，根据分子重链不同可分为IgA、IgD、IgE、IgG、IgM。IgG占免疫球蛋白总量的70～75%，在抵抗感染中起主力军的作用；IgM是抗原刺激后体液免疫中最先产生的免疫球蛋白，具有较高的结合价和免疫活性，在人体遭遇感染的早期防御中起着重要作用；正常人血清IgA含量仅次于IgG，占血清免疫球蛋白含量的10～20%，兼具Ig G、IgM的某些功能。

Pyne等［6］比较了10名澳大利亚国家队备战奥运的游泳运动员赛前21天高原训练（海拔2102 m）对血清干扰素、细胞因子和淋巴细胞分化的影响，结果发现高原训练结束时对照组（不运动）和游泳运动员组淋巴细胞数量均显著下降，游泳运动员组下降38%，下降幅度更大；仅游泳运动员组CD4+表达显著降低（下降16%），研究人员认为高原训练导致了免疫机能抑制，高原环境也是影响免疫机能的重要因素。陶晓黎［7］对国家游泳队4周高原冬训期间生理生化指标变化特点分析后指出，随着训练强度的增加，在高原第2、3周WBC计数升高；高原第4周为调整周，但WBC计数持续升高。赵鹏等［8］对国家举重队4周亚高原训练（847 m）过程中免疫变化特点分析后指出，亚高原训练1周后WBC计数明显下降，直至第2周开始逐渐回升，但在下高原1周后WBC计数仍未能恢复到高原前水平；亚高原训练组WBC计数低于平原训练对照组，并认为亚高原训练对优秀举重运动员免疫能力有一定抑制作用。樊蓉芸［9］报道28名世居平原游泳运动员在多巴（海拔2366 m）进行25天高原训练过程中，高原第4天WBC计数较高原第1天显著升高24%，第25天较第1天升高17%。陶小平等［10］研究发现国家皮划艇队在以能力主导（陆上力量课次较多）的4周高原训练（海拔2060 m）过程中，WBC计数处于正常值较低水平，4周过程中无显著性改变；但随着训练量的增加WBC计数有下降趋势，高原第4周较高原前下降12.81%，下高原后1周仍低于高原前水平。邹飞等［11］报道优秀自行车运动员5周强度较大的赛前高原训练（海拔1917 m）过程中WBC计数在进入高原后第1周末开始下降，连续下降3周，至第4周末（高原第23天）为最低值，且与高原训练前有显著性差异；高原训练第5周（高原第33天）回升，下高原后第4天WBC计数显著升高。高欢等［12］报道2周低氧预适应后4周赛前高原训练过程中，低氧第1周WBC计数升高，低氧第2周至高原第2周持续下降，高原第3、4周均有所回升；高原训练第1周LYMF、MID减少，GRAD增加；高原训练第2、3、4周LYMF、GRAD逐渐回升，而MID波动不大，三个白细胞亚群对低氧及高原训练的反应并不同步。刘海平报道［13］，8天青藏高原自行车拉力赛期间，多巴－格尔木（海拔2807 m）－拉萨（海拔3780 m）途中随着海拔高度的增加，6名山西省男子自行车运动员WBC无显著性变化，但分析数据发现随着海拔高度的增加WBC计数有下降趋势。

以上研究中高原训练持续时间一般为3～6周。国内学者研究WBC计数较多，报道WBC分类计数较少，且研究结论不一致。分析发现，在持续3～6周、强度较大的赛前高原训练中，或者高原环境比赛，一般高原训练1周后WBC计数即开始下降，淋巴细胞计数也随之下降，并持续2～3周不能恢复；而强度稍低的高原训练中，WBC计数基本稳定或在训练初期下降，随着训练的持续又逐渐回升。这也从侧面提示高原训练对运动员免疫机能的影响较复杂，训练负荷强度是重要因素。本研究中，高原训练第一阶段，WBC计数和LY%的变化特点与后一种情况相似。此次高原训练主要以中低强度有氧训练为主，WBC计数、LY%在上高原后第25天显著下降，提示此时运动员免疫机能可能出现改变，易感性增加。但经近一周的调整训练，第38天WBC回升，免疫机能逐渐恢复；LY%在第38和60天下降，此时WBC计数却升高，提示运动员淋巴细胞免疫机能可能下降；白细胞的其他亚群增殖分化有所增加，抵消了LY的下降，由于仪器设备所限，本次研究未测试其它白细胞亚群计数。高炳宏等［14］对模拟低氧训练过程中免疫机能变化进行研究后也发现类似现象。

3.2 长时间高原训练对赛艇运动员血清免疫球蛋白的影响

有关高原训练对体液免疫及免疫球蛋白影响的报道较少。石泉贵等［15］报道40名健康成人由平原急速进入海拔3600m地区第2天，IgG及反应蛋白显著高于平原值，进入高原后15天IgG开始下降，但至高原第30天仍高于平原值。马恩龙等［16］研究指出健康成人由海拔2260 m进入海拔4800 m高原后15天内血清IgG、IgA、IgM无显著变化，均略升高，体液免疫功能未受显著影响。崔健华等［17］指出进驻海拔3700 m和5380 m高原后的第7天免疫球蛋白显著高于进驻第56天。张勇等［18］研究了3周训练强度逐步增加的“低住高练”中自行车运动员的免疫机能变化，发现第1周各指标无显著变化，第2周IgG、IgA显著高于实验前，之后稳定；第2周WBC计数和LY也显著增高，而后回落；研究者认为Ig对训练不敏感。

本研究结果显示，与高原前比较，上高原后第1天IgG显著升高，之后无显著改变；IgM、IgA在8周高原训练中基本稳定，无显著变化。IgG、IgM、IgA变化趋势与WBC、LY%近似。结果表明，与高原前比较，初上高原时IgG出现应激性升高；IgG和IgM、IgA对高原训练的适应可能较快，之后基本保持稳定。我们认为在以中低强度有氧能力训练为主要内容的长时间（60天）高原训练过程中，运动员体液免疫机能变化不显著；初上高原时可监测免疫球蛋白G变化，作为分析运动员对高原适应情况的依据之一。

3.3 长时间高原训练过程中血清LP与免疫机能的关系

LP主要通过作用于中枢神经系统而调节能量平衡。人体大多数组织器官均存在LP受体。而Lord［2］、Martin-Romero［3］、Zhao［4］等 研 究 发 现大多数淋巴细胞中也均存在瘦素受体表达，瘦素与其受体结合进而调控淋巴细胞免疫功能。在淋巴细胞，瘦素调节各免疫细胞免疫功能可能发生在与瘦素受体结合后，像其他Ⅰ型细胞因子家族如IL-3、IL-11、IL-12一样，通过激活Janus激酶（Janus Kinases，JAK）信号通路，信号转导与转录激活因子（signal transducers and activators of transcription，STAT）信号通路发挥其调控作用［19］。

以下两例研究则提供了瘦素参与免疫机能调节更为直接的证据。Howard［20］等研究指出，在饥饿和营养不良情况下，瘦素浓度下降，胸腺淋巴组织萎缩，T淋巴细胞数量减少，小鼠免疫机能下降，免疫和炎症反应减弱；而注射外源性瘦素后，胸腺重量和T淋巴细胞数均增加，免疫和炎症反应增强，免疫抑制现象得到缓解。Faggioni［5］等发现在机体被感染或有炎症发生时，血清LP浓度升高；同样，当LP浓度降低时，机体被感染概率增加，同时细胞因子分泌失调。这些研究表明能量代谢负平衡状态可引起瘦素分泌下降，瘦素浓度的下降削弱了机体的炎症反应，影响细胞因子分泌，引起机体免疫机能抑制；这一调节功能的实现可能与机体营养水平和能量平衡状态有关。

本次8周多的高原训练过程中，运动员血清LP值从6.12 ng/ml至6.56 ng/ml，无显著改变；与高原训练前半阶段比较，后半阶段血清LP较低，与LY%变化趋势一致。这提示，此次高原训练过程中运动员有能量代谢平衡可能无显著改变，仅在第38和60天有向负平衡发展的趋势。我们将血清LP与各项免疫指标作Pearson相关检验分析，发现血清LP与WBC、LY%、IgG、IgA呈显著正相关（r值分别为0.282、0.301、0.430、0.464，P值均小于0.01），与 IgM呈显著负相关（r = − 0.236，P < 0.05）。这提示：长时间高原训练中，血清LP变化与免疫机能变化的关系比较复杂，需要更多更深入的研究予以证实。

此次高原训练持续时间长，期间运动员无明显伤病出现，通过分析高原训练前后运动能力相关数据（略），认为本次高原训练效果较好。从运动员免疫机能情况看，长时间高原训练应以中低强度有氧训练为主，训练强度不应过大；上高原后第25天左右，应考虑安排一个较长时间（10天左右）的调整期，期间训练强度和训练量应大幅降低，并加强监测运动员机能状态和训练后的恢复；上高原后第38～60天，应加强膳食营养摄入和使用相关运动营养品，缓解机体能量负平衡趋势，防止疲劳积累和免疫机能大幅下降。

4 总结

本次长时间高原训练第25天左右，赛艇运动员WBC计数、LY%显著降低，免疫机能可能下降；经一段时间（10天左右）调整训练后有所恢复，至上高原第60天仍低于高原前；高原训练中运动员免疫球蛋白基本稳定。长时间高原训练过程中血清LP与免疫机能变化之间的关系仍需进一步研究。

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