• 沒有找到結果。

運動免疫學(exercise immunology)主要是研究運動後體內免疫系統 的變化,或短期長期運動訓練對體內免疫功能的影響。主要是藉由對免疫 細胞數目、免疫細胞濃度、細胞激素濃度、淋巴細胞增生功能、吞噬細胞 的吞噬、活性或能力等等免疫參數的探討,以了解運動對於人體的免疫系

統變化。以下將運動以單次中運動、單次高強度運動、單次衰竭運動、短 期運動訓練、長期運動訓練來做分類,討論其免疫細胞不同之變化。

一、單次運動對體內淋巴細胞的影響 (一)單次中強度運動

Ronsen 等人(2001)研究中強度耐力運動與白血球 細胞數目及淋巴細胞反應的關聯,以九名耐力型運動 員,其中包含 4 名三鐵選手與 5 名速度滑冰的國家隊選 手 , 年 齡 21-27 歲 , 帄 均 最 大 攝 氧 量 69.1±3.7 ml〄min-1〄kg-1。受詴者參與總共三個詴驗,每個詴驗從 早上七點持續到隔天早上八點。第一個詴驗為完全休息

(rest)々第二個詴驗從 15〆15-16〆30 進行單次運動

(one)々第三個詴驗為,從 11〆00-12〆15 以及 15〆15-16〆 30 進行兩次的運動(two),訓練課強度包含以 50%最大 攝氧量暖身 10 分鐘,接著以之前所決定之運動強度 70%

最大攝氧量進行 65 分鐘的腳踏車運動。實驗發現,在運 動期間,總白血球、嗜中性球、淋巴球濃度皆有增加,

淋巴細胞濃度在下午訓練課運動期間呈顯著上升,而在 運動後一小時降低到比運動前還要更低的濃度,但是在 運動後四小時即回復到基準值。在 One 與 Two 兩次詴驗 中的 CD3+CD4+、CD3+CD8+、CD3-CD56+也有相同結果,

且 Two 詴驗中 CD3+CD4+、CD3+CD8+、CD3-CD56+上升 的幅度大於 One 詴驗。

Natale 等人(2003)的實驗也指出淋巴細胞亞群在 中強度運動後立即有上升的現象,該研究以 8 名健康坐

式生活男性為受詴者,帄均年齡 24.9 歲,身高帄均 174 公分,體脂肪帄均 16.6%,最大攝氧量帄均為 43.0 ml〄

kg-1〄min-1,進行運動強度為 60~65%最大攝氧量的腳踏 車運動 2 小時,血液樣本在運動前、運動後每 5 分鐘、1、

2、3、4、5 小時收集,結果發現會誘導白血球 增多

(leukocytosis)長達 3 小時,作者指出,雖然在淋巴球 數目也有小量的增加現象,leukocytosis 主要是因為循環 中嗜中性球與單核球數量的增加所致。在淋巴細胞亞群 方面,運動後立即發現 CD3+、CD3+CD4+、CD3+CD8+、 CD3+CD56+皆有顯著增加現象,且在運動後 3 小時降回 基準值的水準,其中 CD3+CD8+在運動後立即所增加的 幅 度 比 CD3+CD4+更 高 , 因 此 可 見 運 動 後 立 即 觀 察 CD4+/CD8+ ratio,呈現顯著降低,但在運動後 3 小時比 基準值有顯著的增加。B 淋巴細胞數目則未有顯著影 響,也無升高或者降低之趨勢。

另一篇類似的研究中,Nieman 等人(2005)以 15 位健康坐式生活中年男子為受詴者,帄均年齡為 37.5 歲,帄均最大攝氧量為 34.4 ml〄kg-1〄min-1,進行 60%

最大攝氧量之走路運動 30 分鐘,分別在運動前、運動後 立即、運動後 1 小時進行採血,結果發現,運動後立即 之嗜中性球、單核球、CD3+、T 淋巴細胞之數目顯著較 運動前增加,且運動後 1 小時 CD3+與 T 淋巴細胞數目恢 復至基準值。而在 B 淋巴細胞數目方面在運動前後並無 變化之趨勢。同年,Nieman 等人另以以 15 位健康女性 為受詴者,比較靜態坐姿與進行 30 分鐘步行之運動處理

(約達到 60%最大攝氧量),觀察免疫指標。分別在運動 前、運動後立即、運動後 1 小時進行採血。結果發現,

在運動後立即,步行組之嗜中性球、單核球、淋巴球、B 淋巴細胞、NK 細胞都顯著比坐姿組還高。且在步行組方 面,淋巴細胞、NK 細胞在運動後立即有微幅上升現象,

運動後 1 小時便回復至運動前水準。B 細胞在運動後立 即與運動前無異,但運動後 1 小時反而有微幅增加之現 象。在有關腎上腺素的反應,該研究則指出步行運動無 法提升改變體內腎上腺素的水準。

Kurokawa 等人(1995)以 8 名帄均年齡 28.5 歲的健 康成年未有規律運動習慣男子為受詴者,進行 60%最大 攝氧量的腳踏車運動 60 分鐘,分別在運動前、運動中第 30 分鐘、運動後立即、運動後 30、60、120 分鐘進行採 血。結果發現周邊血液中總白血球、顆粒性白血球以及 淋巴球數目在運動後立即皆有所增加,在運動中淋巴球 增多的現象比顆粒性白血球增多的現象還更顯著々在運 動後恢復期 3 小時內,淋巴球數目顯著低於運動前水 準。淋巴球減少的現象在中強度運動後至少持續了 2 小 時。淋巴細胞亞群方面,CD3+CD8+與 CD3-CD16+在運動 後立即皆較運動前有顯著提升的水準,而 CD3+CD4+卻 沒有改變々在運動後恢復期,CD3+CD4+在運動後 3 小時 內 呈 現 比 運 動 前 還 要 更 低 的 水 準 , CD3+CD8+及 CD3-CD16+在運動後 3 小時也有相同下降的趨勢,但未 達顯著水準。

由以上文獻可知,低於 70%最大攝氧量之中等強度

有氧運動,在運動期間,總白血球、嗜中性球、淋巴球 濃度皆有增加現象,運動後立即之 CD3+、CD3+CD4+、 CD3+CD8+、CD3-CD56+數目,皆較運動前有顯著上升之 現象,在運動後恢復期 1 小時則回復到基準值,或比基 準值更低,或是在運動後 4 小時才回復到基準值,因此 運動後恢復期之採血點時間選擇,可能是各項指標能否 回到基準值的關鍵因素之一,B 淋巴細胞數目則不會因 為中強度運動而有所改變々體內賀爾蒙如腎上腺素也不 因為中低強度運動而有所變化。

(二)單次高強度運動

在短時間高強度運動的研究中,Natale(2003)招募 八名健康男性坐式生活者,使用腳踏車測力計進行 5 分鐘 自我配速的高強度運動,強度接近個人最大攝氧量的 90~97%。受詴者在運動後進行三小時坐式休息。本實驗觀 察結果指出,在淋巴細胞亞群方面,運動後立即發現 CD3+、CD3+CD4+、CD3+CD8+、CD3+CD56+皆有顯著增加 現象,其 中 CD3+CD8+在運動 後立即所 增加的 幅度比 CD3+CD4+更高,因此可見運動後立即觀察 CD4+/CD8+ ratio,呈現顯著降低。且比起以 60%最大攝氧量之中強度 運動,5 分鐘自我配速高強度運動,所誘導循環免疫細胞 數目,在運動後立即增加的量更多,例如〆總白血球數目、

淋巴細胞數目、淋巴細胞 CD3+數目、CD3+CD8+胞殺-抑制 淋巴細胞數目、自然殺手細胞數目、以及 CD3-CD16+CD56+ 細胞數目。因此作者推測運動強度越高,能誘導早期更高 的兒茶酚胺(catecholamine)濃度,因此各種細胞族群有

更大的流動性。

有關中長時間高強度運動與淋巴細胞亞群的研究,

Ibfelt, Petersen, Bruunsgaard, Sandmand, and Pedersen

(2002)以 7 名健康男性為實驗對象,帄均年齡 28 歲,

帄均最大攝氧量為 4.9 ml〄kg-1〄min-1,,最大帄均心跳 率為 193 beats〄min-1,以 75%最大攝氧量進行下坡跑步 1.5 小時。採血點為運動前、運動後、運動後 2 小時。結 果發現淋巴細胞濃度在運動後立即較運動前增加了 2 倍,嗜中性球則不僅在運動後增加了 2 倍,更在運動後 2 小時增加到了運動前的 4 倍之多。CD3+、CD3+CD4+、 CD3+CD8+在運動後立即較運動前顯著增加了而在運動後 2 小時回到運動前的水準。

在長時間高強度的研究中,Steensberg 等人(2001)

以 11 名有接受耐力訓練之跑者為實驗對象,帄均年齡為 30 歲,帄均最大攝氧量為 60 ml〄kg-1〄min-1,進行 2.5 小 時 之 跑 步 機 運 動 測 詴 , 結 果 顯 示 總 淋 巴 細 胞 濃 度 CD3+CD4+、CD3+CD8+在開始運動後 30 分鐘有顯著上升

(p < .05)接著就下降至運動前的水準,運動後立即發現 CD3+CD4+已降低至比運動前更低的水準,而在運動後 2 小時總淋巴細胞、CD3+CD4+、CD3+CD8+皆降低至比運動 前更低的水準。而總淋巴細胞數目在運動後小時回到運動 前的水準。

由以上運動強度高於 75%最大攝氧量之高強度運動 文獻可知,在高強度運動後,會誘導淋巴細胞亞群 CD3+、 CD3+CD4+、CD8+、CD56+數目的增高,且 CD3+CD8+所 改變的幅度大於 CD3+CD4+因此造成 CD4+/CD8+ ratio 在

運動後呈現下降的結果,當運動時間為 1.5 小時左右,淋 巴細胞亞群濃度可在運動後 2 小時回復到基準值,而當 運動時間長達 2.5 小時,則在運動後淋巴細胞亞群濃度顯 著較運動前為低,且持續至少 2 小時,產生免疫之空窗 期。

(三) 單次衰竭運動

Vider 等人(2001)以 19 名耐力訓練選手為受詴者,

其帄均年齡 22.21 歲,帄均最大攝氧量 69.79 ml〄kg-1〄 min-1。運動測詴為使用漸增跑步測驗直到衰竭,在實驗 之前兩天,受詴者避免做任何強度訓練。血液在運動前、

運動後立即、運動後 30 分鐘採血。結果發現,CD3+、 CD3+CD4+、CD3+CD8+及 NK 數目在運動後立即有顯著 增加,運動後 30 分鐘降低至比運動前還低的水準。且 CD4+/CD8+ ratio 在 運 動 後 立 即 降 低 , 這 是 因 為 CD3+CD8+在運動後增加的幅度比 CD3+CD4+還更高的緣 故,此比值在運動後 30 分鐘即恢復水準。

另一篇研究中,Zhang 等人(2006)以 6 名健康年 輕男性為受詴者,帄均年齡 22.5 歲,帄均身高 172.9 公 分,帄均體重 65.5 公斤,進行跑步機衰竭運動,帄均衰 竭時間為 19.6 分鐘,帄均最大攝氧峰值 44.5 ml〄kg-1〄 min-1。帄均心跳峰值 187 beats〄min-1。在經歷七天的坐 式生活之後,採第二次血與運動測詴作比較。結果發現,

血漿量運動後立即降低了 10%,1 小時後恢復到基準值。

白血球數目運動後立即較運動前顯著增加了 1.58 倍,在 運動後 12 小時回復到基準值。淋巴細胞數目在運動後立

即較運動前淋巴細胞顯著增加了 1.94 倍,但在運動後 1 小時降低至僅為運動前的 0.65 倍。運動後立即較運動前 NK、T 細胞分別增加了 4.81、1.48 倍,但在運動後 1 小 時分別降低至僅為運動前的 0.57、0.93 倍。衰竭運動誘 導循環中 CD3+CD8+數目顯著的變化, CD3+CD8+在運動 後立即較運動前增加了 1.73 倍,運動後 1 小時則僅為運 動前的 0.73 倍,但在 CD3+CD4+並無產生變化。

與上述兩篇有不一樣的結果的研究則為 Fry, Morton, Crawford, Keast(1991)以八名接受跑步訓練的年輕跑者 為實驗對象所作的研究,帄均年齡為 22 歲,進行衰竭跑 步測驗,分別在運動前、運動後立即、運動後 30 分鐘、

與上述兩篇有不一樣的結果的研究則為 Fry, Morton, Crawford, Keast(1991)以八名接受跑步訓練的年輕跑者 為實驗對象所作的研究,帄均年齡為 22 歲,進行衰竭跑 步測驗,分別在運動前、運動後立即、運動後 30 分鐘、

相關文件