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大负荷力量训练中机体细胞和分子免疫变化规律的研究

洪长清  
【摘要】: 本研究的目的是探讨大负荷力量训练中机体免疫、内分泌等变化规律,尤其是机体细胞免疫与分子免疫变化规律,旨在建立监测运动员训练过程中身体机能状态的敏感新指标。研究分两部分。 实验Ⅰ.大负荷力量训练中机体免疫、内分泌、血液学指标变化规律的研究 本研究分为力量训练组和对照组。实验组为14名省级优秀男子举重运动员,连续观察5周,其间,受试者按照要求完成“训练2周—调整1周—训练2周”的规定负荷的举重训练。“训练2周”中,每日两次举重训练课,每周训练6天,平均训练负荷为:强度5-8RM,大级别日训练量50,000kg,小级别日训练量30,000kg;“调整1周”中每日只进行一次小运动量的举重练习课。对照组为同龄男子散手业余培训班成员,身体健康,在试验期采血前一周均未进行大负荷力量等练习。于试验前及训练开始后的每个周末采血,测试血清肌酸激酶(CK)、血尿素氮(BUN);血睾酮(T)、血皮质醇(C)、血黄体生成素(LH)、血卵泡刺激素(FSH)、泌乳素(PRL);红细胞(RBC)、血红蛋白(Hb)、网织红细胞(Ret);淋巴细胞亚群(CD3~+、CD4~+、CD8~+、CD14~+、CD16~+、CD56~+、HLA-DR~+、Vα-24、Vβ-11等);外周血白细胞的白介素2、4、10(IL-2、IL-4、IL-10)和γ-干扰素(IFN-γ)的基因表达(Real Time RT-PCR方法,定量测定mRNA)等。 结果显示:在两个“训练2周”中,受试者疲劳感明显,CK、BUN均显著性升高,T略有下降、C略有升高、T/C呈下降趋势、LH和FSH有所波动;在“调整1周”中,上述指标有所回复。在“训练2周—调整1周—训练2周”中,Hb呈较明显下降变化,在“调整1周”末降至最低点,与试验前比较平均降低8g/L,在试验末Hb回复;Ret呈明显上升变化。在“训练2周—调整1周—训练2周”中,CD8~+、CD14~+、CD16~+、CD56~+、Vα-24呈升高变化,HLA-DR~+仅在前一个“训练2周”中升高,CD3~+、CD4~+、Vβ-11、有所波动,CD4~+/CD8~+在第一个“训练2周”中明显下降,在随后逐渐上升。在“训练2周—调整1周—训练2周”中,IL-2、IL-4的mRNA表达先增加后降低,IL-10的mRNA表达呈持续降低变化,IFN-γ的mRNA表达以及IFN-γmRNA / IL-4 mRNA比值均在训练期明显降低,在调整期明显回复。 对照组运动员上述指标无明显变化。 结论: 1、大负荷力量训练导致CK、BUN显著性升高。 2、大负荷力量训练导致皮质醇、泌乳素升高,LH升高、FSH下降。 3、大负荷力量训练导致一过性红细胞、血红蛋白下降,但网织红细胞明显增高,表明训练没有导致造血功能抑制。 4、大负荷力量训练导致CD8~+增加,CD4~+/CD8~+第一次“训练2周”下降而第二次“训练2周”没有下降。而IL-2、IL-10、IFN-γ的基因表达下降,IL-2、IFN-γ的基因表达、IFN-γmRNA/IL-4mRNA随负荷的增加下降,表明这三个指标是反映训练状态的免疫机能敏感指标。反映T细胞免疫调节功能向抑制方向发展。 5、考虑到IFN-γmRNA主要来自Th1细胞,IL-4mRNA主要来自Th2细胞,IFN-γmRNA/IL-4mRNA一定程度上可反映Th1/Th2,说明大运动量训练导致Th1/Th2平衡向Th2方向发展。 实验Ⅱ.国家男子排球队员大赛前集训期间细胞和分子免疫变化规律的研究 为了验证上述实验中有关细胞因子基因表达与体能状态的关系,本研究进一步以国家男子排球队员为对象,观察了为期2个月的“联赛结束后阶段”--“集训中阶段”--“奥运选拔赛前阶段”(联赛结束后阶段,队员刚刚结束国内联赛,身体最疲劳;集训中阶段,运动员主要进行技、战术训练,不进行大运动量训练,并进行营养和医疗干预;奥运选拔赛前阶段,队员竞技状态调至最佳,准备进行比赛。由于客观原因,无法显示国家队的训练计划、训练负荷、训练量、训练内容等,但总体上此次集训以调整体能为主要目的)。分集训前、集训中、集训后共三次空腹采血,测试血清肌酸激酶(CK)、尿素氮(BUN);红细胞(RBC)、血红蛋白(Hb);白细胞、CD3+、CD4+、CD8+、CD14+;外周血白细胞的白介素2、4、10(IL-2、IL-4、IL-10)和γ-干扰素(IFN-γ)的基因表达(Real Time RT-PCR方法,定量测定mRNA)等。 结果显示:训练中CK、BUN显著性下降;RBC、Hb不变;白细胞、CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+无显著性变化,CD14+显著性下降;训练前后IL-2的基因表达无显著性变化,IFN-γ基因表达呈增加趋势,IL-4的基因表达显著性下降,IFN-γmRNA/IL-4mRNA显著性升高,IL-10基因表达显著性增加。 结论: 1、调整性训练导致CK、BUN下降,提示运动员机能有所恢复。 2、调整性训练导致外周血白细胞IFN-γ基因表达呈增加趋势、IL-4基因表达显著性下降、IFN-γmRNA/IL-4mRNA显著性增加,IL-10基因表达显著性增加。提示这些指标是排球训练中反映机能状态的免疫机能敏感指标。 3、调整性训练中Th1/Th2平衡向Th1方向移动。 本研究的创新 1.本研究中采用的细胞因子mRNA定量方法是导师课题组的专利技术。专利名称:生理状态下外周血中IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10基因表达实时荧光定量PCR检测,专利号分别是:200310109560.2;200310109561.7;200310109562.1;200310109559.x。 2.首次采用实时荧光定量PCR方法在力量训练及排球运动员训练中检测白细胞IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10的基因表达。检测这些细胞因子的mRNA与检测血液中这些细胞因子的蛋白水平有所不同,前者定位在细胞内,不论其以自分泌还是以旁分泌形式发挥作用,均能反映细胞功能;后者是这些因子分泌、排泄、代谢、以及与配体结合等因素的综合结果。因此,检测血中因子(蛋白质水平)是不能替代检测细胞mRNA的。 3.首次提出白细胞IFN-γ、IL-2的基因表达,以及IFN-γmRNA/IL-4mRNA比值是监测运动训练中机体免疫功能变化的敏感指标。这些指标的变化比CD4/CD8比值更为敏感。


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