连续3 d大负荷军事训练对武警战士淋巴细胞亚群的影响

彭 朋，薄 海，王大宁，刁秋霞，秦永生

连续3 d大负荷军事训练对武警战士淋巴细胞亚群的影响

彭 朋，薄 海，王大宁，刁秋霞，秦永生

目的观察长时间大负荷军事训练对武警战士淋巴细胞亚群的影响，为科学合理地制定训练计划提供依据。方法23名武警战士参加为期3 d的军事训练，分别测定训练前(第1天晨)、中(第2天晨)、后(第4天晨)淋巴细胞亚群、血浆睾酮、皮质醇的变化并统计上呼吸道感染发病率。结果与训练前比较，训练中CD3+T显著升高(P＜0.01)，其他指标均无显著性变化(均为 P ＞0.05)，上呼吸道感染发病率为 17.4%;训练后 CD3+T(P ＜0.01)、CD4+T(P ＜0.01)、CD8+T(P ＜0.01)、CD4+/CD8+比值(P ＜0.05)、CD16+T(P ＜0.01)和血浆睾酮(P ＜0.01)显著降低，血浆皮质醇显著升高(P ＜0.01)，上呼吸道感染发病率为65.2%。结论第1天训练负荷较为合理，连续3 d训练后，机体出现明显的免疫抑制，其机制之一可能与运动性低血睾酮与高皮质醇血症有关，应科学合理制定训练计划。

军事训练;免疫功能;淋巴细胞亚群;睾酮;皮质醇

20世纪90年代，运动医学学者通过对运动员大强度运动训练后上呼吸道感染率的流行病学调查分析，提出了运动性免疫抑制的经典理论模式，即“开窗理论”［1］和“J 形曲线理论”［2］，以此来描述运动负荷与上呼吸道感染率之间的关系。由于武警部队执行任务的特殊性与突发性，经常进行连续数天的军事训练和对抗比赛［3］，训练和比赛后时常发生过度疲劳综合征和感染性疾病，其主要原因是超负荷训练造成运动性免疫抑制。因此，适时监测免疫机能对于避免运动性免疫抑制和过度疲劳有重要意义。本研究拟观察连续3 d大负荷军事训练对武警战士淋巴细胞亚群、血浆睾酮、皮质醇的影响，探讨大负荷训练过程中免疫功能的变化及可能机制，为科学合理制定训练计划提供依据。

1 对象与方法

1.1 对象 随机抽取参加某次军事对抗赛的武警战士 30名，年龄(23.8±2.2)岁，身高(1.73±0.06)m，体质量(75.3 ±5.1)kg。受试者身体健康，均无心血管疾病、糖尿病、慢性感染、骨骼肌肉病史及其他严重疾患病史、无常规用药史(包括营养补剂)、无烟酒嗜好。由于安静时免疫功能的变异很小［4］，加之军事训练的特殊性，故本研究未设立对照组，只进行训练前后比较。

1.2 方法

1.2.1 训练安排 所有战士负重30 kg，进行连续3 d、每天不少于12 h的军事训练，内容包括山地行军、综合体能、抗袭扰、武装涉水、射击、战术等课目。训练过程中每名队员均佩戴Polar FS1型遥测心率表(芬兰Polar公司)以监测训练强度。

1.2.2 取血和指标测定 受试者于清晨安静空腹状态下，用抗凝管(肝素)于前臂肘静脉取血5 ml，采血时间点为训练前(第1天晨)、训练中(第2天晨)、训练后24 h(第4天晨)。血样一式两份，一份用荧光抗体标记抗凝血标本，FACS 420型流式细胞仪(美国BD公司)进行淋巴细胞亚群计数;另一份经低温离心后取血浆，利用FJ－2011型全自动放免分析仪(西安核仪器厂)进行睾酮、皮质醇水平检测。

1.2.3 上呼吸道感染症状调查 上呼吸道感染症状为类流感症状、普通感冒症状以及其他非特异性上呼吸道症状的总称［5］。每名受试者每天记录自我感觉(不适感)，上呼吸道感染症状以下列症状中的1项或多项判定:包括流涕、咽痛或咳嗽。

1.2.4 统计学处理 所有数据均用SPSS 15.0统计软件包进行处理，结果用±s表示，各时间点比较使用单因素方差分析。P＜0.05为显著性水平，P＜0.01为非常显著水平。

2 结 果

2.1 样本量 由于训练中途退出7名队员(感染、外伤等)，因此最终的样本量为23名，结果以23名受试者为基数计算得出。

2.2 淋巴细胞亚群的变化 与训练前比较，CD3+T在训练中显著升高(P＜0.01)，训练后显著下降(P＜0.01);CD4+T和CD8+T变化趋势基本一致，即在训练中略有升高(分别为 P=0.055，P=0.079)，训练后显著下降(均为P＜0.01);CD4+/CD8+在训练中无显著性变化(P＞0.05)，训练后显著降低(P＜0.05);CD16+T［自然杀伤(natural killer，NK)细胞］在训练中无显著性变化(P＞0.05)，训练后显著降低(P ＜0.01，表 1)。

2.3 血浆睾酮、皮质醇的变化 与训练前比较，各指标在训练中差异均无统计学意义(均P＞0.05);训练后血浆睾酮显著下降(P＜0.01)，血浆皮质醇显著升高(P ＜0.01，表2)。

表1 武警战士连续3 d大负荷军事训练前后淋巴细胞亚群的变化(n=23;%;±s)

表1 武警战士连续3 d大负荷军事训练前后淋巴细胞亚群的变化(n=23;%;±s)

注:与训练前比较，①P ＜0.05，②P ＜0.01

淋巴细胞亚群 训练前 训练中 训练后CD3+T 52.51 ±7.84 60.07 ±7.41② 41.00 ±12.17②CD4+T 35.30 ±6.29 38.77 ±4.49 28.07 ±7.02②CD8+T 38.11 ±5.71 40.43 ±4.24 34.62 ±2.76②CD4+/CD8+ 0.94 ±0.21 0.97 ±0.17 0.81 ±0.22①CD16+T(NK) 19.25 ±4.72 19.94 ±3.61 13.74 ±4.67②

表2 武警战士连续3 d大负荷军事训练前后血浆睾酮、皮质醇的变化(n=23;nmol/L;±s)

表2 武警战士连续3 d大负荷军事训练前后血浆睾酮、皮质醇的变化(n=23;nmol/L;±s)

注:与训练前比较，① P＜0.05

指标 训练前 训练中 训练后睾酮 7.74 ±2.03 8.39 ±1.63 4.94 ±0.92①皮质醇 379.58 ±94.27 417.74 ±102.31 533.00 ±129.18①

2.4 上呼吸道感染发病率的变化 训练前有2名战士(8.7%)存在上呼吸道感染症状，训练中则增加到4名(17.4%)，训练后共15名战士(65.2%)报告有上感症状，较训练前增加了5.6倍。

3 讨 论

既往关于运动与免疫机能的研究往往只关注一次运动的影响效应，连续数天大负荷训练后的免疫应答变化研究甚少［4，6］，且受试对象主要集中于专业运动员，未见有关军事训练后免疫功能变化的研究报道。本研究主要以武警战士为研究对象，探讨连续3 d大负荷军事训练后免疫功能的变化规律及机制。

3.1 淋巴细胞亚群的变化

3.1.1 T淋巴细胞亚群 CD3分子分布于成熟T细胞表面，CD3+细胞数代表了总T细胞，反映细胞免疫功能。本研究显示，训练中CD3+T细胞较训练前显著升高，与前人的研究一致［7］。这是由于大负荷训练开始后机体儿茶酚胺等物质分泌增加，促使淋巴细胞从肝、脾、淋巴结和胸腺等白细胞池释放，从而影响了血液淋巴细胞的浓度［8］。训练后CD3+T细胞较训练前显著降低，即出现运动性免疫抑制(淋巴细胞减少症)。

CD4+T和CD8+T是T淋巴细胞中功能相异的两个亚群，机体的免疫平衡主要由CD4+T和CD8+T细胞相互影响来维持，保持适宜的CD4+/CD8+比值对淋巴细胞增殖反应和机体抗御病毒侵袭尤为重要，其比例失调则产生免疫功能障碍［9］。本研究中，CD4+T、CD8+T与CD3+T变化规律基本一致，特别是CD4+/CD8+在训练后明显降低，说明长时间大负荷军事训练可导致机体免疫功能紊乱，CD4+/CD8+比值降低反映了机体易感性暂时增高［10］，是战士上呼吸道感染的主要原因。

3.1.2 NK细胞 NK细胞是一群不依赖于抗原刺激，也不需要抗体参与即可自发杀伤靶细胞的淋巴细胞，具有细胞毒性效应，在肿瘤免疫、抗感染中起重要作用。研究发现，运动后NK细胞(CD16+T)数量增加，其变化主要受运动强度(而非运动时间)的影响［11］。因此，第1天高强度训练比重较少是本研究中第2天晨NK细胞未出现显著性变化的原因。在训练后(第4天晨)，NK细胞明显降低，与前人的研究相似，即大强度(＞75%VO2max)长时间(＞1 h)运动后恢复期伴随NK细胞浓度下降，同时上呼吸道感染症状发生率显著增高［12］。

3.2 淋巴细胞亚群变化的可能机制

3.2.1 睾酮的影响 睾酮对于淋巴细胞的成熟和活化则具有促进作用［13］。有研究表明，睾酮浓度在短时间高强度运动后升高，长时间运动后升高、不变或降低，而在中等强度、持续时间不长的运动后可明显升高;持续大负荷训练时睾酮消耗增多，下丘脑－垂体－性腺轴被抑制，出现运动性低睾酮，此时较低的血睾酮水平可作为过度疲劳的标志［14］。本研究中，第2天晨(训练中)血睾酮变化不大，同时CD4+/CD8+未出现较大波动，提示机体对于第1天的训练负荷基本适应，未造成免疫系统失衡及过度疲劳;在训练后血睾酮水平与CD4+/CD8+平行下降，说明机体的深度疲劳状态造成免疫应答受到抑制，这也是机体对免疫系统的一种保护性抑制反应［15］。

3.2.2 皮质醇的影响 皮质醇对于免疫系统主要起抑制作用。已证实，血浆皮质醇只有在长时间大强度运动后升高。因此，短时间运动并不能增加血皮质醇浓度，其中1 h急性运动后皮质醇浓度的变化甚微［16］。本研究中，第2天晨血清皮质醇、CD4+T和CD8+T虽有升高趋势，但无统计学意义，说明此时的皮质醇未对免疫系统产生抑制作用，CD3+T的升高可能与儿茶酚胺的分泌有关［8］。训练后次日晨血浆皮质醇出现大幅度升高，诱导淋巴细胞凋亡［7］，引发运动性免疫抑制(CD3+、CD4+和 CD8+T数量减少，CD4+/CD8+比值下降)，上呼吸道感染发生率明显增高。

连续3 d大负荷军事训练过程中，第1天运动负荷较为合理，机体未出现明显的免疫功能下降;第4天机体出现明显的免疫抑制和上呼吸道感染症状，建议降低后两天的训练负荷(特别是训练强度)，且训练后的数天内进行恢复性训练(积极性恢复)并加强营养、睡眠等恢复手段的应用，避免过度疲劳以及感染的发生。今后的研究应追踪训练后恢复期免疫功能的变化规律，以期为确定进行下一次大负荷训练的时间间隔提供依据。

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Effects of three consecutive days of high load military training on lymphocyte subsets in soldiers of Chinese Armed Police Forces

PENG Peng，BO Hai，WANG Daning，DIAO Qiuxia，and QIN Yongsheng.Logistics University of Medical College of Chinese People’s Armed Police Forces，Tianjin 300162，China

ObjectiveTo observe the effect of prolonged high load military training on lymphocyte subsets in soldiers of Chinese Armed Police Forces and to provide data for scientific training protocols.Methods Twenty－three soldiers participated in three－ day military training，whose lymphocyte subsets，plasma testosterone，cortisol and upper respiratory tract infection symptoms were determined before training(the first morning)，during training(the second morning)and after training(the fourth morning)respectively.Results Compared with pre－training，CD3+T increased significantly(P ＜0.01)while other indexes did not change statistically(all P ＞0.05).The incidence of upper respiratory tract infection was 17.4%during training.CD3+T(P ＜0.01)，CD4+T(P＜0.01)，CD8+T(P ＜0.01)，CD4+/CD8+ratio(P ＜0.05)，CD16+T(P ＜0.01)and plasma testosterone(P ＜0.01)decreased significantly while plasma cortisol rose notably(P ＜0.01)and the incidence of upper respiratory tract infection was 65.2%after training.Conclusions The training load on the first day was adequate and apparent immunosuppression appeared after three－day training，which is related to exercise － induced low blood testosterone and high cortisol.

military training;immune function;lymphocyte subsets;testosterone;cortisol

G804.55

武警总部重点课题(WKH2008Z02);武警后勤学院博士启动金课题(WYB201106)

彭 朋，男，1978年出生。博士，讲师。主要从事训练医学方向的研究。

300162 天津，武警后勤学院军事训练医学教研室

秦永生，E －mail:yongsheng992003@yahoo.com.cn

(2012－06－10收稿 2012－09－01修回)

(责任编辑 尤伟杰)