新冠疫情背景下瑜伽对机体免疫功能提高的潜在生理学机制

张 娟，王航平，王新旭，宋雨昕，王相茹

前言

冠状病毒（CoV）病原体是一个相当大的病毒家族，导致机体从普通感冒到更严重的疾病，如中东呼吸系统综合征（MERS－CoV）和严重急性呼吸系统综合征（SARS），2019年末，新型冠状病毒在我国迅速蔓延，被称为严重急性呼吸系统综合征2（SARS－CoV－2），目前为止感染超过2亿多例，累计死亡病例400多万例。

为控制和预防COVID－19疫情，已经采取了若干控制感染的措施，例如社会隔离、隔离或隔离整个社区，迄今为止，还没有治疗COVDI－19的有效药物，而经常使用的辅助药物与方法有神经氨基酶抑制剂、抗病毒药物与疫苗、疗养血浆疗法以及免疫治疗等。最重要和最有效的办法是在人－病原体界面之前制定预防性干预战略，体育锻炼已被证明是治疗慢性疾病的有效方法，主要是增加机体的免疫能力。

瑜伽作为一种古老的身心技术，旨在通过对心灵的改变，实现身心层面的平衡，是一种有利于改善身体、心理、精神状况的运动。对于传染病、结核病以及人类免疫缺陷病毒（HIV）感染有一定的作用，其中免疫系统状况是决定疾病进程的重要因素。目前很多的研究表明瑜伽可以改善机体对病毒的免疫力、抗病毒、免疫调节功能，并可用作预防病毒或其他病原体介质感染的措施。

鉴于此，瑜伽对COVID－19病毒的内在机制到底如何，本文章综述了瑜伽对COVID－19防控潜在的生物学机制，为瑜伽有利COVID－19疫情防控提供理论依据。

1 COVID－19感染的基本机制

SARS－CoV－2属于高致病性CoV，是有包膜的单链、直径60－140nm具有冠状外观的RNA病毒。其病毒与SARSCoV有85%的同源性，其二者有着共同的受体——血管紧张素转换酶2（ACE2）。在2003年的SARS－CoV由于S蛋白受体结合领域（RBD）的突变，加强与ACE2受体的亲和力，增加了其致病性，但研究分析表明，SARS－CoV－2比SARS－CoV毒株与ACE2结合性更强，被认为是SARS－CoV－2的重要细胞入口点。SARS－CoV－2表面的糖蛋白与位于宿主细胞质膜上的ACE2受体蛋白结合，加快对宿主细胞的侵略，受体介导的病毒进入宿主细胞后，宿主细胞产生的丝氨酸蛋白酶TMPRSS211释放病毒基因组（单链阳性RNA），并且利用宿主核糖体转化为病毒多聚蛋白，病毒蛋白酶3CLpro和PLpro将病毒多聚蛋白切割成效应蛋白，然而RNA依赖RNA聚合酶合成全长负链RNA模板，通过基因组复制更多的RNA病毒组，通过一定的转录与翻译生成四种主要结构蛋白即刺突（S）表面糖蛋白、膜（M）蛋白、包膜（E）9蛋白和核衣壳（N）蛋白，其中N蛋白与基因组结合RNA，而M、S、E蛋白进入内质网视膜（ER）的膜中，形成ERGIC——内质网－高尔基体中间区室（也称为囊泡－管状簇），带有螺旋状的RNA，将N蛋白送进ER腔内，其后代通过ERGIC运输到宿主细胞的质膜，通过胞吐作用的释放，如图一。

图一 冠状病毒复制周期图［6］

2 COVID－19的临床症状

COVID－19主要传播方式是通过接触含有病毒颗粒的液滴，潜伏期通常从2天到14天不等。SARS－CoV－2可通过ACE2感染多个脏器细胞，引发一系列免疫反应，调节宿主免疫监测能力，降低免疫能力。主要的症状包括早期的发烧、肌肉疼痛、咽痛、呼吸急促、心律失常、神经性头晕头痛意识障碍、恶心呕吐等如图二，肺炎约占感染新型冠状病毒的患者的20%，大多数患者表现为轻微症状，但都有肺部体征，如胸部X光片上玻璃肺不透明，并且没有表现出任何严重的症状或并发症。5%的患者会出现呼吸衰竭、严重急性呼吸系统综合征、肾衰竭、败血症休克和多器官衰竭。如果出现肺外系统功能障碍，如血液系统和消化系统紊乱，则发生败血症和败血性休克的风险会很大，导致病死率大幅增加。在儿童中，与成人相比，感染通常表现出更温和的临床症状，甚至无症状，而老年人在患有高血压、糖尿病、心脏病、呼吸系统疾病、脑血管疾病、内分泌系统疾病、消化系统疾病和癌症等慢性病史的患者中，50%的COVID－19患者死亡率有所上升。在大多数情况下，呼吸衰竭、并发症、败血性休克或多个器官衰竭是主要死因。

图二 2019年冠状病毒传染病临床症状（COVID－19）

3 瑜伽对机体免疫功能的影响机制

目前，瑜伽的最新定义为综合的协同过程工具，通过中枢神经系统（CNS）与来自内感受过程的传入和再传入、输入之间的整合，帮助双向反馈和调节自主神经系统输出。通过结合了身体姿势、呼吸控制和冥想，可以促进机体、心灵以及灵魂的融合，通过改善心理平衡，影响神经－心理免疫能力，降低精神压力，增强对疾病的免疫力，从而对健康产生促进作用，有助于增强对的SARS－CoV－2病毒抵抗力。

3.1 瑜伽对生理免疫功能的影响

SARS－CoV－2通过呼吸道、气道和肺泡上皮细胞进入宿主，血管内皮细胞和肺泡巨噬细胞是病毒进入的首要目标。维护健康的呼吸系统是预防与SARS－CoV－2病毒感染相关的发病率和死亡率的重要策略。瑜伽是结合某些呼吸技术的组合性动作，通过增加呼吸通气量，从而增加呼吸肌肉的力量，有利于肺部炎症降低或者减少从轻度到重度的发展。

Pranayama呼吸练习的四个重要方面，Pūraka（吸气）、Recaka（呼气）、Antahkumbhaka（内部呼吸保持）和Bahihkumbhaka（外部呼吸保持），它是一种瑜伽呼吸艺术，强调对呼吸过程的改变，例如快速横膈膜呼吸、缓慢深呼吸、交替鼻孔呼吸和屏气，提高或改善肺功能，尤其是对患有呼吸道疾病的患者，通过纠正异常的呼吸模式以及降低呼吸肌的肌张力，提高呼吸肌的力量，例如，“Bhastrika”Pranayama呼吸，一次快速有力地呼吸，同时锻炼吸气和呼气肌肉。此外，像Kapalbhati这样利用腹部和膈肌的呼吸练习训练，受试者在呼吸中充分利用膈肌和腹部肌肉，这也可能有助于清除支气管和肺泡中的分泌物，为更多空气腾出空间。此外某些调息技术中缓慢而温和的呼吸可减少摩擦应力，从而减少气道炎症和气道阻塞，深吸气、滞气、缓慢呼气使肺的整体容量增加，肺功能逐渐改善。目前随着针对COVID－19病毒的治疗手段的加强，研究显示，随着临床症状的消失，部分COVID－19缓解期患者仍存在呼吸、免疫、消化、心血管等系统功能的损伤，彭平等对47例COVID－19恢复期患者肺功能研究发现，肺功能障碍者为61.7%，其中弥散功能障碍者较多，因此恢复期的COVID－19患者采用Pranayama技术，一定程度上可以改善肺部功能。

一氧化氮（NO）是一种自由基，在免疫系统中起着重要的作用。Bhramari Pranayama（蜂鸣式呼吸），是Pranayama的一种，并且结合了Pranayama的许多好处，对人体有积极的影响，缓慢吸入，长时间的呼气，同时发出嗡嗡声。人的鼻旁窦连续产生大量NO，蜂鸣式呼吸嗡嗡声振动产生空气振荡，从而增加鼻窦和鼻腔之间的空气交换，由于NO的表达增加及其对氧气吸收的影响，有助于非特异性宿主防御细菌、病毒、真菌和寄生虫感染。最近的研究结果表明，在COVID－19中，NO具有以下四种潜在机制：血管吸附、抗凝血、抗炎症和抗病毒。NO作为免疫调节剂的影响包括：作为一种抗炎分子，通过早期非特异性免疫防止过度炎症，以及以后调节血管炎症和免疫细胞增殖，并作为抗病毒作用剂，抑制SARS－CoV－1或者SARSCoV－2的复制周期。在人体感染SARS－CoV－2病毒，进而会感染人体的内皮细胞，而NO则由内皮细胞产生，当内皮细胞功能障碍时，就会减少NO的产生，进而导致机体处于高凝血状态，而最近的研究表明高凝血状态是COVID－19的主要病理事件之一。畸形血栓并发症是COVID－19患者高死亡率的一个重要原因，增加内皮NO的产量一定程度上可以缓解机体血液凝固的状态，因此，通过Bhramari Pranayama促进NO在COVID－19的预防和管理中发挥重要作用。

防御素在人体先天免疫系统中发挥重要作用。人类β－防御素2（HBD－2）是一种动态多功能肽，是口腔黏膜、皮肤和呼吸道局部上皮防御系统的重要组成部分，在保护人体表面免受感染方面发挥着重要作用，HBD－2在口腔和呼吸道的上皮细胞中表达防御素，通过破坏微生物脂质双层的疏水核心发挥抗菌作用。一项研究采用是SudarshanKriya（SKP），瑜伽伸展90min，包括，参与者按摩他们的腿，并在指压点上施加压力20分钟。其次，他们保持瑜伽姿势（例如战士姿势、延伸三角形姿势和下犬式）65分钟。最后，以仰卧姿势躺了5分钟。在该研究中，收集了男性和女性的全唾液，结果发现在瑜伽伸展运动后唾液HBD－2浓度和表达率显著增加，增加黏膜免疫功能。由此可见SKP实践已有效显著提高唾液HBD－2的水平，从而有助于其抗炎活性，提高从COVID－19患者人机体先天免疫能力，可作为这一种辅助性防御手段。

干咳和呼吸困难是COVID－19患者的主要和最常见的症状。在一些感染SARS－CoV－2的患者中，此病毒会诱导过度和延长的细胞因子／趋化因子反应，称为细胞因子风暴，会导致急性呼吸窘迫症或多器官功能障碍，从而导致生理恶化和死亡，通过机体免疫调节和细胞因子拮抗剂等手段及时控制早期细胞因子风暴，减少肺炎细胞渗透。瑜伽呼吸练习具有显著的免疫调节作用，促进机体内防御素以及NO产生，并伴有免疫球蛋白的产量，激活噬菌细胞功能，增强体液和细胞介导的免疫力，进而提高机体的先天免疫能力与适应性免疫能力。因此对于一些COVID－19患者，进行相关的瑜伽练习，一定程度上会缓解症状，提高治疗成功率和降低死亡率。

在高心理压力的背景下，机体的压力与免疫能力呈负相关，有显著的免疫功能障碍，导致机体内产生一定的炎症。而瑜伽可能会影响慢性炎症状态，并可能优化压力诱发条件下受损的免疫功能，目前已有研究表明瑜伽冥想可以将降低促炎标记物，如白细胞介素、肿瘤坏死因子等水平。冥想练习对有促进抗炎和降低促炎细胞因子活性的作用，包括自然杀伤（NK）细胞活性以及NK和T细胞因子的产生。例如，Bower等人研究表明，每天20分钟的正念冥想6周导致19个转录组的促炎基因和一个促炎转录因子核因子κB（NF－κB）的活性显著降低。同时，他们观察到抗炎性糖皮质激素受体活性增加和I型干扰素信号增加，这是一种与SARS－CoV－2治疗相关的转录因子。对于COVID－19患者中，由于细胞因子水平增高以及淋巴细胞减少导致细胞因子风暴，通过冥想干预，会显著影响其炎症标记，从而提高免疫能力，在一定程度上有治疗SARSCoV－2作用。此外还发现冥想能够显著增加迷走神经张力，有效对抗基于心理压力的问题。

3.2 瑜伽对心理免疫功能的影响

根据灾难心理健康理论和风险认知理论，突发的公共卫生事件会让人引发产生负面的情绪。在COVID－19的大流行期间，疾病的不可预测性、不确定性、严重性、错误信息和社会孤立是造成压力和精神发病率高的重要原因。

人体的免疫机能是一个系统作用的产物，心理与精神健康在调节免疫反应和平衡有一定的联系。Rajkumar等人报告说，28%的公众和医疗保健专业人员诉说有一定的压力、焦虑和抑郁症状，而慢性压力会降低宿主的细胞介导和体液免疫力，当下丘脑－垂体肾上腺（HPA）轴过度使用，人体内皮质醇的增加，表明是具有一定的压力。而瑜伽或冥想可以缓解压力或者焦虑。一项基于正念减压疗法（MBSR）的研究表明，8周的MBSR可以增加血浆脱氢－氢固醇硫酸盐（DHEAS），这是人类肾上腺的主要产品，是一种缓冲压力的相关激素。瑜伽的正念冥想是身心自我调节的一种方式，目前已经被证明是对精神和身体状态产生有益的影响，促进幸福与情感平衡，减少压力反应与焦虑与抑郁等负面情绪。长期的冥想可以调节HPA轴，对诱导精神平静和平衡有用，并促进调节自主神经系统功能的平衡，提高伽玛氨基丁酸（GABA）水平，刺激迷走神经，导致副交感神经占优势并优化适当的免疫反应，降低皮质醇（压力激素）和儿茶酚胺，水平随着机体免疫功能的改善，从而减少压力、焦虑和抑郁。

在COVID－19大流行期间，特殊人员（如囚犯与孕妇等）心理与精神压力大。一项研究采用SKP实践，让囚犯进行以下四种呼吸练习：包括以下四种呼吸技术：三阶段Ujjayi（“胜利呼吸”），一种具有特定比例的吸入、呼气和呼吸保持的缓慢深呼吸技术；Bhastrika呼吸，涉及1分钟回合更快更有力的呼吸，然后是几分钟的正常呼吸；“Om”被念诵三遍，呼声很长；苏达尔山克里雅（“愈合呼吸”），一个先进周期性呼吸，运动慢，中，快率连续。受试人员是在闭着眼睛的坐姿下进行的：特定的手臂位置或动作用于增强呼吸。其研究结果表明可以改其功能、焦虑、抑郁情绪、积极幸福感、总体健康、非精神病性精神障碍囚犯的自我控制、活力和总体幸福感。孕妇在COVID－19背景下需要着重关注，产前抑郁和焦虑会影响胎儿的大脑发育，此外皮质醇激素会降低，导致机体的免疫能力，增加感染的风险；压力也会触发促炎细胞因子，进而会导致流产。有研究进行产前哈塔瑜伽，练习的内容包括60min体式、10min伸展运动以及5－10min的放松，主要强调深蹲姿势、开胸、开髋以及平衡姿势，其结果表明孕妇的平均皮质醇的水平降低，增强免疫球蛋白的水平，缓解压力与焦虑的症状。PTSD是创伤后应激障碍，是一种常见的焦虑症，通常与机体的自主神经系统（ANS）剧烈变化有关，主要特点是交感神经兴奋，副交感神经系统活动降低，参与执行控制、解决问题和情绪调节的网络活动减少；以及与奖励有关的大脑回路的缺陷。一项研究选取患有PTSD的女护士，基于瑜伽伸展和平衡运动结合有意识调节呼吸和专注，其结果表明，血清皮质醇的增加67%，并且由于有意识的调节呼吸减少交感神经的兴奋性，从而增加副交感神经的兴奋性，减少焦虑，降低了PTSD症状的严重程度。坐姿冥想、呼吸练习和瑜伽体式练习的一些细胞因子相关影响与交感神经系统激活的减少有关。因此在大流行期间，进行一些瑜伽呼吸或者体式，可以快速地改善大流行期间的心理与精神不佳等相关症状。

COVID－19病毒主要是对人呼吸机制产生一定的损伤，在动物模型中褪黑素对呼吸机引起的肺损伤具有保护作用，因此有研究人员指出，褪黑激素可能治疗COVID－19。机体内炎症和氧化应激都与COVID－19发病机制有关，而现在有研究表明褪黑素降低呼吸道合胞病毒（RSV）感染的巨噬细胞的基因表达，增加抗炎和抗氧化功能，此外，褪黑素在改善睡眠质量、缓解压力与焦虑方面有着一定的作用。褪黑激素由淋巴系统产生，对人体的免疫能力有一定的调节作用，它促进细胞介导的免疫和体液免疫，促进巨噬细胞和粒细胞、NK细胞和T辅助细胞，特别是CD4＋细胞的祖细胞的合成，从而有利于增加COVID－19患者机体的免疫能力。瑜伽或者冥想与褪黑激素水平高低有一定关系，Solberg等人报告说，与年龄、性别和体能水平匹配的参考组（3.1pg／mL）相比，经验更丰富的冥想者休息时的褪黑激素水平（4.9pg／mL）高150%。目前也有研究表明，因此进行一定的冥想活动可以增加褪黑激素的水平，进而及增加机体抗炎与抗氧化的机能，提高其免疫能力。

3.3 瑜伽对COVID－19相关并发症的影响

在疫情爆发初期，大多数COVID－19患者患有合并症，其中最常见的是糖尿病、心血管疾病和高血压。

糖尿病患者COVID－19感染的发病率和严重程度较高，一方面可归因于免疫功能受损、T细胞反应降低、中性粒细胞功能降低和体液免疫障碍，另一方面糖尿病患者本身高血糖的环境，会增加病毒的毒性，减少白细胞介素的产生，导致机体炎症反应的增加，损害免疫能力。糖尿病是一种慢性的代谢疾病，患者的心理压力和消极情绪对糖尿病的控制有双向影响，压力通过刺激HPA和交感神经轴以及副交感神经撤退来增加糖尿病的风险和严重程度，此外，ACE2作为冠状病毒的受体，它可以直接影响胰腺β细胞的功能，降低其分泌功能。瑜伽的腹部伸展可以提高胰腺β细胞对葡萄糖信号的敏感性，而胰岛素敏感性的提高又可能是由于执行这些姿势的累积效应，并且它直接刺激胰腺可以恢复其产生胰岛素的能力，从而改善胰岛素分泌，增加肌肉和肌肉放松的血液供应，从而改善葡萄糖吸收，降低血糖。一项研究选取瑜伽体式和呼吸法给2型糖尿病患者，其中主要的干预内容包括颈部滚动，肩部旋转，手臂旋转，肘部动作，手腕动作，手指动作，腰部 运动、膝关节旋转、踝关节旋转和脚趾运动，其结果表明参与者的糖化血红蛋白指标得到一定的控制，进而加强对血糖控制，而减少全身高糖与炎症的环境。

越来越多的证据表明，与健康人相比，高血压患者更容易感染COVID－19，研究表明在1099名经证实的COVID－19患者中，173例重症病例中高血压合并症发病率高23＋7%，基于评估高血压与COVID－19关联的荟萃分析的系统评价显示，高血压患者患严重COVID－19的风险增加了近2.5倍。瑜伽中缓慢的深呼吸，会降低交感神经系统的活动，并增加高血压患者的压力反射敏感性，从而降低他们的血压值。Bhavanani等人的一项研究，让受试者进行三轮缓慢而深沉的瑜伽呼吸，分别在低胸、中胸以及高胸，然后再呼气的阶段分别发出Aaa、Uuuyi以及Mmm音，之后再进行三轮这样的而呼吸，其研究结果是pranava pranayama的实践可有效降低高血压患者的心率以及血压，这可能是由于迷走神经调节增加，交感神经活动减少和压力反射敏感性改善以及内源性NO产生增加导致自主心血管节律正常化。”因此可以作为COVID－19高血压患者的高血压管理一种辅助性的手段。

心血管功能受神经因素以及温度、激素等其他因素的控制，其中，神经因素主要涉及自主神经系统（ANS），其在维持和调节心脏功能方面起主要作用，例如收缩压 血压（SBP）、舒张压（DBP）和心率（HR）。这些不平衡会导致心血管疾病，如高血压、缺血、梗塞等。一项包括44000多名心血管系统疾病患者的研究表明，与最初健康的COVID－19患者相比，其死亡率增加了五倍，SARS－CoV－2通过ACE2侵入心脏中的心肌细胞，可能通过周细胞导致巨噬细胞浸润增加、毛细血管内皮细胞功能障碍和ACE2表达降低，炎性细胞因子的持续增加可能最终导致心肌损伤和衰竭，细胞因子风暴和过度炎症将进一步加剧上述反应。尽管瑜伽对心血管风险潜在积极影响的机制尚不清楚，但多数研究表明不同类型的Pranayama技术被证明会产生不同的效果，其中缓慢类型的瑜伽呼吸技术可以改善心血管和自主神经变量，这可能有助于预防和管理心血管疾病，主要的变化可能主要是以下两种：首先，通过减少交感肾上腺系统和HPA轴的激活和反应并促进幸福感，减轻压力的影响，促进对神经内分泌状态、代谢功能和相关炎症反应的多种积极影响；其次，通过直接刺激迷走神经瑜伽可以增强副交感神经的兴奋，从而将自主神经系统的平衡从主要的交感神经转变为副交感神经，从而导致心脏迷走神经功能、情绪和能量状态以及相关神经内分泌、代谢和炎症反应的积极变化。

4 结论与展望

随着COVID－19的暴发和流行，全球人类健康面临着巨大威胁，居家隔离与控制外出是限制病毒广泛传播最基本的疫情防控措施，然而长期的社交隔离会导致体力活动不足，降低人体器官的免疫机能，对呼吸、心血管、肌肉骨骼系统等以及心理层面造成损害。因此适当的体力活动对疫情防控具有重要作用。

无论是对于COVID－19患者，或是本身有基础性疾病的COVID－19患者，又或是健康人群，瑜伽作为一种与呼吸技术、相关姿势以及冥想相结合的运动方法，集心理学、生理学和哲学于一身，在机体抵御病毒的同时，对精神状态也有一定的助推作用。一方面COVID－19患者通过瑜伽呼吸可以改善肺功能，增加机体免疫细胞，如NO、HBD－2等，还可以降低如白细胞介素、肿瘤坏死因子等水平，减轻炎症，进而提高机体免疫能力，有效提高对病毒感染的能力；另一方面瑜伽对自主神经系统产生一定的影响，采用组合性动作降低交感神经兴奋性，提高副交感神经的兴奋性，缓解焦虑、抑郁等情绪波动，尤其是一些特殊人群如孕妇等，可以改善个人的心理健康状态；其次褪黑素水平与机体免疫功能存在一定的关系，通过瑜伽冥想可以促进体内褪黑素的生成，也增加机体抗炎与抗氧化的能力，加强对COVID－19患者的肺机能有一定的保护；最后对于本身患有糖尿病、高血压等的、并且无法进行中高强度运动的COVID－19患者，瑜伽作为一项柔和的身体活动，它可以加强对糖尿病患者的血糖控制，降低高血压患者的血压值，改善心血管与自主神经变量，有助于预防和管理心血管疾病，并且对机体免疫能力又有积极性影响，因此对于患有基础性疾病的患者是一种良好的选择，但对于其他伴有相关基础性疾病的COVID－19患者并，其相关的影响机制还有待研究。

在疫情常态化的趋势下，尽管国内现在已经普及新冠疫苗，但是疫苗只能帮助病情不发展成重症，对于病毒的预防效果微乎其微，伴随着境外病例不断输入，在这种情况下，学会与病毒“共同生存”尤为重要。目前，新冠的治疗并没有特效药，并且研究表明新冠患者出院后，会出现相关后遗症如肺功能不佳、机体存在无力感以及一些压力等负面情绪的出现。因此增强自身免疫功能，降低患病可能性，制定人体预防性干预方法是有必要的。鉴于先前的大量瑜伽研究证据表明，在疾病预防、辅助治疗慢性病和促进心理健康方面具有有益的作用，在大流行期间，健康人群选择瑜伽是解决久坐行为、减少感染病毒风险和减轻社交隔离导致的不良心理影响的关键；对于无症状感染者，进行瑜伽可以将提高免疫力，尽可能恢复到感染前的健康状态和维持良好的体适能；对于COVID－19临床患者，病毒感染期间进行不建议进行瑜伽，尽量多休息，可以在恢复期进行瑜伽。瑜伽作为体力活动的一种，对心理及生理上都产生一定的积极影响，因此可以作为预防或辅助治疗COVID－19的手段。