马拉松赛道服务对缩短赛后免疫力空窗期的作用研究
2023-12-27应兆谡张建明
应兆谡,张建明
马拉松赛道服务对缩短赛后免疫力空窗期的作用研究
应兆谡,张建明
南京体育学院,江苏南京,210014。
马拉松比赛会导致跑者赛后短期内免疫力的下降。通过查阅相关文献资料,从上呼吸道系统、氧自由基、能量消耗、相关激素、肌肉炎症、体温变化及内心情绪等角度分析跑者赛后免疫力下降的原因,经过逻辑分析发现马拉松赛道服务能够对跑者赛后免疫力空窗期起到一定的缩短作用,并就目前存在的制约马拉松赛道服务发挥该效能的不利因素提出了应对措施,旨在从减轻免疫抑制的角度帮助马拉松赛事组织者和参与者优化赛道服务和加快赛后恢复。
马拉松;赛道服务;免疫空窗期;免疫调理
高顺生在《运动免疫学》中指出:“急性大强度运动对机体免疫功能起到抑制作用”。马拉松属于亚极限运动,时间长、距离远、消耗大,跑者容易在赛后出现免疫力短期下降的情况,增加其感染疾病的风险。如今新冠疫情导致国内马拉松赛事基本停摆,马拉松赛事组织者应当在优化赛事服务方面做好准备,帮助跑者及时恢复正常免疫水平,从而在赛事重新举办时更好的应对疫情的影响。
1 相关概念的界定
1.1 马拉松赛道服务
马拉松赛道服务特指在比赛日向跑者提供的,发生在赛道起终点及赛道沿途的各项有形及无形服务,有形服务包括收容、补给、赛道指引、赛后恢复、赛后保暖、赛道娱乐等,无形服务主要指赛道线路的规划。
1.2 免疫力空窗期
免疫力空窗期源于“开窗理论”,指长时间高强度运动后人体淋巴细胞浓度下降,免疫球蛋白功能受损而出现的免疫力暂时下降的现象,这样的情况通常会持续3-72h,具体时间取决于运动的强度与时间,详见图1。
图1 “开窗”期
摘自:矫玮《剧烈运动对机体免疫功能的影响以及检测与调节方法的研究》
2 马拉松跑者赛后免疫力下降的原因分析
2.1 上呼吸道免疫功能受损
上呼吸道免疫系统是人体抵御病原体入侵的首道屏障。据“J”型曲线模型显示:“以不常运动者作为参照物,发现适宜的运动量对上呼吸道感染率有显著降低作用,而大强度运动会使感染率明显增高。”当跑者进行60% VO2max强度及以上并超过60min[1]的马拉松比赛项目时,易出现免疫抑制,其赛后唾液中的分泌型IgA浓度降低,导致上呼吸道免疫功能受损,易感性上升。
2.2 氧自由基的过量积蓄
随着比赛进行,跑者体内逐渐积累大量氧自由基,机体过氧化程度升高。氧自由基会削弱细胞的免疫力,使机体易受各种感染[2]。据“自由基(free radical)”学说显示,跑者的免疫细胞膜受到氧自由基破坏,造成免疫功能的损伤,并导致跑者体内多种免疫细胞的数量迅速减少,中性粒细胞的数量几小时内仍保持较高水平,但其功能减退[3],最终导致免疫力的下降,详见表1。
2.3 供能物质的过度消耗
马拉松比赛对人体供能物质的消耗较大。在比赛中,跑者主要依靠糖类和脂肪供能。其中,肌糖原占53.2%,肝糖原占14.2%,脂肪占32.6%[8],详见图2。通常经验丰富的跑者在30-40km区间时,体内存储的糖原就已经消耗殆尽,在剩余的比赛中主要依靠脂肪的氧化进行供能。
数据来源:[8]
“免疫代谢”理论表明:免疫细胞在增殖和工作过程中,需要大量的能量和物质基础。马拉松跑者在赛后由于体内糖类物质储备水平较低,难以为免疫系统的正常运转提供足够能量,导致其功能受到抑制。
2.4 相关激素水平的变化
随着糖原的消耗,跑者血糖水平逐渐降低,肾上腺皮质中束状带会分泌大量皮质醇来分解蛋白质,通过糖异生提高血糖含量,以维持人体正常血糖水平。但皮质醇会抑制单核细胞的功能、降低 IL-2 的释放、抑制淋巴细胞进入循环以及循环血液中的淋巴细胞向外周淋巴组织的移行、降低循环淋巴的数量[9],此外,皮质醇还会抑制免疫球蛋白的合成,影响T、B淋巴细胞及巨噬细胞的数量及功能,而且能干预细胞因子的合成与分泌,直接影响运动过程中机体的免疫功能[10]。
2.5 肌肉的炎症反应
跑者在比赛中肌肉经过长时间反复收缩牵拉,肌纤维会出现轻微的炎症,这给本就供能不足的免疫系统造成额外负担。并且,过早的热水浴、摄入严重促炎性物质(如酒精)、不充足的睡眠等行为将加剧肌肉的炎症水平,打破机体“促炎-抗炎”的平衡,过量的抗炎介质产生,引发免疫系统的反向调节,使得免疫功能降低。
2.6 体温的迅速下降
日本长崎大学医学博士石原结实的研究显示,人体体温下降1℃,代谢率就会下降约12%,免疫力也会下降30%左右。体温降低会影响患者的血管收缩,增加免疫系统的抑制,降低细胞介导的免疫反应,降低机体的抗感染能力[11]。跑者在比赛时体温较高,但比赛结束后,附着在皮肤和衣物上的汗液迅速蒸发导致体温快速下降,血液流速减缓,白血球功能减退,导致免疫力下降。
2.7 持续紧张的情绪
澳大利亚的一项新研究表明,在心理压力加大的情况下,神经系统发出的信号会抑制免疫细胞运动[12]。马拉松跑者在比赛时可能出现持续紧张的情绪,除因参赛经验不足外,也可能是压抑的比赛氛围以及单调的赛道景观所导致。
3 缩短马拉松跑者赛后免疫力空窗期的机理分析
3.1 控制运动时间
“J”型曲线模型显示,适宜的运动量是降低上呼吸道感染率的关键,而运动量由运动强度与时间共同决定。在比赛中很难控制跑者的运动强度,因此,通过合理手段控制跑者的运动时间将有助于其减少对上呼吸道免疫的抑制,进而降低感染率。
乘坐收容车能够帮助跑者客观评估自身状况,在退赛与完赛间做出合理选择,控制运动时间。前导车、SPR蓝线、引导标识等赛道指引物可以帮助跑者始终沿着最短路线前进,缩短了运动时间,有利于减轻赛后免疫抑制。
3.2 清除过量氧自由基
氧自由基导致免疫细胞数量下降、功能减退。跑者可以通过补给品摄入抗氧化剂来消除氧自由基。黄酮类化合物、维生素C、胡萝卜素等物质都是天然抗氧化剂,且普遍存在于莓果、山楂、胡萝卜等食物中,可以通过食用的方式摄入。
3.3 补充供能物质
供能不足是免疫系统遭受抑制的重要原因。能量饮料、能量棒、水果等补给品中富含人体易于吸收的碳水化合物,如果糖、麦芽糖等单糖,可以快速补充供能物质,确保免疫系统供能充足。
3.4 调节激素水平
血糖浓度过低是皮质醇过量分泌的直接原因。跑者通过补给摄入糖分,稳定血糖浓度,可避免在赛程后半段分泌过量皮质醇,确保免疫蛋白的正常合成。
3.5 促进肌肉炎症恢复
拉伸、按摩、冷敷等赛后恢复服务能够较好的帮助缓解肌肉紧绷和酸痛,促进肌肉炎症的恢复,同时也能帮助跑者了解肌肉的损伤情况,便于其制定合理的恢复计划,从而对跑者赛后免疫力的恢复起到积极作用。
3.6 延缓体温下降速度
跑者通过使用保温膜、毛毯、保温斗篷等工具或及时摄入温热饮品能够在赛后恢复、接受采访等赛后活动中延缓体温下降的速度,避免因体温过低而导致免疫力下降。
3.7 舒缓紧张情绪
赛道娱乐服务所带来的愉悦氛围及优美的赛道环境都可以帮助跑者舒缓紧张情绪,避免神经的反向调节抑制免疫系统。
4 可能制约马拉松赛道服务缩短跑者赛后免疫力空窗期的不利因素
4.1 跑者对马拉松赛道服务的认知出现偏差
跑者由于参赛经验不足,可能对马拉松赛道服务的认知出现偏差,阻碍服务的正常展开。
以收容服务为例。收容是对跑者健康的人文关怀,也是对跑者安全的重要保障。但跑者可能认为乘坐收容车到达终点是一件耻辱的事情,当收容车在身后出现,他们甚至会收到额外“动力”,提升前进的速度,美国佛罗里达州的7英里大桥马拉松就曾出现过这种情况。然而这会加速供能物质消耗,进一步降低血糖浓度,对免疫系统产生不良影响。
4.2 跑者接受赛道服务的方式不够合理
补给品可以为跑者补充水和能量,但进行合理补给并不容易。事实上,补给的量、频率及时间点都应根据跑者自身情况来调整。当跑者感到下肢乏力、不听使唤时将其归咎于体能不足,而忽视了肌肉受损、心理负担过重等其它原因时,频繁大量补给难以带来良好效果,反而会加重肠胃负担,打乱自身比赛节奏,造成能量损耗。
4.3 跑者对接受赛道服务的重视程度不足
在马拉松比赛中,跑者根据自身需求选择不同的赛道服务,理论上属于一种自助行为,但实际上,绝大部分马拉松赛道服务的设计初衷都包含对跑者健康的保障。因此,主动接受赛道服务存在一定的必要性与重要性。
以补给服务为例。人体骨骼肌和肝脏是糖原主要的存储场所。在肝脏中,糖原可占总重量的5-6%,正常的成年人肝脏中含有100-120g糖原。在骨骼肌中,糖原占肌肉重量的1-2%,能储存大约400g糖原。而一场马拉松比赛中,运动员需要消耗约100g的肝糖原和375g的肌糖原[9]。也就是说,人体糖原储备能力是有限的,一场马拉松比赛会消耗约91%的储备糖原,因此,补给是十分重要的,详见图3。而跑者可能担心补给会打乱呼吸节奏,进而影响最终成绩,不愿意放缓脚步进行补给。
图3 马拉松运动员供能物质消耗
数据来源:[8,13]
4.4 赛道服务能力与赛事规模不匹配
赛道服务能力与赛事规模不匹配是马拉松赛事成长过程中的常见问题。当马拉松赛事规模扩大,参赛人数增多,补给点与赛后恢复区的工作压力显著提高。当工作人数与人员质量无法与赛事规模匹配,会造成赛道服务质量的下降:(1)补给品充足,但缺少分发补给品的工作人员和志愿者,赛道后半段补给点较为拥挤,出现哄抢补给品的失控状况,使得跑者不愿意放缓脚步进行补给;(2)赛后恢复区服务人员过少,导致开放的服务窗口过少,普通跑者排队过久,致使其放弃接受官方的恢复服务。
4.5 商业化催生不恰当的特色服务
随着马拉松赛事商业化程度加深,赛事逐渐成为社会经济发展的重要窗口,主办方对赛事宣传效益愈发看重,要求根据举办地的风土人情,对赛道服务进行创新。然而,创新内容可能会背离初衷,即对跑者健康的保障,转至增强赛事吸引力与宣传当地特色产品的方向上。
比如部分马拉松赛事的补给品就存在不恰当的地方。目前国内马拉松的美食补给是一大特色,比如哈尔滨马拉松的红肠、马迭尔雪糕,武汉马拉松的麻辣鸭脖等,虽然美食补给能够提升赛事口碑,宣传地方饮食文化,但某些美食补给的确不适合在比赛中出现,比如雪糕就会刺激跑者的胃黏膜,造成胃部不适。并且,在口感糟糕的能力胶与各式美食间,跑者更倾向于后者,但后者的能量吸收与转换的效率不如前者,补给效率低下,难以发挥应有的积极作用。
4.6 赛道服务设计止步于办赛标准,缺少人文关怀
受限于主办方要求、办赛成本、地理环境等主客观因素,马拉松的赛道服务设计可能仅限于满足中国田协给定的最低办赛标准,而缺少对跑者的人文关怀。
以赛道设计为例,为了满足对举办地景点的宣传目的,马拉松赛道线路可能被选取为景点间的连线,这可能会使跑者需要在空气质量欠佳的市区或风大的湖边海边完成比赛,这对缓解跑者紧张情绪并无益处,此时,如果赛道服务的设计仅仅依照最低办赛标准而缺少对跑者的人文关怀,则会加重他们的紧张情绪。
5 不利因素的应对措施
5.1 纠正跑者对赛道服务的错误认知
考虑到部分跑者是首次参加马拉松,参赛经验的不足导致其未能充分了解马拉松赛道服务的内容与功效。因此,马拉松跑者参赛手册上应增加或丰富对赛道服务的内容与功能的说明,帮助新手跑者纠正对赛道服务的认知。
以收容服务为例,强调收容车的作用并增加劝导性文字。(1)帮助受伤的跑者尽快到达医疗点进行治疗。跑者的身体健康是第1位的,不完美的状态下难以达到完美的预期效果,比赛并非只有1次,健康的身体却只有1个。(2)帮助身体状况恶劣的跑者及时止损,以免因小失大。重视身体极限,认清自己现阶段的能力,不要让自己失去可以进步的机会,不要因为一时的意气而失去一段较长时间的健康。(3)告知比赛结束却未能按时到达终点的跑者遵守比赛规则。一名合格的参赛者应当自觉遵守比赛规则,无论出于何种原因,当比赛时间结束,应当立即退出比赛。
5.2 帮助跑者提高合理接受赛道服务的能力
形成合理接受赛道服务的良好能力并不是一朝一夕能够实现的。赛事组织者需要加强与跑者的日常交流,便于新手跑者持续深入的了解赛道服务并在日常训练中做好准备,具体可以通过微博、微信公众号、抖音短视频等形式与跑者进行交流。
以水的补给为例,赛事组织者应当告知跑者不要在已经感到口渴时再去寻找补水站进行补给,因为此时身体已经开始轻度脱水,而这可能会导致身体乏力和心率提高。为了保障顺利完赛和身体健康,正确补水方式是少量多次补水。在途径补水站时尽量都进行少量的补水。并建议跑者,无论是怎样的补给方案,都需要在日常的训练中加以模拟并进行调整,从而找到最适合自己的补给方案。
5.3 提高跑者对接受赛道服务的重视程度
在马拉松比赛开赛之际,跑者主要通过官方的微信公众号推文获取比赛相关信息。赛事组织者可以在推文中增加对不接受赛道服务所导致的负面影响的说明,引起跑者重视。
以糖分的补给为例,赛事组织应当说明,对于120min以上的比赛,每小时补充60 – 75g碳水化合物将有助于避免糖原消耗的最坏影响。无论出于何种原因,当跑者在比赛中不进行补给或刻意减少补给次数,必然会出现血糖降低的现象,致使免疫力下降。
5.4 根据赛事规模调整服务能力
随着赛事规模的扩大,补给点和赛后恢复区是马拉松比赛中服务人流量增加最多的2个岗位,需要按照比赛规模、天气情况、赛道长度、赛道特点等因素进行合理设置,岗位的工作人员与志愿者宜多不宜少,且需要有经验的工作人员带领志愿者来应对可能出现的意外情况。如果分发补给品的服务人员不足,即使补给品充足,也容易出现哄抢补给品的失控状况,阻碍跑者的正常补给。如果赛后服务区的服务人员不足,跑者在结束比赛后最疲惫的状态下仍需要进行长时间的排队等待才可以接受服务,就会错过最佳的恢复时间,不利于跑者赛后的免疫力恢复。因此,赛事组织者需要根据赛事规模来调整赛道服务的能力。
5.5 合理安排赛事补给品
马拉松赛事补给品种类一般包括水、能量饮料、香蕉、盐丸、能量胶、能量棒等。而部分赛事出于提高赛事特色的目的,将一些不宜在运动中摄入的食品加入补给品中。这些食品可能会给运动中的跑者带来不适,也未能帮助跑者补充足够的水分和能量物质,这就违背了补给的初衷。
从增强跑者免疫力的角度来说。首先,补给品应能够为跑者补充蛋白质和氨基酸。精氨酸可以增加胸腺重量并提高T细胞在某些方面的反应性[14]。豆制品及乳制品是摄入精氨酸的较好来源,主办方可将牛奶和豆浆作为补给饮品。此外,补充谷氨酰胺也可以帮助跑者提高CD4+/CD8+的比值[15]。其次,补给品应能够为跑者补充碳水化合物。近年来研究较多的是植物营养素、多糖体和抗氧化剂,这3种物质对人体免疫系统都具有滋养和提高作用[14]。柑橘类食物,如甜橙、蜜桔等含有丰富的植物营养素,且易于处理,是较好的赛道补给品选择。多糖类物质,如银耳、灵芝能够提高免疫球蛋白分泌水平[16][17],并促进免疫细胞的增殖[18]。以黄酮类物质为代表的抗氧化剂,能够帮助跑者对抗和清除体内过量的自由基,增加NK阳性细胞和外周白细胞的数量[19]。因此,富含抗氧化剂的山楂,胡萝卜等食品是较好的补给品选择。最后,补给品中可以含有对免疫系统有益的激素。比如,褪黑素作为一种具有增强免疫功能的神经内分泌激素,它对免疫系统的作用是多途径、多层次、多方面的[20]。而葡萄,番茄中含有丰富的褪黑素,且清洗方便易于拿取与食用,是适宜的赛道补给品,详见表2。
表2 饮食与机体免疫指标变化
5.6 在赛道设计中加强对跑者的人文关怀
赛事组织者在满足最低办赛标准的前提下,应将赛道线路尽量选取在自然风景优美,空气质量较好的区域,如果当地的自然条件难以满足,则可以通过临时设置的人文景观以及工作人员的加油助威为跑者营造轻松愉悦的比赛氛围,能够帮助其缓解紧张情绪,减轻对免疫系统的抑制。
6 结论、建议与展望
6.1 结 论
马拉松跑者在赛后出现免疫力空窗期的原因是上呼吸道免疫功能受损、氧自由基损伤免疫细胞、免疫系统供能不足、肌肉的炎症、皮质醇激素的增加、体温的迅速下降、持续紧张的情绪,而收容、赛道指引、赛后恢复、赛后保温、赛道娱乐等服务能够起到一定程度的缓解作用,从而帮助跑者加快恢复身体免疫力,但由于跑者对服务内容与功效的认知出现偏差、对接受服务的重要性认识不足以及赛道服务能力不足、创新不当以及缺少对跑者的人文关怀,制约了马拉松赛道服务对跑者赛后免疫力空窗期的缩短作用。
6.2 建 议
赛事组织者需要在参赛手册上增加或丰富对赛道服务内容的说明,帮助跑者纠正对赛道服务的错误认知;赛事组织者需要建立与跑者的日常联系,帮助跑者提高合理接受赛道服务的能力;赛事组织者需要通过公众号宣传,提高跑者对接受赛道服务的重视程度;赛事组织者需要根据赛事规模的变化调整服务能力,合理安排赛道补给品,并在赛道设计中加强对跑者的人文关怀。
6.3 展 望
本研究结合文献资料从理论层面对马拉松赛事服务发挥降低跑者运动免疫抑制的作用提出相应建议,但受制于疫情导致的赛事停摆,无法进行相关的个案研究。因此,在日后的研究中还需要通过科学实验和比赛中的实际应用来进一步验证和完善。
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Study on the Effect of Marathon Track Service on Shortening the Immunity Gap Period after Race
YING Zhaosu, ZHANG Jianming
Nanjing Sport Institute, Nanjing Jiangsu, 210014, China.
Marathons can cause a short-term decline in immunity. Through consulting relevant literature, from the upper respiratory system, oxygen free radical, energy consumption and related hormones, muscle inflammation, temperature changes and emotions such as Angle, the author analyzes the reasons of runners immunity decline after the game, marathon services can be found by logical analysis of runners shortened after the window period of immunity play a role, At the same time, this paper puts forward some countermeasures against the unfavorable factors that restrict the performance of marathon track service, aiming to help the organizers and participants to optimize track service and speed up recovery after race from the perspective of reducing immune suppression.
Marathon; Track service; Immunity gap period; Immune regulating
1007―6891(2023)06―0055―05
10.13932/j.cnki.sctykx.2023.06.12
2022-04-25
2023-04-27
江苏体育产业经济与管理研究(项目编号:2017ZSTD024);江苏省体育赛事研究中心(项目编号:2018ZDJD-B006);江苏省研究生科研创新计划(项目编号:KYCX20-1735)。
张建明(1972-),男,副教授,博士,研究方向:体育产业、体育赛事。
G822.8
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