王步標(biāo)運動生理學(xué) 運動與免疫PPT課件

1、教學(xué)目的與要求u 掌握免疫的基本概念和功能，免疫系統(tǒng)的組成和功能。u 掌握不同負(fù)荷運動對免疫功能的影響。u 了解免疫調(diào)節(jié)的有效措施。第1頁/共50頁教學(xué)重點與難點 免疫的基本概念和功能，免疫系統(tǒng)的組成和功能。不同負(fù)荷運動對免疫功能的影響。第2頁/共50頁第一節(jié) 概 述一、免疫的基本概念（一）免疫的概念免疫是指是指機(jī)體對“自己”和“非已”的識別，并排除非已，以維持機(jī)體相對穩(wěn)定的一種生理功能。（二）非特異性免疫與特異性免疫 非特異性免疫 特異性免疫獲得性針對性先天性非針對性第一道防線：皮膚、粘膜第二道防線：抗體、吞噬細(xì)胞第三道防線：淋巴細(xì)胞、抗體第3頁/共50頁皮膚免疫皮膚免疫非特異性免疫第4頁/

2、共50頁分泌免疫分泌免疫第5頁/共50頁纖毛免疫纖毛免疫第6頁/共50頁溶菌免疫溶菌免疫第7頁/共50頁 吞噬第8頁/共50頁中性粒細(xì)胞吞噬病菌第9頁/共50頁特異性免疫第10頁/共50頁（三）抗原與抗體（一）抗原第11頁/共50頁疫苗u 疫苗泛指所有用減毒或殺死的病原生物( (細(xì)菌、病毒、立克次體) )或其抗原性物質(zhì)所制成，用于預(yù)防接種的生物制品。疫苗應(yīng)具有免疫原性,但安全,無感染性,無毒,也不致癌等優(yōu)點 。u 滅活疫苗：選用免疫原性好的細(xì)菌、病毒、立克次體等，經(jīng)人工培養(yǎng)，再用物理或化學(xué)方法將其殺滅制成疫苗。如甲肝疫苗。 u 減毒活疫苗: 人工篩選減毒或基本無毒的活微生物制成疫苗。如脊髓灰質(zhì)

3、炎、卡介苗等疫苗。u類毒素：細(xì)胞外毒素經(jīng)甲醛處理后失去毒性制成疫苗。如百白破疫苗。是由三種百日咳、白喉、破傷風(fēng)混合疫苗。u 非典疫苗以一種外殼蛋白的DNA片段為基礎(chǔ)。第12頁/共50頁（三）抗原與抗體（二）抗體。IgG,IgG,它在抗感染中起到主力軍的作用分泌型IgAIgA是機(jī)體粘膜防御感染的主要物質(zhì)IgMIgM則在防止菌血癥方面起重要作用抗體的作用：是使具有可溶性的抗原分子沉淀，或者激活某些巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞吞噬、殺死抗原。第13頁/共50頁抗體是免疫系統(tǒng)在外界抗原的刺激下產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)，抗體能與相應(yīng)的抗原結(jié)合，發(fā)生免疫反應(yīng)。輸血時的凝集反應(yīng)屬于抗原抗體反應(yīng)。第14頁/共50頁第15頁/共

4、50頁免疫失調(diào)過敏反應(yīng)自身免疫疾病免疫缺陷概念：已免疫的機(jī)體再次接受相同物質(zhì)刺激時所發(fā)生的反應(yīng)特點：反應(yīng)迅速、強(qiáng)烈，消退快，一般不傷害組織器官過敏原：引起過敏反應(yīng)物質(zhì)自身免疫反應(yīng)對自身組織器官造成損傷并出現(xiàn)了癥狀(如：系統(tǒng)性紅斑狼瘡)先天性免疫缺陷?。合忍煨孕叵侔l(fā)育不良獲得性免疫缺陷?。喊滩〉?6頁/共50頁獲得性免疫缺陷病原體：人類免疫缺陷病毒（HIVHIV）機(jī)理：主要癥狀：傳播途徑：血液傳播、性傳播、母嬰傳播HIVHIV攻擊人的免疫系統(tǒng)，使細(xì)胞大量死亡，導(dǎo)致患者喪失一切免疫功能全身淋巴結(jié)腫大，并發(fā)惡性腫瘤，極度消瘦，心力衰竭，最終死亡。第17頁/共50頁免 疫 器 官 中樞 外周 胸腺

5、脾臟 骨髓 淋巴結(jié) 粘膜相關(guān)淋巴組織免疫細(xì)胞 免疫分子 造血干細(xì)胞 免疫球蛋白 淋巴細(xì)胞 補體 單核吞噬C C，粒C C 細(xì)胞因子 第18頁/共50頁淋巴結(jié)脾臟骨髓胸腺中樞中樞外周第19頁/共50頁（二）免疫細(xì)胞1.1. 造血干細(xì)胞( (多能干細(xì)胞) )： 是存在于造血組織中的一群原始造血細(xì)胞。它是一切血細(xì)胞的原始細(xì)胞。由造血干細(xì)胞定向分化、增殖為不同的血細(xì)胞系，并進(jìn)一步生成血細(xì)胞。 T T細(xì)胞主要介導(dǎo)細(xì)胞免疫 B B細(xì)胞介導(dǎo)體液免疫 K K細(xì)胞具有殺傷作用NKNK細(xì)胞直接殺傷某些靶細(xì)胞 第20頁/共50頁吞噬、殺傷、遞呈抗原以及吞噬、殺傷、遞呈抗原以及分泌作用分泌作用 T細(xì)胞分為：細(xì)胞毒性T

6、細(xì)胞(Tc)、輔助性T細(xì)胞(Th)、抑制性T細(xì)胞(Ts)、遲發(fā)型T細(xì)胞（TD）。第21頁/共50頁中性粒 細(xì)胞淋巴細(xì)胞紅細(xì)胞血小板血液第22頁/共50頁第23頁/共50頁（三）免疫分子1 1、抗體 （前面已闡述）2 2、補體 (C):是存在于正常人和動物血清與組織液中的一組具有酶活性的蛋白質(zhì)?？奢o助和補充特異性抗體, ,介導(dǎo)免疫溶菌、溶血作用，故稱為補體。補體的生物學(xué)效應(yīng)有：增強(qiáng)吞噬作用，增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的趨化性；增加血管的通透性；中和病毒；細(xì)胞溶解作用；免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)作用。 3 3、細(xì)胞因子 第24頁/共50頁 細(xì)胞因子分類淋巴因子單核因子主要細(xì)胞因子：白細(xì)胞介素ILIL，B B細(xì)胞刺激因子、淋

7、巴毒素、腫瘤壞死因子TNFTNF、干擾素IFNIFN、集落刺激因子CSFCSF和轉(zhuǎn)移因子等。細(xì)胞因子的主要作用：免疫細(xì)胞之間傳遞信息 細(xì)胞因子第25頁/共50頁四、免疫反應(yīng)第26頁/共50頁 四、免疫反應(yīng)細(xì)胞免疫體液免疫第27頁/共50頁 感應(yīng)階段感應(yīng)階段增殖和增殖和分化階段分化階段效應(yīng)階段效應(yīng)階段第28頁/共50頁抗原吞噬細(xì)胞T細(xì)胞增殖分化 效應(yīng)B細(xì)胞記憶B B細(xì)胞抗體發(fā)揮免疫效應(yīng)感應(yīng)階段增殖、分化階段效應(yīng)階段B細(xì)胞(處理)(呈遞)(識別)分泌第29頁/共50頁（Cellular Immunity）感應(yīng)階段感應(yīng)階段增殖和增殖和分化階段分化階段效應(yīng)階段效應(yīng)階段細(xì)胞免疫通常是指由T T細(xì)胞介導(dǎo)的

8、免疫應(yīng)答。 第30頁/共50頁抗原吞噬細(xì)胞T細(xì)胞增殖分化效應(yīng)T細(xì)胞記憶T T細(xì)胞產(chǎn)生淋巴因子與靶細(xì)胞結(jié)合發(fā)揮免 疫效應(yīng)發(fā)揮免疫效應(yīng)感應(yīng)階段 增殖、分化階段效應(yīng)階段(處理)第31頁/共50頁細(xì)胞、體液免疫的效應(yīng)：（1 1）產(chǎn)生高效而短命的效應(yīng)T T、B B細(xì)胞，由效應(yīng)T T細(xì)胞可直接殺傷抗原，或由效應(yīng)B B細(xì)胞分泌抗體清除抗原。（2 2）產(chǎn)生長壽的記憶T T、B B細(xì)胞，在血液和淋巴循環(huán)，隨時“監(jiān)察”，如有同樣抗原再度入侵，立即發(fā)生二次反應(yīng)加以消滅。第32頁/共50頁記憶細(xì)胞也分泌抗體。它們的特點是壽命長，對抗原十分敏感，能“記住”入侵的抗原。如果有同樣的抗原第二次入侵時，記憶細(xì)胞比沒有記憶的T

9、 T、B B細(xì)胞更快地作出反應(yīng)，即很快分裂產(chǎn)生新的效應(yīng)T T、B B細(xì)胞和新的記憶細(xì)胞，效應(yīng)T T細(xì)胞可直接殺傷抗原，效應(yīng)B B細(xì)胞再產(chǎn)生抗體消滅抗原。這就是二次免疫反應(yīng)。二次免疫反應(yīng)不僅比初次反應(yīng)快，也比初次反應(yīng)強(qiáng)，能在抗原侵入，尚未為患之前將它們消滅。有些抗原誘發(fā)的記憶細(xì)胞能對這種抗原記憶終生，使動物或人對這種抗原具有終生免疫能力。如人患天花、麻疹、傷寒、百日咳等病后，終生不再感染. . 記憶細(xì)胞和二次免疫反應(yīng)第33頁/共50頁第二節(jié) 運動對免疫功能的影響一、適度運動與機(jī)體免疫1、適度運動對免疫細(xì)胞的影響實驗表明，短時間中等強(qiáng)度運動NK細(xì)胞活性增加。適量運動能增加T T、B B細(xì)胞、 NK

10、細(xì)胞的數(shù)目和功能，如運動員休息狀態(tài)下K K細(xì)胞活性高于常人。林文韜等給受試者分別以25%25%、50%50%、75%75%最大吸氧量強(qiáng)度運動3 3分鐘，發(fā)現(xiàn)T T細(xì)胞數(shù)量上升。所以有人說運動能夠預(yù)防癌癥。實驗表明，中等強(qiáng)度的運動可以提高中性粒細(xì)胞的功能 。第34頁/共50頁2、適度運動對免疫分子的影響適度運動可提高機(jī)體內(nèi)抗體水平，改善免疫功能。如阿克木（Akim）報道，12個月中等強(qiáng)度訓(xùn)練后，機(jī)體內(nèi)IgA水平顯著升高，降低上呼吸道感染性，提高抗病能力。運動促使細(xì)胞因子分泌增多。3、結(jié)論：經(jīng)常適量運動有利于提高機(jī)體免疫細(xì)胞的活力。但對獲得性免疫功能影響不大第35頁/共50頁第二節(jié) 運動對免疫功能

11、的影響二、過度訓(xùn)練和免疫抑制l長時間高強(qiáng)度訓(xùn)練，淋巴細(xì)胞數(shù)下降，增殖能力及活性降低；抑制NK細(xì)胞和LAK細(xì)胞的細(xì)胞毒活性；如急性劇烈運動后NK細(xì)胞數(shù)量、功能均低下 。大強(qiáng)較長時間運動時NK細(xì)數(shù)量和活性均會下降 。l過度訓(xùn)練會降低機(jī)體內(nèi)的抗體IgG、IgA、IgM水平，其功能也受到影響，機(jī)體免疫功能下降。導(dǎo)致對疾病的的抵抗力削弱，上呼吸道感染的發(fā)生率增高。麥金農(nóng)發(fā)現(xiàn)，運動員2小時高強(qiáng)度自行車后，IgA水平下降70%。l 劇烈運動促使細(xì)胞因子分泌增多。結(jié)論：長時間高強(qiáng)度運動會抑制免疫機(jī)能，即免疫機(jī)能下降。第36頁/共50頁三、運動免疫理論 開窗理論認(rèn)為，大強(qiáng)度急性運動時，由于淋巴細(xì)胞動員入血，運動

12、過程中淋巴細(xì)胞數(shù)量急劇升高。運動后淋巴細(xì)胞濃度降低，增殖分化能力及活性降低，免疫球蛋白也受到影響，從而出現(xiàn)免疫低下期，此期可持續(xù)3 37272小時不等，就好象機(jī)體的“窗戶”未象平時那樣呈關(guān)閉狀態(tài)，而是打開的，故稱這一免疫低下期為“開窗期”。 在這一過性免疫低下期中，多種病原體極易侵入人體，尤其是流行性感冒和上呼吸道感染等發(fā)生率急劇增加。（一）開窗理論第37頁/共50頁（一）開窗理論第38頁/共50頁 （二）“J J”型曲線模式u 尼曼（Niema,1994Niema,1994）提出, ,運動強(qiáng)度和數(shù)量與上呼吸道感染率之間的關(guān)系呈“J J”字形曲線。u 以不運動者上呼吸道作平均值，經(jīng)常適度運動者

13、的免疫系統(tǒng)增強(qiáng)，感染疾病的易感性降低，患呼吸道感染的風(fēng)險明顯要低。經(jīng)常大強(qiáng)度、大負(fù)荷訓(xùn)練者，NKNK細(xì)胞功能常暫時嚴(yán)重抑制，故患呼吸道感染的機(jī)率高得多（7 72020倍）。第39頁/共50頁第40頁/共50頁四、運動性免疫抑制及其機(jī)制（一）運動性免疫抑制及其生理意義1 1、運動性免疫抑制指大負(fù)荷運動后由于過度負(fù)荷導(dǎo)致機(jī)體免疫功能下降的現(xiàn)象。2 2、運動性免疫抑制的生理意義在于機(jī)體的保護(hù)性抑制，保證訓(xùn)練后的恢復(fù)，是過度訓(xùn)練的警示信號。第41頁/共50頁（二）運動性免疫抑制的機(jī)制1 1、神經(jīng)- -內(nèi)分泌- -免疫網(wǎng)絡(luò)學(xué)說 免疫細(xì)胞上具有多種神經(jīng)內(nèi)分泌激素的受體。運動時神經(jīng)系統(tǒng)的活動，調(diào)控內(nèi)分泌系統(tǒng)

14、大量分泌激素，從而使免疫系統(tǒng)發(fā)生相應(yīng)的改變，他們相互作用構(gòu)成了完整的神經(jīng)- -內(nèi)分泌- -免疫系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。實現(xiàn)運動時機(jī)體對免疫系統(tǒng)的調(diào)控。過度運動產(chǎn)生大量免疫抑制激素，免疫細(xì)胞因受體飽和而表現(xiàn)為免疫抑制。免疫抑制激素：促腎上腺皮質(zhì)激素、糖皮質(zhì)激素、兒茶酚胺、雄激素等。適度運動可產(chǎn)生大量免疫增強(qiáng)激素。免疫增強(qiáng)激素：生長素、催乳素和內(nèi)啡肽/ /腦啡肽等。第42頁/共50頁2、“免疫抑制因子調(diào)節(jié)”學(xué)說免疫抑制蛋白也稱免疫抑制因子、應(yīng)激免疫抑制蛋白等，由垂體前葉合成 ，參與免疫機(jī)能的抑制性調(diào)控。矯瑋（1998）等人首先發(fā)現(xiàn)劇烈運動可以使體內(nèi)產(chǎn)生免疫抑制因子。3 3、自由基學(xué)說自由基通過攻擊免疫細(xì)胞膜、D

15、NA等途徑，形成免疫損傷，造成免疫抑制。 第43頁/共50頁4、營養(yǎng)物質(zhì)耗竭學(xué)說u 微量元素通過其參與重要酶的活性來調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，如鐵、鋅、銅等缺乏時，機(jī)體的免疫功能下降，對疾病的易感性增加。u 糖原、谷氨酰胺都是免疫細(xì)胞重要的供能物質(zhì)，超負(fù)荷的運動訓(xùn)練導(dǎo)致體內(nèi)上述營養(yǎng)物質(zhì)大量消耗，免疫反應(yīng)出現(xiàn)紊亂、免疫細(xì)胞供能不足等，這些因素造成了免疫功能低下。5 5、心理應(yīng)激心理應(yīng)激降低機(jī)體對疾病的抵抗力、上呼吸道感染發(fā)病率增加。 第44頁/共50頁（三）運動性免疫抑制的調(diào)理1 1、營養(yǎng)調(diào)理u 補充糖: :能源u 補充谷氨酰胺u 補充抗氧化物：服用抗氧化物維生素C C、維生素E E，胡蘿卜素及乙酰半胱氨酸

16、等來對抗自由基。 u 補充微量元素：如硒、鋅、鐵、銅等保護(hù)細(xì)胞膜。 2 2、中醫(yī)藥調(diào)理：扶正祛邪，調(diào)理陰陽。 3 3、自我保護(hù)調(diào)理：心理和精神調(diào)理，食物調(diào)理，保持生活規(guī)律，保證充足睡眠，避免過度訓(xùn)練等。第45頁/共50頁小結(jié)小結(jié)1 1、免疫是機(jī)體識別“自己”和“非己”并排除“非己”的一種生理功能。包括特異性免疫與非特異性免疫。2 2、免疫的功能：免疫防御、免疫穩(wěn)定和免疫監(jiān)視。3 3、抗原 與抗體。4 4、人體的免疫系統(tǒng)：由免疫器官、免疫細(xì)胞與免疫分子組成。 5 5、免疫反應(yīng)包括由B B細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答以及T T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答。第46頁/共50頁6 6、長期規(guī)律性適度運動，可加強(qiáng)非特異性免疫功能，而對非特異性免疫功能則影響不大。7 7、經(jīng)常過度訓(xùn)練，會導(dǎo)致運動性免疫抑制。8、開窗理論：大強(qiáng)度運動后免疫功能的抑制期，機(jī)體免疫功能低下，各種細(xì)菌、病毒等病原體極易侵入人體并導(dǎo)致疾病發(fā)生，尤其是流行性感冒以及上呼吸道感染等發(fā)生率急劇增加為開窗期。9 9、 “J J”型曲線理論：適量運動可明顯降低上呼吸道感染率，缺乏運動和過度運動則增加上呼吸道感染率。第47頁/共50頁10、運動免疫抑制的機(jī)制：神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)學(xué)說，能源物質(zhì)“耗竭”學(xué)說，氧自由基學(xué)說，免