王步标版运动生理学第九章运动与免疫.ppt

第九章运动与免疫 教学目的与要求 掌握免疫的基本概念和功能 免疫系统的组成和功能 掌握不同负荷运动对免疫功能的影响 了解免疫调节的有效措施 教学重点与难点 免疫的基本概念和功能 免疫系统的组成和功能 不同负荷运动对免疫功能的影响 第一节概述 一 免疫的基本概念 一 免疫的概念免疫是指是指机体对 自己 和 非已 的识别 并排除非已 以维持机体相对稳定的一种生理功能 二 非特异性免疫与特异性免疫 非特异性免疫特异性免疫 获得性针对性 先天性非针对性 第一道防线 皮肤 粘膜 第二道防线 抗体 吞噬细胞 第三道防线 淋巴细胞 抗体 皮肤免疫 非特异性免疫 分泌免疫 纤毛免疫 溶菌免疫 吞噬 中性粒细胞吞噬病菌 特异性免疫 三 抗原与抗体 一 抗原抗原是一类能刺激机体产生免疫应答产物 并能与相应的免疫应答产物发生特异性结合的物质 免疫原性免疫反应性 抗原的分类 外来物质 如细菌 病毒 寄生虫等自身抗原 人体组织 器官 代谢产物 衰老细胞等 抗原的特性 疫苗 疫苗泛指所有用减毒或杀死的病原生物 细菌 病毒 立克次体 或其抗原性物质所制成 用于预防接种的生物制品 疫苗应具有免疫原性 但安全 无感染性 无毒 也不致癌等优点 灭活疫苗 选用免疫原性好的细菌 病毒 立克次体等 经人工培养 再用物理或化学方法将其杀灭制成疫苗 如甲肝疫苗 减毒活疫苗 人工筛选减毒或基本无毒的活微生物制成疫苗 如脊髓灰质炎 卡介苗等疫苗 类毒素 细胞外毒素经甲醛处理后失去毒性制成疫苗 如百白破疫苗 是由三种百日咳 白喉 破伤风混合疫苗 非典疫苗以一种外壳蛋白的DNA片段为基础 三 抗原与抗体 二 抗体抗体是指机体在抗原物质刺激下 由B细胞产生的具有免疫功能 能与抗原特异性结合的免疫球蛋白 免疫球蛋白可分为IgG IgA IgM IgE IgD五类 IgG 它在抗感染中起到主力军的作用分泌型IgA是机体粘膜防御感染的主要物质IgM则在防止菌血症方面起重要作用抗体的作用 是使具有可溶性的抗原分子沉淀 或者激活某些巨噬细胞 淋巴细胞吞噬 杀死抗原 抗体是免疫系统在外界抗原的刺激下产生的一种蛋白质 抗体能与相应的抗原结合 发生免疫反应 输血时的凝集反应属于抗原抗体反应 一 免疫防御是指机体防御和清除病原微生物或其它异物的功能 若此功能失调 会出现超敏反应 过敏 或免疫力低下 易受感染或免疫缺陷病 二 免疫稳定或免疫自身稳定是指机体清除损伤或衰老的细胞 以维护机体生理平衡的功能 若此功能失调 可导致自身免疫性疾病 三 免疫监视是指机体识别和清除体内出现的突变细胞 防止发生肿瘤的功能 若此功能失调 易患恶性肿瘤 二 免疫的功能 免疫失调 过敏反应 自身免疫疾病 免疫缺陷 概念 已免疫的机体再次接受相同物质刺激时所发生的反应 特点 反应迅速 强烈 消退快 一般不伤害组织器官 过敏原 引起过敏反应物质 自身免疫反应对自身组织器官造成损伤并出现了症状 如 系统性红斑狼疮 先天性免疫缺陷病 先天性胸腺发育不良 获得性免疫缺陷病 艾滋病 获得性免疫缺陷 病原体 人类免疫缺陷病毒 HIV 机理 主要症状 传播途径 血液传播 性传播 母婴传播 HIV攻击人的免疫系统 使细胞大量死亡 导致患者丧失一切免疫功能 全身淋巴结肿大 并发恶性肿瘤 极度消瘦 心力衰竭 最终死亡 三 免疫系统的组成 一 免疫器官1 中枢免疫器官 是免疫细胞发生 分化和成熟的场所2 外周免疫器官 是成熟免疫细胞定居和产生免疫应答的场所 也是滤过淋巴液的部位 免疫器官 中枢外周 胸腺脾脏骨髓淋巴结粘膜相关淋巴组织 免疫细胞免疫分子 造血干细胞免疫球蛋白淋巴细胞补体单核吞噬C 粒C细胞因子 三 免疫系统的组成 淋巴结 脾脏 骨髓 胸腺 中枢 外周 免疫器官 二 免疫细胞 造血干细胞 多能干细胞 是存在于造血组织中的一群原始造血细胞 它是一切血细胞的原始细胞 由造血干细胞定向分化 增殖为不同的血细胞系 并进一步生成血细胞 2 淋巴细胞 T细胞主要介导细胞免疫B细胞介导体液免疫K细胞具有杀伤作用NK细胞直接杀伤某些靶细胞 3 单核 巨噬细胞 具有吞噬 杀伤 递呈抗原以及分泌作用4 中性粒细胞 占白细胞50 70 非特异性免疫 天然免疫系统5 红细胞 免疫粘附作用 T细胞分为 细胞毒性T细胞 Tc 辅助性T细胞 Th 抑制性T细胞 Ts 迟发型T细胞 TD 中性粒细胞 淋巴细胞 红细胞 血小板 血液 三 免疫分子 1 抗体 前面已阐述 2 补体 C 是存在于正常人和动物血清与组织液中的一组具有酶活性的蛋白质 可辅助和补充特异性抗体 介导免疫溶菌 溶血作用 故称为补体 补体的生物学效应有 增强吞噬作用 增强吞噬细胞的趋化性 增加血管的通透性 中和病毒 细胞溶解作用 免疫反应的调节作用 3 细胞因子 细胞因子分类 淋巴因子单核因子 主要细胞因子 白细胞介素IL B细胞刺激因子 淋巴毒素 肿瘤坏死因子TNF 干扰素IFN 集落刺激因子CSF和转移因子等 细胞因子的主要作用 免疫细胞之间传递信息 细胞因子 四 免疫反应 免疫反应 是指机体受抗原刺激后 体内免疫细胞识别抗原分子 活化 分化和效应的过程称作免疫应答 也称为免疫反应 免疫反应分类 四 免疫反应 细胞免疫体液免疫 一 体液免疫 HumoralImmunity 体液免疫主要指由B细胞介导的免疫反应 感应阶段 增殖和分化阶段 效应阶段 体液免疫 抗原 吞噬细胞 T细胞 增殖 分化 效应B细胞 记忆B细胞 抗体 发挥免疫效应 感应阶段 增殖 分化阶段 效应阶段 B细胞 处理 呈递 识别 分泌 二 细胞免疫 CellularImmunity 感应阶段 增殖和分化阶段 效应阶段 细胞免疫通常是指由T细胞介导的免疫应答 细胞免疫 感应阶段 增殖 分化阶段 效应阶段 处理 细胞 体液免疫的效应 1 产生高效而短命的效应T B细胞 由效应T细胞可直接杀伤抗原 或由效应B细胞分泌抗体清除抗原 2 产生长寿的记忆T B细胞 在血液和淋巴循环 随时 监察 如有同样抗原再度入侵 立即发生二次反应加以消灭 记忆细胞也分泌抗体 它们的特点是寿命长 对抗原十分敏感 能 记住 入侵的抗原 如果有同样的抗原第二次入侵时 记忆细胞比没有记忆的T B细胞更快地作出反应 即很快分裂产生新的效应T B细胞和新的记忆细胞 效应T细胞可直接杀伤抗原 效应B细胞再产生抗体消灭抗原 这就是二次免疫反应 二次免疫反应不仅比初次反应快 也比初次反应强 能在抗原侵入 尚未为患之前将它们消灭 有些抗原诱发的记忆细胞能对这种抗原记忆终生 使动物或人对这种抗原具有终生免疫能力 如人患天花 麻疹 伤寒 百日咳等病后 终生不再感染 记忆细胞和二次免疫反应 第二节运动对免疫功能的影响 一 适度运动与机体免疫 1 适度运动对免疫细胞的影响实验表明 短时间中等强度运动NK细胞活性增加 适量运动能增加T B细胞 NK细胞的数目和功能 如运动员休息状态下K细胞活性高于常人 林文韬等给受试者分别以25 50 75 最大吸氧量强度运动3分钟 发现T细胞数量上升 所以有人说运动能够预防癌症 实验表明 中等强度的运动可以提高中性粒细胞的功能 2 适度运动对免疫分子的影响适度运动可提高机体内抗体水平 改善免疫功能 如阿克木 Akim 报道 12个月中等强度训练后 机体内IgA水平显著升高 降低上呼吸道感染性 提高抗病能力 运动促使细胞因子分泌增多 3 结论 经常适量运动有利于提高机体免疫细胞的活力 但对获得性免疫功能影响不大 第二节运动对免疫功能的影响 二 过度训练和免疫抑制长时间高强度训练 淋巴细胞数下降 增殖能力及活性降低 抑制NK细胞和LAK细胞的细胞毒活性 如急性剧烈运动后NK细胞数量 功能均低下 大强较长时间运动时NK细数量和活性均会下降 过度训练会降低机体内的抗体IgG IgA IgM水平 其功能也受到影响 机体免疫功能下降 导致对疾病的的抵抗力削弱 上呼吸道感染的发生率增高 麦金农发现 运动员2小时高强度自行车后 IgA水平下降70 剧烈运动促使细胞因子分泌增多 结论 长时间高强度运动会抑制免疫机能 即免疫机能下降 三 运动免疫理论 开窗理论认为 大强度急性运动时 由于淋巴细胞动员入血 运动过程中淋巴细胞数量急剧升高 运动后淋巴细胞浓度降低 增殖分化能力及活性降低 免疫球蛋白也受到影响 从而出现免疫低下期 此期可持续3 72小时不等 就好象机体的 窗户 未象平时那样呈关闭状态 而是打开的 故称这一免疫低下期为 开窗期 在这一过性免疫低下期中 多种病原体极易侵入人体 尤其是流行性感冒和上呼吸道感染等发生率急剧增加 一 开窗理论 一 开窗理论 二 J 型曲线模式 尼曼 Niema 1994 提出 运动强度和数量与上呼吸道感染率之间的关系呈 J 字形曲线 以不运动者上呼吸道作平均值 经常适度运动者的免疫系统增强 感染疾病的易感性降低 患呼吸道感染的风险明显要低 经常大强度 大负荷训练者 NK细胞功能常暂时严重抑制 故患呼吸道感染的机率高得多 7 20倍 四 运动性免疫抑制及其机制 一 运动性免疫抑制及其生理意义1 运动性免疫抑制指大负荷运动后由于过度负荷导致机体免疫功能下降的现象 2 运动性免疫抑制的生理意义在于机体的保护性抑制 保证训练后的恢复 是过度训练的警示信号 二 运动性免疫抑制的机制 1 神经 内分泌 免疫网络学说免疫细胞上具有多种神经内分泌激素的受体 运动时神经系统的活动 调控内分泌系统大量分泌激素 从而使免疫系统发生相应的改变 他们相互作用构成了完整的神经 内分泌 免疫系统网络 实现运动时机体对免疫系统的调控 过度运动产生大量免疫抑制激素 免疫细胞因受体饱和而表现为免疫抑制 免疫抑制激素 促肾上腺皮质激素 糖皮质激素 儿茶酚胺 雄激素等 适度运动可产生大量免疫增强激素 免疫增强激素 生长素 催乳素和内啡肽 脑啡肽等 2 免疫抑制因子调节 学说免疫抑制蛋白也称免疫抑制因子 应激免疫抑制蛋白等 由垂体前叶合成 参与免疫机能的抑制性调控 矫玮 1998 等人首先发现剧烈运动可以使体内产生免疫抑制因子 3 自由基学说自由基通过攻击免疫细胞膜 DNA等途径 形成免疫损伤 造成免疫抑制 4 营养物质耗竭学说微量元素通过其参与重要酶的活性来调节免疫反应 如铁 锌 铜等缺乏时 机体的免疫功能下降 对疾病的易感性增加 糖原 谷氨酰胺都是免疫细胞重要的供能物质 超负荷的运动训练导致体内上述营养物质大量消耗 免疫反应出现紊乱 免疫细胞供能不足等 这些因素造成了免疫功能低下 5 心理应激心理应激降低机体对疾病的抵抗力 上呼吸道感染发病率增加 三 运动性免疫抑制的调理 1 营养调理补充糖 能源补充谷氨酰胺补充抗氧化物 服用抗氧化物维生素C 维生素E 胡萝卜素及乙酰半胱氨酸等来对抗自由基 补充微量元素 如硒 锌 铁 铜等保护细胞膜 2 中医药调理 扶正祛邪 调理阴阳 3 自我保护调理 心理和精神调理 食物调理 保持生活规律 保证充足睡眠 避免过度训练等 小结 1 免疫是机体识别 自己 和 非己 并排除 非己 的一种生理功能 包括特异性免疫与非特异性免疫 2 免疫的功能 免疫防御 免疫稳定和免疫监视 3 抗原与抗体 4 人体的免疫系统 由免疫器官 免疫细胞与免疫分子组成 5 免疫反应包括由B细胞介导的体液免疫应答以及T细胞介导的细胞免疫应答 6 长期规律性适度运动 可加强非特异性免疫功能 而对非特异性免疫功能则影响不大 7 经常过度训练 会导致运动性免疫抑制 8 开窗理论 大强度运动后免疫功能的抑制期 机体免疫功能低下 各种细菌 病毒等病原体极易侵入人体并导致疾病发生 尤其是流行性感冒以及上呼吸道感染等发生率急剧增加 为开窗期 9 J 型曲线理论 适量运动可明显降低上呼吸道感染率 缺乏运动和过度运动则增加上呼吸道感染率 10 运动免疫抑制的机制 神经 内分泌 免疫网络学说 能源物质 耗竭 学说 氧自由基学说 免疫抑制因子学说等 11 免疫抑制的生理意义 机体的保护性抑制 保证训练后的恢复 过度训练的警示信号 12 运动性免疫抑制的调理 补充糖 谷氨酰胺 抗氧化物和微量元素等营养调理 扶正祛邪 调理阴阳的中医调理 以及自我调理 1 名词解释 免疫特异性免疫非特异性免疫抗原抗体2 简述免疫的功能 3 简述体液免疫和细胞免疫应答过程 4 简述适度运动对机体免疫机能的影响 5 简述过度训练对机体免疫机能的影响 6 简述运动性免疫抑制的机制 生理意义及其调理 作业