运动生理学第九章运动与免疫课件.ppt

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1、,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

2、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

3、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

4、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

5、，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

6、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

7、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

8、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（Humoral Immunity）,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（Ce

9、llular Immunity）,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

10、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

11、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

12、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372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

13、，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（720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

14、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

15、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

16、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

17、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,