（民族传统体育学专业论文）不同训练负荷后散打运动员血液淋巴细胞凋亡的研究(4).pdf

图书分类号图书分类号_g804.23_ 密级密级_ _ 非密非密_ _ 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 不同训练负荷后散打运动员 血液淋巴细胞凋亡的研究 张福龙 指导教师（姓名、职称）指导教师（姓名、职称） 兰兰 江江 研究员研究员 申请学位级别申请学位级别 硕硕士学位士学位 专业名称专业名称 民族传统体育学民族传统体育学 论文提交日期论文提交日期_20102010_年年_ 4 4_ _月月_ _ _ 2 26 6_ _ 日日 论文答辩日期论文答辩日期_ _20102010_ _年年_5 5_ _月月_ _2828_ _日日 学位授予日期学位授予日期_年年_月月_日日 论文评阅人论文评阅人_张元河张元河 教授教授_ _于于 芳芳 副教授副教授_ _ 答辩委员会主席答辩委员会主席_ _ 王王 健健 教授教授_ _ _ 20102010 年年 4 4 月月 2 26 6 日日 原原 创创 性性 声声 明明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文， 是本人在指导教师的指导下，本人郑重声明： 所呈交的学位论文， 是本人在指导教师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究 作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的 法律责任由本人承担。法律责任由本人承担。 论文作者签名：论文作者签名： 日期：日期： 关于学位论文使用权的说明关于学位论文使用权的说明 本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包 括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件； 学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文； 学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的，复学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的，复 制赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内容制赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内容 （保密学位论文在解密后遵守此规定） 。（保密学位论文在解密后遵守此规定） 。 签签 名：名： 日期日期： 导师签名：导师签名： 日期：日期： 不同训练负荷后散打运动员血液淋巴不同训练负荷后散打运动员血液淋巴细胞凋亡的研究细胞凋亡的研究 摘摘 要要 研究目的 过度训练可以引起机体多个脏器疲劳或损伤，如何防止运动疲劳及损伤是目前运动 医学界的研究重点。本研究选用散打训练模型，采用不同负荷训练方式，重点观察散打 运动员免疫功能及外周血淋巴细胞凋亡的发生、发展特点和变化特征；并探讨不同训练 负荷对机体免疫功能和外周血淋巴细胞凋亡的影响和作用，从而探讨过度训练导致机体 免疫抑制及淋巴细胞减少的细胞生物学机制。应用流式细胞仪检测不同负荷训练后 cd3+、cd4+、cd8+的数量变化和外周血淋巴细胞的凋亡情况，根据运动训练后机体免 疫功能及外周血淋巴细胞凋亡指数的变化幅度，了解运动员运动性疲劳的程度、对训练 的适应及恢复情况。进一步探寻运动训练导致淋巴细胞凋亡的机制，及运动训练对 t 淋 巴细胞亚群、自然杀伤细胞、自然杀伤 t 细胞等多个细胞免疫指标的影响。及时掌握运 动员对训练强度和运动量的适应状况，以及运动员身体机能的变化，为科学运动训练提 供客观依据。探讨影响淋巴细胞凋亡发生和发展的可能机制，力争从分子水平上解释负 荷训练时机体免疫功能的变化与外周血淋巴细胞凋亡之间存在的可能机制。 研究方法 本文选择山西省备战 2009 年十一运会的 12 名男子散打运动员（身体健康，身高 176.37.3cm，体重 71.314.9kg，年龄 21.72.05 岁，运动训练年限 6.82.0 年）为 实验对象，分为正常对照（调整期相对安静）组(a 组)、中等负荷组(b 组)、大负荷组(c 组)及降体重组（d 组） 。用运动持续时间的变化以及遥测心率来确定运动负荷，选择训 练时运动员的心率在 140160 次/分钟为中等负荷、180 次/分钟以上为大负荷。训练模 式为“521” （中等负荷）和“821” （大负荷）打沙包（或圈把）及两人实战对抗模式。 “521”指运动员进行五组专项打沙包（或圈把）训练，每组运动两分钟，休息一分钟； “821”指运动员进行八组专项打沙包（或圈把）训练，每组运动两分钟，休息一分钟； 实战对抗指两个运动员直接对抗训练，每组五分钟，三组，组间休息两分钟。分别在运 动员相对安静状态下和训练后即刻，用乙二胺四乙酸二钾抗凝管抽取静脉血 2ml，采用 流式细胞仪测定 cd3+、cd4+、cd8+的数量变化和外周血淋巴细胞的凋亡情况。 数据处理分析方法为：数据采用 facs calibur cellquest 2.0 软件进行计算。将原始 数据输入 excel 软件包储存，将其转化为 dbf 格式。数据统计由 spss11.5 完成，结果 数据以平均数标准差、百分率表示，总体之间差异用 f 检验分析，凋亡指数（ai）与 调控因素的相关分析采用 pearson 积矩相关系数。 各组训练前后数据比较采用配对 t 检 验进行统计学处理。 结果 在训练结束后运动员 cd3+细胞比值成下降趋势，尤其是大负荷训练组，降体 重组则略有升高。 cd4+细胞比值在训练后即刻下降的比较明显，在降体重期间则超过安静水平。 cd8+细胞比值在训练前后以及降体重期间比值基本上保持稳定，cd4+/cd8+ 比值在训练后下降，尤其是大负荷训练后下降明显，在降体重期间则基本恢复到相对安 静状态水平。 中等负荷组淋巴细胞早期凋亡量低于相对安静组；中晚期凋亡量明显高于相对 安静组，具有显著性差异。 大负荷训练后即刻散打运动员外周血淋巴细胞凋亡量明显增加。其中，中晚期 淋巴细胞凋亡量比早期凋亡量明显。 降体重期间，运动员血液淋巴细胞早期凋亡量下降，中晚期细胞凋亡量增加。 结论 适中的运动强度、运动负荷、持续时间的组合方式，既能有效的提高身体机能，又 能有效地提高免疫机能，提高身体抵抗力，免疫系统会发生数种有益的变化，抑制免疫 功能的应激激素和亲炎性、抗炎性细胞因子在适中运动期间并未见升高。适中运动对人 体的免疫监视功能有良好的促进作用，能降低机体感染的风险。 大负荷运动训练导致散打运动员外周血淋巴细胞凋亡量显著增加，尤其是中晚期凋 亡量显著增加；大负荷运动训练可导致机体淋巴细胞的减少、免疫功能的下降，引起机 体免疫抑制；运动员外周血淋巴细胞凋亡量的增加，可能说明了细胞凋亡是运动训练引 起淋巴细胞数量减少的一个原因，其机制可能是启动了凋亡信号转导通路；大负荷训练 应激在启动凋亡通路引起细胞凋亡的同时，又能引起免疫抑制，这可能是运动训练中一 个新的研究领域。 关键词：不同训练负荷，散打运动员，外周血，淋巴细胞，凋亡 the study about the blood lymphocytes apoptosis of the free combat athletes after different training load abstract research purposes excessive training can cause different visceral organs injury or fatigue. how to prevent exercise fatigue and injuries is the research focus of current sports medicine. this study chooses free combat training model, uses different training methods, and focuses on the occurrence, development and variation characteristics of immune function and the peripheral blood lymphocyte apoptosis of free combat athletes. it discusses the influence on immune function and the peripheral blood lymphocyte apoptosis of different training load and explores the cell biology mechanism that excessive training causes immunosuppression and lymphocytes reduction. the study applies flow cytometric to test the quantities of cd3+、 cd4+、cd8+ and the apoptosis condition of peripheral blood lymphocyte after different training load. the author aims to find out the athletes degree of exercise-induced fatigue, adaptation to training, and recovery condition according to the rangeability of immune function and peripheral blood lymphocyte apoptosis index after training. the thesis further explores the mechanism of lymphatic apoptosis caused by sports training, and the influence of exercise training on various cellular immune indexes t lymphocyte such as subsets, natural killer cells and natural killer t cells. to grasp athletes adaptation to training intensity and changes of physical function in time can provide an objective basis for scientific sports training. the study is meant to find the possible mechanism that causes the occurrence and development of lymphocytes apoptosis and strives to explain possible mechanism exists between the changes of immune function and peripheral blood lymphocytes apoptosis from the molecular level. research methods the article choices 12 male free combat athletes (healthy, height 176.3 7.3cm, weight 71.3 14.9kg, age 21.7 2.05years old, sports training period6.8 2.0years old) in shanxi province prepared for 2009, 11 games as subjects. normal control (adaptation relatively quiet) group (group a), medium load group (group b), big load group (group c) and drop weight group (group d). the study uses training period and telemetry rate to determine the athletes load, then selects 140-160 times per minute for medium load training athletes, above 180 times per minute for big load. the training mode is 521 (medium load), 821 (big load) playing sandbags (or circle bundle) and the two combat against mode. 521 refers to athletes carring five groups of special playing sandbags (or circle boundle) training, two minutes exercises and rest one minute for each group; 821 refers to the athletes carring eight groups of playing sandbags (or circle boundle), e two minutes exercises and one minute rest for each group; combat against refers to two athletes combating directly, five minutes exercises for each group and two minutes rest between three groups. finally extract 2ml venous blood using ethylenediamine tetraacetate potassium anticoagulation tube in training and quiet condition respectively, and then using flow cytometric to test the quantities of cd3+、cd4+、 cd8+ and the apoptosis condition of peripheral blood lymphocyte. data processing methods: the data is calculated by facs calibur cellquest 2.0 software. first, input the original data to excel software to store, and then transform it into dbf format. the data statistics is finished by spss11.5; the result data is showed by mean sd and percentage; the total difference is analyzed with f. the relative analysis about ai and controlling factors uses torque pearson correlation coefficients product. the statistical analysis of data comparison of each group before and after training uses paired samples t. research results cd3+ cell ratio of athletes after training is declined, especially large load training group, but drop weight groups is slightly increased. cd4+cell ratio after training is obviously declined, and surpasses the quiet state level when dropping weight. cd8+cell ratio is basically stable before or after training or during the period of dropping weight. cd4+/cd8+ ratio decreased after training, especially after large load training. it recovers to relatively quiet state level during the period of dropping weight. early lymphocyte apoptosis of moderate load group is lower than relatively quiet group. however the middle-late apoptosis is obviously higher than relatively quiet group, with significant differences. after big load training, the peripheral blood lymphocyte apoptosis of free combat athletes is increased obviously. among them, middle-late lymphocyte apoptosis is more obvious than the early period. during the period of dropping weight, the early blood lymphocyte apoptosis is decreased, but increased during the middle-late period. conclusions combination of moderate exercise intensity, load and duration not only can effectively improve body function and immune function, but also can effectively improve body resistance. the immune system will change for good and there is no change for stress hormones which suppress the immune function, inflammatory and apronounced anti-inflammatory cytokines during moderate exercise. moderate exercise is good for body immune monitoring function and can reduce the risk of infection. large load training leads to the significant increase of peripheral blood lymphocyte apoptosis, especially in the middle-late period. large load training results in the decrease of lymphocyte, the decline of immune function, and the causes the immune suppression. the increase of athletes peripheral blood lymphocyte apoptosis may illustrate that apoptosis is one of the reasons why the number of lymphocytes caused by sports training decreases. its mechanism could be launching apoptosis signal transduction pathways. large load training in launching apoptosis signal transduction pathways could cause apoptotic; at the same time, it also causes immunosuppression, which may be a new sports training research field. keywords: different training load, free combat athletes, peripheral blood lymphocyte apoptosis 中北大学学位论文 目 录 1 绪 论 1.1 散打运动概述 . 1 1.2 运动与免疫 . 2 1.2.1 运动对免疫系统的影响 . 2 1.2.2 运动对淋巴细胞的影响 . 2 1.3 细胞凋亡概述 . 4 1.3.1 细胞凋亡（apoptosis）的概念 . 4 1.3.2 细胞凋亡的生物学特征 . 5 1.3.3 细胞凋亡的生物学意义 . 6 1.3.4 细胞凋亡和坏死的区别 . 6 1.3.5 细胞凋亡的检测 . 6 1.4 运动与细胞凋亡 . 8 1.4.1 运动对胸腺组织细胞凋亡的影响 . 8 1.4.2 运动对脾脏淋巴细胞凋亡的影响 . 9 1.4.3 运动对外周血淋巴细胞凋亡的影响 . 9 1.5 细胞凋亡研究在运动训练中的意义 . 10 1.6 本论文的选题依据和目的 . 11 1.6.1 论文选题依据 . 11 1.6.2 本论文的主要目的 . 12 1.7 本论文的研究前景和思路 . 12 1.7.1 论文研究前景 . 12 1.7.2 论文研究思路 . 12 2 材料和方法 2.1 研究对象 . 13 2.2 训练方式 . 13 2.3 取材 . 13 2.4 样品制作 . 14 2.4.1 外周血淋巴细胞凋亡检测（fcm） . 14 2.4.2 免疫功能检测（cd3 +、cd4+、cd8+、cd4+/cd8+） . 15 中北大学学位论文 2.5 技术路线 . 16 2.6 数据处理 . 16 3 实验结果 3.1 cd3 +、cd4+、cd8+、cd4+/cd8+等指标的平均值分析 . 17 3.2 cd3 +、cd4+、cd8+、cd4+/cd8+细胞变化的方差分析 . 17 3.2.1 cd3 +细胞变化的方差分析 . 17 3.2.2 cd4 +细胞变化的方差分析 . 18 3.2.3 cd8 +细胞变化的方差分析 . 19 3.2.4 cd4 +/cd8+比值变化的方差分析 . 20 3.3 不同训练负荷对散打运动员血液淋巴细胞凋亡的影响 . 21 3.3.1 中等训练负荷对散打运动员血液淋巴细胞凋亡的影响 . 21 3.3.2 大训练负荷对散打运动员血液淋巴细胞凋亡的影响 . 22 3.3.3 降体重期间散打运动员血液淋巴细胞凋亡的变化 . 23 4 分析与讨论 4.1 不同训练负荷对运动员免疫功能的影响 . 24 4.2 不同训练负荷对运动员淋巴细胞凋亡的影响 . 25 4.3 免疫功能与淋巴细胞凋亡之间的关系 . 27 4.4 运动训练引起血液淋巴细胞凋亡的可能机制 . 28 5 结论与建议 5.1 结论 . 29 5.2 建议 . 30 附录 . 31 参考文献 . 32 攻读硕士学位期间所取得的研究成果. 38 致谢 中北大学学位论文 缩略语（abbreviation） 中文 英文（或缩略语） 凋亡 apoptosis 程序性细胞死亡 programmed cell death（pcd） 坏死/意外死亡 necrosis/accidental cell death（acd） 发育调节性死亡 development-regulated death 凋亡小体 apoptosis body（ab） b 细胞淋巴瘤/白血病-2 b-cell lymphoma/leukemia（bcl-2） 末端脱氧核苷酸转移酶 tdt 细胞色素 c cytochrome c（cyt c） 凋亡诱导蛋白 apoptosis-inducing protein（aip） 肿瘤坏死因子 tnf 氧核苷酸转移酶介导 dutp terminal deoxynucleotidyl transferase -mediated dupt 缺口末端标记法 nick end labeling(tunel) 凋亡指数 apoptosis index（ai） 环腺苷酸 cyclic adenosine monophosphate（camp） 一氧化氮 nitrate oxide（no） 寡聚核小体 oligonucleosome 氧自由基 oxygen free radical 蛋白激酶 protein kinase（pk） 酪氨酸蛋白激酶 protein tyrosine kinase（ptk） 丝氨酸/苏氨酸激酶 serine/threonine protein kinase（ser/thr pk） 抗原提呈细胞 antigen presenting cells（apc） 免疫球蛋白 immunoglobulin（ig） 白细胞介素 interleukin（il） 白细胞介素-2 受体 interleukin-2 receptor（il-2r） 免疫抑制因子 immune suppressive factor（isf） 免疫抑制蛋白质 immune suppressive protein（isp） 淋巴因子激活的杀伤细胞 lymphokine-activated killer(cell)（lak） 主要组织相容性复合体 major histocompatibility complex（mhc） 自然杀伤细胞 netural killer(cell)（nk） 自然杀伤细胞毒活性 netural killer cytotoxic activity（nkca） 外周血单核细胞 peripheral blood mononuclear cell（pbmc） 唾液免疫球蛋白 a salivary immunoglobulin a（siga） 分泌型免疫球蛋白 a secretory immunoglobulin a（s-iga） 可溶性白细胞介素-2 受体 soluble interleukin-2 receptor（s-il-2r） t 细胞受体 t cell receptor（tcr） 上呼吸道感染 upper respiration tract infection（urti） 中北大学学位论文 1 1. 绪 论 1.1 散打运动概述 当今竞技体育领域中最引人入胜的部分无疑当属运动竞赛，而作为运动竞赛基础的 运动训练在竞技体育活动中占据着重要的地位。运动负荷的适宜化则是运动训练科学化 的一个方面。 运动负荷的科学评定是科学训练中亟待解决而又难以解决的问题1,2。 散打 作为一种竞技体育项目，是以技、战术为基础、以拳、脚、摔对抗为表现形式的运动项 目。其供能特点是以磷酸原代谢为主，兼无氧-有氧-混合氧代谢为辅的项目3。 姜传银等有关运动量方面结论： （1）血尿素氮和血红蛋白是评定散打运动量简单而 有效的指标。 （2）散打运动员血清肌酸激酶、乳酸脱氢酶、皮质醇以及睾酮与皮质醇的 比值等指标，大运动量训练均引起明显变化，是散打训练监测的敏感指标。关于运动强 度方面结论： 血乳酸 （la） 指标和血清乳酸脱氢酶指标是监测散打训练强度的较优指标， 其次是血清肌酸激酶（ck）指标1,2。敬继红等提出血乳酸是反映散打运动员运动训练 强度的敏感指标，血色素是评价运动员机能状态及贫血的生理指标，而血尿素和肌酸激 酶是监控运动员运动负荷的生化指标，血清睾酮则是反映运动员的运动疲劳和选材的重 要指标3。 如何使用生化指标对散打运动训练负荷监控，不少学者做了很多的探索和研究。姜 传银等对上海体育学院 12 名散打运动员的训练和某些生理生化指标进行分析，发现监 测散打训练强度的最佳生化指标为 bl 和 ldh，其次为 ck4。赵光圣,邱丕相等对中 国散打队备战第 13 届亚运会前的监控方法和手段进行研究，指出 hr 和 bl 能较好 地评定运动负荷强度，bun 和 hb 能准确监测运动员在散打训练过程中的运动量和运 动员机能水平5,6。对散打几个或单一生理生化指标的研究报道近几年也比较多7,8。这 些研究均为散打科学训练提供了指导和参考。散打比赛时，运动员近身格斗，既要进攻 对方，又要不停地躲闪防守对方的进攻，并且对运动员的体力和智力均是一个严峻的考 验，不仅从生理上而且从心理上都会产生巨大的疲劳9。 在当代竞技体育中，训练负荷接近和达到生理极限水平。最近 10 年来，过度训练 中北大学学位论文 2 的研究报告增多，运动训练导致的训练与恢复、运动与运动能力、应激与应激耐受性等 的不平衡使运动员身体机能发生一定程度的改变10。 1.2 运动与免疫（exercise immunity） 运动与免疫之间的相互关系历来是一个引人注目的研究领域。近 20 余年来，随着 现代免疫学与临床医学的飞速发展，尤其是通过运动医学工作者与免疫学家的合作。诞 生了一门新兴学科运动免疫学(exercise immunology)。运动免疫学主要是研究身体训 练， 包括训练的量和强度以及训练的手段和方法是如何与免疫系统相互影响而使人体健 康状态发生改变。同时它也提供了有效的实验方法，使运动与健康之间关系这一由来已 久的课题找到了科学的立足点，并已成为现代免疫学的一个重要分支11。 人的血液中含有各种免疫应答物质,血液与免疫有着密切的关系。免疫功能是人体 的一种正常生理机能， 它可以识别外来及自身的有害物质， 并将其代谢、 中和或消除掉， 以保护机体不受伤害。近几十年来，运动对人体免疫机能的影响愈来愈引起人们的重视 12。运动训练可影响免疫功能的不同层次,包括细胞的数量、功能以及免疫分子的含量。 国内外的一些研究表明,适当的运动量可增强机体的免疫力,大负荷的运动训练则引起 继发性细胞免疫功能低下13,14。检测运动后机体的免疫状态对于评定运动后机体的机能 水平，评估运动员的训练程度，判断运动训练后机体的疲劳程度，甚至对于过度训练的 早期诊断均具有十分重要的意义。 1.2.1 运动对免疫系统的影响 运动可以提高机体的免疫能力， 已经被众多的研究所证实， 在机体进行过度运动时， 其免疫机能就会发生不同的变化。过度运动包含两方面的含义：一是运动负荷超过人体 的承受能力，机体在精神、能量方面过度消耗，导致免疫机能下降；二是指人体在身体 机能正常情况下所承受的运动量和强度，当身体的某些机能发生改变时，使正常的负荷 变成超量负荷，从而使主动运动变成被动应激15。 1.2.2 运动对淋巴细胞的影响 中北大学学位论文 3 femandes 等选择患高血压的大鼠进行实验，以适度的食物限制或有规律的跑台运 动，对调整高血压大鼠的血压和增强 t 淋巴细胞的功能都是有效的16。ferry 等发现， 中等强度的耐力运动不仅改善了大鼠淋巴器官细胞功能的组成， 而且没有损伤体外 t 细 胞的功能17。sagiv 等发现以自身活动能力的 65%-70%进行有氧运动的冠状动脉病人与 不参加体育锻炼的对照组病人相比，前者获得