唾液SIgA在運動訓練監控中應用的研究

張藍予，劉建軍,王 璐

(遼寧省體育科學研究所，遼寧 沈陽 110179)

唾液SIgA在運動訓練監控中應用的研究

張藍予，劉建軍,王 璐

(遼寧省體育科學研究所，遼寧 沈陽 110179)

目的：通過研究不同運動負荷后唾液SIgA濃度的變化及與傳統的監控訓練的生化指標的相關性分析，探討唾液SIgA在訓練監控中實用性。方法：選取男子舉重運動員的一個大強度訓練周為研究周期，在調整日、40%、70%、85%、95%運動負荷日(下午4∶00-4∶30)完成訓練后即刻采集唾液及血液樣本，檢測唾液SIgA、CK、BU。結果：①運動員在70%、85%、95%運動負荷后即刻，檢測唾液SIgA濃度與同期的安靜值比較顯著降低(P<0.05)；40%運動負荷后即刻與同期安靜值比較基本無變化。②唾液SIgA-BU表現為負相關(P<0.05),唾液SIgA-CK不相關；唾液SIgA與WBC、LY、NE、MO不相關。結論：①基于唾液SIgA濃度與運動負荷變化趨勢,可以應用唾液SIgA濃度監控訓練，結合唾液SIgA分泌的生物節律做分析評價。②僅通過唾液SIgA濃度還不能推斷全身免疫情況。③適度運動能增強機體免疫力,減少URTI；長時間大強度運動會明顯增加URTI的發生率。

唾液；免疫球蛋白A；血尿素；相關性；訓練監控

隨著體育科研的發展，運動訓練監控的方法越來越多。運動員在訓練過程中，身體機能狀態及心理隨時都在變化，為了解運動員的實時競技狀態，訓練監控的生化檢測也日趨頻繁。相比于血液檢測，唾液這種便捷、無痛、無創的檢測手段更易接受。本文通過檢測舉重運動員大強度運動前后唾液SIgA濃度的變化，以及與傳統監測身體機能狀態指標CK、BU的相關性，探討唾液SIgA在運動訓練監控中應用的實效性，為唾液SIgA在訓練監控中的應用提供依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取遼寧省男子舉重運動員22人為研究對象，年齡20.50±2.50、身高175.14±5.41cm、體重92.86±21.21kg、訓練年限9±1.51年。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗法。

1.2.1.1 訓練計劃。以一個大強度訓練周為研究周期。周日休息，周一適應訓練，周二70%強度的抓、挺舉技術訓練，周三90%～95%強度抓、挺舉訓練，周四80%～85%強度的力量訓練，周五80%～85%抓、挺舉訓練，周六訓練負荷因而隊員恢復情況而進行上下調整。

1.2.1.2 樣本采集。每次采樣均在下午4∶00-4∶30一天的訓練計劃完成后即刻采集唾液及血液樣本，以排除唾液及血液指標分泌生理節律對檢測結果的影響。在不影響正常訓練的前提下按教練訓練計劃分別在調整日，40%、70%、85%、95%負荷訓練后即刻采集唾液及血液樣本，離心后待撿。

1.2.1.3 測試指標。肌酸激酶(CK)、血尿素(BU)、唾液免疫球蛋白A(SIgA)、白細胞(WBC)、淋巴細胞(LY)、中性粒細胞(NE)、單核細胞(MO)。

1.2.1.4 測試儀器與試劑。RT9000半自動生化分析儀、MEK全自動血常規分析儀、儀華東電子DG5033A酶標儀、MEK稀釋液、溶血劑、清洗液、CK BU中生北控生物科技有限公司 、Human Secretory Immunoglobulin A (SIGA) Elisa測定試劑盒。

1.2.2 數據統計。使用SPSS16.0統計軟件進行統計與分析,自身前后對比采用配對T檢驗進行分析,P<0.05。用一般相關分析方法,統計分析SIgA濃度與CK、BU、WBC、LY、NE、MO之間的相關性。

2 結 果

2.1 唾液SIgA在不同運動負荷后的變化

從表1可見，運動員在周一40%負荷訓練后即刻與同一時間段調整日安靜狀態下唾液SIgA濃度無明顯變化。在周二、三、五的70%、85%、95%運動負荷抓、挺舉訓練后即刻的唾液SIgA濃度比同一時間段調整日安靜狀態下的唾液SIgA濃度顯著下降(P<0.05)，即大強度運動造成即刻唾液SIgA濃度顯著降低，顯示粘膜免疫暫時受抑制。

表1 不同運動負荷時的唾液SIgA濃度變化(μg/ml)

2.2 不同運動負荷下的唾液SIgA濃度、CK、BU值

圖1很清楚地顯示出，隨著運動負荷的增大，CK和BU值明顯上升，SIgA下降。并且CK和BU的上升幅度很大，而SIgA下降的幅度相對較小。

2.3 唾液SIgA與監測運動負荷指標的相關性

在訓練監控中，一般認為CK指標對運動強度比較敏感，BU與運動量相關。從表2可以看出，在40%、70%、95%運動負荷后即刻SIgA-BU呈負相關，P<0.05。85%運動負荷時即刻SIgA-BU相關系數r=-0.46，弱負相關。而sIgA-CK無顯著相關。也就是說唾液SIgA濃度與運動量比較敏感的BU之間顯著負相關，即隨著運動量的增加，即刻唾液SIgA顯著下降。跟與運動強度比較敏感的CK沒有很好的一致性，但從唾液SIgA濃度與強度曲線看，隨著運動強度的增加，唾液SIgA濃度呈下降趨勢。

圖1

(n=22)安靜40%負荷70%運動負荷85%運動負荷95%運動負荷sIgA-BUr=-0．21r=-0．48r=-0．56r=-0．48r=-0．61p=0．36p=0．03p=0．007p=0．02p=0．002r=0．22r=0．32r=0．30r=0．18r=0．44sIgA-CKp=0．32p=0．14p=0．17p=0．4p=0．04

2.4 唾液SIgA與免疫相關指標之間關系

為了探究是否可以應用粘膜免疫的指標來推斷機體全身免疫水平，本研究把唾液SIgA與機體免疫相關的常用指標WBC、NE、LY、MO作了相關性分析。表3顯示SIgA與WBC、NE、LY、MO均無相關。

表3 不同運動負荷時的唾液SIgA濃度與免疫指標相關分析

3 分析與討論

3.1 唾液SIgA的特性

唾液是由粘膜和外分泌腺局部的漿細胞合成,漿細胞是由成熟的細胞離開骨髓進入外周免疫器官后受抗原刺激活化、增殖、分化而成。唾液SIg A 是一種參與粘膜局部免疫的抗體, 它通過與相應病原體結合，阻止病原體粘附到細胞表面, 從而發揮局部抗感染的作用[1]。因此, 唾液SIg A 是人體抵御上呼吸道感染的第一道屏障[2],是反映機體粘膜免疫系統狀態的指標[3]。

3.2 唾液SIgA在不同運動負荷后的變化

3.2.1 中等強度的運動與唾液SIgA濃度。研究發現，唾液SIgA濃度隨運動強度和時間的改變而表現出不同的改變。史艷麗[4]等人研究發現，中等強度24周健步走后受試者唾液SIgA濃度均顯著升高。這可能與B淋巴系統激活,參與免疫應答有密切聯系。20min低強度運動可使60歲以上的老人運動后即刻唾液分泌率升高,對唾液安靜值無影響[5]。另有對9名受試者12周中等強度鍛煉以及對45名老年人12個月的適量抗阻訓練和耐力訓練研究，結果顯示訓練后唾液SIgA安靜水平顯著高于訓練前水平[6,7]，提示長期有規律的中等強度運動有利于粘膜免疫水平的提高。韓延柏[8]等研究發現，一次60%VO2max負荷強度運動后即刻與運動前相比,SIgA濃度顯著性升高;運動后3h恢復到運動前水平。研究顯示[9],在以30%HRPEAK強度30min自行車運動后,唾液濃度和分泌率均呈上升趨勢。另外,男女跳遠運動員以55%VO2max進行40min跑臺運動后,唾液分泌率無變化[10]。即短時間中低強度運動似乎并不影響唾液SIgA濃度或分泌率[11]。本研究在40%負荷強度的訓練日訓練后即刻與同一時間段安靜狀態下唾液SIgA濃度相比無變化。可見長期中低強度運動可引起唾液SIgA濃度升高，粘膜免疫水平提高；而一次性中低強度運動一般只會引起唾液SIgA短暫升高或者沒有變化。

3.2.2 大強度運動后唾液SIgA濃度的變化。與中低強度運動不同，多項研究均表明大強度運動會降低唾液SIgA水平。研究發現[12-14]滑雪、馬拉松、足球比賽后引起運動員唾液SIgA濃度下降。這種粘膜免疫功能受抑制可能在持續數小時后恢復[11,15]。青年女性進行力竭性跑臺運動后唾液SIgA濃度下降[16]。Mackinnon[17,18]等對高水平男子劃艇運動員和未系統訓練過的男性運動愛好者分別進行3周和8周大強度間歇訓練，訓練后唾液SIgA降低。引起唾液SIgA降低的機理可能是：大強度運動使交感神經興奮,血液中兒茶酚胺釋放增加,引起唾液腺α- 1和β- 2腎上腺素能受體反應，從而抑制唾液分泌;另外,唾液腺周圍血管收縮也一定程度地抑制了唾液分泌起。大強度運動改變T、B細胞功能狀態，從而抑制唾液SIgA的合成和轉運，使唾液SIgA濃度下降[19]。本研究中隊員在70%、85%、95%運動負荷訓練日訓練后即刻的唾液SIgA濃度比同一時間段調整日安靜狀態下的唾液SIgA濃度顯著下降(P<0.05)，與其它研究[20]結果相符，即急性大強度運動和長期耐力訓練造成即刻唾液SIgA濃度顯著降低，顯示粘膜免疫暫時受抑制。

3.3 唾液SIgA與監測運動負荷指標的相關性分析

從圖1可以看出，在不同強度下對應的唾液SIgA濃度值來看,而二者變化趨勢相反,即運動強度大唾液SIgA濃度低,運動強度小唾液SIgA濃度高。這與眾多研究表現出一致的結果。基于運動對機體粘膜免疫系統的影響,以及上述的一些研究,有學者就提出過運動會對唾液SIgA水平產生抑制,唾液SIgA也許是一個判斷運動疲勞的有用指標。因此我們把唾液SIgA與傳統的監測運動疲勞的指標作了相關性分析。

表2顯示，唾液SIgA濃度與BU顯著負相關，即隨著BU的增加，即刻唾液SIgA顯著下降。這與運動負荷增加，唾液SIgA下降一致。BU是傳統的監控訓練量和恢復情況的生化指標，唾液SIgA與BU又顯示出很好的相關性，因此，我們完全可以應用唾液SIgA監控運動量，防止運動疲勞。

CK在血清中升高與肌細胞損傷有關，它與運動強度比較敏感，是評定肌肉疲勞和恢復程度的重要指標。從表2可以看出，唾液SIgA濃度和CK無顯著相關，但從唾液SIgA濃度與強度曲線看，隨著CK的增加，唾液SIgA濃度呈下降趨勢。分析產生這種不一致性的原因可能是：大強度運動后，肌細胞膜損傷和通透性增加，肌細胞內的CK透過細胞膜入血，導致運動后血清CK升高，8～24h達高峰，48h后逐步恢復，負荷強度越大，恢復越慢。而唾液SIgA在大強度運動后降低，一般數小時后逐漸恢復正常。二者的分泌高峰期和恢復期不同步。同時。從圖1看出，CK值受運動影響引起的變化的幅度、個體差異比較大，而唾液SIgA的變化幅度和個體差異相對比較小。這些可能是造成二者無顯著性差異的原因。因此在應用唾液SIgA監控訓練強度時要針對唾液SIgA分泌特點，結合個體差異，摸索規律。

3.4 唾液SIgA與免疫相關指標相關性分析

顏煥敏[21]在唾液與血液相關成分的測定的研究中發現，血液中尿素氮與唾液中尿素氮含量高度相關。為了探究是否可以應用唾液這個便捷、無創的指標來推斷機體全身免疫水平，本研究把唾液SIgA與機體免疫相關的常用指標WBC、NE、LY、MO做了相關性分析。表3顯示SIgA與WBC、NE、LY、MO均無相關。這個結果與Brandtzaeq[22]研究相同。現已證明免疫細胞上有接受神經遞質的受體，這些內分泌激素和神經遞質具有免疫調節作用[23]，即機體的免疫系統受神經、內分泌影響。同時多項研究[24-26]表明心理因素嚴重影響機體免疫功能。流行病學研究結果顯示，造成人體免疫力降低的因素主要有心理、身體過度勞累、鍛煉不夠和身體的自然老化等四方面。因此，機體的全身免疫水平受多種因素影響，不能通過僅反映粘膜免疫的SIgA濃度來推斷的機體的全身免疫水平。

3.5 唾液SIgA與上呼吸道感染(URTI)

流行病學研究:運動負荷與URTI的關系成“J”型曲線變化,即過多大強度運動增加URTI的發生率,而適量運動會減少這種感染[27,28]。Mackinnon等研究顯示,長時間大強度運動抑制粘膜免疫功能,對URTI的易感性增加[29]。另有對足球運動員長期訓練后唾液SIgA分泌率降低,URTI易感率上升[30]。研究報道[28]耐力項目運動員，大運動量訓練期比賽后URTI發病率升高，尤其是馬拉松運動員更高。運動免疫學研究顯示[12,31],長期大運動量訓練的耐力性運動員URTI的發病率明顯高于普通人,這可能與其粘膜SIgA水平長期低下有關。對500名長跑者的調查,運動量超過27km/周,其URTI發病率是運動量小于15km/周者的3.5倍[32]。即其URTI的發病率與運動量相關。另有9名受試者參加的12周中等強度訓練中,訓練后期URTI癥狀明顯少于訓練前期, 唾液SIgA安靜濃度明顯上升[33]，即適量運動有可能降低URTI的發病率[34]。

本研究初期25名研究對象中僅有3人發生了不同程度的感染癥狀，而且都服用抗生素和感冒藥等，檢測的唾液SIgA濃度無法判斷是運動引起的變化還是感染引起的變化，并且由于感冒不能完成后期的強度訓練，所以在后期的檢測中篩除了此3人。其他22人沒有發生明顯的感染癥狀。分析原因：有研究顯示較高的URTI發生率與每周訓練持續時間、訓練量以及比賽強度增高相關[35]。這次研究選取一個強度周為研究周期，幾次大強度的運動負荷刺激引起唾液SIgA濃度降低，次日晨就恢復正常，沒有造成粘膜免疫抑制的積累，所以沒有引起上呼吸道感染的發生。只有達到一定運動量和運動時間的大強度的運動引起唾液SIgA濃度下降，粘膜免疫抑制到一定程度，URTI發生率上升。

5 結 論

5.1 唾液SIgA濃度在大強度運動后顯著下降，而中低強度增高或無變化。因此可以通過檢測唾液SIgA濃度，監測訓練效果，及時調整運動強度和運動量，防止運動疲勞。同時也可以監測中低強度的健身運動效果。

5.2 唾液SIgA濃度與傳統監控訓練量的血液指標BU呈負相關，這就進一步驗證在今后的體育科研工作中，可以考慮用唾液SIgA這個便捷、無創的指標代替BU做訓練監控的評價。雖然由于CK與唾液SIgA分泌的不同步性造成唾液SIgA-CK不相關，但我們仍可以用唾液SIgA濃度監測訓練強度。只是在今后的科研監控工作中要把這種分泌和恢復的不同步性以及唾液SIgA分泌的生物節律考慮進去再做具體分析。

5.3 唾液SIgA是粘膜免疫相關的指標，可以應用唾液SIgA的含量來評定機體的粘膜免疫機能，但全身免疫與多種因素相關，僅通過唾液SIgA濃度還不能推斷全身免疫情況。

5.4 適度運動能增強機體免疫力,減少URTI發生率；長時間大強度訓練會造成粘膜免疫系統短暫改變,導致一段時間的免疫抑制，重復進行高強度訓練,缺少足夠的恢復時間,會明顯增加上呼吸道感染的幾率。

[1] 陳慰峰.醫學免疫學[M].第3版.北京:人民衛生出版社,2001：31-32.

[2] Tomasi T B. Secretory immunoglobulins[J].N Eng J Med,1972,7:500-506.

[3] Mestecky J.Saliva as a manifestation of the common mucosal immune system[J].Ann N Y Acad Sci,1993,694:184-194.

[4] 史艷莉,黃元汛,何小玲.24周健走運動前后中老年人唾液免疫球蛋白變化[J].2007，26(3):254-255.

[5] Sakamoto Y,Ueki S,Shimanuki H,et al.Effects of low-intensity physical exercise on acute changes in resting saliva secretory IgA levels in the elderly[J].Geriatrics and Gerontology International,2005,5(3):202-206.

[6] Klentrou P, Cieslak T, MacNeil M, et al. Effect of moderate exercise on salivary immunoglobulin A and infection risk in humans[J].Eur J Appl Physilo,2002,87(2):153-158.

[7] Tharp GD, Barnes MW. Reduction of saliva immunoglobulin levels by swimtraining[J].Eur J A ppl Physilo,1990,60:61-65.

[8] 韓延柏,汪宏莉,甄希成.不同負荷強度運動對唾液中SIgA的影響[J].沈陽體育學院學報,2007,26(3):50-55.

[9] Reid MR, Drummond PD, Mackinnon LT.The effect of moderate aerobic exerciseand relaxation on secretory immunoglobulin A[J].Int J Sports Med,2001,22(22):132-137.

[10] Mackinnon LT, Hooper S.Mucosal(secretory)immune system responses to exercise of varying intensity and during overtraining[J].Int J Sports Med,1994,15(3):S179-S183.

[11] Fahlman MM, Engels HJ, Morgan AL, et al. Mucosal Ig A responseto repeated wingate tests in females[J].Int J Sports Med. 2001，22(2):127-131.

[12] Tomasi TB,Trudeau FB, Czerwinski D,et al.Immune parameters in athletes before and after strenuous exercise[J].J Clin Immunol,1982(2):173-178.

[13] Nieman DC, Henson DA, Fagoaga OR, ea al. Change in sIgA following acompetitive marathon race[J].Int J Sports Med,2002,23(1):69-75.

[14] 馮玉潤,梁佩玲,董云珊.優秀足球、跳水運動員賽后SIgA濃度的變化.[J].中國運動醫學雜志,2000,19(2):123.

[15] Mc Dowell SL, Hughes RA, Hughes RJ, et al. The effect of exhaustive exercise on salivary immunoglobulin A[J].J Sports MedPhys Fitness.1992,32(4):412-415.

[16] Schouten WJ, Verschuur R, Kemper HC. Habitual physical activity, strenuous exercise, and salivary immunoglobulin A levels in young adults:the AmsterdamGrowth and Health Study[J]. Int J Spots Med,1998(9):289-293.

[17] Mackinnon LT, Ginn E, Seymour GJ. Decreased salivary immunoglobulin A secretion rate after intense interval exercise in elite kayakers[J].Eur J ApplPhysiol Occup Physiol,1993,67(2):180-184.

[18] MacKinnon LT and DG Jerkins.Decreased salivary immunoglobulins after intense interval exercise before and after training.[J].Med Sci Sports Exerc,1993,25(6):678-683.

[19] Nieman D C.Exercise and resistance to infection[J].Can J Physiol Phar-macol,1998,76(5):573-580.

[20] 向劍鋒,劉無逸.不同運動方式對唾液SIgA的影響[J].2007,22(1):77-79.

[21] 顏煥敏，徐震霄，俞建康.唾液與血液相關成分的測定[J].鐵道醫學,1996,24(6):380.

[22] Brandtzaeg P.Do salivary antibodies reliably reflect both mucosal and systemic immunity[J].Ann N Y Acad Sci.2007,1098:288-311.

[23] 龍振洲.醫學免疫學[M].第二版.北京:人民衛生出版社,1998:150-151.

[24] 李凡,韓布新,任俊,羅勁.負性情緒對分泌型免疫球蛋白A的影響以及事件相關電位的關聯變化[J].中國科學,2008,53(8):924-931.

[25] 孫新蘭.心理因素對人體免疫系統的影響[J].心理科學進展,1998,16(2):12-16.

[26] 卓然.心理與免疫的關系[J].健康之路,2001(3):30.

[27] Akimoto T, Akama T, koda Y, et al. Effect of repetitions in-tense exercise training on resting salivary IgA. Japanese Journalof physical Fitness and sportsMedicine,1998(4):245-252.

[28] Peters EM, Bateman ED. Ultramarathon running and upper resp-iratory tract infections.An epidemiological survey[J].S Afr Med,1983,64(15):582-584.

[29] Mackinnon Li, Hoopers.Mucosal(secretory) immune systemresponses to exercise of varying intensity and during overtain-ing[J].Int J sportsMed,1994,15:179-183.

[30] Fahlman,Mariane M, Engels, et al. Mucosal IgA and URTIin American college football players:a year longitudinalstudy[J].Med Sci Sports Exerc,2005,37(3):374-380.

[31] Gleeson M, Hall ST, McDonald WA,et al.SIgA subclassesand infection risk in elite swimmers[J].Immunol Cell Biol,1999,77(4):351-355.

[32] Heath GW, Ford ES, Craven TE. Exercise and the incidenceof upper respiratory tract infections[J].Med Sci Sports Exerc,1991,23:152-157.

[33] Klentrou P, Cieslak T,MacNeil M, et al. Effect of moderateexercise on salivary immunoglobulinAand infection risk in hu-mans[J].Eur J Appl Physiol,2002,87(2):153-158.

[34] Niemen DC,Miller AR, Henson DA, er al. Effects of high-vs mo-derate-intensity exercise on natural killer cell activity[J].Med SciSports Exer,1993,25(10):1126-1134.

[35] Novas AM, Rowbottom DG,Jenkins DG.Tennis, incidenceof URTI and sIgA[J].J Sports Med,2003,24(3):223-229.

Application of Saliva SIgA in the Monitoring of Sports Training

ZHANG Lan-yu,LIU Jian-jun，WANG Lu

(Liaoning Institute of Sports Science, Shenyang 110179, China)

Objective: By studying the saliva SIgA concentration change after different sports load and with the traditional monitoring training of biochemical indexes of correlation analysis, explore the saliva SIgA practicability in training monitoring. Methods: Select a week of intensive training of men's weightlifting athletes as the research period, during the day of adjustment, 40%, 70%, 85%, 95%, sports load day (4:00 - 4:30 PM) to collect of saliva and blood samples immediately after the training, detection of saliva SIgA, CK, BU. Results:①The athletes in 70%, 85%, 95% immediately after exercise load, the detection of saliva SIgA concentration and the same period of quiet values significantly reduced (P<0.05); 40% immediately after exercise load compared with quiet value over the same basic no change.②Saliva SIgA - BU show the negative correlation (P<0.05), saliva SIgA - CK irrelevant; SIgA saliva and the WBC, LY, NE, MO is not relevant. Conclusion:①Based on the saliva SIgA concentration and exercise load change trend, we can use saliva SIgA concentration to monitor the training, combined with saliva secretion SIgA biological rhythm to do analysis and evaluation.②Only by SIgA concentration of saliva can not infer the whole body immunity.③The moderate exercise can enhance immunity, reduce URTI; long time intensive games significantly increased the incidence of URTI.

saliva; immunoglobulin A; blood urea; relevance; training monitoring

遼寧省科學事業公益研究基金項目(2014004016)

2016-11-28

張藍予(1972-)，女，副研究員，研究方向：運動生物化學,體育保健.

1004-3624(2017)01-0069-05

G804.5

A