新冠疫情背景下體育運動對老年人免疫功能的實驗研究

趙治善，王正文，朱永紅，陳 虎

1 前言

隨著我國人口老齡化現象日趨凸顯，目前老年人群體已然成為社會較關注的群體，健康問題自然也是最受熱議的話題。2019年12月，武漢爆發大規模新型冠狀病毒肺炎（COVID－19）疫情，老年人由于年齡不斷增長，身體機能逐漸退化，導致免疫功能減弱，抵抗力下降，故老年群體成了此次疫情的“重災區”。據中國疾病預防控制中心對我國報告的72314例新型冠狀病毒肺炎病例的流行病學特征描述結果顯示，COVID－19確診病例粗病死率為2.3%，60－69歲粗病死率為3.6%，70－79歲為8.0%，≥80歲達14.8%。從目前疫情的感染情況分析，老年人死亡率居首位，然而，感染的重癥和危重癥人數中，老年群體占比也最多，因此，對老年群體的治療是防控疫情的重點。

2 新型冠狀病毒對老年人身體機能的影響

2.1 新型冠狀病毒對老年人呼吸系統的影響

人體呼吸系統是由呼吸道和肺部組成，而肺部是支撐呼吸系統的主要器官。經常進行體育鍛煉的人，呼吸器官的構造和機能都會發生良好的變化，主要是骨性胸廓發達，因此胸圍加大，增加了從肺內向外排氣的量。新冠病毒患者初期大多表現出呼吸急促或困難的癥狀，有研究表明，當患者臨床表現為發熱、干咳，并逐漸出現氣短、呼吸困難時，患者的雙肺則呈彌漫性病變。肺的組織結構中呼吸部是進行氣體交換的部位，其中肺泡構成了氣體交換的主要組織，臨床發現，患者肺部免疫細胞處于過度活化狀態時，會產生大量炎性細胞因子，這些細胞因子會募集更多免疫細胞浸潤到感染部位。大量免疫細胞的浸潤和組織液的聚集會阻塞肺泡與毛細血管之間的氣體交換，氣體不能正常交換，就導致了患者呼吸急促或困難的癥狀。

2.2 新型冠狀病毒對老年人淋巴系統的影響

人體的淋巴器官包括淋巴結、胸腺、扁桃體等，它具有生成淋巴細胞，并產生抗體，為人體提供免疫的功能，因此，淋巴系統從功能的角度可以被視為人體的免疫系統。根據國家衛生健康委辦公廳發出的通知：實驗人員發現，新型冠狀病毒肺炎患者的部分免疫學特征也發生了變化，如患者的淋巴細胞比例和數量會出現減少，尤以CD4陽性和CD8陽性的T淋巴細胞數量顯著減少為主。T淋巴細胞是構成淋巴細胞的三大類之一，是參與機體免疫功能的重要因子，因此，當T淋巴細胞數量顯著減少時，人體的免疫系統將出現功能性退化。

3 體育鍛煉對老年人免疫系統的實驗分析

3.1 實驗設計

3.1.1 實驗對象

本研究實驗對象為120名60－70歲老年人，與甘肅省中老年人健康協會、甘肅省老干部活動中心、蘭州財經大學隴橋學院工會等組織合作，為本研究提供人力支援。實驗期間，配合實驗的老人除實驗安排的時間以外，其余時間與正常生活無異。

3.1.2 實驗目的

本研究以提高老年人免疫力為研究切點，通過實驗法探尋體育鍛煉對提高老年人免疫力的規律和實際意義，通過運動干預觀測人體淋巴系統的表現，尤其對淋巴細胞的T細胞、NK細胞等免疫學指標數據進行收集，對比分析體育鍛煉對老年人免疫功能的影響，并提示老年人選擇更適合的運動項目參與鍛煉。

3.1.3 實驗方法

受試者為蘭州市120名左右健康老年人志愿者，年齡大致為60－70歲，要求男性和女性人數盡量均等，排除有心臟病史、糖尿病史、重大手術史等疾病現象，排除長期進行規律性體育鍛煉情況，并將志愿者分為對照組和實驗組，每組男性和女性均為30人。實驗組以步行、慢跑、游泳、打太極拳、跳健身舞為訓練內容，控制Vo2max在50%左右，保持中等運動強度，有研究表明過度運動會導致免疫抑制。將受試者按項目分為5組，每周訓練3次，每次訓練時間為50－60分鐘，實驗為期12周；對照組在實驗期間不參與實驗安排的任何項目，保持正常生活狀態即可。研究分別于實驗前一天、實驗后第二天，在無運動干預情況下，空腹采取受試者靜脈血液，利用流式細胞儀檢測技術，分別檢測外周血T淋巴細胞亞群（CD3＋、CD4＋、CD8＋）、NK細胞的表達。

表1 實驗組訓練內容安排

3.1.4 實驗資源

由于本研究實驗需要，將借助專業醫療設備、儀器，如Epics XL流式細胞儀、ortex Genie－2振蕩器、0.1－1000μl系列加樣器，包括采集外周血所需的溶血試劑等，依靠蘭州大學第一醫院甘肅省心血管病臨床醫學研究中心（心血管內科，心血管外科）、甘肅省老年疾病臨床醫學研究中心為本研究提供硬件和技術支持。

3.1.5 統計學分析

使用統計軟件SPSS22.0進行數據處理，結果用平均數±標準差（D）表示，統計方法采用LSD方差齊性檢驗，所有差異顯著性水平選定為P＜0.05，非常顯著性水平選定為P＜0.01。

3.2 實驗結果

3.2.1 二維對比分析

二維研究角度主要針對對照組和實驗組進行對比分析，對照組在按照正常生活狀態的情況下采集數據，實驗組此時不分項目采集所有受試者數據，并對二者數據結果進行統計、比對。

分析：根據表2統計顯示，對照組實驗前后唯有CD4＋／CD8＋P值＜0.05，存在顯著差異，CD3＋、CD4＋、CD8＋、NK細胞計算得出P值＞0.05，無顯著性差異。實驗組經過12周運動干預后，CD3＋（61.80±18.18＼65.10±10.33）、CD4＋（36.13±10.12＼41.15±7.46）、CD4＋／CD8＋（2.03±0.81＼2.92±0.88）、NK細胞（18.13±7.28＼20.42±8.11）百分比值均＜0.05，差異性顯著，具有統計學意義；實驗后對照組和實驗組的CD3＋（60.45±11.87＼65.10±10.33）、CD8＋（21.41±7.51＼23.34±8.15）、NK細胞（17.65±8.36＼20.42±8.11）統計顯示P值＜0.05，存在顯著差異。

表2 實驗后T淋巴細胞及NK細胞統計情況

3.2.2 多維對比分析

多維研究角度是將多個研究因子橫向對比研究的方法，主要是將實驗組按項目分別統計實驗數據，對5個項目進行對比的同時，與對照組數據再進行交叉對比，實驗結果能較全面反映研究的目的與意義。

分析：根據表3統計顯示，與對照組相比CD3＋和CD4＋在游泳、太極拳、健身舞三個項目方面存在顯著差異；CD8＋在太極拳、健身舞兩個項目方面差異顯著；受CD4＋、CD8＋統計值影響，CD4＋／CD8＋卻在步行、游泳、太極拳項目上存在統計學差異；NK細胞除步行組以外均與對照組有顯著差異，步行組有差異，但顯著性不大。

表3 不同運動形式對T淋巴細胞及NK細胞的影響情況

因實驗組經過實驗干預后，T淋巴細胞和NK細胞數與實驗前形成數理差異，因此，實驗后實驗組受試者數據樣本不滿足獨立性，只能通過重復測量方差進行分析。利用SPSS 22.0對5個實驗分組進行事后多重比較，LSD方差齊性檢驗統計結果如下表：

依據表4統計所得數據，將各變量間存在統計學差異的組別提取出來，制作出簡單的路徑示意圖（如圖一），意在更直觀的觀察各變量組間的差異關系。如圖所示，每一條線表示變量間的一次差異關系，其中步行組與健身舞組有4項測試指標存在顯著差異，與游泳組和太極拳組分別有2項存在顯著性差異；慢跑組與健身舞組有2項差異性顯著，與游泳組和太極拳組分別有3項差異性顯著；而步行組與慢跑組之間卻無1項具有統計學意義，原因在于步行和慢跑項目運動負荷較小，HRmax%值均較接近（如表5），統計的數據即便有差異，但顯著性不明顯。

表4 各變量組事后多重比較LSD統計結果

表5 各變量組HRmax%統計

圖一 各變量組間差異性示意圖

游泳組與健身舞組、太極拳組只有CD8＋指標統計值小于0.05，差異性顯著，其他4項指標均無統計學意義。原因也在于這3組運動負荷較接近（如表5），運動效果方面差異不大，有研究證實，太極拳項目在練習過程中Vo2max水平在55%左右，屬中等強度運動；游泳項目對于普通人群而言，低強度有氧訓練強度就足夠引起機體的心血管系統發生適應性改變，以達到40%－50%Vo2max強度運動就能顯著提高Vo2max水平。

參考美國運動醫學會（ACSM）最大心率百分比運動強度分級：低強度為HRmax% ＜50，較低強度為50≤HRmax% ＜64，中等強度為64≤HRmax%＜77，較大強度為77≤HRmax%＜94，大強度為94＜HRmax%＜100，本研究的5個實驗分組在HRmax%指標方面，步行組和慢跑組屬于低強度項目，游泳組、健身舞組、太極拳組屬于中等強度項目。由此分析得出：在運動負荷、Vo2max、HRmax%都接近的運動項目中，人體的運動效果、運動感受也較接近，影射本研究對象即當個體在參與運動效果接近的項目時，對機體免疫指標的影響也基本一致，無明顯差異；當參與運動指標差異較大的項目時，機體的免疫指標也會有顯著性差異。也就是說，老年人應選擇適合的項目鍛煉，既能保證運動效果，也能提高機體免疫功能，增強抵抗力。

4 總結

1.二維討論：經過12周有規律的有氧訓練后，實驗組比對照組的T淋巴細胞及NK細胞占比明顯提高，在CD3＋、CD8＋、NK細胞方面差異性尤其顯著，且兩組受試者之間的相關性、離散程度及顯著性均存在明顯差異。

2.多維討論：步行組由于運動強度略小，在CD3＋和NK細胞指標上與其他4個實驗組均存在顯著差異，太極拳組CD3＋（65.46±9.29）、游泳組CD4＋（44.72±10.12）及健身舞組NK細胞（23.37±8.59）指標最高，尤其是健身舞組NK細胞指標明顯優于其他4個實驗組，并且差異性顯著。

3.研究表明，老年人群體在參與運動效果接近的項目時，對機體免疫指標的影響也基本一致，無明顯差異；當參與運動指標差異較大的項目時，機體的免疫指標也會有顯著性差異，建議老年人應選擇適合的項目鍛煉，既保證運動效果，也能提高機體免疫功能，增強抵抗力。