Острая физическая нагрузка как стрессовый фактор

Как отмечалось выше, физические упражнения оказывают благоприятное воздействие на организм человека, в частности и на иммунную систему. Вместе с тем воздействие физических упражнений на функцию иммунной системы будет определяться тем, являются ли эти упражнения стрессом для организма или нет. Воздействие физических и психологических стрессоров на иммунную систему было изучено довольно глубоко и рассматривалось в деталях во многих печатных работах (Glaser, Kicolt-Glaser, 1994; Buckingham etal., 1997; Rabin, 1999; Marsland et al., 2002; Moynihan, 2003; Padgett, Glaser, 2003). До недавнего времени считалось, что все формы стресса оказывают преимущественно иммуносупрессивное воздействие. Однако установлено, что характер изменений функции иммунной системы могут определять и тип и величина стрессового воздействия. Например, если стрессовый фактор воспринимается организмом как негативный (дистресс), тогда тип и степень нейроэндокринной активации могут привести к подавлению иммунной функции. Однако, если стрессовый фактор воспринимается как позитивный (эвстресс), тогда воздействия, опосредованные нейроэндокринной системой, могут стимулировать усиление деятельности иммунной системы (Dhabhar, McEwen, 2001). Таким образом, при выяснении взаимосвязей между физическими упражнениями и иммунной функцией необходимо учитывать не только наличие стрессового воздействия физических нагрузок, но также и его характер, т. е. приводит оно к усилению или подавлению иммунной системы.

Как правило, при изучении взаимосвязи между двигательной активностью и иммунитетом исследователи рассматривают острую физическую нагрузку как модель индуцированного стресса или травмы, в то время как более продолжительные занятия физическими упражнениями с высокой интенсивностью нагрузки используют как способ вызвать подавление иммунной системы (Hoffman-Goetz, Pedersen, 1994,

2001). Реакция иммунной системы на острую физическую нагрузку сопоставима с таковой в случае травмы или хирургической операции (примером острой физической нагрузки является однократное занятие на тредмиле или велотренажере продолжительностью 60 мин). После такого воздействия наблюдаются многочисленные изменения, в том числе усиление мобилизации лейкоцитов, выделение провоспалительных и противовоспалительных цитокинов, повреждение тканей, образование свободных радикалов, а также активация ряда процессов, ассоциированных с воспалительным процессом, таким, как фаза острой реакции, коагуляция и фибринолиз. Подобные результаты позволили некоторым исследователям сделать вывод, что изменения функции иммунной системы могут быть результатом воспалительного процесса, инициированного повреждениями мышечной ткани, возникающими в результате занятий физическими упражнениями (Hoffman-Goetz, 1996). В то же время известно, что повреждение мышечной ткани не является обязательным условием для индукции большинства описанных выше изменений показателей иммунной системы (Pedersen, Hoffman-Goetz, 2000). Тем не менее, в случае повреждения мышечной ткани иммунная система, а особенно система врожденного иммунитета, может принимать эффективное участие в процессах заживления повреждений. Наряду с этим многие изменения, индуцированные острой физической нагрузкой, происходят независимо от повреждения мышечной ткани. Так, достаточно часто наблюдается общий лейкоцитоз (увеличение количества белых кровяных клеток в крови в несколько раз). В случае лейкоцитоза, индуцированного физической нагрузкой, количество всех лейкоцитов обычно в какой-то мере возрастает. Вместе с тем количество клеток, имеющих отношение к системе врожденного иммунитета, а именно: нейтрофилов, натуральных клеток-киллеров и моноцитов, возрастает гораздо сильнее, по сравнению с лимфоцитами — подгруппой лейкоцитов, ответственной за реализацию приобретенного иммунитета. В популяции лимфоцитов численность CD8+ Т-лимфоцитов (цитотоксические Т-лимфоциты) увеличивается быстрее по сравнению с CD4+ Т-лимфоцитами (Т-хелперные клетки); изменения количества В-лимфоцитов обычно выражены еще менее. Лейкоцитоз представляет собой кратковременное явление, которое наблюдается примерно через 30 мин после завершения тренировочного занятия, однако через несколько часов периода восстановления количественные показатели лейкоцитов обычно возвращаются к норме. Иногда наблюдается двухфазный ответ, при котором за снижением количества лейкоцитов следует второе повышение их численности. Принимая во внимание скорость увеличения количества лейкоцитов, предполагаем, что основную роль в привлечении клеток из внутрисосудистых пограничных скоплений и мест накопления играет селезенка. Предполагается, что такое привлечение клеток происходит при участии кортизола и катехоламинов — гормонов, которые тесно связаны с реакцией организма на стресс (Mackinnon, 2000а). Кроме того, привлеченные лимфоциты представлены преимущественно клетками памяти (CD45RO*), а доля недавно дифференцированных клеток (CD45RA*) среди них мала (Gabriel et al., 1993). Клетки памяти отличаются тем, что они однажды уже взаимодействовали с чужеродным материалом (антигеном) и после этого стали запрограммированы на новую встречу с тем же антигеном. В то время как недавно дифференцированные клетки (не-активированные) имеют тенденцию к миграции в лимфоидные органы, клетки памяти могут локализоваться и в тканях, и в лимфоидных органах, следовательно, такой в определенной степени избирательный лейкоцитоз двух популяций, располагающихся в различных лимфоидных компартментах, может предоставить ключ к пониманию механизмов возрастания количества этих клеток в крови, происходящего под влиянием гемодинамических сил и гормонов. Каким образом эти индуцированные физической нагрузкой и опосредованные гормонами изменения количества лейкоцитов влияют па иммунный ответ на патогенную инфекцию, представляет значительный интерес.

Острая физическая нагрузка влияет и на эндокринную систему, приводя к повышению в крови уровня разнообразных гормонов, таких, как катехоламины (адреналин и норадреналин), соматотропин, β -эндорфины, половые стероиды и кортизол (Hoffman-Goetz, Pedersen, 2001). Принимая во внимание их локализацию, логично предположить, что эти гормоны могут также оказывать влияние на миграцию иммунных клеток. Это предположение подтверждается тем, что уровень экспрессии β -адренергических рецепторов на белых кровяных клетках коррелирует с увеличением их количества, наблюдаемым после активной двигательной активности (Hoffman-Goetz, Pedersen, 2001). Лейкоциты имеют рецепторы ко всем этим молекулам, в частности к катехоламинам, соматотропному гормону, β -эндорфинам, половым стероидам и кортизолу, и каждый из этих гормонов в случае индивидуального применения оказывает воздействие на миграцию лимфоцитов. Эти данные в общем подтверждают модель, согласно которой катехоламины, связываясь с β -адренергическими рецепторами, вызывают быстрый ответ, тогда как кортикостероиды играют более важную роль в случае регулярной двигательной активности большей продолжительности (Hoffman-Goetz, Pedersen, 2001).

Регулярная двигательная активность может также вызывать повышение в крови уровня веществ, которые являются инициаторами апоптоза (программированной клеточной смерти) лимфоцитов. Например, повышенный уровень кортизола и активных радикалов кислорода может стать причиной апоптоза лимфоцитов и последующего уменьшения их количества в крови. Однако проведенные исследования показали, что несмотря на повышение в условиях физической нагрузки уровня кортизола, F2-изопростанов (показатель уровня свободных радикалов кислорода), адреналина и норадреналина, изменений общего количества апоптозных лимфоцитов в крови не наблюдалось (Steensburg et al., 2002). Полученные данные не умаляют значения этих молекул, но свидетельствуют о том, что молекулы не обязательно оказывают влияние на содержание клеток в крови.

СУБПОПУЛЯЦИИ ЛИМФОЦИТОВ

Важным компонентом приобретенного клеточного иммунитета являются Т-лимфоциты, которые играют значительную роль в защите против многих вирусных инфекций. Острая физическая нагрузка высокой интенсивности приводит к повышению количества обоих подтипов Т-клеток — Т-хелперов (Th; CD4+) и Т-цитотоксических клеток (Тс; CD8+) с последующим его уменьшением (Steensburg et al., 2002). Хелперные Т-клетки являются источником серии цитокинов, занимающих важное место в регуляции иммунного ответа. Цитотоксические Т-клетки поражают инфицированные вирусом или раковые клетки — при непосредственном контакте. Каждая из этих субпопуляций Т-клеток далее классифицируется по цитокинам, которые они продуцируют. Характерным признаком цитокинового ответа типа 1 является выработка интерферона-y (IFN-y) и интерлейкина-2 (IL-2), тогда как к цитокинам типа 2 относятся IL-4 и IL-6. Именно соотношение между этими типами Т-клеток и их цитокинами влияет на направленность иммунного ответа: будет ли он клеточным (тип 1) или гуморальным (тип 2). Это соотношение имеет важное значение для обеспечения эффективного иммуииого ответа. Сообщается о том, что после острой физической нагрузки количество клеток ТЫ может снижаться, тогда как численность клеток ТЬ2 остается практически неизменной (Steensburg et al., 2002). Более того, было обнаружено, что эти изменения могут быть обусловлены преимущественно снижением количества клеток памяти (CD45RO+) (Ibfelt et al., 2002). Снижение численности клеток памяти, наряду с уменьшением содержания цитокинов типа 1, происходящее в результате воздействия на иммунную систему физического стресса, может проявляться в утрате организмом способности эффективно противостоять вирусным инфекциям.

⇐ Предыдущая57585960616263646566Следующая ⇒

Поделиться: