紧张、睡眠、免职、运动等无一不对人体免疫系统产生影响。许多人相信有规律的锻炼身体有助于预防疾病。但有些研究者发现马拉松长跑者比一般人上呼吸道感染率高。菲茨杰拉德引用了许多关于大运动量训练运动员比适量运动的人患重病率高的运动医学例子。那么，坚持经常而有规律的训练是否有损于免疫系统的功能呢？为此，免疫学家们仔细检测了运动前后以及锻炼过程中免疫系统变化的各种参数。
一、运动的一般作用
紧张的运动会导致心理压力，增强内分泌，提高淋巴液激素水平，例如皮质醇、促肾上腺皮质激素（ACTH）、去甲臂上腺素。这种神经内分泌系统由免疫反应调节。本文谈及的免疫系统效应可能归因于运动本身或伴生的紧张心理或两者兼有之。法雷尔等挑选健康青壮年（3男3女）进行了踏车踩跑20分钟的消耗性运动，运动前后分别测定了淋巴液的ACTH、皮质醇以及乳酸水平、耗氧量。结果负荷增加时，ACTH、皮质醇、乳酸水平的直接比率增加。罗伯逊等发现，骑自行车男士的血清皮质醇水平升高，运动使白血细胞和淋巴细胞数增多、白细胞的增加主要是因为多形核白细胞、白细胞具有吞噬外来微生物的作用、淋巴细胞主要有B淋巴细胞和T淋巴细胞。运动锻炼所引起的白细胞和淋巴细胞的增加无疑对人体免疫系统有益。
研究者测定了运动对白细胞介素的影响，它是免疫系统的激素。这些激素在巨噬细胞中具有信号功能，白细胞介素Ⅰ（IL - 1）是由巨噬细胞和其它细胞产生，刺激淋巴细胞和其它细胞增殖和分化。它也是一种内生致热质，引起炎症发烧。白细胞间素Ⅱ由T淋巴细胞产生，故也称淋巴因子。IL - 2能促进T细胞和B细胞的生长并促使免疫系统其它细胞产生更多活性。白细胞间素和淋巴因子都是典型的细胞素，是作用于其它细胞的细胞分泌产物。
运动后出现的生理变化是否与运动员的条件限制有关？肯定地说，无条件的盲目运动比持久性的计划训练更易产生肌肉疼痛。有趣的是，在不经训练的人中，运动后IL - 1也增高，但在训练中却无变化。训练的运动员在运动前其淋巴液IL - 1水平就较高。高强度自行车运动后人体IL - 1升高JL - 2降低，IL - 2受体的自发反应可持续3分钟。总之，运动引起血液中各种物质的增减将影响人体免疫功能。
二、运动引起白细胞增加
加里和布赖恩详细论述了邮递员白细胞增加的奇迹。研究指出，长时间紧张运动白细胞明显增加。从某种意义上讲，运动期的延长比其强度的增加对白细胞的影响更大。例如，体操运动或全速奔跑持续半小时后白细胞数迅速恢复正常（大约10~30分钟），而运动持续2.5~3.5小时后，白细胞数只能缓慢恢复正常，直到第二天白细胞数仍高于正常水平。研究认为，连续紧张的长途行走（例如24小时）后白细胞数下降，究其原因，不是因为白细胞转移而破坏肌肉细胞，就是由于边缘粒性白细胞耗尽。在正常情况下，这些粒性白细胞依附于淋巴液脉管内壁。
三、粒细胞增加
运动引起白细胞增加通常是两种类型白血细胞的增多，即粒性白细胞和淋巴细胞。在粒细胞增加中已观察到三种机制。第一是由于身体运动血液循环引起液体耗损，结果血液细胞浓缩。参加三项全能运动的6名实验者证明了这种效果。三项全能运动包括：骑自行车29英里、跑步12英里、划独木舟18.5英里。每项比赛前后分别抽血检查白细胞，这种白细胞主要为粒细胞。然而，尽管淋巴液体积减少，但这种情况不足以解释为何粒细胞大量增加。第二种机制是，运动导致淋巴液肾上腺素的粒细胞增加将动员血液脉管线里成熟粒细胞自由参加循环库。第三种机制是，运动使体内循环中皮质醇增加，产生成熟的粒细胞，并在循环运动中存留于骨髓贮库中。
四、淋巴细胞增加与天然杀伤细胞
对运动后淋巴细胞增多进行了详细研究。哺乳动物B - 淋巴细胞生长成熟于骨髓中，T - 淋巴细胞则成熟于胸腺。血液循环中淋巴细胞数较少而无法将两种细胞分开。细胞中有一种大而呈颗粒状的淋巴细胞叫天然杀伤细胞（NK），它能溶解非特异性目标细胞，IL - 2和干扰素可提高其细胞毒素活性，抗病毒蛋白质则由被感染的病毒细胞产生。
运动究竟影响哪种淋巴细胞呢？经对8名试验者以时速8英里踏车跑10分钟后淋巴细胞增加。实验前用免疫抑制剂泼尼松处理2小时仅能阻止T - 细胞的增加，如实验前处理5小时则对两种淋巴细胞都抑制，因此泼尼松的使用剂量和用药时间适宜便能抑制运动性淋巴细胞的增加。刘易基等发现，最大运动量骑自行车后3分钟，抑制T细胞、辅助T细胞和NK细胞都出现短暂的增加。抑制T细胞降低抗体形成，而辅助T细胞则协助B淋巴细胞产生抗体，年轻人（21~39岁）和老年人（65岁以上）运动前后NK细胞水平基本一致。另外，运动性的淋巴细胞增加导致NK细胞和细胞毒素或抑制T淋巴细胞增加。这些细胞具有细胞毒素T细胞表面标记特征，通过特殊抗原细胞间的接触而杀死细胞，而T抑制细胞降低抗体形成。NK细胞的增加是暂时的，运动后5分钟开始增加，持续1小时后消失。采用促细胞分裂剂培养淋巴细胞以评价淋巴细胞功能，对刺激后有丝分裂产生的物质进行测定并与特殊的膜化学结构相结合a促细胞分裂剂如伴刀豆球蛋白A（Con A）最先刺激T淋巴细胞，其它的如细菌脂多糖则刺激B淋巴细胞。运动后淋巴细胞立即对另一种促细胞分裂剂植物凝集素产生微弱有丝分裂反应。埃斯科莱发现，虽然适量运动（跑 36分钟）不影响淋巴细胞功能，但过度运动（马拉松长跑2.6小时）会明显降低淋巴细胞对促细胞分裂剂Con A、PHA和纯净蛋白质诱导物的反应所产生的增殖能力。如果条件良好的赛跑者跑5公里后立即停下，则体内粒细胞和天然杀伤细胞明显增多，而淋巴细胞和T辅助细胞或T抑制细胞的比率减少。
研究对两种细胞素的水平也进行了测定：IL - 2和肿瘤坏死因子αlpha（TNF - αlpha）。 TNF - αlpha是一种由单核细胞制造的细胞素，对体内癌细胞有毒。比赛后立即停止IL - 2明显降低，但两小时后与比赛前相比则有效地升高。相反，比赛后TNF - αlpha立即升高，直到24小时后恢复正常。对运动员进行损伤免疫功能的各种耐性训练也有报道。例如美国滑雪队曾进行50公里速度滑雪比赛，持续2~3小时，经对运动员比赛前后分别测定，结果其唾液lg A水平明显降低；在自行车比赛的人中，休息对其唾液A水平正常，但高强度运动后降低70%。运动后NK细胞也立即下降，但唾液lg A水平和NK细胞在24小时后是正常的。不知何故，仅在加强运动量时体内循环中NK细胞才增加。骑自行车运动1或2小时，除了NK细胞数及活性提高外，还能提高淋巴液肾上腺素、去甲肾上腺素、皮质醇水平，而背部肌肉训练60分钟却不出现这种情况。与对照相比，骑自行车运动后诱发人体增强同IL - 2反应的能力。运动导致NK活性增加可持续24小时。生物化学研究指出，NK纸胞数的降低是以单核细胞诱导的前列腺素为媒介而发生的。其它情况如情绪紧张、外科手术、烧伤、心脏病发作等均引起NK细胞活性的下降。7名健康人骑自行车也影响血液中的白血细胞。虽然辅助T细胞或诱导T细胞显示少量增加，但实质上运动后单核细胞、NK细胞、细胞毒素T细胞或抑制T细胞都增加。一般来说，运动导致白细胞、某些淋巴细胞、NK细胞的增加，但未必总是这样。然而，在某些情况下却有损于淋巴细胞、明显降低对某些促细胞分裂剂的增殖反应。
五、运动及其对疾病的抵抗力
研究运动诱发人体免疫系统而发生的变化，对运动员参加训练和激烈比赛对疾病感染有何影响将予以回答。列曼等研究；指出，有规律的运动同以消遣为目的偶然跑步相比，仅有少数病例，或无明显差异；但另一些研究发现，运动员比非运动员感病更频繁。彼德斯等任选150名参加了1982年在南部非洲卡佩镇举行的第二届大洋洲马拉松比赛的运动员，研究了长跑对上呼吸道感染的影响程度。对长跑56公里前后的训练及健康状况与没参加者进行比较，结果33.3%的长跑者上呼吸道感染，比非长跑者（15.3%）高；快速奔跑者几乎50%，比慢跑者（19%）更高。作者认为可能有两个原因：比赛过程中体内失水干燥和呼吸道中粘液质细胞膜受凉，在参加超马拉松长跑和训练中由于口腔呼吸和/或紧张和疲劳而引起。研究者对美国61名大学运动员进行研究，以126名ROTC军校学生为对照，其结果症状更严重，感病更频繁。
奥斯特贝克等则以12岁孩子作为研究对象研究了课外活动如游泳、体操和冰上曲棍球运动对呼吸道感染的影响，结果运动与对照者没有差异。斯乔坦等考察了20~23岁的92名男青年和107名女青年后发现，身体活力水平与上呼吸道感染症状间无关联：仅在女青年中，运动活动性与上呼吸道感染存在一个弱的负相关。总之，适度参加运动对上呼吸道感染没有明显影响，而强运动量则提高感染率。
六、运动导致气喘病
免疫反应的一个现象就是运动导致气喘。有些孩子、青少年和运动员在运动后突然发生咳嗽和胸腔充血的事件。骑自行车等运动时出现支气管痉挛时可以诊断。这些症状可能是神经性的，也可能由气管道干燥和身体受凉引起。
大小气管易被堵塞，其症状的严重程度和持续时间由工作负担、运动时间长短、气温、空气污染物以及空中变态反应素等影响。医学家们对控制这种异常支气管反应作了一些尝试，包括运动前使敏感的人变温暖和/或戴口罩，这样可以呼吸暖和的空气。有几种药物如抗组胺、色毒素钠是有效的。
七、结论
运动不仅对人体血液循环和肌肉系统有利，而且对免疫系统也有益。那么，运动最能促进免疫系统履行自己的职责吗？运动是否有损免疫系统而使运动员易受感染呢？重要的是什么叫紧张运动以及如何测定免疫功能变化。迄今要知道在高度紧张期间运动本身或运动刺激免疫系统释放激素的变化情况，尚不现实。在一定条件下可以考虑延长运动员紧张训练时间乃至数月，特别是在促使运动员完成最大训练任务时，但要特别注意任何有损人体免疫功能的运动。究竟运动对运动员来说有多大影响，迄今尚无明确的一致看法，运动对人体免疫系统的影响也无法下一个明确结论，运动伴生的紧张是一种固有反应，看来这些是我们应该研究的一个有意义的领域。
[Bioscience，1991年6月]