部队集训引起呼吸道感染的发病机制

邱跃灵，麦转英

(本文编辑:徐建新)

军事集训是为了提高士兵的应战能力，但剧烈、大运动量的训练，会使士兵的免疫力下降，极易患上呼吸道疾病，造成军队的非战斗减员，平时影响军事训练，战时削弱战斗力。本文综述士兵集训引起呼吸道感染的发病机制，为部队有效预防呼吸道疾病提供理论依据。

1 正常菌群变化易导致呼吸道感染

呼吸系统由上呼吸道(鼻、鼻咽、喉)和气管、支气管、肺、胸膜、胸和呼吸肌等组成。神经系统、血液也参与呼吸系统的功能［1］。呼吸道的正常微生物群，是呼吸道的微生物保护屏障，对保护宿主不受外来菌的侵袭起着重要的作用，而环境变化、应激情况均可使呼吸道菌群变化。当正常菌群生态失调时，数量发生改变，菌型也有更替，是呼吸道内源性感染的主要病因。

鼻腔过滤湿润系统及黏膜-纤毛传递系统在消除微生物和异物颗粒上十分重要。士兵在高强度的应激状态下训练，机体的能量消耗增大，长期超负荷运动使免疫机能下降，鼻腔、咽部的呼吸道黏膜纤毛上皮细胞功能及黏膜-纤毛传递系统受损，为病毒和细菌的侵入提供了方便条件，使正常菌群的生态平衡受到破坏；如金黄色葡萄球菌和凝固酶阴性葡萄球菌、A群链球菌、B群链球菌、肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌等，当生长繁殖到足够数量时会乘虚而入，是呼吸道内源性感染的常见条件致病菌［2］。

2 机体免疫功能的影响

许多研究证实，长时间的剧烈运动对机体的免疫功能具有抑制作用［3］，包括减少血液循环中淋巴细胞数，增加肌肉中淋巴细胞的聚集，抑制非主要组织相容性(抗原)复合物限制的NK细胞和LAK细胞的细胞毒活性，减少黏膜分泌型IgA(sIgA)的分泌等［4］。

sIgA是机体黏膜防御系统的主要成分，覆盖在鼻、咽、气管、眼、肠道和膀胱黏膜表面，它能抑制微生物在呼吸道上皮附着，减少病毒繁殖，是黏膜的重要屏障，对某些病毒、细菌和一般抗原具有抗体活性，是防止病原体入侵机体的第一道防线。sIgA是抵御上呼吸道病原微生物的重要物质，是黏液分泌物中的主要抗体，虽然轻度运动对sIgA无抑制作用，但运动训练会降低唾液和鼻腔洗液sIgA的浓度。运动导致sIgA降低和上呼吸道感染发病增加之间有短时相关性。高强度运动训练的运动员上呼吸道发病率高，运动强度是决定上呼吸道黏膜免疫系统反应的重要因素，而长时间中等强度连续运动对sIgA的分泌抑制有积累作用［5］。一般认为运动员上呼吸道易感染与机体黏膜防御系统改变关系密切，特别与分泌型免疫球蛋白sIgA降低有关［6］。

有些学者在研究运动员易发呼吸道感染的原因时指出，除了激烈运动减少唾液免疫球蛋白的分泌量外，长时间的耐力运动还使T细胞的功能受到损害，NK细胞和B细胞功能受到抑制，T细胞及NK细胞的功能在大强度运动后的恢复期降低［7］。有学者研究了训练期高水平运动员的多形核白细胞(PMNs)数量和噬菌细胞活动，发现外周血多形核白细胞数量和噬菌细胞活性在中等强度运动后没有变化，在大强度运动后则显著减少，认为大强度训练后多形核白细胞数量和噬菌细胞活性的改变与运动员易感染性增加有关［8］。

另外据文献［9］报道，士兵集训后血清IgA、IgG水平显著降低，外周血中白细胞数和中性粒细胞数显著增高，淋巴细胞数和单核细胞数显著减少，提示高强度体能训练可减少血液中免疫球蛋白的产生，抑制机体免疫功能。分析其原因，可能与训练应激使下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴功能亢进，表现为糖皮质激素(GC)和儿茶酚胺(CA)分泌增多，而GC既可促进机体代谢改变，同时还是免疫抑制药，其水平升高可引起外周血淋巴细胞数减少，导致免疫球蛋白的生成减少。呼吸道黏膜免疫防御能力降低，各种致病因子尤其是病毒容易进入体内。

适度运动能增强机体免疫力，长时间大强度训练会造成免疫系统短暂改变，导致一段时间的免疫抑制。重复进行高强度训练，缺少足够的恢复时间，会明显增加上呼吸道感染的几率［10］。

3 血浆谷氨酰胺的影响

谷氨酰胺(Gln)被认为是免疫系统中某些特殊细胞如淋巴细胞和巨噬细胞的一种重要燃料。淋巴细胞和巨噬细胞利用谷氨酰胺的比率与利用葡萄糖的比率相同、或高于利用葡萄糖的比率［11］。由此可见谷氨酰胺的代谢对免疫有着重要的意义。而谷氨酰胺代谢的影响与运动项目、运动持续时间、运动强度、运动方式等因素有关。短时间大强度运动能使血浆谷氨酰胺含量升高，而长时间耐力性运动，如划船、长跑、越野滑雪等使之含量下降［12］。Hiscock等［13］比较了参加不同类型运动的运动员的血浆谷氨酰胺的浓度，发现有很大差别，少于1 h高强度运动时血浆谷氨酰胺的浓度上升，长于1 h高强度运动时血浆谷氨酰胺生成释放减少。运动使各组织器官吸收增加，造成血中谷氨酰胺下降，过度训练后存在谷氨酰胺“亏空”状态，血浆谷氨酰胺水平可较正常降低20%～30%。长时间运动导致血浆谷氨酰胺含量的降低，必然会引起免疫抑制。

4 运动量(时间和强度)与呼吸道疾病发生率的关系

Nieman［14］阐明了耐力运动员在重要比赛后或在大强度训练中，长跑运动员上呼吸道感染的发生率似乎是最高的。Peters等［15］报道150例患上呼吸道感染(URTI)的运动员中，发现马拉松比赛后患URTI的人占29.5%，耐力对照组的感染率只有7.5%(P＜0.05)。另外，URTI感染症状严重程度与运动赛跑的强度成正比［16］。耐力性项目(长跑、游泳、划船等)运动员，在大运动量的训练期或比赛后上呼吸道感染的发病率更高。相反，适当运动与URTI出现的关系不大，并可能降低对疾病的易感性［17］。由此可知，在高强度、大运动量的集训中会增加士兵患呼吸道疾病的几率。

5 体温调节对呼吸道感染的影响

人体的体液在神经调节和体温调节的调控下，保持相对稳定。但处在运动状态时，各器官的产热量比例有很大变化，骨骼肌的产热量增加使成为重要的产热器官，在剧烈运动时，骨骼肌的产热量可占总量的 90%［18］。

皮肤散热是人体主要的散热途径。有报道［19］长跑后体温可能升至38.5℃，超长距离可升至39.5℃，甚至超过40℃，此时机体内所有的代谢活动都加快。当体温降低后，大量汗液附在皮肤上，为病毒、病菌的黏附和入侵提供了适宜的环境；同时肌体处于极度疲劳状态，机体生理机能下降，免疫机能也随之下降，导致上呼吸道感染几率亦增加。

6 气候、环境的影响

调查发现气候环境是造成上呼吸道感染的另一主要因素［20］。夏季，气候炎热多变，热期长、气温高、日辐射强，雨水多、湿度大，适宜微生物生长。而在寒区野外训练体力负荷极大，常引起大汗淋漓，衣服被褥无法及时晾干，若住在潮湿的帐篷中，机体抵抗外来菌的定植能力下降，易引发呼吸道疾病。据文献［21］报道，支气管、鼻黏膜、腺体的细胞介质中IgA水平在上呼吸道感染初期发挥重要作用，而呼吸冷空气可使腺体中IgA水平降低，从而导致呼吸道感染的发病率提高。

7 心理因素的影响

许多研究提示，人体内环境的稳定是由神经-内分泌-免疫系统共同调控的。炎热的气候，艰苦的训练环境，高强度的训练科目，严格的管理，工作压力增大，容易产生不良心理，尤其是1年内兵龄的战士情绪表现更突出，受外界因素影响大，易产生厌训、抑郁、焦虑情绪［22-23］；有研究表明，女性较男性更容易产生心理冲突、心理压力大、精神紧张等不良表现［24］。强烈的生理、心理应激反应，使人体内环境剧变，机体出现的综合应答使免疫力下降，增加呼吸道感染几率。

以上发病机制，极易导致呼吸系统的疾病，引起部队非战斗减员。必须开展积极的预防措施，早发现早治疗。可用干扰素滴鼻液增加鼻黏膜的免疫机制，也可用口腔清洁剂漱口，清洁口腔中的有害代谢产物。在训练中还应掌握适宜强度，减少各种类型的应激，消除紧张、焦虑情绪等。冬季则应注意保暖，夏季注意防暑。保持充足营养，增强参训士兵的体质以增加免疫功能［25］。

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