W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie problematyką wpływu wysiłku fizycznego na sprawność mechanizmów odpornościowych. Okazuje się bowiem, że wysiłek fizyczny, zarówno jednorazowy jak i powtarzany, wpływa istotnie na czynność układu odpornościowego, a wpływ ten może być korzystny lub negatywny. U sportowców oddziaływanie wysiłku fizycznego na układ immunologiczny jest zróżnicowane w zależności od charakteru obciążenia treningowego. Regularny umiarkowany wysiłek fizyczny stymuluje mechanizmy odpornościowe, natomiast powtarzalny, intensywny wysiłek prowadzi do upośledzenia odpowiedzi immunologicznej i w konsekwencji do zwiększonej podatności na infekcje.

Wpływ wysiłku fizycznego na komórkowe mechanizmy odporności nieswoistej

Nieswoiste mechanizmy odpowiedzi immunologicznej stanowią pierwszą linię obrony organizmu. Wzmożony wysiłek fizyczny powoduje zwiększenie metabolizmu, indukcję stresu oksydacyjnego, wzrost syntezy i uwalniania białek szoku cieplnego, amin katecholowych, kortyzolu oraz insulinopodobnego czynnika wzrostu IGF-1. Modyfikacji pod wpływem wysiłku fizycznego mogą podlegać również docelowe mechanizmy efektorowe eliminacji patogenów z organizmu, tj. zabijanie wewnątrzkomórkowe, obróbka i prezentacja antygenów, czy synteza i wydzielanie cytokin. A wpływ ten jest różny w zależności od tego, czy jest to wysiłek intensywny i jednorazowy, czy przewlekły i regularny.

Epizod intensywnego wysiłku fizycznego prowadzi do pobudzenia spontanicznej degranulacji neutrofilów, wzmaga ich właściwości fagocytarne oraz stymuluje wybuch tlenowy. Ale jednocześnie wiąże się z obniżoną reaktywnością granulocytów obojętnochłonnych na stymulację egzogenną. Po intensywnym wysiłku fizycznym obserwuje się także zmiany ekspresji powierzchniowych receptorów monocytów – wzrasta odsetek monocytów CD14+/CD16+ (o fenotypie „prozapalnym”), czy zmniejszenie ekspresji niektórych receptorów rozpoznających wzorce molekularne patogenów na powierzchni monocytów. Ponadto ostry wysiłek fizyczny wpływa na wzrost liczby krążących komórek dendrytycznych, zarówno mieloidalnych, jak i plazmacytoidalnych. Obserwuje się zwiększoną mobilizację do krążenia obwodowego komórek NK i wzrost efektu cytotoksycznego komórek NK. Natomiast kilkugodzinne zahamowanie właściwości cytotoksycznych komórek NK prawdopodobnie przyczynia się do zwiększonej podatności na infekcje, obserwowanej bezpośrednio po natężonym wysiłku fizycznym. Z Kolei regularny wysiłek fizyczny o umiarkowanej intensywności zasadniczo nie wpływa znacząco na liczbę neutrofilów, natomiast obserwuje się ich zmniejszenie we krwi obwodowej u osób, u których toczy się przewlekły proces zapalny. Ponadto u osób ćwiczących regularnie stwierdza się mniejszą reaktywność monocytów na bodźce egzogenne, czy umiarkowany wzrost cytotoksyczności komórek NK.

Wpływ wysiłku fizycznego na mechanizmy odpowiedzi humoralnej

Charakterystycznym zjawiskiem związanym z wysiłkiem fizycznym jest osłabienie efektywności nieswoistych oraz swoistych humoralnych mechanizmów odporności związanych z błonami śluzowymi. Przejawia się ono przede wszystkim zmniejszeniem stężenia immunoglobuliny A (sIgA) w ślinie, co może być warunkowane następującymi czynnikami: typ wysiłku, jego intensywność i czas trwania oraz ogólna kondycja fizyczna danej osoby. W przypadku bardzo intensywnych programów treningowych pod uwagę należy brać także dodatkowe czynniki wpływające na sprawność mechanizmów immunologicznych m. in.: zwiększony wydatek energetyczny, deprywacja snu, wysokość nad poziomem morza, jak również czynniki stresowe. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić również zwiększoną podatność na infekcje układu oddechowego w okresie bezpośrednio po starcie w biegach długodystansowych.

Umiarkowana aktywność fizyczna wprowadzona u osób wcześniej prowadzących siedzący tryb życia powoduje zwiększenie stężenia sIgA w ślinie. Stanowi to potwierdzenie korzystnych przeciwzapalnych i immunomodulujących właściwości regularnie podejmowanego wysiłku fizycznego o umiarkowanej intensywności.

Wpływ wysiłku fizycznego na cytokiny, proces zapalny i podatność na infekcje

Wysiłek fizyczny jest bodźcem wpływającym na indukcję syntezy i uwalnianie wielu cytokin. Jak wiadomo, regularny, umiarkowany trening fizyczny wywiera efekt przeciwzapalny, to jednak pojedynczy intensywny wysiłek wiąże się ze wzrostem wydzielania białek ostrej fazy oraz cytokin o działaniu prozapalnym (IL-6, IL-1β, MIP-1α, IL-8). Zaobserwowano również wtórny, w stosunku do tego zjawiska, wzrost surowiczych stężeń cytokin o działaniu przeciwzapalnym. Intensywnemu wysiłkowi towarzyszy także hiperwentylacja, której następstwem jest zjawisko naprzemiennego ogrzewania i ochładzania dróg oddechowych, powodujące nasiloną migrację leukocytów do tych obszarów. Dodatkowo zaburzenie równowagi Th1/Th2 u sportowców może odgrywać istotną rolę w zwiększeniu podatności na infekcje dróg oddechowych.

Tak więc, umiarkowana aktywność fizyczna wpływa korzystnie na odpowiedź immunologiczną, a długotrwały, powtarzalny wysiłek na poziomie wyczynowym wywołuje efekt przeciwny. Wiele aspektów wpływu wysiłku fizycznego na czynność układu odpornościowego pozostaje wciąż przedmiotem dyskusji. Okazuje się, że regularny wysiłek fizyczny wywiera efekt przeciwzapalny, jednak dokładne mechanizmy leżące u podstaw tego zjawiska pozostają nadal przedmiotem badań.

Opracowano na podstawie:

Kurowski M., Kowalski ML, „ Wpływ wysiłku fizycznego na odpowiedź immunologiczną – wybrane zagadnienia.” Alergia Astma Immunologia 2014, 19 (3): 144-149.