«Η ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΔΙΑΛΕΙΜΜΑΤΙΚΗ ΚΑΙ ΣΥΝΕΧΟΜΕΝΗ ΑΣΚΗΣΗ» Σπανουδάκη Σοφία. Διδακτορική Διατριβή

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΤΟΜΕΑΣ ΑΘΛΗΤΙΑΤΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ «Η ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΔΙΑΛΕΙΜΜΑΤΙΚΗ ΚΑΙ ΣΥΝΕΧΟΜΕΝΗ ΑΣΚΗΣΗ» Σπανουδάκη Σοφία Διδακτορική Διατριβή ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ << ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ>> ΑΘΗΝΑ 2008

2 Copyright Σπανουδάκη Σοφία του Στυλιανού Τμήμα Επιστήμης Φυσικής Αγωγής & Αθλητισμού Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών Εθνικής Αντιστάσεως 41, Δάφνη

3 Πρόλογος -Ευχαριστίες Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τους Καθηγητές μου, κ. Μπαλτόπουλο Παναγιώτη, Αναπληρωτή Καθηγητή, κ. Μπαλτόπουλο Γεώργιο, Καθηγητή Νοσηλευτικής, και κ. Μαριδάκη Μαρία, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια, που με καθοδήγησαν στην προσπάθεια αυτή και μου παρείχαν την απαραίτητη στήριξη. Επίσης, τον κ. Παπαβασιλείου Αθανάσιο, Καθηγητή Βιοχημείας Παν/μίου Αθηνών, τον κ. Κουτσιλιέρη Μιχάλη, Καθηγητή Φυσιολογίας Παν/μίου Αθηνών, τον κ. Τοκμακίδη Σάββα, Καθηγητή, Δημοκριτείου Παν/μίου Θράκης και τον κ. Μυριανθέα Παύλο, Επίκουρο Καθηγητή Νοσηλευτικής Παν/μίου Αθηνών. Ιδιάιτερα, θα ήθελα να ευχαριστήσω τον κ. Μπογδάνη Γρηγόριο, όπου με κατεύθυνε από την αρχή της προσπάθειας μου, με βοήθησε στον σχεδιασμό και στην ολοκλήρωση της μελέτης και επίσης εξακολουθεί να με στηρίζει ως τώρα. Επίσης, τον Καθηγητή, κ Κουτσιλιέρη Μιχάλη, Διευθυντή του εργαστηρίου Πειραματικής Φυσιολογίας, όπου παραχώρησε το εργαστήριο για να πραγματοποιηθεί η ανάλυση των ορμονών. Την υπεύθυνη του εργαστηρίου Βιοχημείας, κ. Βενετσιάνου Κυριακής, όπου στο εργαστήριο έγινε η διέγερση με LPS, και η ανάλυση των κυτταροκινών. Την κ. Σαρλή Πηνελόπη, Μικροβιολόγο, όπου ανέλαβε αφιλοκερδώς την ανάλυση της γενικής αίματος. Τον Διδακτορικό φοιτητή Φιλίππου Αναστάσιο, για την σημαντική βοήθεια του στην ανάλυση των ορμονών και την συμπαραστασή του. Την Αγγελική Παπασπύρου, τον Θέο Απόστολο διδακτορικούς φοιτητές καθώς και τον Παύλο Ευαγγελίδη, μεταπτυχιακό φοιτητή, όπου με βοήθησαν στην εκμάθηση της χρήσης μηχανημάτων του εργαστηρίου. Την Άννα Βαγγελακούδη, διδακτορική φοιτήτρια, όπου συμμετείχε στην μελέτη,ως βοηθός, όπως και τον προπτυχιακό φοιτητή, Θανάση Γιαννόπουλο. Ένα μεγάλο ευχαριστώ στους δοκιμαζόμενους που παρά το γεγονός ότι οι μετρήσεις ήταν πολύωρες, πολύ νωρίς το πρωί και γίνονταν 4 αιμοληψίες, ακούραστα και αδιαμαρτήρητα συμμετείχαν. Την Σπανουδάκη Χαραλαμπία, παιδίατρο- νεογνολόγο, όπου πραγματοποίησε τις αιμοληψίες, και συμμετείχε ως βοηθός στην πειραματική διαδικασία καθώς επίσης με συμβούλευε σε όλη την διάρκεια αυτής της προσπάθειας. Την Σταυρούλα Χρυσανθοπούλου, για τις συμβουλές τις στο κομμάτι της στατιστικής. Στον Σωτήρη Τσιόρδα, για τις

4 συμβουλές του στην μελέτη του ανοσοποιητικού συστήματος. Τον Χαραλαμπόπουλο Ανδρέα, για την πολύτιμη συνεισφορά του σε θέματα βιοχημείας. Τους Γκοτζιά Αντώνιο και Κωσταντίνο, μαζί με τους Χαραλαμπόπουλο Δημήτριο και Θωμά, όπου με βοήθησαν στην σχεδίαση της προσθήκης στο ποδήλατο, προκειμένου να πραγματοποιηθεί η διαλειμματική άσκηση. Τον Σύζυγο μου, Θωμά, τους Γονείς μου, Στυλιανό και Αικατερίνη, τον Πεθερό μου, Δημήτριο, την Πεθερά μου Σοφία, την Αδερφή μου, Χαρά, και τον Κουνιάδο μου, Ανδρέα για την συμμετοχή τους στις μετρήσεις, για την βοήθεια τους στην συντήρηση επισκευή των μηχανημάτων και κυρίως για την υπομονή και αγάπη που έδειξαν σε όλη την προσπάθεια αυτή. Θα ήθελα επίσης, να ευχαριστήσω το Πανεπιστήμιο Αθηνών που μέσω του ερευνητικού προγράμματος << Καπποδίστριας>> χρηματοδότησε μέρος της μελέτης.

5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η άσκηση επηρεάζει την ανοσολογική και ορμονική απόκριση των αθλητών. Οι περισσότερες μελέτες εστιάζονται σε παρατεταμένη συνεχόμενη άσκηση, ενώ λίγες μελέτες είναι εκείνες όπου ερευνούν την επίδραση άσκησης μεταβαλλόμενης έντασης στο ορμονικό και ανοσολογικό προφίλ. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να συγκριθούν οι μεταβολές του ανοσοποιητικού συστήματος μεταξύ συνεχόμενης και διαλειμματικής άσκησης με την ίδια μέση ένταση και διάρκεια. Για τον σκοπό αυτό εξετάστηκαν 10 υγιείς μέτρια γυμνασμένοι άντρες, (ηλικία:24.7±1.5, VO 2max : 47.9 ± 2.0 ml/kg/min, ΑΤ: 67.4 ±1.1%VO 2max ) σε δυο πρωτόκολλα άσκησης στο ποδήλατο που διαρκούσε το καθένα μια ώρα. Στην πρώτη δοκιμασία, οι δοκιμαζόμενοι ποδηλατούσαν με ένταση που αντιστοιχούσε στο 105% του γαλακτικού κατωφλιού, (συνεχόμενη). Στην άλλη δοκιμασία, (διαλειμματική), η ένταση εναλάσσονταν με τον ακόλουθο τρόπο: 40 κάτω από το κατώφλι ( % VO 2max ), και 20 στο 120% της VO 2max, ώστε η μέση ένταση να είναι όπως στην συνεχόμενη. Δείγματα αίματος ελήφθησαν στην ηρεμία, στο 30 ο, στο 60 ο λεπτό καθώς και μια ώρα μετά την λήξη της άσκησης. Η συγκέντρωση της IL-6 και του TNF-a στο υπερκείμενο μετρήθηκε με Elisa μετά από διέγερση με LPS (e.coli). Η συγκέντρωση των κατεχολαμινών, της αυξητικής ορμόνης και της κορτιζόλης μετρήθηκε επίσης με Elisa. Για την στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων χρησιμοποιήθηκε ANOVA διπλής κατεύθυνσης (2Χ4) με επαναλαμβανόμενες μετρήσεις στους δυο παράγοντες και περαιτέρω έλεγχος έγινε με Tukey- Post Hoc test, (P<0.05). Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δυο πρωτοκόλλων άσκησης στην συγκέντρωση του TNF-a, p=0.75 και της IL-6, p=0.13. Ο χρόνος φαίνεται να επιδρά στην συγκέντρωση του TNF-a, όπου από την τιμή ηρεμίας 436.1±102.5 αυξήθηκε σε 649.5±187.7 pg/ml στο τέλος της άσκησης, ενώ μια ώρα μετά την λήξη της άσκησης

6 μειώθηκε σε 305.9±78.8 pg/ml (P<0.01). Αντίθετα, δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στην συγκέντρωση της IL-6 σε σχέση με τον χρόνο, (p=0.21), από 392.7±231.3 pg/ml στην ηρεμία αυξήθηκε σε ±181.2 pg/ml στο 60 ο λεπτό της άσκησης, ενώ μια ώρα μετά την λήξη της άσκησης μειώθηκε σε ± pg/ml. Ο αριθμός των λευκών αιμοσφαιρίων, το ποσοστό των ουδετερόφιλων και των λεμφοκυττάρων δεν μεταβλήθηκε από τον τύπο της άσκησης. Ο αριθμός των λευκών αιμοσφαιρίων αυξήθηκε από την τιμή ηρεμίας 6.5 ± 0.45 σε 9.1± 0.42 x 10 3 /μl στο 60 ο λεπτό της άσκησης, (P<0.01) και επέστρεψε στην τιμή ηρεμίας 1 ώρα μετά την λήξη της άσκησης (7.0 ±0.7 x 10 3 /μl). Το ποσοστό των λεμφοκυττάρων από την ηρεμία 43.1±8.7% μειώθηκε σε 25.9±8.1% μια ώρα μετά την λήξη της άσκησης, ενώ το ποσοστό των ουδετερόφιλων από 48.1±7.4% στην ηρεμία αυξήθηκε σε 67.7±8.6% μια ώρα μετά την λήξη της άσκησης. Ο τύπος της άσκησης δεν επέδρασε στην συγκέντρωση των κατεχολαμινών, της αυξητικής ορμόνης και της κορτιζόλης. Ωστόσο, ο χρόνος επηρέασε την συγκέντρωση των παραπάνω ορμονών (P<0.01), πλην της κορτιζόλης p=0.44. Η παραγωγή γαλακτικού οξέος, ο πνευμονικός αερισμός (VE), και το αναπνευστικό πηλίκο (R) δεν διέφεραν στους δυο τύπους άσκησης, p= 0.92, p=0.55, p= 0.42, αντίστοιχα. Αντίθετα, η VO 2 και η ΚΣ διέφεραν στα δυο πρωτόκολλα άσκησης (P<0.01) καθώς και στον χρόνο (P<0.01). Συμπερασματικά, ο τύπος της άσκησης, συνεχόμενη ή διαλειμματική δεν επηρέασε την παραγωγή κυτταροκινών (IL-6, TNF-a) μετά από διέγερση με LPS, κατά την διάρκεια της άσκησης και μια ώρα μετά. Πιθανόν, αυτό να οφείλεται στις παρόμοιες μεταβολικές, φυσιολογικές και ενδοκρινικές αποκρίσεις του οργανισμού στους δυο τύπους άσκησης.

7 ABSTRACT There is a sparsity of information regarding the effects of intensity fluctuations on the metabolic and immune responses. The purpose of the study was to investigate the changes in cytokine and stress hormones concentration during and after prolonged continuous and alternating intensity exercise of the same mean power and duration. Ten male recreationally trained students (age:24.7±1.5, VO 2max : 47.9 ± 2.0 ml/kg/min, 67.4 ±1.1%VO 2max ) took part in two main cycling exercise trials lasting one hour each. On one trial, participants cycled at a power output corresponding to 105% of the individual lactate threshold (condition C). On the other trial, exercise intensity was alternated each minute (condition I) as follows: 40 seconds below the lactate threshold (46.5±1.9% VO 2max ) followed by 20 seconds at a power output corresponding to 120% VO 2max, so that the mean exercise intensity was maintained the same as in condition C. Blood samples were taken at rest, on the 30 th and 60 th min of exercise and 1 hour post exercise. Levels of TNF-a and IL-6 in whole blood supernatants were measured after in vitro LPS stimulation (Escherichia Coli). Plasma concentration of adrenaline and nor adrenaline, serum concentration of cortisol and growth hormone were determined by ELISA. Differences between the two conditions were analyzed using two-way ANOVA with repeated measures. No significant differences were observed in TNF-a concentration between the two exercise protocols (p= 0.75), but there was a significant time effect (P<0.01). TNF-a increased from a resting value of 436.1±102.5 to 649.5±187.7 pg/ml at the end of exercise and was subsequently decreased 1 hour post exercise to 305.9±78.8 pg/ml (P<0.01). No significant difference was found in IL-6 concentration between the two exercise protocols (p= 0.13), and time (p=0.21). IL-6

8 was increased from a resting value of 392.7±231.3 to 451.4±181.2 pg/ml at the end of exercise and was then decreased 1 hour post exercise to 381.7±185.2 pg/ml The number of white blood cells (WBC) and the percentages of lymphocytes and neutrophils were not affected by the type of the exercise. However, there was a significant difference over time with WBC increasing from a resting value of 6.54 ± 0.45 to 9.15±0.56 and 9.11± 0.42 x 10 3 /μl at 30 and 60 min of exercise, respectively (P<0.01) and returned to the resting levels 1 hour post exercise (7.03 ±0.69 x 10 3 /μl). No significant differences were observed in adrenaline and nor- adrenaline, growth hormone and cortisol concentration between the two exercise protocols (p= 0.22, p=0.44, p=0.80 and p=0.10 accordingly). Significant time effects were measured for all hormones (p<0.01), except cortisol (p=0.44) These results suggest that there are no differences in the immune and hormonal responses, as evaluated by IL-6 and TNF-a after LPS stimulation, WBC count, catecholamines, growth hormone and cortisol between continuous and alternating intensity exercise of the same mean power and duration.

9 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΕΓΚΡΙΣΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ iii ΕΚΦΡΑΣΗ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΩΝ iv ΠΕΡΙΛΗΨΗ.. vi ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ x ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ... xvii ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ.. xviii 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1. Σημασία της έρευνα Ορισμός και Διατύπωση του Προβλήματος Ερευνητικές Υποθέσεις Μεταβλητές Ανεξάρτητες Μεταβλητές Εξαρτημένες Μεταβλητές Οριοθέτηση Περιορισμοί Διευκρίνιση Όρων.2 2. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Στοιχεία Ανοσολογικού Συστήματος Κύτταρα του Ανοσοποιητικού Συστήματος Άσκηση και Λευκοκύτταρα Χαρακτηριστικά Άσκησης και Αριθμός Λευκοκυττάρων Επίδραση της Άσκησης στον Αριθμό των Λευκοκυττάρων Επίδραση της Θερμοκρασίας στους Υποπλυθησμούς των Λευκυττάρων Άσκηση και Λεμφοκύτταρα- Lymphocytes.. 10

10 2.8. Υποπληθυσμοί Λεμφοκυττάρων - Lymphocytes Subsets Τ Λεμφοκύτταρα -T- Lymphocytes (CD4 CD8) Λόγος CD4/CD Κύτταρα Φυσικοί Φονείς, Natural Killer Cells (NK) Β- Λεμφοκύτταρα Β- Lymphocytes Ενεργοποίηση - Διέγερση των Λεμφοκυττάρων από την άσκηση- Lymphocyte Activation Μονοκύτταρα Μακροφάγα, Monocytes Macrophages Συμπλήρωμα Complement Πρωτεΐνες οξείας φάσης Acute Phase Proteins (APP) Ανοσοσφαιρίνες Ορού - Serum Ig Άσκηση και Κυτταροκίνες Κυτταροκίνες Cytοkines Παράγοντας Νέκρωσης Όγκων Tumor Necrosis Factor (ΤNF) Ιντερλευκίνη 1 Interleukine 1 (IL-1) Ιντερλευκίνη 2-Interleukine (ΙL-2) Ιντερλευκίνη 6 Interleukine 6 (IL-6) IL-6 και τύπος της Άσκησης L-6 και Επίπεδο Φυσικής Κατάστασης IL-6 και Τύπος Μυϊκής Συστολής IL-6 και Μυϊκή καταστροφή IL-6 και Σύσπαση Σκελετικών Μυών IL-6 και Υδατάνθρακες IL-6 και Λίπος 22

11 IL-6 και Ορμόνες IL-6 και Μονοκύτταρα Ιντερλευκίνη 8-Interleukine 8 (IL-8) Ιντερλευκίνη 10- Interleukine 10 (ΙL-10) Ιντερφερόνη γ-interferon γ (IFN-γ) Διέγερση με Λιποπολυσακχαρίτη (LPS) in vitro μετά από Άσκηση Ορμόνες, Ανοσοποιητικό Σύστημα και Άσκηση Κορτιζόλη Επινεφρίνη Νορεπινεφρίνη Αυξητική Ορμόνη Φυσιολογικές και Μεταβολικές αποκρίσεις κατά τη διαλειμματική και συνεχόμενη άσκηση Σχέση Χρόνου Άσκησης και Διαλείμματος στην Διαλειμματική Άσκηση Άσκηση και πιθανότητα πρόκλησης νόσου ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Ερευνητικός Πληθυσμός Δείγμα Χρόνος και Τόπος Διεξαγωγής της Έρευνας Μέθοδοι και Όργανα Μέτρησης Όργανα Μέτρησης Αναλυτής Αέριων Μέτρηση Καρδιακής Συχνότητας Μέτρηση Θερμοκρασίας, Υγρασίας, και Βαρομετρικής Πίεσης.. 46

12 Φωτόμετρο Κυκλοεργόμετρο Μέτρηση Σωματικού Βάρους,Ύψους και Δερματοπτυχές Διαιτολόγιο Λήψη Δειγμάτων Αίματος με ή χωρίς Αντιπηκτικό (EDTA) Διέγερση με LPS στο Ολικό Αίμα Μέτρηση Κυτταροκινών Μέτρηση Λευκοκυττάρων- Γενική Αίματος Μέτρηση Ορμονών Διόρθωση Όγκου Πλάσματος Διαδικασία Μέτρησης 48 1 η Δοκιμασία της Μέγιστης Πρόσληψης Οξυγόνου (VO2max) η Υπομέγιστο Πρωτόκολλο Άσκησης η Κύρια Δοκιμασία - Διαλειμματικό Πρωτόκολλο Άσκησης η Κύρια Δοκιμασία - Συνεχόμενο Πρωτόκολλο Άσκησης Μέτρα Προφύλαξης Βοηθοί Συνεργάτες Χρονοδιάγραμμα Μέτρησης Στατιστική Ανάλυση Πιλοτική Μελέτη ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Ανθρωπομετρικά Χαρακτηριστικά- Μέγιστη Πρόσληψη Οξυγόνου, Γαλακτικό Κατώφλι- Ισχύς 53

13 4.2. Γαλακτικό Οξύ Καρδιακή Συχνότητα Αναπνευστικοί Παράμετροι 55 Πρόσληψη Οξυγόνου 55 Πνευμονικός Αερισμός Αναπνευστικό Πηλίκο Κλίμακα Borg 56 Μεταβολές Όγκου Πλάσματος Δείκτες Ανοσοποιητικού Συστήματος Ορμόνες Αιματολογικοί Δείκτες Συσχετίσεις ΣΥΖΗΤΗΣΗ Συνεχόμενη και Διαλειμματική Άσκηση και Παραγωγή Κυτταροκινών TNF-a, IL-6, μετά από LPS διέγερση Συνεχόμενη και Διαλειμματική Άσκηση και Παραγωγή Λευκών Αιμοσφαιρίων Συνεχόμενη και Διαλειμματική Άσκηση και Παραγωγή Ορμονών Συσχέτιση Ορμονών και Κυτταροκινών και Λευκών Αιμοσφαιρίων Γαλακτικό οξύ, καρδιακή συχνότητα, αναπνευστικό πηλίκο, κατανάλωση οξυγόνου, και πνευμονικός αερισμός στην συνεχόμενη και διαλειμματική άσκηση Μεταβολές της συγκέντρωσης των ορμονών και καρδιοαναπνευστικές αποκρίσεις.. 77

14 5.4. Κλίμακα Borg ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α.. 93 Μέτρηση VO2max...94 Υπομέγιστο Πρωτόκολλο 96 Πρωτόκολλο Συνεχόμενο-Διαλειμματικό 97 Δερματοπτυχές ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β Επεξήγηση των υπο εξέταση παραμέτρων Οδηγίες προς τους Δοκιμαζόμενους 103 Ερωτηματολόγιο πριν την Δοκιμασία Ερωτηματολόγιο Ιατρικού Ιστορικού Κλινική Εξέταση. 110 Καταγραφή Διαιτολογίου Συγκατάθεση Δοκιμαζόμενου ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ Προσδιορισμός Γαλακτικού Οξέος στο Ολικό Αίμα με Φωτόμετρο Προσδιορισμός Αναερόβιου Κατωφλιού ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Δ 120 Καθορισμός έντασης συνεχόμενης και διαλειμματικής άσκησης ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ε 122 Διόρθωση Όγκου Πλάσματος. 123

15 Ατομικά Δεδομένα των Δοκιμαζόμενων στις υπο εξέταση παραμέτρους 124

16 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 2.1. Επίδραση της άσκησης στον αριθμό των Λευκοκυττάρων 8 Σχήμα 2.2. Άσκηση και Oρμόνες.. 34 Σχήμα Μεταβολή της συγκέντρωσης του Γαλακτικού οξέος με τον χρόνο στην Συνεχόμενη και Διαλειμματική Άσκηση Σχήμα Μεταβολές της ΚΣ (b/min), στην συνεχόμενη και διαλειμματική άσκηση.. 57 Σχήμα Μεταβολές του VO 2 (ml/kg/min) με τον Χρόνο (min), στην Διαλειμματική και στην Συνεχόμενη Άσκηση Σχήμα Μεταβολές του VE (L/min) με τον Χρόνο (min), στην Διαλειμματική και στην Συνεχόμενη Άσκηση.. 59 Σχήμα Μεταβολές του R με τον Χρόνο (min), στην Διαλειμματική και στην Συνεχόμενη Άσκηση. 59 Σχήμα Μεταβολές της κλίμακας Borg, (Α: γενικό, Β: πόδια) για τους δυο τύπους άσκησης. 60 Σχήμα Μεταβολές της συγκέντρωσης του TNF-a (pg/ml) σε σχέση με τον χρόνο (min), στην Διαλειμματική και στην Συνεχόμενη Άσκηση 61 Σχήμα Μεταβολές της συγκέντρωσης της IL-6 (pg/ml) σε σχέση με τον χρόνο (min), στην Διαλειμματική και στην Συνεχόμενη Άσκηση.. 62 Σχήμα Μεταβολές της συγκέντρωσης της Αδρεναλίνης (ng/ml) σε σχέση με τον χρόνο (min), στην Διαλειμματική και στην Συνεχόμενη Άσκηση.. 63 Σχήμα Μεταβολές της συγκέντρωσης της Νοραδρεναλίνης (ng/ml) σε σχέση με τον χρόνο (min), στην Διαλειμματική και στην Συνεχόμενη Άσκηση. 63 Σχήμα Μεταβολές της συγκέντρωσης της Κορτιζόλης (ng/ml) σε σχέση με τον χρόνο (min), στην Διαλειμματική και στην Συνεχόμενη Άσκηση.. 64 Σχήμα Μεταβολές της συγκέντρωσης της Αυξητικής Ορμόνης (ng/ml) σε σχέση με τον χρόνο (min), στην Διαλειμματική και στην Συνεχόμενη Άσκηση... 64

17 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 2.1. Υποπληθυσμοί Τ- Λεμφοκυττάρων 11 Πίνακας 2.2. Κυτταροκίνες Κύτταρα Παραγωγή- Δράση Πίνακας 2.3. Επίδραση της άσκησης στην συγκέντρωση του TNF-a στο πλάσμα.. 17 Πίνακας 2.4. Επίδραση της έντονης άσκησης στην συγκέντρωση των κυτταροκινών στο πλάσμα 25 Πίνακας 2.5. Επίδραση παραγωγής κυτταροκινών σε παραμέτρους του ΑΣ λόγω της άσκησης. 26 Πίνακας 2.6. Πολυκλωνικά Μιτογόνα Πίνακας 2.7. Μεταβολές των κυτταροκινών μετά από διέγερση. 31 Πίνακας 4.1. Σωματομετρικά Χαρακτηριστικά Δοκιμαζόμενων. 53 Πίνακας Μέγιστη Πρόσληψη Οξυγόνου, Μέγιστη Καρδιακή Συχνότητα, Μέγιστο Παραγώμενο Έργο, Αναερόβιο Κατώφλι, και % της Μέγιστης Πρόσληψης Οξυγόνου (VO 2max, KΣ max, W max, AT και % VO 2max ) 54 Πίνακας Μέση Ισχύς για την Συνεχόμενη και Διαλειμματική Άσκηση και % της μέγιστης ισχύος 54 Πίνακας Μεταβολή του όγκου πλάσματος στις δυο συνθήκες άσκησης 60 Πίνακας 4.6. Μέση τιμή και τυπική απόκλιση των λευκών αιοσφαιρίων, της αιμοσφαιρίνης, και του αιματοκρίτη (WBC, 10 3 /μl, %Neut, % Lymp, Hb, Ht).. 66 Πίνακας Συσχετίσεις (p) μεταξύ των ορμονών των Λευκών Αιμοσφαιρίων Πίνακας Συσχετίσεις (p) μεταξύ των Κυττάρων της Λευκής Σειράς και Κυτταροκινών.69

18 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1. Σημασία της έρευνας Τα τελευταία χρόνια η μελέτη του ανοσοποιητικού συστήματος σε σχέση με την άσκηση γίνεται πιο συστηματικά και από διαφορετικές επιστήμες. Αυτό το ενδιαφέρον απορρέει από το ότι η άσκηση μεταβάλλει άλλοτε θετικά και άλλοτε αρνητικά την ανοσολογική απόκριση του οργανισμού σε κάποιο ερέθισμα. Η μέτρια σε ένταση αερόβια άσκηση φαίνεται να αυξάνει την λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος, ενώ η έντονη άσκηση ή η έντονη προπόνηση μπορεί προσωρινά να μειώσει την αντίσταση του οργανισμού, καθιστώντας τον επιρρεπή στις λοιμώξεις με συχνότερες αυτές του ανώτερου αναπνευστικού συστήματος (Nieman et al., 1998, Shephard et al., 1999). Η αύξηση του αριθμού των λευκών αιμοσφαιρίων είναι μια από τις πιο σημαντικές αλλαγές που παρατηρείται κατά την άσκηση. Ο αριθμός των κυκλοφορούντων λευκοκυττάρων αυξάνεται ανάλογα με την διάρκεια και κυρίως με την ένταση της άσκησης. Η αύξηση αυτή παραμένει για αρκετές ώρες μετά τη διακοπή της άσκησης (McCarthy & Dale, 1988). Η ταχεία αύξηση του αριθμού των λευκών αιμοσφαιρίων κατά τη διάρκεια και αμέσως μετά την άσκηση αποδίδεται κυρίως σε αύξηση των ουδετερόφιλων και σε μικρότερο βαθμό στην αύξηση του αριθμού των λεμφοκυττάρων και μονοκυττάρων (Nieman et al., 1989). Δεύτερη σημαντική αύξηση του αριθμού των ουδετερόφιλων παρατηρείται αρκετές ώρες μετά την λήξη της άσκησης, λόγω της δράσης της κορτιζόλης, ενώ ο αριθμός των λεμφοκυττάρων μπορεί να μειωθεί κάτω από την τιμή ηρεμίας (Pedersen & Toft., 2000). Τα μονοκύτταρα καθώς και άλλα κύτταρα ως απάντηση σε κάποιο ερέθισμα εκκρίνουν γλυκοπρωτεϊνες χαμηλού μοριακού βάρους που λέγονται κυτταροκίνες. Οι πιο γνωστές είναι : Ο παράγοντας νέκρωσης όγκων, (TNF), η ιντερλευκίνη 1, 2, 6, 8, 10 (IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, IL-10) και η ιντερφερόνη (IFN). Η έντονη άσκηση προκαλεί αύξηση στην συγκέντρωση των TNF-α, IL-1, IL-10, IL-8, IL-6, ενώ η συγκέντρωση της IL-8 και της IFN-γ μένουν σταθερές, ή η IL-8 μπορεί να αυξηθεί λίγο (Pedersen & Hoffmsn-Goetz, 2000). Ωστόσο, η παραγωγή των παραπάνω κυτταροκινών εξαρτάται από το πρωτόκολλο της άσκησης (ένταση, διάρκεια, συνεχόμενη διαλειμματική, βάρη), τον χρόνο της αιμοληψίας, από την παραγωγή των ορμονών, και την περιεκτικότητα του μυϊκού γλυκογόνου στα μυικά κύτταρα. (Pedersen et al., 2001, Pedersen & Febbraio, 2005). Η παραγωγή κυτταροκινών και κυρίως της IL-6 αποτελεί έναν καλό δείκτη ελέγχου της δραστηριότητας του ανοσοποιητικού συστήματος. Επειδή, πολλά κύτταρα εκκρίνουν την IL-6 καθώς και τις άλλες κυτταροκίνες, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί το κύτταρο ή τα κύτταρα προέλευσης των κυτταροκινών in vivo. Έτσι, ο προσδιορισμός των κυττάρων που παράγουν κυτταροκίνες γίνεται κυρίως in vitro (Yacoob et al., 1999, Drenth et al., 1999, Myrianthefs et al., 2003). Οι περισσότερες μελέτες (in vitro) αναφέρονται είτε σε συνεχόμενη άσκηση μεγάλης διάρκειας [(μαραθώνιος), ή μιας ώρας], είτε σε διαλειμματική μεγάλης έντασης και

19 μικρότερης διάρκειας από την συνεχόμενη (< μίας ώρας), όπου την έντονη άσκηση την διαδέχεται πλήρη διακοπή. Ωστόσο, ως τώρα δεν έχει μελετηθεί η επίδραση συνεχόμενης και διαλειμματικής άσκησης με την ίδια μέση ένταση και τον ίδιο χρόνο άσκησης ως προς την παραγωγή κυτταροκινών. Σκοπός λοιπόν της παρούσας μελέτης είναι να εξεταστεί η ανοσολογική απόκριση του οργανισμού του ασκούμενου μετά από δυο διαφορετικά πρωτόκολλα άσκησης, ένα συνεχόμενο και ένα διαλειμματικό, όπου ο χρόνος άσκησης και η μέση ένταση θα είναι ίδιες. Η μελέτη των παραπάνω πρωτοκόλλων μπορεί να είναι χρήσιμη για την επιλογή του κατάλληλου προγράμματος άσκησης σε αθλητές, ασκούμενους καθώς και σε ασθενείς με ανοσοκαταστολή Ορισμός και Διατύπωση του Προβλήματος Στην παρούσα μελέτη θα εξεταστεί η επίδραση της συνεχόμενης άσκησης ίδιας διάρκειας και μέσης έντασης με την διαλειμματική ως προς την παραγωγή κυτταροκινών. Στην διαλειμματική την έντονη άσκηση θα ακολουθεί άσκηση με χαμηλή ένταση. Η παραγωγή των κυτταροκινών πριν- κατά και μετά την άσκηση, είναι αντιπροσωπευτική της ικανότητας του ανοσοποιητικού συστήματος να ανταποκρίνεται σε ένα μικροοργανισμό (in vitro διέγερση). Δηλαδή, θα δείξει πόσο γρήγορα αντιδρούν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος (αριθμόςδράση) σε ένα μικρόβιο. Συνεπώς, στόχος της παρούσας εργασίας είναι ο προσδιορισμός του τύπου της άσκησης που επηρεάζει περισσότερο το ανοσοποιητικό σύστημα Ερευνητικές Υποθέσεις 1. Στην διαλειμματική άσκηση έχουμε μεγαλύτερη συγκέντρωση κυτταροκινών ex vivo σε σχέση με την συνεχόμενη. 2. Ο αριθμός των λευκοκυττάρων είναι μεγαλύτερος στην διαλειμματική σε σχέση με την συνεχόμενη άσκηση. 3. Η συγκέντρωση των κατεχολαμινών είναι μεγαλύτερη στην διαλειμματική άσκηση σε σχέση με την συνεχόμενη. 4. Η συγκέντρωση της κορτιζόλης και της αυξητικής ορμόνης είναι μεγαλύτερη στην διαλειμματική άσκηση σε σχέση με την συνεχόμενη Μεταβλητές Ανεξάρτητες Μεταβλητές Ως ανεξάρτητες μεταβλητές ορίζονται οι δυο τύποι άσκησης συνεχόμενη και διαλειμματική Εξαρτημένες Μεταβλητές Ως εξαρτημένες μεταβλητές ορίζονται η παραγωγή των κυτταροκινών (TNF-α, IL-6, IL-8, IL- 10, κατεχολαμινών, αυξητικής και κορτιζόλης) και ο αριθμός των λευκοκυττάρων Οριοθέτηση Περιορισμοί Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης δεν μπορούν να γενικευτούν σε άντρες κάτω των 18 ετών, σε γυναίκες όλων των ηλικιών καθώς και σε αθλητές πολύ υψηλού επιπέδου. Επίσης, σε άσκηση με διαφορετική ένταση και με διαφορετική σχέση χρόνου άσκησης και διαλείμματος (εναλλασσόμενη) Διευκρίνιση Όρων Λευκοκύτταρο: γενικός όρος για τα λευκά αιμοσφαίρια. Περιλαμβάνουν τα λεμφοκύτταρα, τα πολυμορφοπύρηνα λευκοκύτταρα (ουδετερόφιλα,

20 ηωσινόφιλα και βασεόφιλα) και τα μονοκύτταρα. Λευκοκυττάρωση: ύπαρξη αυξημένων λευκοκυττάρων στο αίμα. Ανοσοκαταστολή: μείωση της ικανότητας του ανοσοποιητικού συστήματος να ανταποκρίνεται σε κάποιο μικρόβιο. Κυτταροκίνες: είναι πρωτεΐνες παραγόμενες από κύτταρα που επηρεάζουν τη συμπεριφορά άλλων κυττάρων. Ex vivo: ανάλυση εκτός του οργανισμού. Διαλειμματική Άσκηση: είναι η άσκηση, όπου την περίοδο άσκησης διαδέχεται διάστημα με χαμηλότερη ένταση ή πλήρης διακοπή. Η άσκηση αυτού του τύπου παρατηρείται σε πολλά ομαδικά αθλήματα όπως πχ το ποδόσφαιρο κτλ., καθώς και σε καθημερινές επαγγελματικές δραστηριότητες.

21 2. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Τα τελευταία δέκα χρόνια, όλο και περισσότεροι ερευνητές από διάφορες επιστήμες μελετούν την ανοσολογία της άσκησης. Το μεγάλο ενδιαφέρον στο πεδίο αυτό απορρέει από το γεγονός ότι η άσκηση μεταβάλλει άλλοτε θετικά και άλλοτε αρνητικά την ανοσολογική απόκριση του οργανισμού. Η μέτρια σε ένταση αερόβια άσκηση, φαίνεται να αυξάνει την λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος ενώ, η έντονη άσκηση ή η έντονη προπόνηση μπορεί προσωρινά να μειώσει την αντίσταση του οργανισμού, καθιστώντας τον επιρρεπή στις λοιμώξεις με συχνότερες αυτές του ανώτερου αναπνευστικού συστήματος (Shephard et al.,1999). Στην παρούσα ανασκόπηση, αρχικά γίνεται αναφορά στα στοιχεία του ανοσολογικού συστήματος, στην επίδραση της άσκησης στα λευκοκύτταρα, στα λεμφοκύτταρα, στο συμπλήρωμα, στα μονοκύτταρα, στις πρωτεΐνες οξείας φάσης και στις ανοσοσφαιρίνες, έπειτα παρουσιάζεται η επίδραση των κυτταροκινών (δηλαδή ειδικών γλυκοπρωτεινών), που παράγονται κατά την άσκηση από τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος (ΑΣ), και στο τέλος του πρώτου μέρους αναφέρεται η διέγερση των κυττάρων του ΑΣ in vitro. Στο δεύτερο μέρος, περιγράφεται η επίδραση των ορμονών στα κύτταρα του ΑΣ. Τέλος, στο τρίτο μέρος, εξετάζονται οι διαφορές ανάμεσα στην συνεχόμενη και στην διαλειμματική άσκηση, όσο αφορά κυρίως τον μεταβολισμό καθώς και τι σχέση χρόνου άσκησης και διαλείμματος στην διαλειμματική άσκηση Στοιχεία Ανοσολογικού Συστήματος Το ανοσολογικό σύστημα είναι ένα πολύπλοκο σύστημα απαραίτητο για την διατήρηση της υγείας του ανθρώπου. Είναι υπεύθυνο για την άμυνα του οργανισμού απέναντι σε βλαβερά ερεθίσματα του περιβάλλοντος. Αποτελείται από διάφορα κύτταρα που παράγονται στο μυελό των οστών, μερικά από αυτά ωριμάζουν εκεί, ενώ άλλα, μετά μεταναστεύουν στους ιστούς, κυκλοφορούν στα αιμοφόρα αγγεία και στο λεμφικό σύστημα. Το ανοσολογικό σύστημα ενεργοποιείται από διάφορα ερεθίσματα, όπου αναγνωρίζονται από τον οργανισμό ως ξένα, αυτά μπορεί να είναι εξωγενή (μικροοργανισμοί) ή ενδογενή (νεοπλασματικά κύτταρα). Μετά την ενεργοποίηση των κυττάρων ακολουθεί μια σειρά χυμικών και κυτταρικών φαινομένων, που αποτελούν την μη ειδική και την ειδική ανοσολογική απόκριση. Η μη ειδική εκδηλώνεται με την φαγοκυττάρωση και την φλεγμονώδη αντίδραση, ενώ η ειδική με την παραγωγή αντισωμάτων, λεμφοκινών ή ευαισθητοποιημένων κυττάρων (ελέγχονται από το λεμφικό σύστημα) Κύτταρα του Ανοσοποιητικού Συστήματος Λευκοκύτταρα (Leukocytes): Είναι γνωστά και ως λευκά αιμοσφαίρια (όταν βρίσκονται στην κυκλοφορία του αίματος), είναι κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος που βρίσκονται σε όργανα της λέμφου, σε ιστούς σε όλο το σώμα, καθώς και στο αίμα (βασεόφιλα, ουδετερόφιλα, μονοκύτταρα, ηωσινόφιλα) και στην κυκλοφορία της λέμφου. Προέρχονται από τα αιμοποιητικά αρχέγονα ή μητρικά κύτταρα στο μυελό των οστών. Αυτά στην συνέχεια

22 διαιρούνται και παράγουν δυο πιο ειδικούς τύπους μητρικών αρχέγονων κυττάρων, ένα λεμφικό που οδηγεί στην παραγωγή Τ (διαφοροποίηση στον θύμο αδένα) και Β λεμφοκυττάρων (διαφοροποίηση στον μυελό των οστών), και ένα μυελοειδές κύτταρο, που οδηγεί στην παραγωγή λευκών και ερυθρών αιμοσφαιρίων και μεγακαρυοκυττάρων, (Jeneway & Travers, Κλινική Ανοσοβιολογία, 2002). Τα Β λεμφοκύτταρα διαφοροποιούνται με ενεργοποίηση σε πλασματοκύτταρα, τα οποία στην συνέχεια παράγουν αντίσωμα, ενώ τα Τ λεμφοκύτταρα διαφοροποιούνται σε ενεργοποιημένα Τ κύτταρα, που μπορούν να φονεύσουν μολυσμένα κύτταρα ή να ενεργοποιήσουν άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Τα μονοκύτταρα, τα βασεόφιλα, τα ηωσινόφιλα, και τα ουδετερόφιλα, είναι λευκοκύτταρα που προέρχονται από τον μυελοειδή πρόγονο, και καλούνται πολυμορφοπύρηνα λευκοκύτταρα (PMN). Αποτελούν το 50% - 60% των κυκλοφορούντων λευκοκυττάρων. Συμμετέχουν στις φλεγμονώδεις αντιδράσεις μη ανοσολογικής αιτιολογίας και στην άμυνα του οργανισμού κατά των λοιμώξεων. Οι κυριότερες λειτουργίες τους είναι η χημειοταξία (αποτελεί την πρώτη φάση της φαγοκυττάρωσης, όπου ουσίες που παράγονται από τα μικρόβια γίνονται αντιληπτές από μερικά κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, πχ μακροφάγα, κτλ), η φαγοκυττάρωση, και η απελευθέρωση βλαβερών ουσιών, (Jeneway & Travers, Κλινική Ανοσοβιολογία, 2002). Τα μονοπύρηνα διαφοροποιούνται σε μακροφάγα στους ιστούς και αποτελούν τα κύρια φαγοκύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Εκτός από τα μακροφάγα, φαγοκυττάρωση κάνουν και τα ουδετερόφιλα, και επιπλέον ενεργοποιούν βακτηριοκτόνους μηχανισμούς. Τα υπόλοιπα κύτταρα της μυελικής σειράς είναι βοηθητικά εκτελεστικά κύτταρα, κυρίως εκκριτικά (εκκρίνουν τα συστατικά των κυστιδίων τους), (Jeneway & Travers, Κλινική Ανοσοβιολογία, 2002). Συνεπώς, ο όρος λευκοκύτταρα περιλαμβάνει τα λεμφοκύτταρα, και τα πολυμορφοπύρηνα λευκοκύτταρα. Η ύπαρξη αυξημένων αριθμών λευκοκυττάρων στο αίμα ονομάζεται λευκοκυττάρωση και συνήθως παρατηρείται σε οξεία λοίμωξη αλλά κατά και μετά από άσκηση Άσκηση και Λευκοκύτταρα Η λευκοκυττάρωση είναι μια από τις πιο σημαντικές αλλαγές που παρατηρείται κατά την άσκηση. Ο αριθμός των κυκλοφορούντων λευκοκυττάρων αυξάνεται ως και 4 φορές πάνω από την τιμή ηρεμίας. Η αύξηση αυτή παραμένει για αρκετές ώρες μετά την διακοπή της άσκησης (McCarthy & Dale, 1988). Η ταχεία αύξηση του αριθμού των λευκοκυττάρων κατά την διάρκεια και αμέσως μετά την άσκηση αποδίδεται κυρίως σε αύξηση των ουδετερόφιλων και σε μικρότερο βαθμό στην αύξηση του αριθμού των λεμφοκυττάρων και μονοκυττάρων (Nieman et al., 1989). Δεν παρατηρείται διαφορά στον αριθμό των λευκοκυττάρων μεταξύ των μέτρια γυμνασμένων και καλά προπονημένων αθλητών στην ηρεμία σε σχέση με τους μη αθλητές (Gleeson et al., 1995). Όμως σε μερικούς αθλητές αντοχής έχει παρατηρηθεί χαμηλότερος αριθμός λευκοκυττάρων στην ηρεμία, ο οποίος αποδίδεται σε μακροχρόνια καταστολή του αριθμού των κυκλοφορούντων λευκοκυττάρων (Blannin et al., 1996).

23 2.4. Χαρακτηριστικά Άσκησης και Αριθμός Λευκοκυττάρων Ο αριθμός των λευκοκυττάρων αυξάνεται κατά την άσκηση, ανεξάρτητα από την ένταση και τη διάρκεια της. Έτσι μπορεί να παρατηρηθεί σε άσκηση μικρής διάρκειας και μέτριας έντασης (< 70% της VO 2max ) καθώς και σε έντονη και παρατεταμένη άσκηση (Mackinnon, 1999). Όταν η άσκηση πραγματοποιείται με σταθερό φορτίο και έχει μεγάλη διάρκεια, ο αριθμός των λευκοκυττάρων αυξάνεται γρήγορα στα πρώτα 15 λεπτά της άσκησης, γεγονός που αποδίδεται στην ταυτόχρονη αύξηση της συγκέντρωσης των κατεχολαμινών. Αν η ένταση της άσκησης είναι χαμηλή (φορτίο ίσο με 83W), ο αριθμός των λευκοκυττάρων αυξάνει σταθερά τις επόμενες 5-6 ώρες. Όταν το φορτίο είναι μεγαλύτερο (113 W, 163W), ο αριθμός των λευκοκυττάρων αυξάνει γρηγορότερα (1,5 2 ώρες) σε σχέση με την άσκηση που πραγματοποιείται με χαμηλότερο φορτίο. Η αύξηση αυτή σχετίζεται με την δράση της κορτιζόλης (McCarthy & Dale, 1988). Όμως η ένταση της άσκησης φαίνεται να επηρεάζει περισσότερο τον αριθμό των λευκοκυττάρων. Έτσι όσο μεγαλύτερη είναι η ένταση της άσκησης τόσο μεγαλύτερη είναι και η αύξηση των λευκοκυττάρων κατά και αμέσως μετά την άσκηση. Η αύξηση του αριθμού των λευκοκυττάρων κατά την έντονη άσκηση (>75% της VO 2max ), διάρκειας μεγαλύτερης από μια ώρα, πραγματοποιείται σε δυο στάδια. Αρχικά, στα πρώτα λεπτά της άσκησης, παρατηρείται μεγάλη αύξηση του αριθμού των λεμφοκυττάρων και αύξηση των ουδετερόφιλων, η οποία αποδίδεται στην επίδραση των κατεχολαμινών και της αυξητικής ορμόνης. Στην συνέχεια, στα ουδετερόφιλα, παρατηρείται επιπλέον αύξηση, ενώ ο αριθμός των λεμφοκυττάρων μειώνεται, λόγω επίδρασης της κορτιζόλης. Αντίθετα, στην μέτρια σε ένταση άσκηση (~50% της VO 2max ), ο αριθμός των λεμφοκυττάρων δεν μειώνεται. (Pedersen et al., 1998). Συνεπώς, μια συνεδρία άσκησης προκαλεί σημαντική αύξηση του αριθμού των PMN (μονοκυττάρωση) κατά και αμέσως μετά την άσκηση (ανεξάρτητα της έντασης). Αυτό συμβαίνει πιθανότατα λόγω της αύξησης της συγκέντρωσης των κατεχολαμινών (McCarthy & Dale,1988). Δεύτερη σημαντική αύξηση του αριθμού των ΡΜΝ παρατηρείται αρκετές ώρες μετά την λήξη της άσκησης, λόγω της δράσης της κορτιζόλης που προκαλεί δραστηριοποίηση του μυελού των οστών προς παραγωγή ΡΜΝ Επίδραση της Άσκησης στον Αριθμό των Λευκοκυττάρων Στο παρακάτω σχήμα (2.1) φαίνεται πως η άσκηση επιδρά στον αριθμό των λευκοκυττάρων. Ξεκινώντας από τον υποθάλαμο, μετά από κάποια στάδια, φτάνουμε στην απελευθέρωση της κορτιζόλης, μέσω διέγερσης από τη φλοιοτρόπο ορμόνη ACTH, που εκκρίνεται από τον πρόσθιο λοβό της υπόφυσης προς την κυκλοφορία του αίματος και επιδρά άμεσα στα κύτταρα του φλοιού των επινεφριδίων και των κατεχολαμινών (επινεφρίνης νορ επινεφρίνης). Οι προγαγγλιακές συμπαθητικές ίνες φέρονται χωρίς συνάψεις από τη μεσοκυττάρια ζώνη της φαιάς ουσίας του νωτιαίου μυελού, με το συμπαθητικό στέλεχος, με τα σπλαχνικά νεύρα προς τη μυελώδη μοίρα των επινεφριδίων, όπου απολήγουν σε τροποποιημένα νευρικά κύτταρα από τα οποία εκκρίνονται οι κατεχολαμίνες και μπαίνουν στην κυκλοφορία, Guyton & Wall, 1998). Η

24 κορτιζόλη προκαλεί από την μια κινητοποίηση των ουδετερόφιλων από τον μυελό των οστών και από την άλλη ανακατανομή των λευκοκυττάρων στην κυκλοφορία. Το πρώτο οδηγεί σε αύξηση του αριθμού των ουδετερόφιλων στην κυκλοφορία και το δεύτερο σε μείωση των λεμφοκυττάρων. Από την σπονδυλική στήλη ξεκινούν προγαγγλιακές ίνες και σπλαχνικές προκαλώντας μια σειρά αλλαγών στην κυκλοφορία του αίματος, μέσω της επίδρασης στους α και β αδρενεργικούς υποδοχείς. Τελικά οι μεταβολές αυτές καταλήγουν σε αύξηση του αριθμού των κυκλοφορούντων λεμφοκυττάρων και ουδετερόφιλων, σε μείωση των μη κυκλοφορούντων λευκών αιμοσφαιρίων και σε ανακατανομή των υποπληθυσμών των λεμφοκυττάρων. Από το σχήμα βλέπουμε πως ο αριθμός των λευκών αιμοσφαιρίων μεταβάλλεται από δυο διαφορετικούς μηχανισμούς, έναν νευρικό (συμπαθητική διέγερση, έκκριση κατεχολαμινών) και έναν ενδοκρινικό, έκκριση ACTH (McCarthy & Dale, 1988).

25 Σχήμα 2.1. Επίδραση Άσκησης στον αριθμό των Λευκοκυττάρων. Κεντρικό Νευρικό Σύστημα (ΚΝΕ) Νωτιαίος Μυελός Υποθάλαμος CRF Σπλαχνικά Συμπαθητικά Νεύρα Συμπαθητικές Προγαγγλιακές Ίνες Πρόσθια υπόφυση ACTH Συμπαθητικές μεταγαγγλιακές Ίνες Μυελός των Επινεφριδίων Αδρενεργικός Φλoιός Επινεφριδίων Νοραδρεναλίνη στα όργανα στόχος Και στο πλάσμα Αδρεναλίνη πλάσματος Κορτιζόλη Πλάσματος α- Αδρενεργικοί υποδοχείς ροής αίματος μέσω πνευμονικής Κυκλοφορίας α1) Εισόδου Λευκοκυττάρων Β- Αδρενεργικοί υποδοχείς σύνδεσης ουδετερόφιλωνi με τα επιθηλιακά κύτταρα ΚΣ και ΚΠ, ροής αίματος στα σπλάχνα και στους μύες Κινητοποίηση Ουδετερόφιλων από τον μυελό των οστών Ανακατανομή στην κυκλοφορία των λευκοκυττάρων Τα παραπάνω προκαλούν: κυκλοφορούντων λεμφοκυττάρων και ουδετερόφ μη κυκλοφορούντων λευκοκυτ, Αλλαγή στα Λεμφοκ Των κυκλοφορούντων ουδετερόφιλων Των κυκλοφορούντων λεμφοκυτταρων και ηωσινόφιλων

26 2.6. Επίδραση της Θερμοκρασίας στους Υποπλυθησμούς των Λευκοκυττάρων Ο Severs et al., (1996), μελέτησαν την επίδραση της διαλειμματικής άσκησης σε συνδυασμό με την αύξηση της θερμοκρασίας στους υποπλυθησμούς των λευκών αιμοσφαιρίων. Για τον σκοπό αυτό εξέτασαν 11 άντρες δοκιμαζόμενους στο κυκλοεργόμετρο που πραγματοποιούσαν 2x30 λεπτά άσκηση που αντιστοιχούσε στο 50% της VO 2max με ενδιάμεσο διάλειμμα 45 λεπτά. Οι δοκιμαζόμενοι μετά την άσκηση παρέμειναν καθισμένοι για τρείς (3) ώρες στους 23 ο C, ή στους 40 ο C με 30% σχετική υγρασία. Ο αριθμός των κυκλοφορούντων λευκών αιμοσφαιρίων δεν επηρεάστηκε σημαντικά από την θερμοκρασία, όταν οι δοκιμαζόμενοι βρίσκονταν καθισμένοι στους 23 ο C, ή στους 40 ο C. Από την παραπάνω μελέτη προκύπτει πως από τις το πρωί, ο αριθμός των υποπληθυσμών δεν επηρεάζεται σημαντικά από μικρές αλλαγές στην θερμοκρασία του πρωκτού. Επιπλέον, τα αποτελέσματα τους έδειξαν πως η άσκηση προκαλεί διφασική απάντηση ως προς την συμπεριφορά των υποπλυθησμών των λευκών αιμοσφαιρίων. Έτσι, μετά από τα πρώτα 30 λεπτά από την έναρξη της πρώτης άσκησης παρατηρείται λευκοκυττάρωση, κοκκιοκυττάρωση, και λεμφοκυττάρωση, ενώ μια ώρα μετά το τέλος της δεύτερης άσκησης παρατηρείται λευκοκυττάρωση, κοκκιοκυττάρωση και λεμφοπενία. Στην διαλειμματική άσκηση, στην φάση της αποκατάστασης, οι περισσότερες τιμές των εξεταζόμενων δεικτών (CD3 Τ - κύτταρα, CD4- Τ κύτταρα, CD8 Τ - κύτταρα, CD19 Β - κύτταρα) επέστρεψαν στις πρασκησιακές τιμές. Όταν όμως η άσκηση γίνονταν σε ζεστό περιβάλλον (40 ο C), οι τιμές των εξεταζόμενων δεικτών χρειάζονταν περισσότερο χρόνο για να επιστρέψουν στις προασκησιακές τιμές, σε σχέση με την άσκηση σε μικρότερη θερμοκρασία. Επίσης, οι τιμές των παραπάνω δεικτών είχαν μεγαλύτερη αύξηση μετά την δεύτερη άσκηση στο θερμό περιβάλλον. Η μεγαλύτερη ανοσιακή απόκριση που παρατηρείται κατά την άσκηση σε ζεστό περιβάλλον, ίσως να οφείλεται σε μεγαλύτερη αύξηση της συγκέντρωσης των κατεχολαμινών και της κορτιζόλης σε σχέση με θερμοουδέτερο περιβάλλον, καθώς και σε μεγαλύτερη κινητοποίηση των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος στην κυκλοφορία (Bourey et al., 1988). Σε αντίθετα αποτελέσματα κατέληξαν ο Niess et al., (2003), μελετώντας την επίδραση της άσκησης (2x60 λεπτά τρέξιμο στο 75% της VO 2 max) στην παραγωγή κυτταροκινών και ορμονών κάτω από δυο διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας 18 ο C και 28 ο C περιβάλλοντος, ενώ η υγρασία ήταν 50% και στα δυο πειράματα. Παρατήρησαν πως κατά την άσκηση στους 28 ο C, η θερμοκρασία του πυρήνα, ο ρυθμός εφίδρωσης, η καρδιακή συχνότητα, η νορεπινεφρίνη, η κορτιζόλη, η αυξητική ορμόνη, ο αριθμός των μονοκυττάρων καθώς και των ουδετερόφιλων ήταν στατιστικά σημαντικά υψηλότερα σε σχέση με τις τιμές που παρατηρήθηκαν κατά την άσκηση στους 18 ο C. Όμως, η συγκέντρωση της IL-6 καθώς και ο αριθμός των λεμφοκυττάρων ήταν ίδιος στους 18 ο C και στους 28 ο C. Επιπλέον, η συγκέντρωση της ιντερλευκίνης 8 (IL-8) καθώς και της C- αντιδρώσας πρωτεΐνης δεν μεταβλήθηκαν κατά την άσκηση αλλά και ούτε από την αύξηση της

27 θερμοκρασίας. Από την παραπάνω μελέτη προκύπτει πως κατά την παρατεταμένη άσκηση, η αύξηση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος επηρεάζει κυρίως το κυκλοφορικό και το ενδοκρινικό σύστημα, προκαλώντας αλλαγές στον αριθμό των ουδετερόφιλων και των μονοκυττάρων. Αντίθετα, δεν φαίνεται να ασκεί σημαντική επίδραση στο ανοσοποιητικό σύστημα Άσκηση και Λεμφοκύτταρα- Lymphocytes Λεμφοκυττάρωση παρατηρείται κατά και αμέσως μετά την διακοπή της άσκησης. Ο αριθμός των λεμφοκυττάρων αυξάνει σε μικρότερο βαθμό σε σχέση με τον αριθμό των ουδετερόφιλων, έτσι ώστε ο λόγος ουδετερόφιλων/ λεμφοκυττάρων να παραμένει υψηλός κατά την διάρκεια και μετά την διακοπή της άσκησης (Pedersen et al., 2000). Ο αριθμός των λεμφοκυττάρων στους αθλητές κατά την ηρεμία δεν διαφέρει από τους μη αθλητές (Gleeson et al., 1995). Όμως, ο βαθμός της λεμφοκυττάρωσης εξαρτάται από την ένταση, την διάρκεια της άσκησης και το επίπεδο φυσικής κατάστασης του ασκούμενου. Αναλυτικότερα, κατά την άσκηση μικρής διάρκειας ή μέτριας έντασης ο αριθμός των λεμφοκυττάρων μπορεί να μείνει σταθερός (Smith et al., 1989), ή να αυξηθεί ως και 50% πάνω από την τιμή ηρεμίας (Oshida et al., 1988). Στην παρατεταμένη υπομέγιστη άσκηση (~60% της VO 2max ), ο αριθμός τους μπορεί να αυξηθεί από 2 ως 3 φορές πάνω από την τιμή ηρεμίας. Κατά την έντονη και μικρής διάρκειας άσκηση (> 80% της VO 2max ) προκαλείται μεγάλη αύξηση στον αριθμό των κυκλοφορούντων λεμφοκυττάρων. Η αλλαγή στον αριθμό τους γίνεται σε δυο φάσεις: αρχική αύξηση του αριθμού τους κατά την διάρκεια και αμέσως μετά την λήξη της άσκησης, ενώ κατά την αποκατάσταση, μείωση τους κάτω από την τιμή ηρεμίας. Η μείωση αυτή μπορεί να παραμείνει ως και 6 ώρες μετά την διακοπή της άσκησης (όπου και επιστρέφει στην προασκησιακή τιμή). Η αλλαγή αυτή δεν παρατηρείται κατά την μέτρια σε ένταση άσκηση (~60% της VO 2max ) (Nehlsen Cannarella et al., 1991). Στην παρατεταμένη άσκηση, ο αριθμός των λεμφοκυττάρων αυξάνει με την έναρξη της άσκησης και παραμένει αυξημένος ως το τέλος της άσκησης ή αυξάνει προοδευτικά με αργό ρυθμό ως το τέλος της άσκησης (Gabriel et al., 1992). Όπως και στην έντονη άσκηση μικρής διάρκειας, έτσι και στην παρατεταμένη άσκηση η μεταβολή του αριθμού των λεμφοκυττάρων γίνεται σε δυο φάσεις (Mackinnon 1999). Τέλος, η προπόνηση δεν φαίνεται να επηρεάζει ούτε τον αριθμό των λεμφοκυττάρων κατά την ηρεμία αλλά και ούτε τον βαθμό λεμφοκυττάρωσης κατά την άσκηση στους αθλητές (Gleeson et al., 1995) Υποπληθυσμοί Λεμφοκυττάρων - Lymphocytes Subsets Οι υποπληθυσμοί των λεμφοκυττάρων συμπεριφέρονται διαφορετικά κατά την άσκηση. Γενικά όμως, ο αριθμός τους αυξάνει κατά την άσκηση, με μεγαλύτερη αύξηση να παρατηρείται στον αριθμό των κυττάρων φυσικών φονέων (natural killer cells, ΝΚ) σε σχέση με τα Τ- και Β κύτταρα. Επίσης, αλλαγές στο λόγο των υποπληθυσμών των Τ κυττάρων έχουν παρατηρηθεί μετά από άσκηση λόγω της μεγαλύτερης αύξησης των κυκλοφορούντων CD8 T κυττάρων (CD: Clusters of Differentiation, συμπλέγματα

28 διαφοροποίησης, T- κυτταροτοξικά κύτταρα) σε σχέση με τα CD4 T κύτταρα (βοηθητικά και φλεγμονώδη Τ κύτταρα ), (Gray et al., 1993) Τ Λεμφοκύτταρα -T- Lymphocytes (CD4 CD8) Τα Τ κύτταρα αποτελούν το 70% του συνολικού αριθμού των λεμφοκυττάρων στην κυκλοφορία. Συνεπώς, είναι αναμενόμενο η λεμφοκυττάρωση κατά την άσκηση να αντανακλάται στην μεγάλη αύξηση του αριθμού των Τ- κυττάρων. Στην μέγιστη άσκηση (100% της VO 2max ) μικρής διάρκειας (<45 λεπτά), επιστρατεύονται τα Τ κύτταρα στην κυκλοφορία, ώστε ο απόλυτος αριθμός των Τ κυττάρων να διπλασιάζεται μετά την άσκηση. Ο φυσιολογικός αριθμός των Τ κυττάρων συνήθως αποκαθίσταται αμέσως μετά το τέλος της άσκησης, ωστόσο, μπορεί να μειωθεί κάτω από την τιμή ηρεμίας πριν επιστρέψει στην προασκησιακή τιμή (Gray et al., 1993). Στον πίνακα 2.1 αναγράφονται οι πιο καλά μελετημένοι υποπληθυσμοί Τ κυττάρων κατά την άσκηση. Πίνακας Υποπληθυσμοί Τ- Λεμφοκυττάρων. CD αντιγόνα κυτταρική έκφραση λειτουργίες CD4 υποσύνολα θυμοκυττάρων συν-υποδοχέας των μορίων βοηθητικά και φλεγμονώδη, MHC-II μονοκύτταρα, μακροφάγα CD8 υποσύνολα θυμοκυττάρων, συν-υποδοχέα των μορίων κυτταροτοξικά MHC-I CD56 φυσικά κύτταρα δολοφόνοι μόριο προσκόλλησης Jeneway & Travers, Κλινική Ανοσοβιολογία, Λόγος CD4/CD8 Κατά την μέγιστη διαλειμματική άσκηση (100% της VO 2max ) μικρής διάρκειας, ο αριθμός των CD4 και CD8 Τ κυττάρων αυξάνει. Η αύξηση όμως των CD8 είναι αναλογικά μεγαλύτερη από εκείνη των CD4. Επίσης και ο λόγος CD4/CD8 μειώνεται κατά την διάρκεια και αμέσως μετά την διακοπή της άσκησης (Gray et al., 1993). Αντίθετα, κατά την αποκατάσταση, παρατηρείται μείωση στον αριθμό των CD8 και CD4 κυττάρων. Τα CD8 μειώνονται περισσότερο από τα CD4 T κύτταρα (Hinton et al., 1997). Από τα παραπάνω φαίνεται ότι κυρίως τα CD8 κύτταρα επιστρατεύονται και απομακρύνονται από την κυκλοφορία κατά την μέγιστη άσκηση μικρής διάρκειας. Η παρατεταμένη άσκηση, προκαλεί καταρχάς αύξηση του αριθμού των Τ κυττάρων με την έναρξη της άσκησης (μέσα στα πρώτα 30 λεπτά) και στην συνέχεια ελαφρά μείωση κατά την εξέλιξη της άσκησης (Shek et al., 1995). Από την άλλη, υπάρχουν μελέτες που δεν αναφέρουν σημαντικές αλλαγές στον αριθμό των Τ- κυττάρων μετά από άσκηση μεγάλης διάρκειας, όπως ο μαραθώνιος και αναφέρουν μόνο μείωση στο τέλος της άσκησης (Gumnder et al., 1988). Επίσης, παρατηρείται σημαντική μείωση του λόγου CD4/CD8, η οποία αποδίδεται σε αύξηση της ωσμοτικότητας του

29 αίματος λόγω μεταβολών στον όγκο του πλάσματος (Pizza et al., 1995) Κύτταρα Φυσικοί Φονείς, - Natural Killer Cells (NK) Ανήκουν στην σειρά των μεγάλων κοκκιωδών λεμφοκυττάρων. Βρίσκονται στο περιφερικό αίμα, σπλήνα, και στους λεμφαδένες φυσιολογικών ατόμων. Αναγνωρίζουν αλλαγές της κυτταρικής μεμβράνης, ενεργοποιούνται από ιντερφερόνες και την ιντερλευκίνη 2. Δεν έχουν ανοσολογική μνήμη και περιορισμό του Μείζονος Συμπλέγματος Ιστοσυμβατότητας (Major Histocompatibility Complex, ΜHC, ένα δεδομένο Τ κύτταρο αναγνωρίζει αντιγόνο μόνο αν τα πεπτιδικά του τμήματα είναι προσκολλημένα σε ένα συγκεκριμένο μόριο ΜΗC), (Jeneway & Travers, Κλινική Ανοσοβιολογία, 2002). Ο αριθμός των ΝΚ κυττάρων στο αίμα αυξάνεται κατά 150% με 300% αμέσως μετά από άσκηση έντασης μεγαλύτερης του 75% της VO 2max και διάρκειας κάτω από 60 λεπτά. Η αύξηση αυτή του αριθμού των ΝΚ συμβάλλει σημαντικά στην λεμφοκυττάρωση (Field et al., 1991, Pedersen et al.,1994) και προκαλείται από την επίδραση της επινεφρίνης. Η τελευταία, μέσω των β 2 αδρενεργικών υποδοχέων προκαλεί ανακατανομή των ΝΚ κυττάρων από τα αγγειακά κύτταρα στην κυκλοφορία, αλλάζοντας την σχέση προσκόλλησης ΝΚ και ενδοθηλιακών κυττάρων (Benschop et al., 1993). Η αύξηση των ΝΚ κυττάρων είναι παροδική, και μετά από 30 περίπου λεπτά τα ΝΚ κύτταρα εγκαταλείπουν την κυκλοφορία, πιθανότατα λόγω επίδρασης της κορτιζόλης (Nieman et al., 1993). Όταν η άσκηση έχει διάρκεια μεγαλύτερη από 90 λεπτά και ένταση μεγαλύτερη από το 80% της VO 2max, η κορτιζόλη έχει ήδη αρχίσει να παράγεται λόγω της άσκησης, με αποτέλεσμα λιγότερα ΝΚ κύτταρα να εισέρχονται στην κυκλοφορία σε σχέση με την άσκηση μικρότερης διάρκειας, αντισταθμίζοντας την επίδραση της επινεφρίνης, όπου αυξάνει τον αριθμό των ΝΚ στην κυκλοφορία. (Nieman et al., 1997). Η Pedersen et al., (1994), αναφέρουν πως μετά από έντονη άσκηση (>75% της VO 2max ) που διαρκεί περισσότερο από μια ώρα, η συγκέντρωση των ΝΚ κυττάρων μειώνεται κάτω από την τιμή ηρεμίας, επίσης επισημαίνουν και μείωση της δραστικότητας των ΝΚ κυττάρων. Μείωση κατά 25% εως 40% στην δραστικότητα των κυττάρων ΝΚ, αναφέρουν ο Field et al., (1991), και ο Nieman et al., (1997), (2) δυο ώρες μετά από την λήξη άσκησης με υψηλή ένταση (>80% της VO2max) και διάρκεια μικρότερη από μια ώρα. Η μείωση μετά από την λήξη της άσκησης σχετίζεται με την δράση των προσταγλαδινών που παράγονται από τα μονοκύτταρα και τα ουδετερόφιλα (Pedersen et al., 1994). Συμπερασματικά, μπορούμε να πούμε ότι, η δράση των NK κυττάρων αυξάνεται αμέσως μετά ή κατά την διάρκεια μέτριας ή υψηλής σε ένταση άσκησης λίγων λεπτών. Ενώ, μετά από παρατεταμένη άσκηση, όπως τρίαθλο, (Rohde et al., 1996), η αύξηση των ΝΚ κυττάρων είναι μέτρια. Άρα, η ένταση της άσκησης έχει πρωταρχικό ρόλο στις μεταβολές του αριθμού των ΝΚ-κυττάρων Β- Λεμφοκύτταρα - Β- Lymphocytes Ο αριθμός των Β- κυττάρων των αθλητών φαίνεται να είναι εντός των φυσιολογικών τιμών κατά την ηρεμία και δεν φαίνεται να μεταβάλλεται μετά από έντονη προπόνηση μικρής ή μεγάλης διάρκειας (Gleeson et al.,

30 1995, Hinton et al., 1997). Ο αριθμός των Β- κυττάρων μπορεί να μείνει σταθερός (άσκηση μικρής διάρκειας <45 λεπτά, έντονη > 75% της VO 2max ή μέτρια (~50% της VO 2max, παρατεταμένη- 1-3 ώρες, έντασης μέτριας ή υψηλής) ή να αυξηθεί σε διαλειμματική άσκηση ή να μειωθεί, μετά από άσκηση διάρκειας πάνω από 3 ώρες. Συνεπώς, ο αριθμός των Β- κυττάρων μεταβάλλεται ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της άσκησης (ένταση και διάρκεια). Η αλλαγή στον αριθμό των Β- κυττάρων καθώς και η διάρκεια της είναι συγκριτικά αρκετά μικρότερη σε σχέση με τα Τ και ΝΚ κύτταρα (Mackinnon 1999) Ενεργοποίηση - Διέγερση των Λεμφοκυττάρων από την άσκηση- Lymphocyte Activation Τα λεμφοκύτταρα μπορούν να αυξήσουν την ενεργοποίηση τους (μετά από την έκθεση τους σε κάποιο αντιγόνο, να μπουν στον κυτταρικό κύκλο, να πολλαπλασιαστούν και στην συνέχεια να διαφοροποιηθούν) μετά από μια συνεδρία άσκησης καθώς και μετά από μακροχρόνια προπόνηση. Αυτό παρατηρείται όταν η άσκηση έχει ένταση μεγαλύτερη από το 75% της VO 2max και όχι μέτρια (~50% της VO 2max ). Όμως, η μεταβολή αυτή είναι προσωρινή (Mackinnon 1999). Η άσκηση μεγάλης διάρκειας, σε αθλητές αντοχής μπορεί να προκαλέσει καταστολή του πολλαπλασιασμού των Τ- κυττάρων ως απάντηση της διέγερσης από μιτογόνα (κονκαβαλίνη Α, canavalia ensiforms, Con- A, και Φυτοαιμοσυγκολλητίνη phaseolus vulgaus PHA) (Verde et al., 1992). Ο πολλαπλασιασμός των Τ κυττάρων πιθανόν επηρεάζεται από την μεταβολή του επιπέδου των ορμονών στο αίμα, οι οποίες αλλάζουν την κατανομή των κυκλοφορούντων Τ κυττάρων κατά και μετά την άσκηση (Mackinnon 1999). Η μέγιστη σε ένταση άσκηση, η οποία πραγματοποιείται είτε συνεχόμενα, είτε διαλειμματικά, φαίνεται να προκαλεί καταστολή στον πολλαπλασιασμό των λεμφοκυττάρων. Οι αλλαγές στον πολλαπλασιασμό των λεμφοκυττάρων μετά από άσκηση μέτριας έντασης προκαλούνται κυρίως από ανακατανομή των κυττάρων και συγκεκριμένα μείωση του αριθμού των Τ- κυττάρων (Frisina et al., 1994) Μονοκύτταρα Μακροφάγα, Monocytes Macrophages Τα μονοκύτταρα προέρχονται από τον μυελό των οστών και τα συναντάμε στην περιφερική κυκλοφορία, ενώ όταν μπουν στους ιστούς διαφοροποιούνται σε μακροφάγα. Τα ενεργά μακροφάγα είναι πολύ σημαντικά για την μη ειδική ανοσία με την λειτουργία της φαγοκυττάρωσης. Επιπλέον, έχουν αντιμικροβιακή δράση, δρουν ως αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα, παράγουν κυτταροκίνες, συμμετέχουν στην ανακατασκευή των ιστών, στην φλεγμονή, στον πυρετό και στην ρύθμιση της δράσης των λεμφοκυττάρων (Nieman et al., 1995). Ο αριθμός των μονοκυττάρων (μονοκυττάρωση) αυξάνεται μετά από μια συνεδρία άσκησης, ανεξάρτητα από την ένταση και την διάρκεια της άσκησης. Η αύξηση αυτή οφείλεται στην μεταβολή της σύνδεσης ενδοθηλιακών κυττάρων με τα μονοκύτταρα, λόγω της δράσης των κατεχολαμινών (Woods et al., 1994). Ο αριθμός των μακροφάγων αυξάνεται με την άσκηση, και μετά από λίγες ώρες από την διακοπή της, επιστρέφει στις προασκησιακές τιμές. Η μέτρια σε ένταση άσκηση, αυξάνει την κυτταροστατική δράση των μακροφάγων, πιθανότατα λόγω αύξησης της παραγωγής του

31 παράγοντα νέκρωσης των όγκων (Tumor Necrosis Factor, TNF) (Woods et al., 2000). Από την άλλη, η έντονη άσκηση μειώνει την λειτουργία των μακροφάγων μέσω της παραγωγής προσταγλαδίνης της PGE 2 (Shephard et al., 1999). Επιπρόσθετα, η παραγωγή κορτιζόλης και κορτικοστερόνης δρα ανταγωνιστικά στα μακροφάγα, μειώνοντας επιπλέον την δράση τους Συμπλήρωμα -Complement Είναι ένα πολύπλοκο σύστημα που περιλαμβάνει 20 τουλάχιστον πρωτεΐνες του ορού. Καταστρέφει τα βακτήρια και προκαλεί οψωνινοποίηση των μικροβίων (επικάλυψη των παθογόνων και ξένων σωματιδίων από αντιγόνα), διευκολύνοντας την φαγοκυττάρωση. Τα επίπεδα της C 3 και C 4 (παράγοντες της κλασσικής οδού ενεργοποίησης του συμπληρώματος) στους δρομείς κατά την ηρεμία είναι χαμηλότερα από τους μη αθλητές, ωστόσο οι τιμές τους εξακολουθούν να βρίσκονται εντός των φυσιολογικών ορίων (κατώτερες φυσιολογικές τιμές) (Nieman et al., 1989). Το συμπλήρωμα μπορεί να παραμείνει σταθερό αμέσως μετά την λήξη μιας συνεδρίας άσκησης (Hanson and Flaherty 1981, Espersen et al., 1991) ή να αυξηθεί (Dufaux et al., 1991, Nieman et al., 1989c). Έτσι, οι Espersen et al., (1991), μελετώντας την συγκέντρωση του συμπληρώματος σε δρομείς υψηλού επιπέδου μετά από 5 χιλιόμετρα τρέξιμο δεν παρατήρησαν σημαντική αλλαγή. Αντίθετα, ο Dufaux et al., (1991), εξετάζοντας άσκηση στο ποδήλατο μέχρι εξάντληση, σε 11 μέτρια γυμνασμένους αθλητές παρατήρησαν αύξηση της τάξης του 11% - 15% της συγκέντρωσης του συμπληρώματος, η οποία επέστρεψε στην τιμή ηρεμίας μετά από 45 λεπτά από την λήξη της άσκησης. Οι χαμηλότερες τιμές που παρατηρούνται στους αθλητές σε σχέση με τους μη αθλητές, κατά την ηρεμία και κατά την άσκηση δείχνουν την μακροχρόνια προσαρμογή στην φλεγμονή λόγω της έντονης και καθημερινής προπόνησης (Mackinnon 1999) Πρωτεΐνες οξείας φάσης- Acute Phase Proteins (APP) Αποτελούν ομάδα ανεξαρτήτων γλυκοπρωτεϊνών του ορού που απελευθερώνονται από το ήπαρ λόγω λοίμωξης, φλεγμονής, τραυματισμού και χειρουργικής επέμβασης. Η δράση τους είναι ευεργετική και αυξάνει την αντίσταση του οργανισμού στις λοιμώξεις. Η επικρατέστερη πρωτεΐνη οξείας φάσης είναι η C αντιδρώσα πρωτεΐνη (CRP), (Jeneway & Travers, Κλινική Ανοσοβιολογία, 2002). Η τιμή της CRP κατά την ηρεμία σε αθλητές διαφόρων αθλημάτων μπορεί να είναι φυσιολογική, χαμηλή ή υψηλή. Για παράδειγμα στους κολυμβητές και στους κωπηλάτες, η τιμή της συγκέντρωσης της CRP είναι μικρότερη από τους δρομείς μεσαίων και μεγάλων αποστάσεων, τους ποδηλάτες και τους ποδοσφαιριστές (Smith et al.,1992). Αυτό πιθανόν να οφείλεται στο χαμηλότερο μηχανικό φορτίο που δέχεται το σώμα των παραπάνω αθλητών σε σχέση με την ποδηλασία και το τρέξιμο. Η μια συνεδρία άσκησης προκαλεί αύξηση της CRP για μερικές μέρες, αλλά η συνεχόμενη άσκηση προκαλεί χρόνια καταστολή της απελευθέρωσης CRP (Mackinnon et al., 1999). Η παρατεταμένη άσκηση (21 χιλιόμετρα κανό, 97 χιλιόμετρα ποδηλασία και 42 χιλιόμετρα τρέξιμο) που πραγματοποιείται με την συμμετοχή μεγάλων μυϊκών ομάδων ή με μετακίνηση ολόκληρου του σώματος στο χώρο, προκαλεί αύξηση