Wpływ aktywności fizycznej na odporność organizmu

Szacowany czas czytania tekstu: 6 min.

Układ odpornościowy organizmu jest niezwykle wrażliwy na aktywność fizyczną jaką wykonujemy. Znaczenie mają nawet najmniejsze zmiany długości treningu oraz obciążenia treningowego.

Jeden z poprzednich artykułów, który pojawił się na naszej stronie, dotyczył przetrenowania i jego wpływu na podatność na infekcje. Mówi się jednak wiele na temat zbawiennego wpływu aktywności fizycznej na zdrowie. Zatem czy odpowiednio dopasowany trening jest w stanie uchronić nas przed infekcjami wirusowymi i bakteryjnymi? Jaki wpływ na naszą odporność ma pojedynczy trening a jaki regularna aktywność fizyczna? Odpowiedzi na te pytania udzielili naukowcy w przeglądzie z 2019 roku The compelling link between physical activity and the body’s defense system (pol. Istotny związek pomiędzy aktywnością fizyczną i obronną odpowiedzią organizmu).

Krótkotrwałe efekty treningu na polepszenie nadzoru immunologicznego

Krótkotrwała odpowiedź układu odpornościowego na trening zależy od intensywności i długości trwania wysiłku fizycznego. Na potrzeby niniejszego badania założono, że umiarkowany i intensywny poziom wysiłku fizycznego określany jest na podstawie wyliczonego progu intensywności. Próg ten określono na podstawie rezerwy tlenowej (60%) oraz czasu trwania treningu (60 minut).

Teoria dotycząca mechanizmu kontroli komórek nowotworowych przez układ immunologiczny to nadzór immunologiczny. Teoria ta zakłada, że komórki zmienione nowotworowo pojawiają się w organizmie znacznie częściej niż nowotwory ujawnione klinicznie i są stale kontrolowane przez odpowiednie mechanizmy odpornościowe, które polegają na szybkiej detekcji i zniszczeniu ich. Uznaje się, że każdego dnia, u każdego człowieka, do krwiobiegu dostają się miliardy komórek nowotworowych, które mogłyby potencjalnie stać się prekursorem nowotworu złośliwego. Układ immunologiczny jest w stanie rozpoznać je i zniszczyć odpowiednio szybko.

Podczas wysiłku fizycznego o umiarkowanej intensywności trwającego poniżej 60 minut, aktywność antypatentowa makrofagów występuje równolegle z podwyższeniem recyrkulacji immunoglobulin, cytokin przeciwzapalnych, neutrofili, komórek NK, limfocytów Tc oraz niedojrzałych limfocytów B. Wszystkie te komórki odgrywają kluczową rolę w poprawnym działaniu systemu odpornościowego organizmu. Umożliwiają też zachodzenie procesów metabolicznych [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8].

Pojedyncza sesja treningowa w szczególności mobilizuje komórki NK oraz limfocyty T CD8+, które wykazują działanie cytotoksyczne (zwalczają patogeny wewnątrzkomórkowe, takie jak wirusy lub komórki nowotworowe) [9]. Ponadto pojedyncza sesja treningowa trwająca stosunkowo krótko (zazwyczaj poniżej 60 minut) nie doprowadza do znacznego podwyższenia hormonów stresu, które mogą pogorszyć funkcjonowanie komórek odpornościowych [10].

Pojedyncza jednostka treningowa jest obecnie postrzegana jako istotny czynnik wspomagający wymianę leukocytów pomiędzy układem krwionośnym a tkankami [11]. Trening może przyczynić się dodatkowo do wzbogacenia krwi w limfocyty T oraz komórki NK. [12]. Z punktu widzenia metabolicznego, umiarkowany trening wspomaga delikatne podwyższenie interleukin-6 (IL-6), co przyczynia się bezpośrednio do efektów przeciwzapalnych. Z czasem zaobserwować można także poprawę metabolizowania glukozy i lipidów [13].

Wpływ regularnej aktywności fizycznej na odpowiedź systemu odpornościowego

Każda pojedyncza sesja treningowa o umiarkowanej aktywności wspomaga nadzór immunologiczny. Trening taki powtarzany regularnie działa prozdrowotnie. Jedną z korzyści regularnej aktywności fizycznej jest zmniejszenie częstotliwości zachorowań oraz zmniejszenie stanów zapalnych [14]. Jak dowodzą badania [15] [16] [17], trening o umiarkowanej intensywności wykonywany regularnie jest w stanie również znacznie zwiększyć poziom nadzoru immunologicznego organizmu.

Naukowcom udało zbadać się częstotliwość zachorowań na podstawie badań przeprowadzonych na grupie osób biorąc pod uwagę zróżnicowanie obciążenia treningowego organizmu [18] [19] [20].

Badania te wykazały znaczne zmniejszenie ryzyka infekcji górnych dróg oddechowych (średnio 28%) dla osób aktywnych fizycznie w porównaniu do osób prowadzących siedzący tryb życia. Poniższy diagram podsumowuje wyniki badań na 1002 osobach (wiek 18-85 lat; 60% kobiet) prowadzonych przez 12 tygodni. Pierwsza część badań została przeprowadzona zimą, z kolei druga część badań została przeprowadzona jesienią. Podczas badania monitorowano symptomy infekcji górnych dróg oddechowych.

Długość trwania infekcji była średnio o 43% krótsza u osób, które wykonywały ćwiczenia aerobowe o długości co najmniej 20 minut przez 5 lub więcej dni w tygodniu, w porównaniu do osób które w większości prowadziły siedzący tryb życia.

Istnieje duże prawdopodobieństwo, że aktywność fizyczna jest w stanie ograniczyć także ryzyko innego rodzaju infekcji w tym większości infekcji bakteryjnych i wirusowych. Badania sugerują bowiem zmniejszenie ryzyka zachorowania na grypę oraz zapalenie płuc dla osób aktywnych [21] [22] [23]. Jednak dowody te wciąż nie są na tyle wystarczające by w pełni potwierdzić tę hipotezę.

Zmniejszenie ogólnoustrojowego stanu zapalnego u aktywnych fizycznie szczupłych osób

Każda sesja treningowa powoduje chwilowy wzrost liczby komórek krwi, białek w granulocytach oraz wielu rodzajów cytokin. Rozmiar zmian w tych markerach, które są wyznacznikiem stanów zapalnych, zależy od całkowitego obciążenia treningiem. Pomimo wzrostu markerów stanu zapalnego podczas intensywnego treningu, okazuje się, że wytrenowane osoby mają korzystny dla organizmu niższy poziom spoczynkowy białek CRP i interleukin-6 w porównaniu do osób z nadwagą.

Pojawia się coraz więcej dowodów na to, że regularne ćwiczenia wykazują działanie przeciwzapalne. Dzieje się tak między innymi ze względu na zwiększenie kontroli nad sygnałami zapalnymi oraz uwolnienie miokin w mięśniach, co z kolei stymuluje produkcje interleukin-10 (IL-10) i antagonisty receptora interleukiny 1 (IL-1ra). Aktywność fizyczna przyczynia się także do zmniejszenia dysfunkcyjnej tkanki tłuszczowej oraz do poprawy równowagi oksylipin [24] [25] [26].

Ciągłe utrzymywanie się markerów zapalnych na wysokim poziomie definiowane jest jako przewlekły stan zapalny organizmu. Stan taki jest kojarzony z wieloma zaburzeniami i chorobami, w tym między innymi otyłością, zapaleniem stawów, miażdżycą, chorobą sercowo-naczyniową, przewlekłą chorobą nerek, schorzeniami wątroby, zespołem metabolicznym i insulinoopornością. Spośród tych wszystkich chorób, szczególną uwagę należy zwrócić na otyłość. Otyłość doprowadza bowiem do powstania w organizmie ciągłego lekkiego stanu zapalnego. Stan taki charakteryzuje się aktywacją i infiltracją prozapalnych komórek takich jak makrofagi i granulocyty. Doprowadza także do dysregulacji produkcji między innymi białek ostrej fazy i reaktywnych form tlenu. Wiele markerów stanu zapalnego podnosi się po bardzo intensywnym i długotrwałym wysiłku fizycznym na podobny poziom, na jakim występują one chronicznie u osób otyłych (w stanie spoczynku).

Badania dowodzą, że u osób dorosłych, które prowadzą aktywny tryb życia, występuje mniejsza ilość białych krwinek, białek CRP, IL-6, IL-18 oraz innych markerów. Co ciekawe, wyniki takie odnotowano nawet u osób, u których występują inne czynniki ryzyka, takie jak między innymi wysokie BMI [27] [28].

Ćwiczenia a funkcja odpornościowa jelit

Mikrobiom znajdujący się w przewodzie pokarmowym ma wpływ na prawidłowe funkcjonowanie systemu odpornościowego człowieka. Dzieje się tak po części dzięki fermentacji niemożliwych do strawienie elementów jedzenia w jelicie grubym. Dowiedziono, że stan mikrobiomu wpływa na funkcjonowanie systemu odpornościowego zarówno w obrębie jelit jak również ogólnoustrojowo [29].

Przewód pokarmowy jest zakolonizowany przez tryliony mikroorganizmów. Mikrobiom 1/3 dorosłej populacji jest w większości podobny między sobą. Natomiast zróżnicowanie mikrobiomu u reszty populacji jest zazwyczaj związany z ze stanem zdrowotnym. Na skład mikrobiomu oraz jego różnorodność wpływ ma wiele czynników. Oprócz wieku, płci, genów, pochodzenia oraz stanu zdrowotnego, szczególnie istotnym elementem są nawyki żywieniowe i poziom aktywności fizycznej [30] [31].

Wpływ ćwiczeń na immunosenescencję 

Terminem stosowanym do opisania zmian w układzie immunologicznym związanych ze starzeniem się jest immunosenescencja. Stan taki przejawia się zwiększeniem ryzyka infekcji, chorób autoimmunologicznych, nowotworów, chorób metabolicznych, osteoporozy i chorób neurologicznych. Najnowsze badania dowodzą, że odporność u osób starszych można wspomóc za pomocą odpowiedniego stylu życia [32] [33]. Interakcja systemu odpornościowego w zależności do patogenów, mikrobiomu, odżywiania i aktywności fizycznej, stresu psychicznego oraz innych czynników jest kluczowa dla spowolnienia procesu immunosenescencji.

Istnieją badania porównujące funkcjonowanie systemu odpornościowego aktywnych fizycznie osób w podeszłym wieku w oraz osób prowadzących siedzący tryb życia [34] [35]. Okazuje się, że wytrenowanie osoby starsze mają znacznie wyższy poziom komórek NK oraz limfocytów T. Ponadto u kobiet aktywnych fizycznie odnotowano znacznie mniejszy stosunek zachorowań w porównaniu do osób prowadzących siedzący tryb życia. Kolejne badanie skupiło się na analizie funkcjonowania systemu odpornościowego u biegaczy w podeszłym wieku trenujących od około 17 lat. Badanie to dowiodło, że w porównaniu do osób nietrenujących, u osób regularnie trenujących odnotowano wyższy poziom limfocytów T.

Inne badania [36] [37] [38] [39] [40] z kolei dowiodły, że regularny trening ma znaczący wpływ na spowolnienie procesu immunosenescencji oraz przyczynia się do poprawy odpowiedzi organizmu na szczepionki, zahamowanie starzenia się limfocytów T, zmniejszenia poziomu cytokin stanu zapalnego, zwiększenia aktywności neutrofili oraz wydłużenie telomerów leukocytów.

Wnioski

W niniejszym przeglądzie podsumowano badania dotyczące wpływu aktywności fizycznej na układ odpornościowy. Analiza badań dowiodła, że trening o średniej intensywności, trwający nie więcej jak 60 minut, jest istotnym czynnikiem mającym wpływ na poprawę funkcjonowania komórek odpornościowych

Na podstawie przeprowadzonych badań dowiedziono także, że system odpornościowy jest bardzo wrażliwy na aktywność fizyczną. W związku z tym należy zwrócić szczególną uwagę na odpowiednią długość i intensywność treningu. Na zmniejszenie ryzyka infekcji wpływ ma odpowiednie dopasowanie obciążenia zarówno psychicznego (stres) jak i fizycznego (obciążenie treningiem), jak również wprowadzenie odpowiednich strategii prewencyjnych w codziennym życiu, takich jak odpowiednia higiena, odżywianie i szczepienia. Osoby trenujące powinny także szczególnie zwrócić uwagę na higienę snu, o czym pisaliśmy w jednym z wcześniejszych artykułów.

Komentarz od specjalisty:

Fabian Ciapa

IG: @fabian.ciapa.trener

trener personalny

Układ odpornościowy dba o bezpieczeństwo naszego organizmu, dlatego należałoby przywiązać wyjątkowo dużą wagę do jego poprawnego funkcjonowania. Nieprawidłowe działanie systemu odpornościowego wyklucza nas z wielu sfer życia codziennego. Prowadzić może także do innych problemów zdrowotnych. Jak czytamy w niniejszym artykule, aktywność fizyczna wypływa pozytywnie na funkcjonowanie układu odpornościowego, stąd też jest to kolejny argument do racjonalnego i regularnego planowania aktywności fizycznej. Osobiście, gdy jest taka możliwość, polecam aktywność i ruch w plenerze, tj. wyjście do ogrodu, parku czy lasu.

źródła:

Nieman, D.C., & Wentz, L.M. The Compelling Link Between Physical Activity and the Body’s Defense System. Journal of Sport and Health Science 8(3), 201-217

Izabela Bartosiewicz

Ukończyłam Japonistykę i Etnolingwistykę nabywając umiejętności z języków angielskiego, japońskiego, włoskiego, komunikacji interkulturowej i tłumaczeń. Sport był zawsze istotną częścią mojego życia. Jako stypendystka rządu japońskiego, przez rok prowadziłam badania nad językiem piłkarskim na Uniwersytecie Kyoto Sangyo. Obecnie większość czasu przebywam w Korei Południowej, gdzie zdobywam kolejne doświadczenia językowe i kulturowe. Prowadzę portal www.speaksporty.pl, na którym dzielę się praktycznymi materiałami wspierającymi sportowców i trenerów w nauce języka angielskiego.

Dodaj komentarz