-ter Svensk Idrottsforskning nr 3 • 1999 Träning och immunförsvaret "Stress" kan vara något som år såväl positivt som negativt, vilket man ej bör glömma i detta sammanhang. Stress och påverkan på immunförsvaret är idag ett helt eget forskningsområde och både det medfödda (innate/natural) och förvärvade (aquired/adaptive) delarna av immunförsvaret kan påverkas av olika stressituationer. Man vet idag att vissa stressituationer kan leda till ett förbättrat immunförsvar medan andra leder till en försämring. Detta är oftast bundet till kroppens två olika stressreaktioner, på den ena sidan den positiva försvarsreaktionen (defence reaction) och på den andra sidan den negativa uppgivenhetsreaktionen (defeat reaction). • • • Ett bra exempel på en positiv stressituation är fysisk aktivitet. Aktuella forskningsrapporter visar att fysisk aktivitet kan påverka immunsystemet. Detta är inget nytt för idrotts-Sverige. I en artikel från 1994 diskuterar Hoffmann-Goetz och Pedersen stressfaktorer och immunförsvar och påpekar att sambandet mellan träning och immunförsvaret är i många avseenden starkare än sambandet mellan psykologisk stress och immunförsvaret (3). När man studerar effekter av fysisk aktivitet på immunförsvaret är det vikögt att skilja mellan omedelbara (akuta) effekter, dvs förändringar som utvecklas direkt efter ett träningspass och långvariga träningseffekter, dvs de förändringar av immunförsvaret som dröjer kvar hos vältränade individer även under viloperioder. I samband med ett träningspass sker en övergående ökning av vita blodkroppar i blodomloppet. Denna ökning tycks gälla både antal celler och även deras funktion; något som oftast leder öll ett mer effektivt immunförsvar (2). Hur mycket immunförsvaret påverkas beror på träningens intensitet och varaköghet (5). Träningseffekter De effekter av långvarig träning som tycks ha ett vikögt inflytande på immunsystemet är mindre utforskade än akuta effekter. Den medfödda delen av immunförsvaret (natural killer (NK) cell akövitet) är den delen som påverkas mest. NK-celler är en del av kroppens lymfocyter och är ett av kroppens första svar mot många virusinfeköoner och även mot vissa tumörer och utgör således en viktig del i immxmförsvaret (7). Vi har funnit att långvarig träning (4-5 veckor) hos råtta ger en bety- Ingibjörg H. Jönsdöttir Institutionen för fysiologi och farmakologi. Avdelningen för fysiologi, Göteborgs Universitet dande ökning av NK-cellemas akövitet. NK-cellemas akövitet mäts genom att kvanööera deras förmåga att döda radioakövt märkta melanomceller i lungvävnad. De djur som har tränat har således färre tumörceller kvar i lungorna, jämfört med kontrollgruppen som inte tränar. Denna effekt kan iakttagas upp Öll 96 ömmar efter sista springperioden, dvs då djuren inte har sprungit sedan 4 dygn Öllbaka. Således tycks ökningen i NK-cellemas akövitet beöngas av en slags grundträning, i detta fallet långvarig fysisk aktivitet i form av spontan löpning (4). Den förvärvade delen av immimförsvaret påverkas också av fysisk aktiviteL Detta gäller både T-celler och B-celler, inklusive produköon av antikroppar och cytokinfxinköon. De cytokiner som studeras mest i samband med fysisk akövitet är de som är involverade i inflammaöon (5). M o t i o n ä r eller elit? Många forskningsgrupper har studerat träning och immxmförsvar hos människa och då först och främst omedelbara effekter av muskelarbete. I detta sammanhang är det vikögt att karaktärisera träningen beroende på intensitet och varaköghet. Pedersen och medarbetare har visat att NK-cellemas funköon ökar under moderat och hård träning, men en minskning i NK-cellemas akövitet kan iakttagas omedelbart efter ett mycket hårt träningspass. Om man tränar ofta och intensivt kan man således minska immunförsvarets funköon och därmed öka risken för infeköoner (5). Sammanfattningsvis, så visar dagens forskning att regelbunden fysisk akövitet verkar förbättra immunsvaret medan mycket hård, intensiv träning kan resultera i en försämring av immunförsvaret, vilket skulle kunna leda öll en ökad risk för infektioner. Frågeställningen om intensiva träningsperioder hos eliödrottare kan leda öll försämrat immunförsvar och följaktligen ökning i infektionsrisk har lett till intensiva diskussioner bland forskare inom detta falt. Mer forskning krävs för att kunna klargöra effekterna av intensiv träning på immunförsvaret. Påverkan av fysisk a k t i v i t e t . Forskning från många olika fält, inkhisive psykologi, neurobiologi, fysiologi och immunologi har visat att det förekommer ett samspel mellan immunförsvaret, endokrinsystemet och nervsystemet. Dessa olika system kommunicerar med varandra och i samband med stress blir denna kommimikaöon mycket påtaglig. Vissa kunskaper föreligger om bakomliggande mekanismer, där bLa. neuropepöder har visat sig spela en väsentlig roll. Vårt kroppsegna "morfinsystem" (endorfinsystemet) som aktiveras i samband med olika typer av stress, påverkar diverse olika kroppsfunköoner, såsom blodtryck, temperatur och smärttrösklar. Man vet nu att endorfiner, och då framför allt det centrala endorfinsystemet även påverkar immunförsvaret (4). Andra neuropepöder såsom substance-P har också studerats. Vid kontraköon och sträckning av skelettmuskulatur aköverar man -ter Svensk Idrottsforskning nr 3 * 1999 omyeliniserade muskelafferenter, dvs tunna nervtrådar från muskeln som löper mot det centrala nervsystemet. Dessa ergoreceptorer, som finns i muskeln signalerar ö l l hjärnan att muskeln är i arbete. Denna akövering av ergoreceptorer ger upphov ö l l en frisättning av opioider (enkefaliner, beta-endorön och dynorfiner) i hjärnan vilket kan förklara varför muskelarbete hos människa ger upphov ö l l en smärttröskelhöjning, sänkning av blodtrycket och eufori. Denna mekanism kan troligen också bidra ö l l att många joggare upplever en känsla av "absönens" då h a n / h o n tvingas ö l l en öds ofrivillig fysisk inakövitet. typer av stress som studeras, och som följaktligen påverkar olika i m munceller genom flera olika mekanismer. Svär kronisk stress kan dämpa kroppens immunförsvar. I dessa studier har man diskuterat den k l i niska betydelsen av denna förändring. Ökad risk för infeköoner och benägenhet for cancer har rapporteras i samband med svåra psykiska påfrestningar. Detta kan i vissa fall vara intressant i samband m e d idrottandc och då framför allt eliödrott där psykiska påfrestningar i samband med tävlingar och presöonaöonsångest är vanligt förekommande. Kosten spelar roll Signalöverföringen från hjärnan kan sedan i sin ö i r involvera både autonoma nervsystemet och/eller neuroendokrina systemet (hypotalamushypofyssystemet). M a n har fokuserat på adrenokorökotropt hormon (ACTH), som utsöndras ifrån hypofysen och påverkar insöndringen av glukokorökosteroider från binjurebarken. N y a forskningsrön har n u visat att det synes föreligga en tvåvägs-kommimikaöon mellan nervsystem, hormonsystem och i m m u n försvar. Receptorer for bLa. tillväxthormon, prolakön och endorfiner har lokaliserats på immunceller. Ä v e n autonoma nervsystemet med sina sympatiska nervtrådar har v i sats ha direkt inflytande på de organ som öllhör immunsystemet, exempelvis mjälte och tymus. M a n har även påvisat adrenerga receptorer (beta-receptorer) pä i m m u n o r g a n och på immunceller som tyder på att nervsystemet direkt kan påverka i m m i m f u n k ö o n e n . På samma sätt har man visat att immxmsystemet kan, med hjälp av framför allt cytokiner och neuropepöder direkt påverka hjärnans funköon. Psykisk stress påverkar Föreställningen att psykiska påfrestningar kan påverka immunförsvaret är m-gammal och idag finns det epidemiologiska studier som bekräftar detta. A k u t psykisk påfrestning och immunförsvaret är mycket studerat och det är allmänt känt att en övergående mobilisering av leukocyter från l y m f o r g a n ö l l blodomloppet sker i samband med en akut psykisk påfrestning (1). Kronisk psykisk stress är också mycket studerat, men det är i många avseenden svårt att jämföra dessa studier, dä det är olika Som i så många andra fall i n o m idrottsfysiologin, har det n u visat sig att kosten spelar en stor roll i sambandet mellan träning och påverkan på immunförsvaret. Detta kan k o m ma att ha betydelse för framför allt eliödrottare i samband med intensiva träningsperioder. Glukos men också glutamin (den mest vanliga icke-essenöella aminosyran i kroppen) är viköga energikällor för kroppens immunceller. Följaktligen, har det också diskuteras att minskade halter av dessa ämnen i samband med ett träningspass skulle påverka immimcellemas f u n k ö o n . Hypotesen att supplement av kolhydrater skulle minska de negaöva stresseffektema, både på hormonsystemet och immunförsvaret i samband med intensiv träning har testats av vissa forskargrupper och de flesta har v i sat posiöva effekter. Effekterna av vitamin C och glutamin har också studeras, men betydelsen av dessa födoämnen är foitfarande oklar. Flera studier, både med kolhydrater och glutamin är nödvändiga för att fastställa vilka effekter kosten har på immxmförsvaret i samband med i n tensiv träning (6). Slutsats Stress påverkar immunförsvaret - på gott och ont. Regelbunden fysisk akövitet påverkar immimförsvaret posiövt och kan således förebygga i n feköoner. Kronisk psykisk påfrestn i n g kan däremot dämpa i m m u n försvaret och risken för infeköoner ökar. Det faktum att fysisk akövitet kan påverka immunförsvaret posiö v t är u r folkhälsoperspeköv mycket vikögt och visar hur stor och vikö g m i l fysisk akövitet kan spela i prevenövt syfte. Det bakomliggande mekanismerna studeras i en mängd olika former och det är angeläget att öka kunskapen om de Aktörer som styr dessa förändringar, något som kan ge oss bättre förståelse för stresseffekter och uppkomsten av sjukdomar i framöden. Referenser DeGiorgi L, Altomare D. ModiEcation of the immune system following mental and physical stress. Bull Inst Pasteur 90; 99-1071:1992 Gannon GA, Shek PN, Shephard RJ. Natural killer cells: Modxilaöon by intensity and duration of exercise. In Exercise Immunology review 1; 26-48:1995. Hoffmann-Goctz L, Pedersen BK. Exercise and the immune system, a model of stress response? Immunol Today 15; 382-387:1994. Jonsdotör IH. Physical exercise, endogenous opioids and natural immunity. An experimental study on physiological mechanisms and immune function in råts. Akademisk avhandling. Göteborgs Universitet. 1996. Pedersen BK. Exercise Immxmology, Springer. Heidelberg, Germany. 1997. Nieman DC, Pedersen BK Exercise and immune function. Recent devclopments. Sports Med 27; 73-80:1999 Trinchieri G. Biology of natural killer cells. Adv Immxmol. 47; 187-376;:! 989.