新冠疫情背景下体育运动对老年人免疫功能的实验研究

赵治善，王正文，朱永红，陈 虎

1 前言

随着我国人口老龄化现象日趋凸显，目前老年人群体已然成为社会较关注的群体，健康问题自然也是最受热议的话题。2019年12月，武汉爆发大规模新型冠状病毒肺炎（COVID－19）疫情，老年人由于年龄不断增长，身体机能逐渐退化，导致免疫功能减弱，抵抗力下降，故老年群体成了此次疫情的“重灾区”。据中国疾病预防控制中心对我国报告的72314例新型冠状病毒肺炎病例的流行病学特征描述结果显示，COVID－19确诊病例粗病死率为2.3%，60－69岁粗病死率为3.6%，70－79岁为8.0%，≥80岁达14.8%。从目前疫情的感染情况分析，老年人死亡率居首位，然而，感染的重症和危重症人数中，老年群体占比也最多，因此，对老年群体的治疗是防控疫情的重点。

2 新型冠状病毒对老年人身体机能的影响

2.1 新型冠状病毒对老年人呼吸系统的影响

人体呼吸系统是由呼吸道和肺部组成，而肺部是支撑呼吸系统的主要器官。经常进行体育锻炼的人，呼吸器官的构造和机能都会发生良好的变化，主要是骨性胸廓发达，因此胸围加大，增加了从肺内向外排气的量。新冠病毒患者初期大多表现出呼吸急促或困难的症状，有研究表明，当患者临床表现为发热、干咳，并逐渐出现气短、呼吸困难时，患者的双肺则呈弥漫性病变。肺的组织结构中呼吸部是进行气体交换的部位，其中肺泡构成了气体交换的主要组织，临床发现，患者肺部免疫细胞处于过度活化状态时，会产生大量炎性细胞因子，这些细胞因子会募集更多免疫细胞浸润到感染部位。大量免疫细胞的浸润和组织液的聚集会阻塞肺泡与毛细血管之间的气体交换，气体不能正常交换，就导致了患者呼吸急促或困难的症状。

2.2 新型冠状病毒对老年人淋巴系统的影响

人体的淋巴器官包括淋巴结、胸腺、扁桃体等，它具有生成淋巴细胞，并产生抗体，为人体提供免疫的功能，因此，淋巴系统从功能的角度可以被视为人体的免疫系统。根据国家卫生健康委办公厅发出的通知：实验人员发现，新型冠状病毒肺炎患者的部分免疫学特征也发生了变化，如患者的淋巴细胞比例和数量会出现减少，尤以CD4阳性和CD8阳性的T淋巴细胞数量显著减少为主。T淋巴细胞是构成淋巴细胞的三大类之一，是参与机体免疫功能的重要因子，因此，当T淋巴细胞数量显著减少时，人体的免疫系统将出现功能性退化。

3 体育锻炼对老年人免疫系统的实验分析

3.1 实验设计

3.1.1 实验对象

本研究实验对象为120名60－70岁老年人，与甘肃省中老年人健康协会、甘肃省老干部活动中心、兰州财经大学陇桥学院工会等组织合作，为本研究提供人力支援。实验期间，配合实验的老人除实验安排的时间以外，其余时间与正常生活无异。

3.1.2 实验目的

本研究以提高老年人免疫力为研究切点，通过实验法探寻体育锻炼对提高老年人免疫力的规律和实际意义，通过运动干预观测人体淋巴系统的表现，尤其对淋巴细胞的T细胞、NK细胞等免疫学指标数据进行收集，对比分析体育锻炼对老年人免疫功能的影响，并提示老年人选择更适合的运动项目参与锻炼。

3.1.3 实验方法

受试者为兰州市120名左右健康老年人志愿者，年龄大致为60－70岁，要求男性和女性人数尽量均等，排除有心脏病史、糖尿病史、重大手术史等疾病现象，排除长期进行规律性体育锻炼情况，并将志愿者分为对照组和实验组，每组男性和女性均为30人。实验组以步行、慢跑、游泳、打太极拳、跳健身舞为训练内容，控制Vo2max在50%左右，保持中等运动强度，有研究表明过度运动会导致免疫抑制。将受试者按项目分为5组，每周训练3次，每次训练时间为50－60分钟，实验为期12周；对照组在实验期间不参与实验安排的任何项目，保持正常生活状态即可。研究分别于实验前一天、实验后第二天，在无运动干预情况下，空腹采取受试者静脉血液，利用流式细胞仪检测技术，分别检测外周血T淋巴细胞亚群（CD3＋、CD4＋、CD8＋）、NK细胞的表达。

表1 实验组训练内容安排

3.1.4 实验资源

由于本研究实验需要，将借助专业医疗设备、仪器，如Epics XL流式细胞仪、ortex Genie－2振荡器、0.1－1000μl系列加样器，包括采集外周血所需的溶血试剂等，依靠兰州大学第一医院甘肃省心血管病临床医学研究中心（心血管内科，心血管外科）、甘肃省老年疾病临床医学研究中心为本研究提供硬件和技术支持。

3.1.5 统计学分析

使用统计软件SPSS22.0进行数据处理，结果用平均数±标准差（D）表示，统计方法采用LSD方差齐性检验，所有差异显著性水平选定为P＜0.05，非常显著性水平选定为P＜0.01。

3.2 实验结果

3.2.1 二维对比分析

二维研究角度主要针对对照组和实验组进行对比分析，对照组在按照正常生活状态的情况下采集数据，实验组此时不分项目采集所有受试者数据，并对二者数据结果进行统计、比对。

分析：根据表2统计显示，对照组实验前后唯有CD4＋／CD8＋P值＜0.05，存在显著差异，CD3＋、CD4＋、CD8＋、NK细胞计算得出P值＞0.05，无显著性差异。实验组经过12周运动干预后，CD3＋（61.80±18.18＼65.10±10.33）、CD4＋（36.13±10.12＼41.15±7.46）、CD4＋／CD8＋（2.03±0.81＼2.92±0.88）、NK细胞（18.13±7.28＼20.42±8.11）百分比值均＜0.05，差异性显著，具有统计学意义；实验后对照组和实验组的CD3＋（60.45±11.87＼65.10±10.33）、CD8＋（21.41±7.51＼23.34±8.15）、NK细胞（17.65±8.36＼20.42±8.11）统计显示P值＜0.05，存在显著差异。

表2 实验后T淋巴细胞及NK细胞统计情况

3.2.2 多维对比分析

多维研究角度是将多个研究因子横向对比研究的方法，主要是将实验组按项目分别统计实验数据，对5个项目进行对比的同时，与对照组数据再进行交叉对比，实验结果能较全面反映研究的目的与意义。

分析：根据表3统计显示，与对照组相比CD3＋和CD4＋在游泳、太极拳、健身舞三个项目方面存在显著差异；CD8＋在太极拳、健身舞两个项目方面差异显著；受CD4＋、CD8＋统计值影响，CD4＋／CD8＋却在步行、游泳、太极拳项目上存在统计学差异；NK细胞除步行组以外均与对照组有显著差异，步行组有差异，但显著性不大。

表3 不同运动形式对T淋巴细胞及NK细胞的影响情况

因实验组经过实验干预后，T淋巴细胞和NK细胞数与实验前形成数理差异，因此，实验后实验组受试者数据样本不满足独立性，只能通过重复测量方差进行分析。利用SPSS 22.0对5个实验分组进行事后多重比较，LSD方差齐性检验统计结果如下表：

依据表4统计所得数据，将各变量间存在统计学差异的组别提取出来，制作出简单的路径示意图（如图一），意在更直观的观察各变量组间的差异关系。如图所示，每一条线表示变量间的一次差异关系，其中步行组与健身舞组有4项测试指标存在显著差异，与游泳组和太极拳组分别有2项存在显著性差异；慢跑组与健身舞组有2项差异性显著，与游泳组和太极拳组分别有3项差异性显著；而步行组与慢跑组之间却无1项具有统计学意义，原因在于步行和慢跑项目运动负荷较小，HRmax%值均较接近（如表5），统计的数据即便有差异，但显著性不明显。

表4 各变量组事后多重比较LSD统计结果

表5 各变量组HRmax%统计

图一 各变量组间差异性示意图

游泳组与健身舞组、太极拳组只有CD8＋指标统计值小于0.05，差异性显著，其他4项指标均无统计学意义。原因也在于这3组运动负荷较接近（如表5），运动效果方面差异不大，有研究证实，太极拳项目在练习过程中Vo2max水平在55%左右，属中等强度运动；游泳项目对于普通人群而言，低强度有氧训练强度就足够引起机体的心血管系统发生适应性改变，以达到40%－50%Vo2max强度运动就能显著提高Vo2max水平。

参考美国运动医学会（ACSM）最大心率百分比运动强度分级：低强度为HRmax% ＜50，较低强度为50≤HRmax% ＜64，中等强度为64≤HRmax%＜77，较大强度为77≤HRmax%＜94，大强度为94＜HRmax%＜100，本研究的5个实验分组在HRmax%指标方面，步行组和慢跑组属于低强度项目，游泳组、健身舞组、太极拳组属于中等强度项目。由此分析得出：在运动负荷、Vo2max、HRmax%都接近的运动项目中，人体的运动效果、运动感受也较接近，影射本研究对象即当个体在参与运动效果接近的项目时，对机体免疫指标的影响也基本一致，无明显差异；当参与运动指标差异较大的项目时，机体的免疫指标也会有显著性差异。也就是说，老年人应选择适合的项目锻炼，既能保证运动效果，也能提高机体免疫功能，增强抵抗力。

4 总结

1.二维讨论：经过12周有规律的有氧训练后，实验组比对照组的T淋巴细胞及NK细胞占比明显提高，在CD3＋、CD8＋、NK细胞方面差异性尤其显著，且两组受试者之间的相关性、离散程度及显著性均存在明显差异。

2.多维讨论：步行组由于运动强度略小，在CD3＋和NK细胞指标上与其他4个实验组均存在显著差异，太极拳组CD3＋（65.46±9.29）、游泳组CD4＋（44.72±10.12）及健身舞组NK细胞（23.37±8.59）指标最高，尤其是健身舞组NK细胞指标明显优于其他4个实验组，并且差异性显著。

3.研究表明，老年人群体在参与运动效果接近的项目时，对机体免疫指标的影响也基本一致，无明显差异；当参与运动指标差异较大的项目时，机体的免疫指标也会有显著性差异，建议老年人应选择适合的项目锻炼，既保证运动效果，也能提高机体免疫功能，增强抵抗力。