运动与胃肠功能PPT课件.ppt

运动与胃肠功能 运动作为一种应激源 必然会引起人体机能一系列的功能变化 运动员能够获得最高的运动能力就是机体生理功能和肌肉工作能力的直接结果 人体的胃肠道也是控制和调节运动员适应和再生能力系统的一部分 良好的胃肠功能不仅为人体提供必要的物质来源 而且可以通过胃肠免疫系统以及积极的免疫活性使运动员抵御有害病原体的侵害 1 但是在剧烈的运动过程中 机体所发生的一系列变化将会导致胃肠系统的功能及结构的变化 这些变化均会降低胃肠道对林液及营养物质的吸收 导致脱水和能量贮存不足 从而影响运动员运动能力 另外在运动竞赛中 一些对胃肠道的直接损伤也能引起诸如腹痛 胃肠出血等消化道的综合征 运动的类型 持续时间和一些神经辅助因子都能影陶胃肠系统的功能状态 近年来人们逐渐开始认识到了人体胃肠道更为重要的生理作用 有关运动训练和体育活动对胃肠道 胃肠功能 的影响便形成了一块方兴未艾的研究领域 2 第一节胃肠道功能概述 一 消化和吸收功能 在动物进化的不同阶段 消化过程的进行也不相同 单细胞动物通过吞噬作用从周围获取食物 然后靠细胞内酶的作用 把食物颗粒分解为简单的化合物 这种消化称为细胞内消化 3 所有脊椎动物和许多无脊椎动物的消化是在细胞外进行的 也就是在一个特殊的管道 消化道 内进行的 食物在消化道内经过理化加工过程 分解为简单的化合物 然后进人血液和淋巴中 细胞外消化可以消化大量食物 效率更高 在进化上更能适应环境和机体的需要 在人和高等动物 消化器官的发展达到了最精细的分化程度 消化器官由长约8 10米的消化道及与其相连的许多大 小消化腺组成 4 消化器官的主要生理功能是对食物进行消化和吸收 消化是食物在消化道内被分解为小分子的过程 吸收则是食物经过消化后 透过消化道的粘膜进入血液的过程 消化相吸收是两个相辅相成紧密联系的过程 消化和吸收为机体新陈代谢提供了必不可少的物质和能量来源 5 二 内分泌功能现有资料证明 在胃肠道的粘膜层内 不仅存在多种外分泌腺体 还含有20多种内分泌细胞 它们分散地分布在胃肠道的非内分泌细胞之间 由于胃肠道粘膜的面积巨大 胃肠内分泌细胞的总数是很多的 超过了体内所有内分泌腺中内分泌细胞的总和 因此 消化道已不仅仅是人体的消化器官 它也是人体内最大 最复杂的内分泌器官 这些细胞分泌的激素统称为胃肠激素 6 机体主要的胃肠激素有 胃泌素 胆囊收缩素 促胰液素 胰高血糖素 抑胃肽和血管活性肠肽等 一 胃肠激素的作用方式胃肠激素可通过3种方式发挥作用 1 作为循环激素而起作用由内分泌细胞释放后靶器官而发挥作用 2 作为旁分泌物在局部起作用胃肠激素释放后 通过细胞间液弥散至邻近的靶细胞 传递局部信息 7 3 作为外分泌物质进入胃肠腔内起作用由于从胃肠腔中已经检测出多种胃肠肽类物质 并且向胃肠腔内注入外源性的胃肠肽也可引起胃肠功能的改变 因此推测 胃肠肽类由内分泌细胞释放后 有可能沿着细胞之间的缝隙 弥散入胃肠腔内而起作用 此外 一些胃肠肽还是支配胃肠道的肽能神经的递质 它们由神经末梢释放 调节胃肠平滑肌和腺细胞的活动 8 二 胃肠激素的生理作用 1 调节消化腺的分泌和消化道的运动 这一作用的靶器官包括食管括约肌 胃腺 胰腺 肠腺 肝细胞 胃肠平滑肌及胆囊等 2 调节其他激素的释放 食物消化时 从胃肠道释放的抑胃肽有很强的刺激胰岛素分泌的作用 人在进餐时 一方面由于葡萄糖的吸收入血直接作用于胰岛B细胞 促进胰岛素分泌 另一方面还可通过抑肠肽及早地把消化食物的情报传递到胰岛 引起胰岛素较早的分泌 使血糖不至于升得过高 以避免一部分葡萄糖因超过肾糖阈而从尿中丢失 这对于有效地保持机体所获得的能源具有重要的生理意义 9 另外 其他一些胃肠激素对生长素 胰岛素和胰高血糖素等激素的释放都有广泛的影响 3 营养作用 一些胃肠激素具有刺激消化道组织的代谢和促进生长的作用 称为营养作用 例如 胃泌素能刺激胃泌酸部位粘膜和十二指肠粘膜的蛋白质 RNA和DNA的合成 小肠粘膜释放的胆囊收缩素也具有重要的营养作用 它能引起胰腺内的DNA RNA和蛋白质的合成增加 促进胰腺外分泌组织的生长 10 胃肠激素已被公认为是体内调节的重要组成部分 近年来的研究资料证实 一些产生于胃肠道的肽 不仅存在于胃肠道 也存在于中枢神经系统内 而原来认为只存在于中枢神经系统中的脑肽 也在消化道中发现 这些双重分布的肽被统称为 脑 肠肽 已知的脑 肠肽有神经降压素 生长抑素 P物质 胃泌素和胆囊收缩素等十多种 脑 肠肽的发现表明了神经和胃肠之间在功能上存在着密切的关系 同一种肽类分子既可作为内分泌激素起作用 又可作为神经递质起作用 它们在人体的生理活动调节中的意义正在被广泛而深入地研究 11 三 免疫功能胃肠道经常要接触一些抗原性物质 如微生物抗原 食饵性抗原等 由肠上皮细胞和粘液形成的机械屏障并不能百分之百有效地阻止这些抗原的穿透 持别是在肠粘膜因感染而受损伤的情况下 抗原便可穿过机械屏障 但是抗原并不能因此而长驱直人 因为胃肠道还具有重要的免疫功能 12 胃肠壁内存在大量的淋巴样组织 它们包括粘膜上皮细胞 上皮内淋巴细胞 固有层中的浆细胞 淋巴细胞和集合淋巴小结等 它们构成了肠道免疫的第一道防线 在抗原刺激下产生局部免疫反应 但是 在肠粘膜因感染而受损伤等情况下 抗原便可穿过第一道屏障而进入肠壁内毛细血管和淋巴管 因此 肠系膜淋巴结和肝脏便构成肠道免疫系统的第二道防线 13 实验证明 来自肠道的大分子抗原可经淋巴液至肠系膜淋巴结 而小分子抗原则主要经过门脉微血管至肝脏 肝脏中的单核巨噬细胞可处理这些物质 经过处理的抗原物质可刺激机体的免疫反应 因此 健康的肝脏既参与体内消化 代谢 排泄和解毒过程 又可以发挥其免疫调节作用 14 四 胃肠道的生物学屏障的功能 胃肠道系统中的生物学屏障是指栖息在人体胃肠道中的微生物构成的一个具有独特的结构持征和重要生理功能的生物学系统 人体胃肠道中的微生物是一个非常复杂 然而又相对稳定的生态群落 这个群落拥有约1014个细菌细胞 已经分离签定的种类超过400种 重量达1 1 5千克 占体重的I 50 1 60 与人体的肝脏重量相当 而它们产生的酶量却远远超过了肝脏所产生的量 15 在这些细菌中占主导地位的有大肠杆菌 梭状芽抱杆菌 链球菌 乳酸杆菌 拟杆菌和双歧杆茵等菌群 人体的免疫 营养 消化 生物领领 药物效能和抗衰老等过程都与胃肠道的这些微生物群落有关 在正常情况下 机体与肠道菌群之间保持着动态的微生态平衡 而且正常菌群之间也保持着恒定的比例关系 16 肠道常驻菌和宿主的微空间结构形成一个相互依赖又相互作用的微生态系统 这样 胃肠菌群与胃肠道粘脂结合 或粘附 或嵌合 形成有一定规律的肠道菌群 构成了胃肠道的生物学屏障 胃肠道在给机体提供营养物质的同时也在利用这些营养 它与机体复杂而有序的代谢反应密切相关 但由于它处于机体深层的解剖位置结构及复杂的血液循环制约了其研究的手段和方法 因此使得此领域的研究受到了限制 17 一 运动性胃肠综合征的特征 一 运动性胃肠综合征的类型运动性胃肠综合征根据引发部位的不同 可以分为上胃肠道综合征和下胃肠道综合征两种类型 上胃肠综合征主要表现为恶心 呕吐 反胃和烧心等 下胃肠综合征主要表现为腹泻 便意和便血等症状 运动性胃肠综合征普遍发生于运动训练过程中 尤其是力竭性耐力运动项目 而且运动过程中所表现出的症状形式也不尽相同 综合各方面的资料发现 18 1 运动中腹疼者占13 97 27 2 腹部痉挛样疼痛的占25 3 出现便意的占25 7 30 4 恶心的占6 10 2 5 腹泻的为26 5 6 呕吐的为1 6 分析其原因可能与运动形式态 运动持续时间 运动强度 年龄 性别和饮食情况等因素有关 19 二 运动性胃肠综合征与运动项目据文献报道 运动性胃肠综合征的发病率存在有明显的项目差异 Harry等人对450名长跑 自行车和三项全能运动员进行了有关运动员在运动训练和比赛中发生胃肠综合征的问卷调查 结果显示 自行车运动员中有67 的人在运动中出现了胃肠综合征 且多数表现为上胃肠道综合征 长跑运动员有76 的出现胃肠综合征 主要是下胃肠道综合征 三项全能运动员出现运动性胃肠综合征者少于长跑运动员 20 美国学者steve等人也报道 他们跟踪检测了319名运动员 涉及的运动项目有滑冰 滑雪 跑步和自行车等 其结果与Harry等人的研究基本一致 他们还发现 滑冰和滑雪运动员运动性胃肠综合征的发病率明显地低于其他项目 造成这种项目差异的原因估计是多方面的 但从生物力学的角度来看 可能与人体在不同类型的运动项目中产生了不同的加速度有关 运动性胃肠综合征发病率与运动强度和运动持续时间也有一定的关系 通常运动强度越大 运动持续时间越长则造成胃肠功能紊乱的几率就越大 胃肠综合征的发病率也越高 21 国内运动医学界关于运动性胃肠综合征发病机制的报道很少 国外文献大多数也仅限于推测和假说 归结近几年的研究成果 其发病机制主要有以下几种 一 胃肠道血流量的改变这是最为常见的理论之一 这种观点认为人体在剧烈运动中 首先由于血液的重新分配 机体绝大部分血液集中于皮肤和骨骼肌等部位 这使内脏器官血液供应相对减少 造成胃肠道局部供血不足 如有研究报道 人体在以70 VO2max强度的运动中 内脏血流量会减少60 70 22 而在极限强度的运动中 内脏血流量要减少80 左右 其次 由于在剧烈运动时支配内脏器官的交感神经节兴奋性加强 使内脏血管收缩而进一步加剧了内脏的缺血 进而使胃肠血流量可能减少到最低临界点 结果引起了胃肠运动 肠道吸收等功能紊乱 从而表现出一系列的胃肠症状 伴随着剧烈运动中内脏血流的减少和内脏器官的紧缩 还可能造成胃肠道粘膜的坏死和脱落 进而引起胃肠出血等病症 23 因此 有人推测消化系统局部缺血可能是引起运动性胃肠综合征 尤其是胃肠出血的可能机制 但是 由于目前缺少直接的病理学证据 故这一理论还不能被人们普遍接受 二 胃肠道流动力的改变食物从胃排入十二指肠的过程称为目的排空 一般食物人胃5分钟后即有部分食糜被排入十二指肠 但对于混合食物 胃完全排空通常需要4 6小时 24 运动训练对胃肠道流动力的影响表现在胃的排空时间上 在低强度的运动中 胃的排空时间没有改变或稍有加快 而在70 V02Max强度以上的运动时 胃的排空时间会放大大延迟 使得水分和食物大量存积在胃内 造成胃的灼挠 胃肠逆流和胃痛等不适症状 有关运动对胃排空的长期效应研究结果不太一致 部分研究认为 长期的运动训练可以使运动员基础目的排空时间比一班人群缩短 25 而另有一些实验则发现两者没有差异 即长期的运动训练对基础胃的排空时间没有明显影响 其实 胃的排空时间受着多种因素的影响 如消化功能 食物的性质 进食与运动训练间隔的时间和运动的强度和时间等 这些因素均可能导致研究结果的不一致 此外 还有报道发现 竞赛运动员员易发生的胃肠症状是腹部痉挛及腹泻 故推测竞赛运动可能促进结肠的蠕动和排便 目前尚缺乏相关的实验依据 26 三 胃肠道机械性震动运动性胃肠综合征在长跑运动中的发生率约是其他运动项目 如游泳 滑冰和滑雪等项目两倍 多数是下胃肠道症状 这可能与长跑运动员在运动过程中腹部胃肠区域比其他运动项目受到较大程度的机械性展动有关 在跑步运动中 机体受垂直方向上反作用力的影响 将会引起内脏器官内部结构以及生理功能发生较大的变化 而在游泳 滑冰和滑雪等运动项目中 机体更多的是在水平方向上平滑的移动 这样就避免了胃肠道受到机械损伤以及肠粘腹完整性的破坏 至于这种胃肠振动是通过什么机制影响胃肠功能状态的 目前还不十分清楚 27 四 神经 内分泌 免疫功能的变化内脏器官受着交感神经和副交感神经的双重支配 通常在剧烈运动过程中 由于交感神经兴奋性加强 副交感神经的兴奋性减弱 从而抑制了胃肠道消化腺的分泌功能 有人发现 许多与胃肠功能有关的胃肠激素 如血管活性多肽 胃泌素和胃动素等的含量在剧烈运动时或运动后会有所改变 从而降低了胃肠道对体液及营养物质的吸收 导致脱水和能量贮存不足 进而引发一些运动员胃肠综合征的发生 28 胃肠道粘膜区作为一种屏障可防止肠道对致免疫的营养物质的吸收以及外源物质侵入组织器官 然而 肠内吸收的一小部分致免疫的大分子物质是通过胞饮的方式进人的 并没动用细胞