運動與胃腸功能

1、運動與胃腸功能,運動作為一種應(yīng)激源，必然會引起人體機能一系列的功能變化。運動員能夠獲得最高的運動能力就是機體生理功能和肌肉工作能力的直接結(jié)果。人體的胃腸道也是控制和調(diào)節(jié)運動員適應(yīng)和再生能力系統(tǒng)的一部分。良好的胃腸功能不僅為人體提供必要的物質(zhì)來源，而且可以通過胃腸免疫系統(tǒng)以及積極的免疫活性使運動員抵御有害病原體的侵害。,但是在劇烈的運動過程中，機體所發(fā)生的一系列變化將會導(dǎo)致胃腸系統(tǒng)的功能及結(jié)構(gòu)的變化。這些變化均會降低胃腸道對林液及營養(yǎng)物質(zhì)

2、的吸收．導(dǎo)致脫水和能量貯存不足，從而影響運動員運動能力。另外在運動競賽中．一些對胃腸道的直接損傷也能引起諸如腹痛、胃腸出血等消化道的綜合征。運動的類型、持續(xù)時間和一些神經(jīng)輔助因子都能影陶胃腸系統(tǒng)的功能狀態(tài)。近年來人們逐漸開始認識到了人體胃腸道更為重要的生理作用。有關(guān)運動訓練和體育活動對胃腸道(胃腸功能)的影響便形成了一塊方興未艾的研究領(lǐng)域。,第一節(jié) 胃腸道功能概述,一、消化和吸收功能。在動物進化的不同階段，消化過程的進行也不相同

3、。單細胞動物通過吞噬作用從周圍獲取食物，然后靠細胞內(nèi)酶的作用，把食物顆粒分解為簡單的化合物，這種消化稱為細胞內(nèi)消化。,所有脊椎動物和許多無脊椎動物的消化是在細胞外進行的，也就是在一個特殊的管道(消化道)內(nèi)進行的。食物在消化道內(nèi)經(jīng)過理化加工過程，分解為簡單的化合物，然后進人血液和淋巴中，細胞外消化可以消化大量食物，效率更高，在進化上更能適應(yīng)環(huán)境和機體的需要。在人和高等動物，消化器官的發(fā)展達到了最精細的分化程度。消化器官由長約8—10米的

4、消化道及與其相連的許多大、小消化腺組成。,消化器官的主要生理功能是對食物進行消化和吸收，消化是食物在消化道內(nèi)被分解為小分子的過程；吸收則是食物經(jīng)過消化后，透過消化道的粘膜進入血液的過程。消化相吸收是兩個相輔相成緊密聯(lián)系的過程。消化和吸收為機體新陳代謝提供了必不可少的物質(zhì)和能量來源。,二、內(nèi)分泌功能現(xiàn)有資料證明，在胃腸道的粘膜層內(nèi)，不僅存在多種外分泌腺體，還含有20多種內(nèi)分泌細胞，它們分散地分布在胃腸道的非內(nèi)分泌細胞之間。由于胃腸

5、道粘膜的面積巨大，胃腸內(nèi)分泌細胞的總數(shù)是很多的，超過了體內(nèi)所有內(nèi)分泌腺中內(nèi)分泌細胞的總和。因此，消化道已不僅僅是人體的消化器官，它也是人體內(nèi)最大、最復(fù)雜的內(nèi)分泌器官。這些細胞分泌的激素統(tǒng)稱為胃腸激素。,機體主要的胃腸激素有；胃泌素、膽囊收縮素、促胰液素、胰高血糖素、抑胃肽和血管活性腸肽等。 (一)胃腸激素的作用方式 胃腸激素可通過3種方式發(fā)揮作用： (1)作為循環(huán)激素而起作用 由內(nèi)分泌細胞釋放后靶器官而發(fā)揮作用；

6、 (2)作為旁分泌物在局部起作用 胃腸激素釋放后，通過細胞間液彌散至鄰近的靶細胞，傳遞局部信息；,(3)作為外分泌物質(zhì)進入胃腸腔內(nèi)起作用 由于從胃腸腔中已經(jīng)檢測出多種胃腸肽類物質(zhì)，并且向胃腸腔內(nèi)注入外源性的胃腸肽也可引起胃腸功能的改變。因此推測，胃腸肽類由內(nèi)分泌細胞釋放后，有可能沿著細胞之間的縫隙，彌散入胃腸腔內(nèi)而起作用。 此外．一些胃腸肽還是支配胃腸道的肽能神經(jīng)的遞質(zhì)，它們由神經(jīng)末梢釋放，調(diào)節(jié)胃腸平滑肌和腺細胞的活

7、動。,(二)胃腸激素的生理作用 (1)調(diào)節(jié)消化腺的分泌和消化道的運動：這一作用的靶器官包括食管括約肌、胃腺、胰腺、腸腺、肝細胞、胃腸平滑肌及膽囊等。 (2)調(diào)節(jié)其他激素的釋放；食物消化時，從胃腸道釋放的抑胃肽有很強的刺激胰島素分泌的作用。人在進餐時，一方面由于葡萄糖的吸收入血直接作用于胰島B細胞，促進胰島素分泌；另一方面還可通過抑腸肽及早地把消化食物的情報傳遞到胰島，引起胰島素較早的分泌，使血糖不至于升得過高，以避免一部分葡萄糖因

8、超過腎糖閾而從尿中丟失，這對于有效地保持機體所獲得的能源具有重要的生理意義。,另外，其他一些胃腸激素對生長素、胰島素和胰高血糖素等激素的釋放都有廣泛的影響。(3)營養(yǎng)作用：一些胃腸激素具有刺激消化道組織的代謝和促進生長的作用，稱為營養(yǎng)作用。例如，胃泌素能刺激胃泌酸部位粘膜和十二指腸粘膜的蛋白質(zhì)、RNA和DNA的合成；小腸粘膜釋放的膽囊收縮素也具有重要的營養(yǎng)作用，它能引起胰腺內(nèi)的DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成增加，促進胰腺外分泌組織的生長

9、。,胃腸激素已被公認為是體內(nèi)調(diào)節(jié)的重要組成部分。近年來的研究資料證實，一些產(chǎn)生于胃腸道的肽，不僅存在于胃腸道，也存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，而原來認為只存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的腦肽，也在消化道中發(fā)現(xiàn)。這些雙重分布的肽被統(tǒng)稱為“腦—腸肽”，已知的腦—腸肽有神經(jīng)降壓素、生長抑素、P物質(zhì)、胃泌素和膽囊收縮素等十多種。腦—腸肽的發(fā)現(xiàn)表明了神經(jīng)和胃腸之間在功能上存在著密切的關(guān)系。同一種肽類分子既可作為內(nèi)分泌激素起作用，又可作為神經(jīng)遞質(zhì)起作用，它們在人體

10、的生理活動調(diào)節(jié)中的意義正在被廣泛而深入地研究。,三、免疫功能胃腸道經(jīng)常要接觸一些抗原性物質(zhì)，如微生物抗原、食餌性抗原等。由腸上皮細胞和粘液形成的機械屏障并不能百分之百有效地阻止這些抗原的穿透，持別是在腸粘膜因感染而受損傷的情況下，抗原便可穿過機械屏障。但是抗原并不能因此而長驅(qū)直人，因為胃腸道還具有重要的免疫功能。,胃腸壁內(nèi)存在大量的淋巴樣組織，它們包括粘膜上皮細胞、上皮內(nèi)淋巴細胞、固有層中的漿細胞、淋巴細胞和集合淋巴小結(jié)等。它們構(gòu)成了

11、腸道免疫的第一道防線，在抗原刺激下產(chǎn)生局部免疫反應(yīng)。但是，在腸粘膜因感染而受損傷等情況下，抗原便可穿過第一道屏障而進入腸壁內(nèi)毛細血管和淋巴管，因此，腸系膜淋巴結(jié)和肝臟便構(gòu)成腸道免疫系統(tǒng)的第二道防線。,實驗證明，來自腸道的大分子抗原可經(jīng)淋巴液至腸系膜淋巴結(jié)，而小分子抗原則主要經(jīng)過門脈微血管至肝臟。肝臟中的單核巨噬細胞可處理這些物質(zhì)，經(jīng)過處理的抗原物質(zhì)可刺激機體的免疫反應(yīng)。因此，健康的肝臟既參與體內(nèi)消化、代謝、排泄和解毒過程，又可以發(fā)揮其免

12、疫調(diào)節(jié)作用。,四、胃腸道的生物學屏障的功能。胃腸道系統(tǒng)中的生物學屏障是指棲息在人體胃腸道中的微生物構(gòu)成的一個具有獨特的結(jié)構(gòu)持征和重要生理功能的生物學系統(tǒng)。人體胃腸道中的微生物是一個非常復(fù)雜，然而又相對穩(wěn)定的生態(tài)群落。這個群落擁有約1014個細菌細胞，已經(jīng)分離簽定的種類超過400種，重量達1—1．5千克，占體重的I／50-1／60，與人體的肝臟重量相當，而它們產(chǎn)生的酶量卻遠遠超過了肝臟所產(chǎn)生的量。,在這些細菌中占主導(dǎo)地位的有大腸桿菌、梭

13、狀芽抱桿菌、鏈球菌、乳酸桿菌、擬桿菌和雙歧桿茵等菌群，人體的免疫、營養(yǎng)、消化、生物領(lǐng)領(lǐng)、藥物效能和抗衰老等過程都與胃腸道的這些微生物群落有關(guān)。在正常情況下，機體與腸道菌群之間保持著動態(tài)的微生態(tài)平衡，而且正常菌群之間也保持著恒定的比例關(guān)系。,腸道常駐菌和宿主的微空間結(jié)構(gòu)形成一個相互依賴又相互作用的微生態(tài)系統(tǒng)。這樣，胃腸菌群與胃腸道粘脂結(jié)合，或粘附，或嵌合，形成有一定規(guī)律的腸道菌群，構(gòu)成了胃腸道的生物學屏障。胃腸道在給機體提供營養(yǎng)物質(zhì)的

14、同時也在利用這些營養(yǎng)。它與機體復(fù)雜而有序的代謝反應(yīng)密切相關(guān)。但由于它處于機體深層的解剖位置結(jié)構(gòu)及復(fù)雜的血液循環(huán)制約了其研究的手段和方法，因此使得此領(lǐng)域的研究受到了限制。,一、運動性胃腸綜合征的特征 （一）運動性胃腸綜合征的類型 運動性胃腸綜合征根據(jù)引發(fā)部位的不同．可以分為上胃腸道綜合征和下胃腸道綜合征兩種類型。上胃腸綜合征主要表現(xiàn)為惡心、嘔吐、反胃和燒心等；下胃腸綜合征主要表現(xiàn)為腹瀉、便意和便血等癥狀。運動性胃腸綜

15、合征普遍發(fā)生于運動訓練過程中，尤其是力竭性耐力運動項目，而且運動過程中所表現(xiàn)出的癥狀形式也不盡相同。綜合各方面的資料發(fā)現(xiàn)：,(1)運動中腹疼者占13.97％—27％；(2)腹部痙攣樣疼痛的占25％；(3)出現(xiàn)便意的占25.7％—30％ (4)惡心的占6％—10.2％： (5)腹瀉的為26.5％； (6)嘔吐的為1.6％。 分析其原因可能與運動形式態(tài)、運動持續(xù)時間、運動強度、年齡、性別和飲食情況等因素有關(guān)。,(二)運動

16、性胃腸綜合征與運動項目 據(jù)文獻報道，運動性胃腸綜合征的發(fā)病率存在有明顯的項目差異。Harry等人對450名長跑、自行車和三項全能運動員進行了有關(guān)運動員在運動訓練和比賽中發(fā)生胃腸綜合征的問卷調(diào)查，結(jié)果顯示：自行車運動員中有67％的人在運動中出現(xiàn)了胃腸綜合征，且多數(shù)表現(xiàn)為上胃腸道綜合征；長跑運動員有76％的出現(xiàn)胃腸綜合征．主要是下胃腸道綜合征；三項全能運動員出現(xiàn)運動性胃腸綜合征者少于長跑運動員。,美國學者steve等人也報道

17、，他們跟蹤檢測了319名運動員，涉及的運動項目有滑冰、滑雪、跑步和自行車等。其結(jié)果與Harry等人的研究基本一致。他們還發(fā)現(xiàn)，滑冰和滑雪運動員運動性胃腸綜合征的發(fā)病率明顯地低于其他項目。造成這種項目差異的原因估計是多方面的，但從生物力學的角度來看，可能與人體在不同類型的運動項目中產(chǎn)生了不同的加速度有關(guān)。 運動性胃腸綜合征發(fā)病率與運動強度和運動持續(xù)時間也有一定的關(guān)系。通常運動強度越大，運動持續(xù)時間越長則造成胃腸功能紊亂的幾率就

18、越大，胃腸綜合征的發(fā)病率也越高。,國內(nèi)運動醫(yī)學界關(guān)于運動性胃腸綜合征發(fā)病機制的報道很少，國外文獻大多數(shù)也僅限于推測和假說。歸結(jié)近幾年的研究成果，其發(fā)病機制主要有以下幾種：（一)胃腸道血流量的改變 這是最為常見的理論之一。這種觀點認為人體在劇烈運動中，首先由于血液的重新分配，機體絕大部分血液集中于皮膚和骨骼肌等部位，這使內(nèi)臟器官血液供應(yīng)相對減少，造成胃腸道局部供血不足，如有研究報道，人體在以70％VO2max強度的運動中，內(nèi)臟

19、血流量會減少60％—70％；,而在極限強度的運動中，內(nèi)臟血流量要減少80％左右。其次，由于在劇烈運動時支配內(nèi)臟器官的交感神經(jīng)節(jié)興奮性加強，使內(nèi)臟血管收縮而進一步加劇了內(nèi)臟的缺血，進而使胃腸血流量可能減少到最低臨界點，結(jié)果引起了胃腸運動、腸道吸收等功能紊亂，從而表現(xiàn)出一系列的胃腸癥狀。伴隨著劇烈運動中內(nèi)臟血流的減少和內(nèi)臟器官的緊縮，還可能造成胃腸道粘膜的壞死和脫落，進而引起胃腸出血等病癥。,因此，有人推測消化系統(tǒng)局部缺血可能是引起運動性

20、胃腸綜合征，尤其是胃腸出血的可能機制。但是，由于目前缺少直接的病理學證據(jù)，故這一理論還不能被人們普遍接受。 (二)胃腸道流動力的改變 食物從胃排入十二指腸的過程稱為目的排空。一般食物人胃5分鐘后即有部分食糜被排入十二指腸，但對于混合食物，胃完全排空通常需要4-6小時。,運動訓練對胃腸道流動力的影響表現(xiàn)在胃的排空時間上。在低強度的運動中，胃的排空時間沒有改變或稍有加快，而在70％V02Max強度以上的運動時，胃的排空時

21、間會放大大延遲，使得水分和食物大量存積在胃內(nèi)，造成胃的灼撓、胃腸逆流和胃痛等不適癥狀。有關(guān)運動對胃排空的長期效應(yīng)研究結(jié)果不太一致。部分研究認為，長期的運動訓練可以使運動員基礎(chǔ)目的排空時間比一班人群縮短，,而另有一些實驗則發(fā)現(xiàn)兩者沒有差異，即長期的運動訓練對基礎(chǔ)胃的排空時間沒有明顯影響。其實，胃的排空時間受著多種因素的影響，如消化功能、食物的性質(zhì)、進食與運動訓練間隔的時間和運動的強度和時間等，這些因素均可能導(dǎo)致研究結(jié)果的不一致。此

22、外，還有報道發(fā)現(xiàn)，競賽運動員員易發(fā)生的胃腸癥狀是腹部痙攣及腹瀉，故推測競賽運動可能促進結(jié)腸的蠕動和排便，目前尚缺乏相關(guān)的實驗依據(jù)。,(三）胃腸道機械性震動 運動性胃腸綜合征在長跑運動中的發(fā)生率約是其他運動項目，如游泳、滑冰和滑雪等項目兩倍；多數(shù)是下胃腸道癥狀。這可能與長跑運動員在運動過程中腹部胃腸區(qū)域比其他運動項目受到較大程度的機械性展動有關(guān)。在跑步運動中，機體受垂直方向上反作用力的影響，將會引起內(nèi)臟器官內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及生理功能發(fā)生較

23、大的變化；而在游泳、滑冰和滑雪等運動項目中，機體更多的是在水平方向上平滑的移動，這樣就避免了胃腸道受到機械損傷以及腸粘腹完整性的破壞。至于這種胃腸振動是通過什么機制影響胃腸功能狀態(tài)的，目前還不十分清楚。,（四)神經(jīng)—內(nèi)分泌—免疫功能的變化 內(nèi)臟器官受著交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的雙重支配，通常在劇烈運動過程中，由于交感神經(jīng)興奮性加強，副交感神經(jīng)的興奮性減弱，從而抑制了胃腸道消化腺的分泌功能。有人發(fā)現(xiàn)，許多與胃腸功能有關(guān)的胃腸激素，如血管活

24、性多肽、胃泌素和胃動素等的含量在劇烈運動時或運動后會有所改變，從而降低了胃腸道對體液及營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，導(dǎo)致脫水和能量貯存不足，進而引發(fā)一些運動員胃腸綜合征的發(fā)生。,胃腸道粘膜區(qū)作為一種屏障可防止腸道對致免疫的營養(yǎng)物質(zhì)的吸收以及外源物質(zhì)侵入組織器官。然而，腸內(nèi)吸收的一小部分致免疫的大分子物質(zhì)是通過胞飲的方式進人的，并沒動用細胞運輸系統(tǒng)。盡管這些致免疫物質(zhì)的總量很少，但它們的免疫學信息已被集合淋巴結(jié)一些特殊結(jié)構(gòu)所記錄并與微小細胞相聯(lián)系。人體