長久以來,體育活動(dòng)被認(rèn)為預(yù)防和改善疾病的重要手段,尤其近期“劉畊宏女孩”的壯大,也反映了人們對(duì)運(yùn)動(dòng)的重視。世界衛(wèi)生組織(WHO)指出,身體活動(dòng)不足已成為影響全球死亡率的一大危險(xiǎn)因子,短時(shí)間不運(yùn)動(dòng)會(huì)讓人更容易困倦、長胖、抑郁或焦慮、工作效率降低;長期運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)量不足則會(huì)升高患心血管病、惡性腫瘤等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。
與之相反的是,適量運(yùn)動(dòng)是保持健康的前提,有助于預(yù)防心血管風(fēng)險(xiǎn)和代謝疾病(如2型糖尿病、胰島素抵抗和肥胖)、焦慮和抑郁等精神和認(rèn)知障礙,甚至某些癌癥[1]。隨著深入的研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)(包括激烈的競技體育活動(dòng))與腸道微生物群之間存在相關(guān)性,會(huì)對(duì)自身腸道菌群的定性和定量產(chǎn)生積極的影響。
01
腸道微生物在人體中“大”作用
空氣、土壤、水體等環(huán)境中都充滿著微生物,當(dāng)然還有一些微生物與人體共存,它們寄居在口腔、腸道和皮膚等全身[2,3],維持著身體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。作為宿主,身體容納了100萬億個(gè)細(xì)菌與真菌細(xì)胞,它們中的大多數(shù),都寓居在腸道內(nèi)。
研究發(fā)現(xiàn),腸道微生物多樣性會(huì)隨著年齡的增長而演變,同時(shí)也受到環(huán)境的影響。例如嬰兒中微生物群落的組成會(huì)因陰道分娩或剖宮產(chǎn)而異,對(duì)于自然分娩的嬰兒,乳酸桿菌和普雷沃氏菌在其體內(nèi)腸道占據(jù)主導(dǎo)地位;但在剖宮產(chǎn)嬰兒中,鏈球菌、丙酸桿菌和棒狀桿菌占主導(dǎo)地位[4,5]。
圖示:影響腸道菌群組成的主要因素
腸道在人體內(nèi)肩負(fù)著消化吸收和免疫防衛(wèi)的“重任”,其中微生物群有助于促進(jìn)某些營養(yǎng)素的生物利用度和食物代謝,并保護(hù)腸黏膜免受病原菌的侵襲。近年來研究發(fā)現(xiàn)體育鍛煉可以預(yù)防多種慢性疾病,而腸道菌群在其中發(fā)揮著重要作用[6]。Sports Medicine(2022)發(fā)布了“The Connection Between Physical Exercise and Gut Microbiota: Implications for Competitive Sports Athletes”的研究發(fā)現(xiàn)體育鍛煉與腸道微生物之間具有相互作用,進(jìn)一步來確認(rèn)運(yùn)動(dòng)影響腸道菌群組成和功能的潛在機(jī)制,并且進(jìn)一步分析不同強(qiáng)度的體育鍛煉與腸道微生物變化之間的關(guān)系。
02
運(yùn)動(dòng)或可增加腸道菌群的多樣性
研究發(fā)現(xiàn),與久坐不動(dòng)的生活方式的人相比,職業(yè)運(yùn)動(dòng)員中體內(nèi)的微生物特征和糞便成分存在顯著差異。在一項(xiàng)為期4個(gè)月的前瞻性觀察研究(包括33天的訓(xùn)練和隨后的90天隨訪)中,評(píng)估了耐力運(yùn)動(dòng)員和健康對(duì)照組之間腸道菌群的差異。考慮到他們各自的飲食方案,研究人員從14名馬拉松運(yùn)動(dòng)員和11名越野滑雪者身上收集糞便樣本,并與46名久坐不動(dòng)的健康受試者進(jìn)行了比較。
結(jié)果表明,與久坐對(duì)照組相比,耐力運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出更加多樣化的腸道微生物群,丁酸鹽(宿主適當(dāng)免疫功能的調(diào)節(jié)劑)、丙酸鹽和乙酸鹽的產(chǎn)生水平較高,其中在后3個(gè)月的隨訪中丁酸鹽水平也在持續(xù)增加。這也意味著定期的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和積極的生活方式以及適當(dāng)?shù)木唧w飲食建議,能幫助運(yùn)動(dòng)員維持功能性生理菌群,有助于增強(qiáng)他們應(yīng)對(duì)身心壓力的能力,提升耐力訓(xùn)練中的表現(xiàn)[7,8],反之,不規(guī)律、超負(fù)荷或長期訓(xùn)練會(huì)對(duì)腸道菌群產(chǎn)生負(fù)面影響,伴隨的菌群失調(diào)會(huì)引起運(yùn)動(dòng)員的免疫反應(yīng)和健康狀況受損。
研究人員也解釋道,定期的體育活動(dòng)會(huì)影響腸-腦軸,可以減少病原體與胃腸道粘液層之間的接觸時(shí)間,導(dǎo)致腸道通透性增加,對(duì)神經(jīng)活性代謝產(chǎn)物的吸收增多。因此低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可能有助于降低接受定期訓(xùn)練的個(gè)體患結(jié)腸癌、憩室病和IBD的風(fēng)險(xiǎn),即使在高脂肪飲食的情況下,體育鍛煉也與較低的炎癥發(fā)病率有關(guān),能更好地保護(hù)腸道的形態(tài)和完整性。
綜上所述,腸道微生物群與腸/腦軸、下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA軸)或肌肉/腸軸之間關(guān)系緊密,有助于解釋運(yùn)動(dòng)對(duì)多個(gè)器官功能產(chǎn)生積極的影響,會(huì)腸道菌群的發(fā)展大有裨益。但是由于體育鍛煉的性質(zhì)和強(qiáng)度,對(duì)于腸道細(xì)菌的組成和活動(dòng)影響也會(huì)有所不同,主要體現(xiàn)在多方面:調(diào)節(jié)腸道免疫功能(通過提高識(shí)別細(xì)菌DNA的Toll樣受體的敏感性并通過產(chǎn)生丁酸鹽),減少腸道炎癥(由各種肌因子介導(dǎo),如IL-6、TNF-α和IL-10)通過腸/腦軸降低唾液皮質(zhì)醇,改善炎癥性腸病或焦慮癥患者的心理生理狀況。
圖示:定期體育鍛煉和訓(xùn)練期間的主要生物分子相互作用
03
小結(jié)
越來越多的研究結(jié)果證實(shí)有規(guī)律的體育活動(dòng)和一般運(yùn)動(dòng)可能會(huì)影響腸道微生物組成的定性和定量變化,從而在免疫保護(hù)和代謝優(yōu)勢方面對(duì)宿主產(chǎn)生益處。運(yùn)動(dòng)通過刺激“有益”細(xì)菌的增殖來補(bǔ)充和加強(qiáng)腸道菌群的多樣性,進(jìn)而調(diào)節(jié)腸粘膜免疫和改善屏障功能,擬桿菌/芽孢桿菌門比例,有助于控制體重增加,對(duì)抗肥胖。
規(guī)律的體育活動(dòng)也會(huì)被視為維持微生物群生態(tài)平衡(或重新平衡任何失調(diào))的重要手段,通過規(guī)律的體育活動(dòng)對(duì)微生物群組成產(chǎn)生的特定作用,發(fā)揮微生物群改善代謝和炎癥性疾病等基礎(chǔ)作用。當(dāng)然不規(guī)律和疲憊的訓(xùn)練可能也會(huì)導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)并引發(fā)負(fù)反饋,這也可能影響腸道介導(dǎo)的其他器官和組織調(diào)節(jié),進(jìn)而研發(fā)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)受損。為了預(yù)防或恢復(fù)運(yùn)動(dòng)引發(fā)的腸道菌群失調(diào),除了其他飲食干預(yù)措施外,也需要專家學(xué)者們繼續(xù)研究,為人們開發(fā)更多新的益生菌益生元產(chǎn)品方案。
參考文獻(xiàn):
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