体育活动一直被认为是预防和改善疾病的重要手段,尤其是最近“刘耕红女孩”的成长,也体现了人们对体育运动的重视。世界卫生组织(WHO)指出,身体活动不足已成为全球死亡的主要危险因素。短期不活动会使人更容易犯困、体重增加、抑郁或焦虑,降低工作效率;长期运动不足会增加患心血管病、恶性肿瘤等疾病的风险。
相比之下,适度运动是身体健康的先决条件,有助于预防心血管风险和代谢疾病(如2 型糖尿病、胰岛素抵抗和肥胖)、精神和认知障碍(如焦虑和抑郁),甚至某些癌症[1] 。随着深入研究发现,运动(包括激烈的竞技体育活动)与肠道菌群之间存在相关性,会对自身肠道菌群的质和量方面产生积极影响。
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肠道微生物在人体中发挥“大”作用
空气、土壤、水等环境中都充满了微生物,当然也有一些微生物与人体共存。它们生活在口腔、肠道、皮肤等全身[2,3],维持机体的正常运转。作为宿主,人体拥有100 万亿个细菌和真菌细胞,其中大部分生活在肠道中。
研究发现,肠道微生物多样性随着年龄的增长而进化,并且还受到环境的影响。例如,婴儿微生物群落的组成根据婴儿是阴道分娩还是剖腹产而变化。对于自然出生的婴儿来说,乳酸杆菌和普雷沃氏菌在肠道中占主导地位。球菌、丙酸杆菌和棒状杆菌占主导地位[4,5]。
图解:影响肠道菌群组成的主要因素
肠道担负着人体内消化吸收和免疫防御的“重任”。微生物群有助于促进某些营养素的生物利用度和食物代谢,并保护肠粘膜免受致病菌的侵害。近年来研究发现,体育锻炼可以预防多种慢性疾病,其中肠道菌群发挥着重要作用[6]。 《运动医学》(2022)发布的研究《体育锻炼与肠道微生物群:对竞技体育运动员的影响》的研究发现,体育锻炼与肠道微生物之间存在相互作用,进一步证实运动影响肠道菌群的组成和功能。潜在机制,并进一步分析不同强度的体育锻炼与肠道微生物变化的关系。
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运动可以增加肠道菌群的多样性
研究发现,与久坐生活方式的运动员相比,职业运动员的微生物特征和粪便成分存在显着差异。在一项为期4 个月的前瞻性观察研究中评估了耐力运动员和健康对照者肠道微生物群的差异,其中包括33 天的训练和随后的90 天的随访。研究人员收集了14 名马拉松运动员和11 名越野滑雪运动员的粪便样本,并将他们与46 名健康、久坐的受试者进行比较,并考虑了他们各自的饮食习惯。
结果显示,与久坐的对照者相比,耐力运动员表现出更多样化的肠道微生物群,丁酸盐(正常宿主免疫功能的调节剂)、丙酸盐和乙酸盐的产生水平更高,丁酸盐水平在过去3 个月内持续增加的后续行动。这也意味着定期的运动训练和积极的生活方式,以及适当的具体饮食建议,可以帮助运动员维持功能性生理菌群,有助于增强应对身心压力的能力,提高耐力训练的表现[7, 8] ],相反,不规律、超负荷或长期训练会对肠道菌群产生负面影响,随之而来的菌群失调会导致运动员免疫反应下降,健康受损。
研究人员还解释说,定期的体力活动会影响肠-脑轴,可以减少病原体与胃肠道粘液层之间的接触时间,从而导致肠道通透性增加和神经活性代谢物的吸收增加。因此,低强度运动可能有助于降低接受定期训练的人患结肠癌、憩室病和炎症性肠病的风险。即使存在高脂肪饮食,体育锻炼也可以降低炎症发生率和改善健康状况。保护肠道的形态和完整性。
综上所述,肠道菌群与肠道/大脑轴、下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA 轴)或肌肉/肠道轴之间的密切关系有助于解释运动对多个器官功能的积极影响。对肠道菌群的发育大有裨益。但由于体育锻炼的性质和强度的不同,对肠道细菌的组成和活性的影响也会有所不同,主要体现在很多方面:调节肠道免疫功能(通过增加识别细菌的Toll样受体的敏感性)。 DNA 和丁酸的产生),减少肠道炎症(由各种肌因子介导,如IL-6、TNF- 和IL-10),通过肠/脑轴减少唾液皮质醇,改善炎症性肠病或焦虑症患者的心理和生理状况。
插图:定期体育活动和训练期间的关键生物分子相互作用
03
概括
越来越多的研究结果证实,定期的体力活动和一般锻炼可能会影响肠道微生物组成的质和量变化,从而在免疫保护和代谢优势方面使宿主受益。运动通过刺激“好”菌的增殖来补充和增强肠道菌群的多样性,从而调节肠粘膜免疫,改善屏障功能。拟杆菌门/芽孢杆菌门比例有助于控制体重增加和对抗肥胖。
定期的体育活动也被视为维持微生物组生态平衡(或重新平衡任何不平衡)的重要手段。通过规律的身体活动对微生物群组成的特定影响,微生物群可以改善代谢和炎症性疾病等的基本功能。当然,不规律、劳累的训练也可能导致肠道菌群失衡,产生负反馈,进而影响肠道介导的其他器官和组织的调节,从而导致运动表现受损。为了预防或恢复运动引起的肠道菌群失衡,除了其他饮食干预措施外,专家学者还需要继续研究开发更多新的益生菌和益生元产品解决方案供人们使用。
参考:
[1]世界卫生组织(2020) 世界卫生组织关于体力活动和久坐行为的指南。世界卫生组织。许可证: CC BY-NC-SA 3.0 IGO 于2021 年5 月1 日访问。
[2]Sender R、Fuchs S、Milo R。对体内人类和细菌细胞数量的修订估计。 PLOS 生物学。 2016. 文章PubMedPubMed CentralGoogle Scholar
[3]弗兰克DN,佩斯NR。胃肠微生物学进入宏基因组时代。当前胃肠病观点。 2008;24(1):410。
[4]Ege MJ、Bieli C、Frei R、van Strien RT、Riedler J、Ublagger E、Schram-Bijkerk D、Brunekreef B、van Hage M、Scheynius A、Pershagen G、Benz MR、Lauener R、von Mutius E、 Braun-Fahrlnder C,帕西法尔研究团队。产前农场暴露与受体的表达有关