Ónæmisbæling eftir þjálfun. Getur næring hjálpað?
Lífsstíll og atferlisþættir íþróttamanna sem oft á tíðum æfa mikið og af miklum móði geta haft umtalsverð áhrif m.a. á heilsu, árangur í íþróttum og á starfsemi ónæmiskerfisins.
Þættir sem talið er að hafi einnig áhrif sér í lagi á ónæmisstarfsemi eru t.a.m. svefnvenjur, endurheimt eftir þjálfun, sálrænir þættir, útsetning fyrir sjúkdómsvaldandi örverum, þjálfun, andleg streita og næring. Undanfarna áratugi hefur áhuginn á að rannsaka tengslin milli næringarfræðilegra þátta, þjálfunar og ónæmiskerfisins farið hratt vaxandi.1, 2
Tengsli hafa fundist á milli bældrar ónæmisstarfsemi eftir þjálfun og látlausra æfinga (continuous), langra æfinga (> 1,5 klst.) og þungrar þjálfunar af mikilli ákefð (55-75% af VO2max) ásamt ófullnægjandi næringarinntöku. Rannsóknarniðurstöður benda til þess að þetta hafi veruleg áhrif á starfsemi og fjölda ónæmisfrumna (auk hormóna) á ýmsum stöðum í líkamanum sem hefur svo kölluð "open window" ónæmisbælandi áhrif í för með sér sem varið getur í allt að 3-72 klukkustundir. Þetta getur síðan mögulega aukið líkur á veikindum og/eða sýkingum og þá sér í lagi sýkingum í efri öndunarfærum (URTI). Næringarskortur getur einnig haft hamlandi áhrif á ónæmisstarfsemina og benda margar rannsóknir til þess að tíðni og alvarleiki sýkinga aukist af völdum skorts á vissum næringarefnum, en hins vegar er hið gagnstæða einnig þekkt, of mikil neysla á einstaka vítamínum getur haft bælandi áhrif á ónæmiskerfið og þar með einnig aukið líkur á veikindum/sýkingum.2, 3, 4, 5
Hér á eftir verður stikklað á stóru um það helsta sem niðurstöður rannsókna hafa leitt í ljós um þau næringar- og orkuefni sem koma helst við sögu í ónæmisbælingu eftir þjálfun.
Leitin
Leitað var að vísindagreinum/frumheimildum um efnið í gegnum Pubmed, Web of knowledge og Proquest. Ef ekki fékkst aðgangur að greinunum í gegnum þessa vefmiðla var farin sú leið að googla heitið á greininni og finna þannig aðgengi að PDF skjali.
Niðurstöður
Prótein og orka
Almennt er nú viðurkennt að ófullnægjandi próteinneysla (<20%) og óhófleg próteinneysla (>60%) hefur hamlandi áhrif á starfsemi ónæmiskerfisins. Próteinskortur (protein-energy malnutrition; PEM) eða ójafnvægi getur sérstaklega haft skaðleg áhrif á T-frumurnar sem leitt getur af sér aukna tíðni á sýkingum/veikindum. Þetta kemur ekki á óvart þar sem að ónæmisvarnirnar eru háðar hraðri frumuendurnýjun ónæmisfrumnanna auk hraðrar framleiðslu á próteinum eins og immunoglóbínum, ónæmisboðefnum (cytokines) og "acute phase próteinum". Rannsóknir hafa leitt í ljós að próteinskortur (PEM) hefur áhrif á flesta þætti ónæmissvörunar (t.d. hömluð átfrumuvirkni og minnkuð framleiðsla á cytokine) en fer þó eftir hversu alvarlegur prótein skorturinn er í tengslum við orkuinntökuna. Ólíklegt er að íþróttamenn lendi í svo alvarlegum próteinskorti en hömluð ónæmisstarfsemi getur samt sem áður gert vart við sig jafnvel þegar um er að ræða vægan skort. Oft getur skortur á próteinum og orku einnig haft í för með sér vítamína og steinefna skort og megrunarkúrar þar sem orkuinntaka er skert með tilfallandi þyngdartapi getur haft áhrif á sýklaátsvirkni stórátfrumna (macrophage phagocytic). En á móti getur of mikil próteinneysla valdið 25% minnkun á glútamínmagni í blóði vegna aukinnar nýrnarstarfsemi/upptöku.4, 6
Fita
Áhrif fituinntöku á eflingu eða bælingu á ónæmisstafsemi hefur tiltölulega lítið verið rannsakað enn sem komið er. Vitað er að tvenns konar fjölómettaðir fitusýru hópar (PUFA) eru líkamanum lífsnauðsynlegir; omega-6 fitusýrur fengnar úr linoleic sýru og omega-3 fitusýrur fengnar úr linolenic sýru. Líkaminn getur ekki framleitt þessar fitusýrur og verður því að fá þér úr fæðunni. Mataræði ríkt af PUFA hefur reynst vel fyrir þá einstaklinga sem þjást af "over-active" ónæmiskerfi (t.d. gigtarsjúkdómar) en rannsóknum ber ekki saman um áhrif þeirra á ofnæmisstarfsemi fyrir, eftir og á meðan æfingu stendur. Sumar rannsóknir virðast benda til þess að óæskileg bólguviðbrögð aukist á meðan að aðrar rannsóknir sýna hið gagnstæða (aukningu á anti-inflammatory cytokine IL-2 eftir þjálfun). Einnig skiptir hlutfallið milli omega 3 og omega 6 máli en niðurstöður rannsókna benda til þess að of hátt hlutfall af omega 6 auki framleiðslu á PGE2 prostaglandínum sem hefur í för með sér bælandi áhrif á ónæmisstarfsemi og aukin neikvæð bólguviðbrögð. Enn fremur virðist verulega fituríkt mataræði á kostnað kolvetna og próteina geta mögulega haft bælandi áhrif á suma starfsemi ónæmiskerfisins, en þá er enn ekki vitað hvort að orsökin sé of mikil fita eða of lítið prótein og/eða kolvetni.1, 4, 6
Kolvetni
Getgátur hafa verið á reiki um það að aukin hætta sé á bælingu ónæmiskerfisins eftir þjálfun ef íþróttamenn eru á kolvetnasnauðu fæði. Vitað er að glúkósi (ásamt glútamíni) er mikilvægt eldsneyti fyrir ónæmisfrumurnar, sér í lagi eitilfrumur (lymphocytes), daufkyrninga (neutrophils) og stórátfrumur (macrophages). Efnaskiptahraði ónæmisfrumnanna er mikill og framboð á kolvetnum getur fræðilega haft áhrif á ónæmissvörun við þjálfun og getuna til að viðhalda færni ónæmiskerfissins til að starfa eðlilega. Rannsóknir hafa leitt í ljós að aukin svörun verður á stresshormónum (cortisol og adrenalin) og sumum ónæmisboðefnum (plasma cytokines) hjá þeim íþróttamönnum sem stunda þjálfun á kolvetnasnauðu fæði (undir 10% af orkuinntöku) nokkra daga í röð miðað við þá sem borða eðlilegt magn eða mikið magn af kolvetnum. Engar sannanir eru til um áhrif kolvetna á fjölda eitilfrumna (lymphocyte), ónæmisboðefna (cytokines) eða A-ónæmisglóbúlíns (IgA) í munnvatni eftir þjálfun og ekki hefur enn tekist að færa sönnur á því að kolvetnaneysla dragi úr líkum á URTI.5, 7
Vítamín og steinefni
Þjálfun getur orðið þess valdandi að ójafnvægi skapast á milli frjálsra radíkala, framleiðslu á virkum súrefnissamböndum (reactive oxygen species; ROS) og starfsemi andoxunar varnarkerfisins. Því hefur verið talið að andoxunarefni gætu verið gagnleg en það er hins vegar afar umdeilt. Á meðan á æfingu stendur aukast oxunar efnaskipti sem leiða af sér aukna myndun frjálsra radíkala sem gæti hamlað bakteríudrepandi virkni og hreyfanleika daufkyrninga og dregið úr drápsfrumuvirkni og útbreiðslu T og B eitilfrumna. Andoxunar varnarkerfið virðist þó að einhverju leyti geta aðlagast auknu álagi vegna aukinnar myndunar frálsra radíkala með reglulegri viðvarandi úthaldsþjálfun. En hins vegar er óvíst að þessi aðlögun sé nógu öflug til að sporna við oxunarskemmdum hjá íþróttamönnum sem eru undir umtalsverðu æfingaálagi. Sumir telja að þeir einstaklingar ættu að íhuga að auka inntöku á andoxunarefnum eins og C- og E-vítamíni og betacarotíni í þeirri von að það dragi úr oxunarskaða frjálsu radíkalanna, en þó er þörf á frekari rannsóknum til að geta ákvarðað hæfilega neyslu/skammtastærðir og staðfest hvað virkar og hvað ekki.3, 4, 5, 7
Eins og staðan er nú á dögum hafa niðurstöður rannsókna sýnt framá að nokkur lykil vítamín og steinefni eru nauðsynleg til að viðhalda eðlilegri ónæmisstarfsemi. Skortur á A-, E- og C-vítamínum auk B6, B12, fólín sýru, zinki, járni, magnesíum, mangan, seleníum og kopar getur haft hamlandi áhrif á ónæmisstarfsemina og dregið úr getu líkamans til að verjast sýkla, bakteríu og veiruárásum. Sýnt hefur verið framá í dýrarannsóknum að aukin oxun á E-vítamíni meðan á æfingu stendur geti orðið til þess að andoxunarvarnir líkamans minnki. Alvarlegur E-vítamín skortur getur leitt af sér minnkaða framleiðslu á mótefnum (antibody) og hamlað T-eitilfrumu viðbrögðum (cell-mediated immune response). Hæfni ónæmis-kerfisins að bregðast við áreiti er einnig háð A-vítamíni, en rannsóknir á mönnum og dýrum hafa sýnt að skortur á A-vítamíni geti leitt af sér minni seytingu á IgA, rýrnun á hóstakirtli, fækkun á eitilfrumum og aukningu á bindingu baktería við þekjufrumur í öndunarvegi. Þar af leiðandi er aukin tíðni á sýkingum hjá einstaklingum sem skortir A-vítamín, en samt sem áður hafði A-vítamínneysla engin áhrif á tíðni URTI hjá ultramaraþon hlaupurum. Rannsóknir benda til þess að Beta-Carotine (pro-vitamín A) getur bæði eflt ónæmisstarfsemi (eykur fjölda T-hjálparfrumna) og virkað sem andoxunarefni. C-vítamín finnst í miklu magni m.a. í hvítum blóðkornum og svo virðist sem að það taki þátt í ýmsum sýklavarnar funksjónum í líkamanum. Niðurstöður rannsókna benda til þess að margfaldur ráðlagður dagsskammtur af C-vítamíni geti dregið úr tíðni á URTI en þó hefur enn ekki tekist að sýna framá að það komi í veg fyrir ónæmisbælingu eftir þjálfun. Snefilefnið Selenium er einnig sagt skipta máli í andoxunar varnarmekkanismanum þar sem að það spilar stórt hlutverk sem hjálparensím í bælingu hvarfgjarnra súrefnissameinda. Járnskortur hefur verið tengdur við aukna dánartíðni af völdum smitsjúkdóma. Zink gegnir margvíslegum mikilvægum hlutverkum í líkamanum sem hjálparensím og tekur m.a. þátt í hóstakirtlastarfsemi, T-eitilfrumu þroskun og fl. En hvoru tveggja skortur og ofneysla á þessum snefilefnum getur haft ónæmisbælandi áhrif og þar með aukið líkur á sýkingum og veikindum.4, 6, 7
Hæfileg aukning á sumum vítamínum (aðallega A og E) umfram ráðlagða dagsskammta getur mögulega haft eflandi áhrif á ónæmisstarfsemina hjá eldra fólki og mjög ungum einstaklingum, en er sennilega ekki að skila miklum árangri fyrir ungt og miðaldra fólk. Á hinn bóginn geta ofurskammtar af einstaka vítamínum haft hamlandi áhrif á ónæmisstarfsemina í för með sér og jafnvel valdið skaða og eituráhrifum í stað þess að gera líkamanum gott eins og margir vilja kannski halda. Því er ekki mælt með því að fólk á hvaða aldri sem er taki of mikið af vítamínum.4, 7
Glútamín
Glútamín er algengasta amínósýran í líkamanum, magn hennar minnkar við stress og þjálfun sem talið er stafa af umframþörf frumna, en glútamín er mikið notað sem eldsneyti af m.a. eitilfrumum og stórátfrumum. Menn hafa þess vegna haldið því fram að glútamínneysla eftir æfingu geti hjálpað ónæmiskerfinu að verjast sýkingum. Hins vegar er enn ekki vitað hvort að þessi lækkun á glútamíni í blóði í kjölfar þjálfunar sé tengd hamlaðri ónæmisstarfsemi, engar beinar sannanir eru til fyrir því að einhver tengsli séu á þarna á milli en faraldursfræðileg gögn hafa fundið tengsli milli lítils magns af glútamíni í blóði og aukinnar tíðni á URTI meðal nokkurra hópa af vel þjálfuðum íþróttamönnum. Þetta hefur því orðið talsvert vinsælt rannsóknarefni undanfarin ár og hafa sumar rannsóknir (aðallega klínískar) sýnt framá mögulega jákvæð áhrif af glútamínneyslu hjá sjúklingum en margar rannsóknir í tengslum við þjálfun sýna engin gagnleg áhrif. T.d. hafa engar rannsóknir sýnt framá að glútamín hafi einhver áhrif á fjölda ónæmisglóbúlíns í munnvatni (salivary IgA) eða fjölda eitilfrumna (lymphocytes) og daufkyrninga (neutrophils), né drápsfrumu virkni (natural killer cell cytotoxic activity: NKCA), plasma IL-6 virkni eða oxunar "burst activity". Í raun hafa fáar rannsóknir getað sýnt framá að glútamín neysla dragi úr tíðni sýkinga. Á heildina litið eru því enn ekki nægar sannanir fyrir því að styðja glútamín tilgátuna. Þó getur aukaleg inntaka á próteini (20-30 gr) eða BCAA (branced chain amino acids) mögulega endurhlaðið glútamínbirgðirnar, dregið úr minnkun á magni glútamíns í blóði eftir æfingar og haft eflandi áhrif á Th1-type ónæmissvörun og framleiðslu á eitilfrumum (IL-2 og IFN-γ). En hvort og/eða hvernig það gæti haft eflandi áhrif á ónæmiskerfið er enn ekki vitað. Frekari rannsókna er þörf til að skera úr um þessar ósamhljóða niðurstöður á áhrifum glútamínneyslu á ónæmissvörun í tengslum við þjálfun. 4, 5, 7, 8, 9, 10
Umræður og ályktanir
Enn er margt óvitað um gríðarlega flókna og margbrotna starfsemi ónæmiskerfisins og eflaust er enn minna vitað um bælandi og eflandi áhrif þjálfunar og næringar á starfsemi þess. En menn telja sig þó vita að næring og áköf þjálfun hafa aðskilin áhrif á ónæmisstarfsemina, en hins vegar hefur mikið þjálfunar álag ásamt ófullnægjandi næringarinntöku mögulega enn meiri samverkandi áhrif en hvor þessara þátta einn og sér. Umfang áhrifanna á starfsemi ónæmiskerfisins sökum skorts á einstaka næringarefum veltur að miklu leiti á hversu lengi skorturinn hefur verið viðvarandi auk þess sem upphaflegt næringarástand í heild sinni skiptir miklu máli. Hversu alvarlegur skorturinn reynist vera er einnig áhrifavaldur og jafnvel mildur skortur á einu næringarefni getur orðið þess valdandi að viðbrögð ónæmiskerfisins breytast.7
Þó svo að rannsóknum á áhrifum einstakra næringarefna á ónæmiskerfið beri ekki saman og að ekki séu allir á eitt sáttir með að íþróttamenn geti notið góðs af "immunonutritional" stuðningi í þeim tilgangi að efla ónæmisstarfsemina sér í lagi þegar þeir eru undir miklu álagi. Þá virðist samt sem áður ríkja almennt samhljóða álit sem greinir á um að betra sé að koma í veg fyrir veikindi heldur en að reyna meðhöndla þau eftir að þau hafa gert vart við sig í líkamanum. Beita má nokkrum áhrifaríkum leiðum til að reyna fyrirbyggja veikindi/sýkingar og draga úr bælingu á ónæmiskerfinu í kjölfar þjálfunar. Má þar nefna; viðeigandi stjórnun á þjálfunarálagi og endurheimt, viðhalda hreinlæti, forðast að umgangast veika einstaklinga, fá nægan svefn, reyna halda streitu í lágmarki, passa uppá að fá næga og góða næringarríka fæðu og forðast skort. Úfrá sjónarmiði næringarinnar sannast enn og aftur að ekkert er gott í óhófi og að meðalvegurinn og heildar janfvægið sé besta leiðin að heilbrigði. Einstaka næringarefni eða vítamín í ofmagni gefa ekki töfralausnina til að koma í veg fyrir bælingu á ónæmiskerfinu. Þar með ætti að vera óhætt að draga þá ályktun útfrá núverandi stöðu þekkingar á þessu sviði að samverkandi "kokteil" áhrif næringar- og orkuefnanna sem fást með því að neyta viðeigandi næringarríkrar fæðu sem inniheldur öll orkuefni, vítamín, steinefni og snefilefni í hæfilegum og viðeigandi hlutföllum getur að einhverju leiti takmarkað bælingu á ónæmiskerfinu í kjölfar þjálfunar. Þetta mun þó án efa vera áframhaldandi gróskumikill rannsóknarvettvangur næstu áratugina.2, 5
Heimildir
1. Pedersen BK, Bruunsgaard H, Jensen M, Krzywkowski K, Ostrowski K. Exercise and immune function: effect of ageing and nutrition. Proceedings of the Nutrition Society. 1999;58(3):733-42.
2. Walsh NP, Gleeson M, Pyne DB, Nieman DC, Dhabhar FS, Shephard RJ, et al. Position Statement Part two: Maintaining immune health. Exercise Immunology Review. 2011;17:64-103.
3. Gleeson M. Can nutrition limit exercise-induced immunodepression? Nutrition Reviews. 2006;64(3):119-31.
4. Gleeson M, Nieman DC, Pedersen BK. Exercise, nutrition and immune function. Journal of Sports Sciences. 2004;22(1):115-25.
5. Moreira A, Kekkonen RA, Delgado L, Fonseca J, Korpela R, Haahtela T. Nutritional modulation of exercise-induced immunodepression in athletes: a systematic review and meta-analysis. Eur J Clin Nutr. 2006;61(4):443-60.
6. Venkatraman JT, Pendergast DR. Effect of Dietary Intake on Immune Function in Athletes. Sports Medicine. 2002;32(5):323-37.
7. Gleeson M, Bishop NC. Modification of immune responses to exercise by carbohydrate, glutamine and anti-oxidant supplements. Immunol Cell Biol. 2000;78(5):554-61.
8. Walsh NP, Blannin AK, Robson PJ, Gleeson M. Glutamine, Exercise and Immune Function: Links and Possible Mechanisms. Sports Medicine. 1998;26(3):177-91.
9. Krzywkowski K, Petersen EW, Ostrowski K, Link-Amster H, Boza J, Halkjaer-Kristensen J, et al. Effect of glutamine and protein supplementation on exercise-induced decreases in salivary IgA. Journal of Applied Physiology. 2001;91(2):832-8.
10. Nieman DC. Exercise and resistance to infection. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 1998;76(5):573-80.