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急性运动会导致肠漏
急性和慢性运动对肠道屏障功能的影响是不同的。运动会影响肠道微生物群和肠道免疫系统,理解不同运动对肠道健康的作用很重要。肠道屏障是外部世界和我们的血液之间的一道防线。它有选择性地让营养物质、离子和水进入体内,同时阻止细菌、病原体和饮食抗原进入体内。多年来,人们一直认为,这种先天防御系统的破坏和细菌涌入血液的现象只发生在败血症,一种威胁生命的感染。近年来,我们逐渐认识到肠道通透性,或俗称“漏肠”与多种疾病有关,包括痤疮、过敏、炎症性肠病、肠易激综合征、肥胖和神经系统疾病。肠道屏障的破坏会导致细菌、细菌的涌入细胞壁成分和饮食中的抗原进入血液,在那里它们可以引发慢性全身性炎症。
肠道屏障是如此重要,令人难以置信的是,这个对维持我们的健康至关重要的肠道屏障只有一个细胞的厚度——大约相当于人类头发的宽度!被称为紧密连接的特殊蛋白质复合物在相邻细胞之间形成一个“密封”,并充当看门人的角色,以确保除了营养物质以外什么都不能通过。许多因素可以改变肠道环境并影响单层细胞,包括运动。
运动时的血液和氧气流动。我们的身体会重新分配体内的血液和氧气给运动器官。为肠道、胃、肝、脾和肾提供血液的循环网络收缩,减少流向这些器官的血液流量。充氧的血液被转移到肌肉进行工作和皮肤,以增加身体的热量损失作为汗水。运动可导致肠道血流量减少50%以上。一个器官缺乏血液流动称为缺血,缺氧称为缺氧。缺血和缺氧都是肠道的主要应激源,增加活性氧的产生并激活导致肠道通透性的信号通路。缺血缺氧程度直接取决于运动强度,高强度运动仅10分钟就出现明显的肠道缺血。
运动也会提高身体的核心温度,并在体内引起热应激,特别是如果是长时间的耐力活动或在高温下进行的运动。热应激激活信号通路,降低相邻肠道上皮细胞之间紧密连接蛋白的抵抗力。高温已经被证明会对肠上皮细胞造成广泛的损害,包括吸收绒毛萎缩、细胞脱落和出血。
急性运动增加肠道通透性。因此,肠通透性是缺血缺氧的直接结果。有多项人类和动物模型的研究表明,急性运动会显著增加肠道屏障的通透性。一个研究小组评估了在一个相当激烈的60分钟自行车赛(70%的VO2最大值)和60分钟恢复期间肠道周围区域的血流。他们发现,在运动开始后的10-20分钟内会出现血流不足或低灌注,在恢复后10分钟内该区域完全再灌注。3小肠损伤在持续运动40分钟后才明显。运动一小时后,肠道通透性明显高于基线水平。
高强度或高温会加剧对小肠的损害。一项研究发现,在炎热的环境室里跑到筋疲力尽时,小肠损伤和细菌移位的标志物显著升高。7另一项研究发现,高强度运动(80%的最大摄氧量)可显著提高肠粘膜屏障的通透性,但在轻度或中等强度运动(40%或60%的最大摄氧量)下却不会发生。
研究还发现,定期的运动训练可以保护肠道屏障。虽然急性高强度运动会影响肠粘膜屏障的通透性,运动似乎会对肠道健康产生负面影响。然而,和运动的其他影响一样,它似乎是一种刺激效应,运动作为一种急性应激源,刺激积极的适应。换言之,运动可能会急剧增加肠道通透性,但有规律的渐进性运动训练会刺激积极的适应能力,可能会长期改善肠道屏障功能。
改善肠道对运动的反应的营养物
研究人员发现有一种机制,它可以使肠道上皮细胞在激烈的运动环境中生存下来。热休克蛋白(HSPs)在细胞中起着小的“伴侣”作用,协助蛋白质合成、组装和降解,维持细胞的活力和增殖能力。肠道内热休克蛋白的增加已被证明可以防止紧密连接蛋白的分解,保护肠上皮细胞的细胞骨架免受缺氧和高温相关的损伤运动员。耐力比赛后热休克蛋白增多,训练运动员的免疫细胞对热有更大的热休克反应应力。运动员在休息时增强的热休克反应可能代表免疫细胞对变性热的保护性资源的激活。它可以解释为一种训练诱导的适应机制或获得性热耐受性。”
初步调查结果表明可能热休克蛋白通过定期的运动训练转化为肠道屏障功能。高水平训练的运动员血液中的循环脂多糖水平较低,而脂多糖是细菌细胞壁的组成部分。研究发现,耐力跑者在两周内增加20%的训练负荷,可降低静息状态下的脂多糖水平,这可能是由于脂多糖的免疫清除率提高所致。
还有表明,六周的运动干预可以降低脂多糖结合蛋白,特别是在肥胖人群中。这与肠道微生物数量的增加有关,这些微生物可以产生短链脂肪酸丁酸酯(一种已知可以改善肠道屏障功能的代谢物)。
运动会影响肠道,以下是一些经过研究证明的对运动所知肠粘膜有帮助1营养物。
1、牛初乳:初乳是在乳腺中产生的一种前乳液,含有酶、抗体、生长因子和营养素。一个研究小组进行的三项随机交叉研究发现,在高强度20分钟的跑步中,14天的牛初乳(BC)可防止肠道通透性,并降低肠道损伤的标志物。然而,另外两项研究发现补充初乳没有任何益处。一项随机对照试验发现,在运动训练计划中补充8周的牛初乳实际上恶化了肠道屏障功能。这些发现差异的原因尚不清楚,还需要更多的研究。
2、锌:在大鼠体内,肌肽锌增加肠道中的热休克蛋白,防止上皮损伤,降低肠道通透性。它被认为是组装紧密连接的关键,在相邻细胞之间形成密封,然而,90%的运动员锌含量不理想。一项研究发现,两周的补锌可使运动诱发的肠道通透性提高70%。
3、谷氨酰胺:谷氨酰胺是肠道上皮细胞的重要燃料。在大鼠体内补充谷氨酰胺可增加胃肠道对高温反应的HSP70表达,并在暴露后6小时和24小时降低肠道通透性。在2014年的一项交叉研究证明,7天的谷氨酰胺补充完全阻止了运动诱导的肠道通透性。在体外,谷氨酰胺增加了HSP70和紧密连接蛋白的表达。其他交叉研究发现补充谷氨酰胺也有类似的益处。
4、精氨酸:氨基酸精氨酸能促进一氧化氮的生成,有助于扩张血管和改善血液流动。在暴露于高温的小鼠中,补充精氨酸可完全防止肠通透性增加12倍。已证明单剂量L-瓜氨酸(精氨酸的前体)可防止人体灌注不足和小肠损伤。
5、姜黄素:根据一项研究,每天补充500毫克姜黄素(香料姜黄中的抗炎生物活性化合物)可以减轻运动后的小肠损伤,并降低促炎细胞因子水平。
6、液体:2008年的一项研究发现,运动期间限制液体会显著加剧肠道的通透性和上皮损伤的标志物。特别是饮用冷水或冷水,可以通过缓冲核心温度的升高,进一步减轻小肠损伤
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