Immunsystem  

Immunsystem

Das Immunsystem stellt den Schutzschild des Organismus gegen äußere Einwirkungen von Fremdstoffen wie Viren, Bakterien oder Parasiten dar. Erreger gelangen bspw. über Verletzungen der Haut, die Atemluft oder den Magen-Darm-Trakt in den Körper. Dabei hat das Immunsystem die Aufgabe a) die Inaktivierung und Beseitigung fremder Organismen und b) Überwachung von körpereigenen Zellen.

Die Abwehrreaktion des Körpers lässt sich in die spezifische und die unspezifische Antwort unterscheiden. Die unspezifische und angeborene Abwehr, reagiert ohne zuvor Kontakt mit der entsprechenden körperfremden Struktur gehabt zu haben. Vorteil ist es, dass diese Abwehrmechanismen unmittelbar zur Verfügung stehen und nicht erst gegen einen (spezifischen) Erreger aufgebaut werden müssen. Die erste unspezifische Barriere ist die Haut bzw. deren Epithelzellen. Außerdem zählen das Komplementärsystem (Gruppe von Proteinen), die Elimination durch Phagozytose (Aufnahme extrazellulärer Partikel durch Zellen) und entzündliche Reaktionen über die Bildung von bestimmten Mediatoren zum angeborenen Abwehrmechanismus.

An der Oberfläche von Erregern sind chemische Strukturen zu finden, die Antigene. Die spezifische Immunabwehr erkennt diese Antigene und aktiviert Immunzellen, die das Antigen bekämpfen. Eine weitere spezifische Eliminationsmöglichkeit besteht in der Bildung von Antikörper, die ebenfalls die Antigene erkennen und beseitigen. Lymphozyten sind für die Bildung von Antikörpern verantwortlich. Beim erstmaligen Kontakt, ist die Reaktion des Immunsystems noch relativ langsam, da es zunächst den beschriebenen Vorgang „lernen“ muss. Wurde ein Antigen einmal erfolgreich eliminiert, werden bei der nächsten Infektion mit demselben Erreger lediglich Gedächtniszellen aktiviert. Schutzimpfungen basieren auf dieser Gedächtnisleistung der spezifischen Abwehr. Immunzellen können im Blut nachgewiesen werden und geben über deren Konzentration Informationen über eine bestehende Infektion.

Bei den weißen Blutkörperchen (Lymphozyten), die ein wichtiger Bestandteil der erworbenen Immunabwehr darstellen, unterscheidet man T-Lymphozyten (aus dem Thymus stammend), B-Lymphozyten (aus dem Knochenmark stammend) und NK-Zellen (natürliche Killerzellen).

Immunsystem und Sport

Prinzipiell stellt jede (ungewohnte) sportliche Betätigung einen physischen Reiz dar, ähnlich einer Gewebsverletzung oder Verbrennung [1], was durch veränderte immunregulatorische neuroendokrine Hormone ersichtlich ist [2]. Es wurde gezeigt, dass die unspezifische und erworbene Immunabwehr durch  Bewegung gestört wird. Hierzu zählen a) die Verteilung der Leukozythensubpopulation [3] [4], b) die peripheren Lymphozytensubpopulation [5], c) natürliche Killerzellenaktivität [6] d) veränderte Konzentration an Speichelimunglobulinen [7] und immunregulierenden Zytokinen (regulatorische Eiweiße, zur Steuerung der Immunantwort) [8]. Insgesamt ist die Regulation des Immunsystem und dessen Immunantwort äußert komplex und sehr individuel[9].

Zu den häufigsten gesundheitlichen Beeinträchtigungen zählen die Infektion der oberen Atemwege, wobei exzessives Training ohne ausreichende Erholung zu den Hauptrisikofaktoren zählt [10].

Die Effekte der verschiedenen Umweltbedingungen und Training auf das Immunsystem zu untersuchen ist schwer, da der Trainings- und Umweltreiz sich additiv verhalten, so dass nicht immer klar ist ob die Umweltbesonderheit per se einen Effekt auf das Immunsystem hat. Höhentraining führt zu einem ansprechen des Immunsystem, allerdings ist nicht klar welchen Anteil die Hypoxie tatsächlich hat und das „live-high train low“ Konzept zur Vermeidung von übermäßiger Ermüdung favorisiert wird [11].

Da Training in Hitze eine Ausschüttung von Stresshormonen zur Folge hat wird einem dauerhaften intensivem Training in Hitze vor allem bei Untrainierten abgeraten [11]. Eine entsprechende Hitzeakklimatisierung ist bei längerem Aufenthalt in heißer Umgebung angeraten, sowie akute Maßnahmen zu Reduktion des Wärmestress.

Training in Kälte führt ebenfalls zur unterdrücken Immunfunktion [12], daher sollten rasche Klimazonen Wechsel von warmen in kalte Gebiete ohne vorherige Akklimatisierung vermieden bzw. auf entsprechende Kleidung zu achten. Zudem empfiehlt es sich die Kälteexpositionsdauer durch Training vom Freien in die Halle zu verlagern.

Einzelnachweise

  1. Hoffman-Goetz, L. and B.K. Pedersen, Exercise and the immune system: a model of the stress response? Immunol Today, 1994. 15(8): p. 382-7.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7916952
  2. Brenner, I., et al., Stress hormones and the immunological responses to heat and exercise. Int J Sports Med, 1998. 19(2): p. 130-43.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9562223
  3. McCarthy, D.A. and M.M. Dale, The leucocytosis of exercise. A review and model. Sports Med, 1988. 6(6): p. 333-63.→ http://link.springer.com/article/10.2165/00007256-198806060-00002#page-1
  4. Gray, A.B., et al., The response of leukocyte subsets and plasma hormones to interval exercise. Med Sci Sports Exerc, 1993. 25(11): p. 1252-8.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8289612
  5. Shinkai, S., et al., Acute exercise and immune function. Relationship between lymphocyte activity and changes in subset counts. Int J Sports Med, 1992. 13(6): p. 452-61.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1428375
  6. Pedersen, B.K. and H. Ullum, NK cell response to physical activity: possible mechanisms of action. Med Sci Sports Exerc, 1994. 26(2): p. 140-6.
  7. Chicharro, J.L., et al., Saliva composition and exercise. Sports Med, 1998. 26(1): p. 17-27.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9739538
  8. Gabriel, H. and W. Kindermann, The acute immune response to exercise: what does it mean? Int J Sports Med, 1997. 18 Suppl 1: p. S28-45.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9129261
  9. Pedersen, B.K. and L. Hoffman-Goetz, Exercise and the immune system: regulation, integration, and adaptation. Physiol Rev, 2000. 80(3): p. 1055-81.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10893431
  10. Pyne, D.B. and M. Gleeson, Effects of intensive exercise training on immunity in athletes. Int J Sports Med, 1998. 19 Suppl 3: p. S183-91; discussion S191-4.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9722284
  11. Pyne, D.B., et al., Training strategies to maintain immunocompetence in athletes. Int J Sports Med, 2000. 21 Suppl 1: p. S51-60.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10893025
  12. Jansky, L., et al., Immune system of cold-exposed and cold-adapted humans. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 1996. 72(5-6): p. 445-50.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8925815