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微生物による腸感染症

May 03, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 4597 (2023) この記事を引用

409 アクセス

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

水泳選手の個人的な衛生状態は、プール内の微生物の蔓延に影響します。 本研究は、エジプトの若い水泳選手における微生物感染症の発生率と、それが水泳選手のスコアに与える影響を調べることを目的とした。 2020年1月から2021年6月まで、公立クラブ水泳選手528人を横断的に調査した。 水泳選手は、スターテストと競技会のスコアに応じて 2 つのグループに分けられました (スコアの高いグループ 1、スコアの低いグループ 2)。 便サンプル、生化学的および生物学的パラメーターを評価しました。 微生物感染は腸内寄生虫症が54%、ヘリコバクター・ピロリ菌が2.8%だった。 腸内寄生虫症の割合は、Gp1 と比較して Gp2 の方が高かった。 この結果は、Gp1 よりも Gp2 の方がクリプトスポリジウム属、ランブル鞭毛虫、エンタメーバ ヒストリティカ、およびシクロスポラの有病率が高いことも明らかにしました。 水泳の頻度と水泳時間は、貧血、異常な血圧、心拍数を引き起こす感染状態に影響を与えました。 クリプトスポリジウム症に感染した水泳選手は、アラニントランスアミナーゼレベル、白血球、分化細胞レベルが高かったが、アスパラギン酸トランスアミナーゼレベルは低かった。 ジアルジア症は、Gp 1 と比較して Gp 2 のフェリチン、ラクトフェリン、鉄、トランスフェリンなどの生化学マーカーのより高い減少を示し、そのため水泳選手のスコアに影響を与えました。 したがって、水泳選手の衛生意識を高め、健康教育に重点を置くことが義務付けられています。

水系感染症は、年間 220 万人以上の死者を出しているため、世界的な影響を与える深刻な公衆衛生上の懸念事項です1。 スイミング プールは、病原菌の繁殖を可能にする暖かく湿った環境のため、特に懸念されます。 プールは、潜在的な病原体と感染経路が多数存在するため、重大な公衆衛生上の危険をもたらします2。 スイミングプールは、唾液、粘液分泌物、感染した皮膚、微量の排泄物、汗など、遊泳者に関連する病原体で汚染されており、呼吸器系、皮膚系、中枢神経系の障害を引き起こします3。 さらに、適切な回転率がなければ消毒や濾過は役に立たないため、病原体を除去することはできません4。 娯楽用の水を飲み込むと水泳選手に感染する可能性があり、発展途上国と先進国の両方で大流行を引き起こす可能性があります5。 プールが水規制に従って処理され、水泳選手の衛生に対する意識が高められていれば、プールに関連したいくつかのアウトブレイクを回避することができます。

水泳には、身体活動、社交性、競争など、さまざまな利点がありますが、それでも、 不十分な水処理はさまざまな感染症を引き起こす可能性があります6。 アスリート間の身体的接触や、個人用保護具や装具の着用、タオル、シャワー、ロッカールームなどの用具の共有は、感染症の伝播を引き起こす可能性があります7。

さらに、水泳では、プールで他の多くの人たちと水を共有する必要があります。 したがって、水には水泳中に体を洗い流すさまざまな体液、泥、破片が含まれています8。 塩素は効果的な消毒剤ですが、すべての病原菌を殺すわけではありません9。 クリプトスポリジウム属などの一部の病原体は、プールで日常的に使用される塩素濃度に対して非常に耐性があります10。 スイミングプールの微生物汚染の主な原因は、水泳選手の衛生状態の管理の難しさに加えて、不規則な塩素処理、不十分な浸透、高い水泳選手の負荷です11。

このような不十分な治療措置は、スポーツトーナメント中やトレーニングキャンプ中に発生する可能性が高く、アスリートを腸内寄生虫感染症(IPI)のリスクが高くしています12。さらに、競技のストレスにより、アスリートは一時的に感染症にかかりやすくなる可能性があります13。 長期間、激しい運動をするアスリートは免疫システムが抑制されていることが多く 14、微生物が体内に侵入することにより病気のリスクが高まります 15。 その結果、運動能力が損なわれ、病気の進行の重症度が増大する可能性があります13,16。

寄生虫感染は、低水泳選手のパフォーマンスに寄与するフェリチン、トランスフェリン、鉄、ラクトフェリンなどの宿主バイオマーカーにいくつかの変化を引き起こす可能性があります。 各寄生虫によって引き起こされる生化学的パラメーターの変化に関するデータは不足しています 17。 IPI はアスリートに貧血を引き起こし、パフォーマンスに悪影響を与える可能性があります。 このヘモグロビン (Hb) 濃度の低下は、主に鉄欠乏によって引き起こされます。 次に、鉄含有量の減少は、有酸素能力、筋力、持久力に悪影響を及ぼします18,19。 また、白血球 (WBC) はアスリートを感染から守ることで間接的にアスリートのパフォーマンスに貢献します。 特に冬場の水泳は、赤血球 (RBC)、白血球、血小板数の増加を伴う、血球組成の大幅な変化を引き起こします。 好中球 (N)、顆粒球、リンパ球 (L)、および単球 (M) の大幅な増加が記録された一方、好酸球 (E) の大幅な減少が報告されました 20。 したがって、喘息では高い E カウントが頻繁に見られるため、喘息患者には水泳が推奨されます 21。

定期的な運動は、血圧(BP)の上昇を防ぐための第一選択のアプローチとしてよく知られています22。 水泳などの持久力トレーニングは、心拍数 (HR) や血圧の低下 (拡張期 4 ~ 12 mmHg から収縮期 3 ~ 6 mmHg への低下) などのさまざまな心血管パラメータの変化とともに、アスリートの体力の従来のマーカーを変化させます 23 。 アスリートの心拍数の変動は、運動や運動中の自律神経系の活動に関連する長期的な変化 24 や、フィットネスやパフォーマンスのモニタリング 25 を調べるための有用なツールとして認識されています。 ほとんどの水泳選手の安静時心拍数は 40 ~ 60 拍/分程度です。 アメリカ疾病予防管理センター (CDC) によると、スイミングラップは心血管運動の激しい形態であり、最大心拍数の 77 ~ 93% の範囲に及ぶ可能性がある高い心拍数 (活発な準最大心拍数強度) を生成します (最大心拍数 = 220-)。年齢) 26. しかし、水泳が HR に及ぼす影響や、職業上の応用における水泳の価値に関する研究はまだ稀です。

水系感染症の監視と分析は、予防と制御にとって重要です。 このテーマに関する科学文献が不足していること、および水泳の人気と潜在的な利点のため、現在の研究の目的は、微生物性腸感染症の蔓延と、若い水泳選手の水泳パフォーマンスに影響を与える生化学的および生物学的パラメータとの関連性を調査することでした。 。

この研究は、アレクサンドリアのファロス大学薬学部の倫理委員会によって承認されました。 (PUA01202012103017)。 すべての方法はヘルシンキ宣言に従って実行されました。

エジプトのアレクサンドリアにある公共スイミングプールの若い水泳選手の間で、IPI、ヘリコバクター・ピロリ(ピロリ菌)、および関連する危険因子の有病率を調べるために、2020年1月から2021年6月まで横断的研究が実施されました。 スイミングプールは長さ 50 メートル、幅 25 メートル、深さ 1.8 メートルで、次の方法で消毒しました。 まず、水 1 立方メートルあたり 5 g の塩素を分散させます (5 gm/1 m3)。 2300立方メートル。 水の入れ替えと更新に加えて、毎日 10 ㎥の水を除去し、別の新しい 10 ㎥に置き換えます。 また、フィルターは逆洗によって毎日洗浄され、最後に、未固定または未決定の量のソーダ灰を添加してpHを調整することによって、プール内に存在するあらゆる破片が除去された。

研究集団は、5 歳から 18 歳までの若い水泳選手で構成されていました。 参加者総数は528名(男性339名、女性189名)でした。 研究者らは、エジプト水泳連盟のスターテストによる5歳から11歳までの水泳選手の達成レベルの評価に依存しており、このテストでは、水泳選手が申請したスターに応じて4つの種目での熟練したパフォーマンスのレベルがテストされた。 1 つ星は基本的な水泳スキルを測定し、2 つ星は自由形と背泳ぎの熟練度を測定し、3 つ星は平泳ぎとバタフライの熟練度を測定し、4 つ星は水泳選手の水泳の熟練度を測定します。 4 つの方法とさまざまなレースでのスイミング ターンのスキル)。 スコアは、水泳選手の必要なスキルの習熟度に応じて 0 から 100 まで設定されました。 70度以上の得点を記録した水泳選手はテストに合格し、星を獲得し、研究者は彼らを最初のグループに分類した。 一方、スコアが 70 未満だった人はテストに合格せず、第 2 グループに分類されました。 11 歳から 18 歳までの高齢の水泳選手の場合、アレクサンドリア ショート スイミング中に、自由形、背泳ぎ、バタフライ、平泳ぎなど、各水泳選手の専門分野に応じて、すべての分野の水泳選手の数値またはデジタル レベルに基づいて評価が行われました。チャンピオンシップでは、エジプト水泳連盟がレースの達成タイムに応じて選手の配置を決定します。 これらのタイムは、欧州水泳連盟および国際水泳連盟(FINA)によって承認されたシステムに従ってポイントに換算されます。 ポイントは各レースの最初の 20 名までのチームに対して計算され、各チームの最大 3 名の選手が計算されます。 すべての競技で各チームが獲得したポイントが集計され、トーナメントへの参加チームの順位が決定されます。 したがって、2020 年冬季アレキサンドリア選手権で各選手が専門分野内で達成した順位に応じて、水泳選手はグループ 1 (Gp1) とグループ 2 (Gp2) に分類されました。Gp1 には、競技時間に応じて高得点を獲得した選手が含まれていました。各レースで最初の 20 位を獲得すると、そのポイントがチーム ポイントの合計に加算されます。 GP2には20位より上位の選手も含まれていたため、彼らのポイントはチームポイントに加算されず、まだトレーニング中だった。

研究の目的を説明し、人口統計データ、血液、便のサンプルを収集する前に、若い水泳選手の両親からインフォームドコンセントが得られました。

既知の危険因子に基づいて、事前に設計された構造化された質問票が開発されました。 アンケートの有効性と実現可能性を評価するために、パイロット研究が 2019 年 12 月に実施されました。 この研究の参加者(若い水泳選手の場合は両親)は、社会人口統計データと行動および衛生習慣に関する情報を収集するためにインタビューを受けました。 各参加者から 2 つの新鮮な便サンプルを 2 日おきに採取しました。 新鮮なサンプルをヘリコバクター ピロリ Ag 検出に供し、空気乾燥後に 4 つの薄い塗抹標本を作成しました。 そのうちの 2 枚のスライドをトリクロームで染色し、その他のスライドを微胞子虫属の種を検出するために高速ホット グラム クロモトロープで染色しました。 標準手順に従ってください28、29。 各便サンプルの別の部分をホルモール生理食塩水 (5%) に保存し、後でホルモール酢酸エチル沈降法を使用して濃縮し、次に 2 つの永久染色塗抹標本を沈殿物から調製し、固定し、MZN 法に従って染色しました。標準手順30.

採血に関しては、528 個の血清サンプルを 4 mL VACUETTE® Z Serum Sep Clot Activator チューブ 1 本に集め、室温で 2000 g で 10 分間遠心分離して、フェリチン、トランスフェリン、鉄、ラクトフェリン、肝酵素などの生化学パラメーターを評価しました。アラニントランスアミナーゼ (ALT) およびアスパラギン酸トランスアミナーゼ (AST) (すべてのチューブは Greiner Bio-one International GmbH からのものでした)。 Elabscience のヒト FTH (フェリチン、重ポリペプチド) ELISA キットを使用してフェリチンを測定しました (カタログ番号: E-EL-H2010)。基準値 (RV) は男性で 30 ~ 400 ng/ml、男性では 15 ~ 150 ng/ml でした。女性向け。 Biosystem キット (Cod: 130,910) を使用して RV のトランスフェリンを 200 ~ 360 mg/dl と推定しました。 Biosystem キット (COD 11,554) を使用して、RV 33 ~ 193 μg/ml の鉄を推定しました。 また、Thermo Fisher Human LTF/Lactoferrin ELISA Kit を使用して、RV 1.96 ~ 480 ng/ml のラクトフェリン (カタログ番号: EH309RB) を推定しました。 肝酵素は、AST (RV: 40 U/L) については Biosystem キット (COD 11,567)、ALT (RV 最大 41 U/L) についてはカイト (COD 11,568) によって推定されました。 検査対象となった水泳選手の大部分は幼い子供たちであったため、子供たちから十分な血液サンプルを採取することが困難でした。 そのため、ADVIA® 2120i Hematology Analyzer (Siemens) で実行される分別計数を含む完全な血液画像評価のために、1 つの 2 mL VACUETTE® EDTA チューブ (4 ml 血清チューブに加えて) に採取できたのは 291 サンプルのみでした。

さらに、血圧や心拍数などの生物学的測定値は、製造説明書に従って、Panasonic EW-3106 上腕血圧モニターを使用して、90 分間続いた水泳セッションの終わりに 1 分間測定されました。 異常血圧は、表 131 に示すように、年齢グループの最低血圧を下回るか最高血圧を上回ります。一方、9 ~ 5 歳以下の水泳選手の平均心拍数は、スキルを向上させるのに必要な 150 拍/分 (bpm) です。 一方、10 ~ 18 歳の水泳選手の場合、HR は各年齢に基づいて最大 HR の 77 ~ 93% になると予想されます (激しい最大下心拍数強度)26。

年齢に関連する最大 HR = 220 − 年齢(年)。

したがって、18 年間 = 220 − 18 = 202 bpm となります。

したがって、77% レベル = 202 * 0.77 ≈ 155 bpm となります。

93% レベル = 202 * 0.93 ≈ 188 bpm。

データは、SPSS v.25.0 (IBM、アーモンク、米国) を使用して入力、検証、分析されました。 差異と関連性は、ピアソンのカイ二乗検定またはフィッシャーの直接確率検定を使用して検定され、平均はマン・ホイットニーによって計算され、オッズ比 (OR) とそれに対応する 95% 信頼区間 (CI) が計算されて、感染または感染の可能性のある予測因子を特定しました。表 2 に示すような関連付け。

原稿はすべての著者によって読まれ、承認されています。

表 3 は、より多くの男性水泳選手が研究に参加し、募集されたサンプルの 64.2% を占めていることを示しています。 サンプルの約 57% は 10 歳以上で、そのうち 5 年以上水泳に参加している選手は 48.9% のみでした。 2020 年のアレクサンドリア冬季選手権の結果を考慮すると、最高得点を達成できたのは 90 名 (17%) の選手だけでした。 臨床症状に関しては、アレルギー性鼻炎が主な訴えでした (26.7%)。 一方、腹部疝痛が主な消化器症状 (42.1%) であり、下痢に苦しんでいた水泳選手はわずか 13.6% でした。

表 4 は、Gp1 と比較して Gp2 の方が IPI および微生物感染率が統計的に有意に高かったことを示しています (P < 0.01)。 個々の寄生虫を考慮すると、ランブル鞭毛虫(G. lamblia)による感染のみが、Gp1 と比較して Gp2 で統計的に高いことが判明しました。 ピロリ菌に関しては、Gp1 と Gp2 の間で感染率に有意差は見られませんでした (P > 0.05)。

表 5 は、女性の IPI 率が男性と比較して IPI の有意なリスク (3.3 倍) を示したことを示しています (P < 0.001)。 10歳以上の水泳選手と比較して、10歳までの水泳選手ではIPIのリスクが有意に高い(30.6倍)(P < 0.001)。 5 年未満の水泳練習を行った水泳選手は、5 年以上の水泳練習を行った水泳選手と比較して、有意に高い (3 倍) リスクを示します (P < 0.001)。 同様に、週に 4 日未満泳ぐ人は、週に 4 日以上泳ぐ人に比べて、リスクが有意に高かった(5 倍)(P < 0.001)。

血圧に関しては、異常な血圧を持つ水泳選手は、正常な血圧を持つ水泳選手よりも高い IPI 率 (1.5 倍) を示します。 また、異常な心拍数を持つ水泳選手は、正常な心拍数を持つ水泳選手よりも高い IPI 率 (3.076 倍) を示しました。 同様に、貧血の水泳選手は、正常な水泳選手よりも高いIPI率(2.831倍)を示しました。 Gp2 は Gp1 と比較してバイオマーカーの統計的に有意な減少を示しましたが (P ≤ 0.05)、ALT は Gp2 と Gp1 で同じレベルでした。 ASTは、Gp2と比較してGp1の方が高かった。

表6では、ジアルジア症に感染した水泳選手は、検査した全サンプルのうち非感染者、Gp1およびGp2水泳選手と比較して、フェリチン、平均トランスフェリン、平均鉄、および平均ラクトフェリンの平均において統計的に有意な減少を示した(P < 0.001)。 最も低い値は、Gp2 に感染した水泳選手で観察されました。

表 7 では、クリプトスポリジウム症に感染した水泳選手は、非感染者と比較してわずかに高い ALT レベルとわずかに低い AST 率を記録しましたが、統計的に有意な差はありませんでした (P > 0.05)。同様のことが Gp1 と Gp2 の間でも見られました。 血液学的パラメータに関しては、感染していない水泳選手と比較して、感染した水泳選手では赤血球平均数が統計的に有意に減少しています。 同じ減少が Gp1 と Gp2 の間で検出されましたが、統計的に有意ではありませんでした (P > 0.05)。 対照的に、感染した水泳選手、感染したGp1、および感染したGp2の間では、非感染者と比較して平均Hbレベルが増加することが判明し、Gp1のみで統計的に有意な差が見られました(P < 0.01)。 HCT に関しては、感染した水泳選手、Gp1、および Gp2 は、非感染者と比較して統計的に有意な関連を示さなかった (P > 0.05)。

この表はまた、感染していない水泳選手と比較して、感染した水泳選手の間で総白血球 (N、L、M、E、B) の平均数が増加しており、統計的に有意な差がない (P > 0.05) ことを示しています。 N と L (P < 0.01)。 このような増加は、非感染者と比較して、感染した Gp1 スイマーと感染した Gp2 スイマーの間で記録されました。 この差は、Gp2 水泳選手の N、L、B の数についてのみ統計的に有意でした。

今回の研究では、10歳未満の水泳選手の数は10歳以上の選手よりも少なかった。 これは、エジプトの親の態度が原因である可能性があります。親は、幼い子供たちを水泳の技術的パフォーマンスの採点のスターテストに参加させることを好まないからです。 胃腸以外の症状としては鼻炎(26.7%)が最も多く、次いで頭痛(11.9%)、皮膚発疹(9.7%)、発熱(6.8%)となった。 これは、水泳選手や不適切な衛生状態によって広がる感染症の結果である可能性があります2。 耳痛(1.7%)、目(4.5%)、胸部アレルギー(4.5%)では有病率が低いことが観察されました。 一方、腹部疝痛 (42.1%)、便秘 (17.6%)、下痢 (13.6%) が最も頻繁に報告された消化器症状であり、続いて吐き気 (6.3%)、腹痛 (5.1%)、肛門のかゆみ ( 3.4%)、赤痢 (3.4%)。 他の研究でも同様の発見と結論が導かれています 33,34。 Hlavsa ら 33 と Barwick ら 34 は、最も一般的な水関連疾患は胃腸炎であり、次いで上気道、皮膚、目、鼻腔の感染症であることを発見しました。 娯楽用の水への曝露による病気はよくあります。 追跡健康調査によると、水泳選手の下痢の割合は 3 ~ 8% でした 35。 Sanborn とTakaro36 によると、水泳後には 3 ~ 8% の急性胃腸疾患 (AGI) のリスクがあります。 AGI は、5 歳未満の子供、高齢者、免疫不全患者でより一般的です。 子供はロタウイルスや多くの原虫に対する免疫をまだ獲得していないため、より脆弱です37。 さらに、彼らは通常、水泳中により多くの水を飲み込み、手から口への暴露があり、より汚染された浅瀬で遊びます37,38。 飲料水からの病気に関連する病原体は水泳水にも含まれていますが、その濃度ははるかに高くなります。 水泳による平均的な水の摂取量は、1 時間あたり 10 ~ 150 ml と推定されています 39。 混雑したプールでは水泳選手の病気の発生率が高く、水泳者間での病気の感染も役割を果たしていることが示唆されています39。

研究参加者の間で、単一または複数の寄生虫による同時感染が観察されました。 検出された主な微生物は、Blastocystis spp.、Cryptosporidium spp.、G. lamblia、Entameba histolytica (E. histolytica) (それぞれ 24.1%、23.3%、14.2%、12.7%) であり、不十分な水処理に起因する可能性があります。 、入浴者の負荷が高い、周囲の温度。 シクロスポラ、ピロリ菌、微胞子虫属、イソスポラ、ジ​​エンタメーバ フラジリス (D. フラジリス)、大腸菌、およびルンブリコイ回虫 (A. ルンブリコイデス) 感染症 (5.7%、2.8%、それぞれ2.5%、1.7%、1.1%、1.1%、0.9%)。 2017 年に、Hall ら 40 は、クリプトスポリジウム属菌の割合が低いことを報告しました。 英国ロンドンのテムズ川競技会の水泳選手の間で、G. ランブリア (2.4% と 0.7%) が感染しました。 対照的に、クリプトスポリジウム属菌の割合が高かった。 55.6% とジアルジア属の割合が低くなります。 5.6% が米国のプールに関連した胃腸炎の発生の原因となっていました41。 2011 年から 2012 年の水泳シーズンのピーク時に記録されたプールでの AGI 発生のほとんど (34 件中 32 件) は、クリプトスポリジウム属菌に関連していました。 さらに、米国におけるクリプトスポリジウム症の発生率は成人と比較して小児で2倍であり、感染は主に感染した水泳選手が排出したクリプトスポリジウムで汚染されたプール水への曝露後に発生します42。 ブリティッシュコロンビア州疾病管理センターの年次報告書によると、クリプトスポリジウム症の発生率は2012年に人口10万人あたり1.6人に増加したが、ジアルジア症の症例数は人口10万人あたり13.3人で安定していた43。 幼児で検出される感染率が高いのは、幼児の免疫システムが未発達で、大人よりも多くのプールの水を摂取するという事実に起因している可能性があります44。

水泳選手の健康状態を改善するには、知識、態度、行動を変える必要があります。 したがって、社会科学理論と行動科学理論に基づいた介入が必要です。 水泳選手に対する公衆衛生教育プログラムの実施は不可欠である45。 この研究で多数の若い水泳選手がプール水からのIPIに曝露されたことは、IPIの伝播に関連する要因を検討し、プールによる胃腸疾患の伝播を減らすための推奨事項を改善する強い動機となっている。 これらの推奨事項は、水泳選手にプールの水の飲み込みを避け、下痢がある場合は水泳を控えるようアドバイスすることで、感染症の伝染を排除することを目的としています。 水泳の前後にシャワーを浴びること、および定期的なトイレ休憩は、幼い子供たちに奨励されるべきです46。

さまざまな地域におけるIPIの蔓延に関する疫学研究の主な目的は、地域社会に関連する高リスク要因を特定し、適切な介入を設計することです47。 この見解に沿って、今回の研究では、エジプトのアレクサンドリアにある公共スイミングプールの若い水泳選手の間で、さまざまなIPIの有病率とそれに関連する危険因子を評価することを試みた。 この研究の結果は、若い水泳選手の間で公衆衛生に影響を及ぼすいくつかの腸内寄生虫の有病率が特に高いことを明らかにした。 水泳時間、頻度、血圧、心拍数、貧血などのいくつかの要因が、若い水泳選手の IPI に関連していることが判明しました。 これらの感染症により、水泳選手は病気を発症するリスクにさらされます。 さらに、水泳選手はより広範な地域社会への感染源となる可能性があります。 したがって、公衆衛生上の懸念としてこれらの感染症を排除するという国内外の目標を達成するために、特定された要因に特に重点を置き、継続的な介入を考慮する必要がある。

今回の研究結果は、若い男女の水泳選手におけるIPIの有病率が示すように、女性の研究参加者は男性よりもIPIに罹患するリスクが高いことを実証した。 参加者の年齢に関しては、10歳以上の水泳選手と比較して、10歳までの水泳選手の方がIPIのリスクが高いことが判明した。 これは、水泳中に水を飲み込む可能性が高いことに起因している可能性があります。 これは Heaney et al.37 と一致しています。 その研究者らは、10歳未満の子供は、水中に長く留まり、手から口への曝露があり、頻繁に頭を浸し、水泳中により多くの水を飲み込むため、レクリエーション用の水によってより多くの病気にかかると報告しました。

今回の研究では、Gp1の水泳選手よりもGp2の水泳選手の方が微生物感染率が有意に高いことが明らかになった。これは、病気の水泳選手はトレーニングを数回、また長期間中断することを余儀なくされるため、感染症と水泳選手のパフォーマンスの成熟レベルとの間に強い関連性があることを示している。この期間は、水泳選手のパフォーマンスと身体状態の低下を引き起こすのに十分な長さであり、シーズンの残りの部分を危うくする可能性があります27,48。 さらに、このような高い感染率は、スイミングプールの水質の悪さと、プールを完全に空にし、長期間のトレーニングセッションの中止を必要とする可能性のある不十分な治療手段を反映しています。 これらすべての要因がトレーニング プログラムに大きく影響し、おそらく水泳選手のパフォーマンスのレベルに影響を与えます。

水泳の継続時間は、寄生虫感染と有意に関連するパラメーターの 1 つでした。 現在の研究によると、グループ 1 では、水泳を 5 年未満行った選手の感染率が、水泳を 5 年以上行った選手より感染率が高かったのに対し、グループ 2 では感染率が高かったことが示されました。水泳を5年以上練習した選手と水泳を5年未満練習した選手の間で観察されました。 これは、長時間にわたる激しい運動を行うアスリートの免疫系が頻繁に抑制され、感染症にかかりやすくなっていることで部分的に説明できます14,15。 このような繰り返しの感染症、特に胃腸感染症は、貧血や栄養失調を引き起こし、パフォーマンスの低下を引き起こす可能性があります18。

今回の研究で水泳の練習の頻度が低い(週4日未満)水泳選手の感染率は、水泳の練習を週4日以上行っている選手の感染率の5倍高かった。 対照的に、以前の研究では、水泳の頻度は水泳選手に影響を与えないようであり、したがって水泳選手の感染率には影響を及ぼさないと報告されています。

今回の発見は、各年齢層の正常値を上回るか下回る異常な血圧がIPIの危険性の一つであることを実証した。 リーチとヒーは、クリプトスポリジウム感染が参加者の低血圧と関連しているようであることを明らかにしたが、これは免疫がクリプトスポリジウム感染に対する防御と寄生虫の排除において重要な役割を果たしているという事実によって部分的に説明できるかもしれない49。 以前にいくつかの研究で報告されているように、競技中に行われる激しい運動は免疫抑制を引き起こし 50、これが低血圧の原因となります 51。 さらに、適度な運動は病気に対する免疫系を活性化し50、高血圧の誘発にはT細胞が重要な役割を果たします52。 これは、この研究で一部の水泳選手の間で観察された高血圧を説明する可能性があります。

自律神経系と免疫系の間の重要な相互作用は、高血圧の発症と維持に重要な役割を果たし、心血管疾患、末端器官損傷、および死亡を引き起こします。 さらに、高血圧、炎症誘発性サイトカイン、免疫系の細胞の間には一貫した関連性が存在します53。

心拍数に関しては、心拍数が異常な水泳選手。 正常レベルを上回っても下回っても、正常な HR と比較して感染率が高いことが示されました。 運動中は、作動する筋肉の競合する代謝要求と皮膚血流の体温調節要求を満たすために、実質的な心臓血管の調整が行われます54。 運動、特に持久力トレーニングは安静時の副交感神経活動の増加と関連しており 55、さらにトレーニングは心血管の発達を誘導し、最終的に徐脈を引き起こす血漿量の増加を誘発します。

心臓の自律神経活動の変化および/またはペースメーカー細胞の電気生理学的な変化は、結果として生じる相対的な徐脈を説明するメカニズムの1つであることが以前に報告されています56。 心拍数の自律神経調節に対するトレーニングの効果は、エクササイズ終了時の回復段階でも以前に調査されており、トレーニングの結果として心拍数の低下の速度が速くなることが示されています57。

貧血はアスリートの IPI によって引き起こされることが多く、小児では鉄欠乏、体重減少、下痢と関連しています 18,19。 腸内寄生虫は無症状であったが、アスリートに鉄欠乏性貧血を引き起こすことはない。 免疫力が低下したときに症状が出る場合があります。 腸内寄生虫は、これらの寄生虫に対する自然免疫が弱いため、宿主からの排除に抵抗します。 したがって、ほとんどの腸内寄生虫は、宿主の自然な防御機構に適応して増殖し続けることができるため、慢性的です58。

本研究では、ジアルジア症に感染した水泳選手は、非感染者と比較して、フェリチン、トランスフェリン、鉄、ラクトフェリンの平均値が統計的に有意に減少していました[(21.7 ± 1.61 vs. 110.7 ± 2.26)、(264.4 ± 5.43 vs. .312.3 ± 1.35)、(54.5 ± 1.2 対 121.5 ± 1.43)、および (288.8 ± 7.28 対 394.9 ± 4.27)]。 これは、AL-ナジャフ州のAL-Hakeem病院の検査室とAL-Zahra産科および小児科を意味する感染患者の間でフェリチンと鉄の大幅な減少を記録したAl-Hadraawyらの報告59と一致していた。 フェリチンは[男性と女性でそれぞれ(14.91 ± 1.997)と(20.55 ± 3.6)]、対照群[それぞれ(185.7 ± 52.25)と(180.6 ± 43.09)]と比較して、鉄は[(42.18 ± 4.802)と(それぞれ44.19 ± 8.352)] 対照群[(206.5 ± 8.918) および (164.8 ± 38.58)]と比較しました。 1年後、Abood60は、対照群と比較して、G.ランブリア感染症患者の血清ラクトフェリン、フェリチン、鉄濃度の有意な減少[それぞれ(14.83±0.301)、(124.873±0.064)、(44.631±0.083)]を記録した。 [それぞれ (20.34 ± 0.412)、(326.312 ± 0.132)、および (131.82 ± 0.710)]。 また、それはジアルジア症に苦しむ子供たちを対象に行われた他の研究とも一致しています61,62。 これは、鉄の吸収不良を引き起こすジアルジア症の高負荷によるものと考えられました63。 本研究では、競技における感染 Gp2 の記録が低かったのは、感染 Gp1 と比較して Gp2 間のバイオマーカーが減少したためであると考えられた[(19.7 ± 0.94 vs. 44.5 ± 15.13)、(262.4 ± 5.66 vs. 287.8 ± 18.48)、(それぞれ、53.6 ± 2.14 対 65.7 ± 8.49)、および (287.5 ± 7.78 対 304​​.3 ± 16.54)]。 これは、体内の鉄分が不足すると運動能力が低下し、疲労、運動不耐症、さらには認知機能障害として現れる可能性があることを観察した Damian64 の報告と一致していました。

今回の調査結果は、クリプトスポリジウム症に感染した水泳選手では、非感染者と比較して総白血球、N、L、M、E、B の平均値が増加していることを示しました。 また、感染した Gp1 および Gp2 の WBC、N、L、M、E、および B の平均は非感染のものよりも高く、これらの結果は Khan (2020) によって報告された結果と一致しました。 また、本研究では、感染した Gp2 では Gp1 と比較して N、L、M、B が高いことが明らかになりました [(45.61 ± 1.93 vs. 49.64 ± 1.35 N)、(43.53 ± 1.58 vs. 46.33 ± 0.80 L)、(6.18 ± 0.30対 6.53 ± 0.28 M)、および (0.8 ± 0.16 対 0.83 ± 0.010 B)]。 以前の研究では、これはクリプトスポリジウム症に対す​​る宿主防御機構によるものであると考えられていました65。 オーストラリアで行われた別の研究では、ホーンら66は、WBCがトレーニングプログラムを維持するためにアスリートの感染を防ぐことによって間接的にパフォーマンスに貢献していると報告した。 また、その研究では、スポーツが有酸素的であればあるほど、総白血球数、N および M 数が減少することが明らかになり、これらの結果は私たちの研究と一致していました。

したがって、水泳選手とその親は、さまざまな微生物、特に寄生虫に感染する危険性を認識し、それらを保護するために必要な予防措置について健康教育を受ける必要があります。 コーチ、スポーツ科学者、および連盟は、水泳選手の熟練度に影響を与える IPI の影響を認識する必要があります。 したがって、定期的な水質検査、定期的な水泳選手の健康診断、水泳選手の健康衛生プログラムは、連盟の指示に組み込まれるべき必須の要素です。

研究の限界 この研究では、同じプールでトレーニングを受けた水泳選手のみを対象とした。

結論として、この研究は、アレクサンドリアの若い水泳選手の間でIPIの高い有病率を明らかにしました。 ヘリコバクター・ピロリ、ブラストシスティス属、およびクリプトスポリジウム属。 発見された寄生虫の中に含まれていた。 水泳の頻度と水泳時間は、水泳選手の感染状態に劇的に影響を与えました。 さらに、寄生虫感染は水泳選手の免疫状態に影響を及ぼし、貧血を引き起こす可能性があり、最終的には低酸素による血圧や心拍数の異常を引き起こす可能性があります。 したがって、水泳選手の衛生の重要性についての認識を高め、水泳選手、保護者、コーチに対する対象を絞った健康教育を行うことにより、この問題を抑制するための対策を講じるべきです。 さらに、水泳選手に対して定期的な健康診断と定期的な臨床検査を実施する必要があります。 これらすべての点は、連盟のプログラムでも強調されるべきです。 水泳選手の間で腸内寄生虫の撲滅に対するさまざまな介入の効果を調査したり、異なるプールから登録された水泳選手を水処理の質に応じて比較する研究をしたりするには、より長い追跡期間によるさらなる研究が必要である。

この研究中に生成または分析されたすべてのデータがこの記事に含まれています。

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著者らは、若い水泳選手からサンプルを入手する際に親切な協力とサポートをしてくれたクラブの管理者に心から感謝しています。 著者らはまた、若い水泳選手の研究への参加を受け入れてくれた保護者にも感謝している。 最後に、研究参加者の皆様にも特別な感謝を申し上げます。

科学技術イノベーション資金庁 (STDF) がエジプト知識銀行 (EKB) と協力して提供するオープンアクセス資金。 この研究は、公共、商業、非営利部門の資金提供機関から特別な助成金を受けていません。

エジプト、アレクサンドリアのファロス大学歯学部微生物学および免疫学科

Faika Hassanein

エジプト、アレクサンドリアのファロス大学薬学部薬化学科

イナス・M・マスード

エジプト、アレクサンドリアのファロス大学薬学部薬理学・治療学科

ゼイナブ M. アワド

エジプト、アレクサンドリアのアレクサンドリア大学フィットネス教育学部ウォータースポーツトレーニング学科

フシン・アブデル・サラム&モハメド・セーラム

アレクサンドリア大学、高等公衆衛生研究所、熱帯衛生学部、アレクサンドリア、エジプト

アマニー・I・シェハタ

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FH: コンセプト、デザイン、文献検索、インタビューアンケート、サンプル収集、実際の分析、SPSS バージョン 25 によるデータ入力と分析、その後原稿の草稿を作成し、重要な知的内容について批判的に修正し、開始から出版までの作業の整合性を維持します。記事を作成し、「保証人」として指定され、原稿の最終承認を与える必要があります。 ZA: 文献検索、アンケート調査、サンプル収集、原稿準備、原稿編集、Endnote による参考文献の執筆、原稿レビュー。 HAS: デザイン、アンケート調査、サンプル収集、校正。 MS: デザイン、アンケートのインタビュー、コンペ結果のサポート、サンプル収集、校正。 IMM: インタビューアンケート、サンプル収集、生化学マーカー分析、SPSS バージョン 25 分析による生化学データの入力と分析、原稿の準備、原稿の編集、および重要な知的内容についての批判的な改訂。 AIS: 統計と表データの修正、原稿の準備、校正、原稿の編集。

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Hassanein、F.、Masoud、IM、Awwad、ZM 他。 微生物による腸感染症によって引き起こされる生化学的および生物学的異常と、エジプトの若い水泳選手に対するそれらの影響。 Sci Rep 13、4597 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-31708-3

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受理日: 2023 年 3 月 16 日

公開日: 2023 年 3 月 21 日

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