運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中肌鈣蛋白的變化及意義研究進(jìn)展

董杏芳 艾冬生 鄧鶴秋

（1.解放軍第四五八醫(yī)院心血管內(nèi)科，廣東廣州510602;2.解放軍軍事體育進(jìn)修學(xué)院，廣東廣州510500）

近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)肌鈣蛋白是反映運(yùn)動(dòng)性骨骼肌和心肌損傷的特異性敏感標(biāo)志，該指標(biāo)已應(yīng)用于多項(xiàng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)研究。本文將對(duì)運(yùn)動(dòng)前后肌鈣蛋白的變化及意義研究進(jìn)行綜述，為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練工作者及時(shí)了解受訓(xùn)人員狀態(tài)并制定合理有效的訓(xùn)練計(jì)劃提供信息支持。

1 肌鈣蛋白 （Tn）的體內(nèi)分布

肌鈣蛋白 I（T roponinI，TnI）廣泛分布于心肌與骨骼肌中，有3種異構(gòu)體:分別為心肌肌鈣蛋白I（cTnI）、快骨骼肌肌鈣蛋白 I（fast skeletal troponinI，fsTnI）和慢骨骼肌肌鈣蛋白 （slow skeletal troponinI，ssTnI）。嬰兒期，sTnI在心肌占主導(dǎo)地位，以后逐漸減少，出生9個(gè)月后，心肌中僅存cTnI，且無(wú)其他亞型。研究表明:骨骼肌在任何階段都不表達(dá)cTnI，也不因任何病理刺激表達(dá)cTnI[1]。肌鈣蛋白T（Troponin T）為肌鈣蛋白中附于原肌凝蛋白分子上的亞單位，以兩種形式存在:游離形式存在于胞漿中，占6～8%;結(jié)合形式存在于心肌收縮單位的細(xì)肌絲上，占92～98%。cTnT在心肌損傷后2～8 h釋放入血，12～24 h達(dá)高峰，在血中可維持14天左右，因此它的最大有效診斷窗口期寬至2 h～14 d[2，3]。

2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中cTn的變化及可能意義

國(guó)外的運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，部分成人運(yùn)動(dòng)員和普通人長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后血清cTn增高[4，5]，這引起了運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)界的極大關(guān)注[6，7]。鑒于血清cTn是高度特異性反映心肌損傷的指標(biāo)[8，9]，所以目前認(rèn)為，長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)所致的血清cTn升高反映了一定程度的心肌細(xì)胞受損[10，11]。然而，目前就國(guó)際范圍而言，在運(yùn)動(dòng)性心肌損傷的一些關(guān)鍵問(wèn)題上仍存在較大的爭(zhēng)議[6]，例如運(yùn)動(dòng)后血清cTn升高反映的心肌損傷是可逆性還是不可逆性?有無(wú)血清cTn閾值存在?進(jìn)而，一些重要的問(wèn)題如運(yùn)動(dòng)性心肌損傷的促發(fā)因素及監(jiān)測(cè)在國(guó)際范圍內(nèi)還遠(yuǎn)未澄清[6，12，13]。

2.1 cTn升高與心臟可逆性損傷

Rifai通過(guò)對(duì)夏威夷鐵人三項(xiàng)賽選手連續(xù)兩年的心臟機(jī)能評(píng)定中發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的血清cTnT含量存在3種情況:陰性、適度增長(zhǎng) （0.01-0.03 ng/ml）、陽(yáng)性 （＞0.03ng/ml），認(rèn)為血清中cTnT含量適度增長(zhǎng)的心肌損傷為可復(fù)性損傷。此次檢測(cè)發(fā)現(xiàn)大多數(shù)隊(duì)員血清cTnT含量均在適度增長(zhǎng)范圍，因此大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練中存在心肌損傷，其損傷程度輕，多為可復(fù)性損傷[14]。Bonetti等[15]報(bào)道劇烈運(yùn)動(dòng)可使正常人血清心肌肌鈣蛋白 （cTn）水平輕度升高，但低于診斷心肌缺血損傷的臨界值。國(guó)內(nèi)有研究發(fā)現(xiàn)新兵3 km跑可使血漿心鈉素 （ANP）、血管緊張素II（ATII）水平升高，機(jī)體的應(yīng)激反應(yīng)能力增強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)后雖有部分人出現(xiàn)一過(guò)性肌鈣蛋白I（cTnI）升高，但這樣的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不會(huì)對(duì)心肌細(xì)胞造成嚴(yán)重?fù)p傷[16]。還有研究提出，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)引起的，如馬拉松跑，健康人的血液肌鈣蛋白水平升高并沒(méi)有任何的病理意義或運(yùn)動(dòng)后果，因?yàn)檫@種運(yùn)動(dòng)性的心肌損傷可能是自愈性的[12]。不應(yīng)只依據(jù)此標(biāo)志蛋白的升高而讓運(yùn)動(dòng)員停止運(yùn)動(dòng);只有當(dāng)能斷定有潛在致命的心血管異常時(shí)，出于保護(hù)運(yùn)動(dòng)員健康的目的而令其停止運(yùn)動(dòng)。

聶金雷綜合動(dòng)物運(yùn)動(dòng)及心肌梗塞樣損傷模型的結(jié)果提示，一次急性長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)所致的血清cTnT升高反映的是心肌可逆性變性損傷。如運(yùn)動(dòng)后經(jīng)24 h恢復(fù)，血清cTnT仍遠(yuǎn)高于正常水平，則提示心肌可能發(fā)生了不可逆損傷，且cTnT水平越高則運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致心肌發(fā)生嚴(yán)重不可逆損傷的可能性也越大[17]。從人體運(yùn)動(dòng)后血清cTn水平的時(shí)程變化推測(cè)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)可引起心肌微損傷。結(jié)合動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果可支持新近提出的 “心肌微損傷可能是耐力訓(xùn)練進(jìn)程中的適應(yīng)性反應(yīng)”的觀點(diǎn)。

2.2 cTn升高與心臟不可逆性損傷

聶金雷認(rèn)為少年運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后血清cT-nT和cTnI可超過(guò)心肌損傷界值甚至急性心肌梗塞界值[17]。

美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)運(yùn)動(dòng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示，心肌和血清cTnT的數(shù)據(jù)支持大鼠進(jìn)行一次被迫長(zhǎng)時(shí)間的劇烈運(yùn)動(dòng)可引起心肌損傷，并且運(yùn)動(dòng)量的增加會(huì)使心肌損傷加劇，而劇烈運(yùn)動(dòng)前的訓(xùn)練可減輕其損傷程度[18]。研究者提出，血清cTnT快速的返回基線提示運(yùn)動(dòng)引起的cTnT的釋放是源于局部的、不可逆的心肌降解。Koller等[19]的人體實(shí)驗(yàn)顯示劇烈的耐力運(yùn)動(dòng)后血液cTnT和cTnI的升高，標(biāo)志著運(yùn)動(dòng)引起了心肌損傷。有報(bào)道1例馬拉松跑時(shí)昏厥，并伴隨有持續(xù)3天的cTnI升高[20]。

3 cTn與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的關(guān)系

聶金雷發(fā)現(xiàn)，在總運(yùn)動(dòng)負(fù)荷相近條件下，長(zhǎng)距離跑與籃球比賽對(duì)運(yùn)動(dòng)后血清cTnT和cTnI的影響總體趨勢(shì)幾乎一致。少年運(yùn)動(dòng)員有氧運(yùn)動(dòng)能力與運(yùn)動(dòng)后血清cTn水平有關(guān)，即有氧運(yùn)動(dòng)能力越強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)后血清cTn水平越低;運(yùn)動(dòng)負(fù)荷是決定運(yùn)動(dòng)后血清cTn水平的重要因素;血清皮質(zhì)醇較高及睪酮/皮質(zhì)醇比值較低的運(yùn)動(dòng)員更傾向于有更高的運(yùn)動(dòng)后血清cTn水平，而運(yùn)動(dòng)后血清cTn水平與免疫、鐵儲(chǔ)備及氧化應(yīng)激等身體機(jī)能狀態(tài)無(wú)相關(guān)性。聶金雷在研究中首次提出血清cTn作為科學(xué)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)負(fù)荷指標(biāo)的可行性，其最大的優(yōu)勢(shì)在于可同時(shí)評(píng)估運(yùn)動(dòng)性心肌損傷的危險(xiǎn)程度，且干擾因素少，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一[17]。

超長(zhǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷會(huì)造成血清腦鈉素 （BNP）和cTnT濃度顯著增高，血清 BNP濃度增量與血清cTnT濃度增量高度相關(guān)。在超長(zhǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷后出現(xiàn)可復(fù)性心肌受損和一過(guò)性心功能失調(diào)，這種心肌受損和心功能失調(diào)對(duì)心臟的長(zhǎng)期預(yù)后有待進(jìn)一步研究。超長(zhǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷能明顯增加血清中BNP和cT-nT含量，兩者的增加是由于心肌受損和心功能失調(diào)造成，但對(duì)心臟機(jī)能的評(píng)價(jià)與臨床分析方法有所不同[21]。

Rifai還發(fā)現(xiàn)cTnT和運(yùn)動(dòng)時(shí)間存在相應(yīng)的反向關(guān)系，即運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)cTnT濃度越低[14]，說(shuō)明血清cTnT濃度和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度存在正比關(guān)系，cTnT可作為心臟運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的評(píng)定指標(biāo)，該情況也出現(xiàn)在馬拉松項(xiàng)目上[22];但在短時(shí)高強(qiáng)度訓(xùn)練中并沒(méi)有檢測(cè)到cTnT[23]。說(shuō)明強(qiáng)度及其持續(xù)的時(shí)間同為運(yùn)動(dòng)性心臟損傷因素，并以血清cTnT含量陽(yáng)性值作為“cardiac fatigue”和 “cardiac injury”的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)。

4 cTn與CK的關(guān)系

王晨[24]等認(rèn)為在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，不能僅通過(guò)CK-MB及其占總CK的百分比的結(jié)果簡(jiǎn)單判斷是否存在心肌損傷，必須進(jìn)一步結(jié)合cTNT等指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)。劉凌等[25]通過(guò)對(duì)兩組劃艇運(yùn)動(dòng)員大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練周心臟損傷的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)雖然cTnT血清濃度變化與CK血清濃度變化間不存在顯著線性關(guān)系，但兩者之間存在趨同的變化，一線組隊(duì)員血清cT-nT和CK含量先升后降，表明該負(fù)荷已不是該組隊(duì)員的最大負(fù)荷，而非一線組血清cTnT和CK含量處于上升趨勢(shì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷不斷上升，隨著相對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增加造成心肌損傷的幾率增加。cT-nT為運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的調(diào)整提供了手段:心臟負(fù)荷達(dá)到最大同時(shí)防止不可逆心肌損傷的出現(xiàn)。

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