基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)警與防治

吳學寧，曹雪濱，李俊峽

· 綜述 ·

基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)警與防治

吳學寧1，曹雪濱1，李俊峽2

適宜的負荷運動可使心臟結(jié)構(gòu)和功能重塑，形成“運動員心臟”，過度的負荷運動可能導(dǎo)致運動性心臟損傷，且與運動性心律失常和猝死有關(guān)?；鶎庸俦?jīng)常要進行高強度的訓練，高強度訓練后可能存在心臟功能異常和心律失常，可出現(xiàn)胸悶、心悸、胸痛、頭暈、氣短、乏力、暈厥等癥狀和心臟聽診異常[1]。開展基層官兵運動性心臟損傷預(yù)警和防治方面的研究對于減輕衛(wèi)勤保障負擔和提高部隊戰(zhàn)斗力有積極意義。本文結(jié)合我課題組的相關(guān)工作及近年來國內(nèi)外學者對運動性心臟損傷的研究，從定義、臨床表現(xiàn)、發(fā)病機制、預(yù)警和防治等方面加以論述，以期為基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)警和防治工作提供借鑒和參考。

1 高強度運動導(dǎo)致心臟損傷的定義

高強度運動造成的心臟損傷在基層官兵中的發(fā)生率較高，目前尚無明確定義，運動性心肌微損傷、缺血性心肌損傷、力竭性心臟損傷及高溫環(huán)境和低溫環(huán)境下高強度運動導(dǎo)致的心臟損傷都屬于高強度運動導(dǎo)致心臟損傷的范疇。

2 運動性心臟損傷的臨床表現(xiàn)

運動性心臟損傷的表現(xiàn)多種多樣，可表現(xiàn)為心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變、心肌損傷標志物的異常、運動性心律失常、心功能減低、暈厥等，甚至運動性猝死[1]。

多數(shù)研究認為高強度運動導(dǎo)致的心臟結(jié)構(gòu)與功能改變屬生理范疇，但是，一些運動員的臨床表現(xiàn)與心電圖特征僅用生理性或功能性改變無法解釋，且與運動負荷有關(guān)。適宜的負荷運動可產(chǎn)生運動員心臟，然而超負荷的運動，如力竭性運動，對心臟產(chǎn)生很多不利的影響。

運動性心律失常是指機體在劇烈活動中或運動后發(fā)生的心律失常，一直是運動醫(yī)學領(lǐng)域關(guān)注的問題，其發(fā)生與反復(fù)高強度運動對心臟的損傷有關(guān)，會影響運動員的健康以及比賽成績[2]，同樣，也會對基層官兵的健康和訓練成績產(chǎn)生很大影響。運動性心律失常的臨床表現(xiàn)亦有不同，輕者僅有心悸、頭暈等不適，重者可發(fā)生致命性快速性室性心律失常而引發(fā)心絞痛、充血性心力衰竭，暈厥、猝死。

運動性暈厥是指無外傷的前提下，在運動中或運動結(jié)束后由于血液中的化學物質(zhì)發(fā)生較大變化或腦部一過性供血不足引起短暫的意識喪失，患者因肌張力消失而發(fā)生跌倒，但能較快的恢復(fù)[3,4]。導(dǎo)致暈厥的原因很多，有心排血量降低、神經(jīng)調(diào)節(jié)功能障礙、腦供血不足等，其中心源性暈厥是運動性猝死的絕對危險因素[5]。

運動性猝死是與運動有關(guān)猝死的簡稱，定義為進行體育鍛煉的人或無或有癥狀的運動員在運動中或運動后24 h內(nèi)發(fā)生的意外死亡。相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，腦源性、心源性、運動員本身體質(zhì)等因素均可引起運動性猝死，心源性猝死占運動性猝死的多數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)[4]，運動性暈厥和運動性猝死有密切的關(guān)系，頻繁的心源性暈厥是運動性猝死的預(yù)警信號。

本課題組通過對某戰(zhàn)區(qū)6家總醫(yī)院及中心部隊醫(yī)院2000年1月～2010年12月因高強度運動入住心內(nèi)科的88例作戰(zhàn)訓練（作訓）人員資料進行分析，觀察了心肌酶、心電圖、心臟超聲等相關(guān)指標變化，并記錄治療前后癥狀及體征。研究認為高強度軍事訓練致運動性心臟損傷發(fā)病率較高，常見癥狀為胸悶、心悸、胸痛、頭暈、氣短、乏力等；體征為心臟聽診異常，如心音低鈍、心動過緩、心動過速、期前收縮等。根據(jù)臨床表現(xiàn)和檢查結(jié)果，將運動性心臟損傷初步分為普通型、心律失常型、心力衰竭型、猝死型等[1]。

3 運動性心臟損傷的發(fā)病機制

運動性心臟損傷的發(fā)生機制目前并不明確，可能涉及激素分泌的改變（如一氧化氮和內(nèi)皮素失衡）、自由基增多和鈣超載、血液流變學的改變、心肌能量代謝的變化與調(diào)控、心肌細胞凋亡與調(diào)控、心肌炎癥反應(yīng)等[6]。

本課題組的相關(guān)研究證明大鼠在高強度運動后睪酮含量降低[7]，這在一定程度增加心臟損傷發(fā)生的風險。高強度運動后心率變異性降低可能是運動性心臟損傷的發(fā)生機制之一[8]。不同強度運動對心肌線粒體能量代謝的影響不同，心肌能量代謝失衡與紊亂可能是運動性心臟損傷發(fā)生的重要機制。

4 基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)警和防治

于訓練前對存在高危因素的基層官兵進行心理疏導(dǎo)、藥物和非藥物手段干預(yù)，做好運動性心臟損傷的預(yù)防工作，對于提高部隊戰(zhàn)斗力有積極意義?；鶎庸俦邚姸鹊倪\動過程中或運動結(jié)束后出現(xiàn)胸悶、心悸、頭暈等不適時，心電圖、心肌酶、心臟超聲相關(guān)指標達到本課題組初步制定的預(yù)警標準，應(yīng)立刻終止訓練，及時治療。

4.1 基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)警 運動性心臟損傷的早期發(fā)現(xiàn)、診斷和預(yù)警很重要，直接決定了基層官兵發(fā)生運動性心臟損傷時能否得到及時救治。動態(tài)心電圖、心臟超聲、心肌損傷標志物等相關(guān)指標在運動性心臟損傷預(yù)警中發(fā)揮重要作用。

通過觀察新入伍戰(zhàn)士在高強度負荷訓練前后24 h動態(tài)心電圖變化，分析劇烈運動對心電生理的可能影響，發(fā)現(xiàn)高強度軍事訓練后機體交感神經(jīng)活性明顯增強，迷走神經(jīng)活性降低，心肌細胞電活動不穩(wěn)定，增加了心肌易損性，易誘發(fā)各種心律失常。綜合分析動態(tài)心電圖多項指標（心率變異性、T波電交替、QT離散度、心率震蕩、心率減速力）能提高檢測敏感性及準確性，為預(yù)警軍隊過度訓練造成的心臟損傷及運動性猝死提供參考[9,10]。

本課題組通過檢測某集團軍新入伍戰(zhàn)士在高強度訓練前后心肌標志物的變化，為部隊軍事訓練導(dǎo)致的運動性心臟損傷提供早期預(yù)警方法。研究結(jié)果表明[11]，肌酸激酶同工酶（CK-MB）/肌酸激酶（CK）、心肌肌鈣蛋白I（cTnI）升高反映心肌早期損傷，診斷心肌損傷特異性較高。新入伍戰(zhàn)士在高強度負荷訓練后心肌標志物可能升高，當cTnI＞0.0025 ng/ml，CK-MB/CK＞6.5%，提示可能發(fā)生不同程度的心肌損傷，應(yīng)當引起高度重視。

本課題組應(yīng)用超聲心動圖對新入伍戰(zhàn)士軍事訓練前后心臟結(jié)構(gòu)及功能指標進行測量，結(jié)果表明高強度負荷訓練導(dǎo)致新入伍戰(zhàn)士代償性射血分數(shù)升高和左房擴大，舒張早期二尖瓣血流峰值流速（E）/左房收縮期二尖瓣血流峰值流速（A）及舒張早期運動速度（Em）/舒張晚期運動速度（Am）比值降低，提示心臟舒張功能減低[12]。隨著運動時間的延長，心臟結(jié)構(gòu)及功能對運動負荷產(chǎn)生適應(yīng)性變化。

4.2 基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)防 科學的組織訓練（包括運動預(yù)適應(yīng)訓練、間歇性低壓低氧訓練等）與及時心理疏導(dǎo)和宣教在基層部隊易于實施，是預(yù)防運動性心臟損傷的有效措施。同時，藥物干預(yù)也是預(yù)防的重要措施。

4.2.1 運動預(yù)適應(yīng)對基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)防 運動預(yù)適應(yīng)是缺血預(yù)適應(yīng)的一種特殊形式，是短時間內(nèi)通過一次持續(xù)或反復(fù)多次間歇的高強度運動造成心肌相對或絕對的缺血缺氧，誘導(dǎo)心肌保護作用物質(zhì)表達，提高心肌組織對隨后長時間缺血的耐受，減輕缺血/再灌注損傷[13]。

我們分析了運動預(yù)適應(yīng)訓練對基層官兵高強度運動后動態(tài)心電圖相關(guān)指標的影響，結(jié)果表明高強度運動前預(yù)適應(yīng)訓練可使作訓人員心率變異性得到改善，降低心率失常和ST-T改變的發(fā)生率，降低心電圖積分和不適癥狀評分，提示運動預(yù)適應(yīng)對預(yù)防作訓人員運動性心臟損傷有積極作用。2次高強度訓練后心率變異性與不適癥狀評分和心電圖積分顯著相關(guān)，提示心率變異性可作為運動性心臟損傷的預(yù)警指標。

運動預(yù)適應(yīng)能夠增強心肌組織應(yīng)激能力，提高血管彈性、縮小梗死面積，降低心律失常和心肌頓抑的發(fā)生率。相關(guān)研究[14]證明，運動預(yù)適應(yīng)通過調(diào)控NLRP3信號通路表達降低炎癥反應(yīng)，發(fā)揮保護心肌的作用，長期的運動預(yù)適應(yīng)較短期作用明顯。運動預(yù)適應(yīng)易于在基層部隊實施，值得進一步推廣。

4.2.2 間歇性低壓低氧適應(yīng)性訓練對基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)防 慢性間歇性低壓低氧保護心臟的作用機制尚未明確。通過增加心臟對缺血、缺氧的耐受性從而達到心臟保護的目的一直是基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學研究的熱點。間歇性低氧處理具有明顯的心臟保護、抗心律失常作用，同時具有方法簡便、易于應(yīng)用、無明顯副作用、作用維持時間較長等優(yōu)點，有望作為一種非藥物心臟保護手段，在基層官兵的日常訓練中推廣。

4.2.3 藥物對基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)防 運動性心臟損傷的藥物防治研究起步較晚，在實際應(yīng)用中更為少見，紅景天苷、心復(fù)康口服液、大蒜素、褪黑素是其中研究相對較多的藥物。

紅景天苷是紅景天主要活性成分之一。研究證明[15,16]，紅景天苷可以提高缺氧心肌細胞內(nèi)細胞內(nèi)琥珀酸脫氫酶（SDH）的活性，增加缺氧心肌細胞內(nèi)鈣調(diào)蛋白（CaM）的表達，紅景天苷改善缺氧心肌細胞能量代謝的途徑與增加SDH的活性、上調(diào)GaM的表達具有相關(guān)性。紅景天苷可有效抑制缺血/再灌注所致的血流動力學改變和心功能損傷[17,18]，也可以改善心肌細胞線粒體的呼吸功能[19,20]。諾迪康膠囊主要成分為圣地紅景天，其對基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)防作用有待于進一步研究證實。

心復(fù)康口服液受到了學者們的廣泛關(guān)注。有研究報道了心復(fù)康口服液能明顯改善慢性心力衰竭大鼠的心肌能量代謝[21]，并可顯著提高大鼠運動耐量，通過降低皮質(zhì)醇升高睪酮發(fā)揮心臟保護作用。心復(fù)康口服液也可以減弱心臟迷走神經(jīng)張力進而減慢心率和提高心率變異性而發(fā)揮心臟保護作用[8]。心復(fù)康口服液在臨床中有一定范圍的應(yīng)用，臨床觀察表明其在基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)防方面可能有一定的作用。

運動醫(yī)學研究證明，大蒜素具有清除自由基、抗腫瘤、擴張血管、抗菌消炎、改善血流灌注、預(yù)防動脈粥樣硬化等作用。褪黑素是由松果體分泌的一種激素，具有抗氧化、抗應(yīng)激、抗血小板、抗動脈粥樣硬化作用，調(diào)節(jié)血脂。上述2種藥物有望在基層官兵運動性心臟損傷的預(yù)防中發(fā)揮重要作用。

4.3 基層官兵運動性心臟損傷的治療 運動性心臟損傷目前尚無規(guī)范化治療流程。本課題組對近年來軍隊作訓人員因運動后胸悶、胸痛而入住心內(nèi)科的病例進行了分析，以減少運動性心臟損傷的誤診率，規(guī)范診斷和治療流程，更好的對發(fā)生運動性心臟損傷的基層官兵進行救治[22,23]。

軍隊作訓人員運動性心臟損傷治療后的康復(fù)工作也應(yīng)得到重視，真正實現(xiàn)預(yù)防、治療、康復(fù)一體化，更大程度提高作訓人員的健康水平，提升部隊的戰(zhàn)斗力。

5 小結(jié)和展望

在多年部隊運動性心臟損傷的預(yù)警和防治工作中，我們總結(jié)出基層官兵運動性心臟損傷具有如下特點：①基層官兵運動性心臟損傷的發(fā)病較常見，輕重程度不一；②對基層官兵運動性心臟損傷的認識程度低，誤診率高。之前有很多發(fā)生運動性心臟損傷的官兵被誤診為病毒性心肌炎、原發(fā)性心肌病等，未考慮心臟損傷和心律失常與運動的關(guān)聯(lián)；③基層官兵運動性心臟損傷是可防可治的，大部分經(jīng)過運動或調(diào)整科學訓練可減少發(fā)生，且恢復(fù)較好。

基層官兵運動性心臟損傷研究仍面臨許多挑戰(zhàn)與機遇，很多問題需要進一步去探討和解決：①臨床分型的驗證：進一步擴大樣本量去檢驗本課題組前期所制定的軍隊作訓人員運動性心臟損傷的臨床分型；②預(yù)警指標的確立及驗證：在預(yù)警方面，需進一步擴大樣本量去驗證本課題組初步制定的動態(tài)心電圖、心肌損傷標志物、心臟超聲方面的預(yù)警標準，確定其適用范圍，同時探討不同預(yù)警指標之間的相關(guān)性；③心理疏導(dǎo)應(yīng)用價值的評估：在預(yù)防方面，前期研究證實心理因素對基層官兵高強度運動后心電圖積分有一定影響，心理量表評分高的基層官兵在高強度運動后更容易產(chǎn)生不適癥狀，提示心理疏導(dǎo)與宣教可能在預(yù)防中發(fā)揮重要作用，還需進一步去驗證；④運動預(yù)適應(yīng)方案的確立：研究證實了高強度運動前經(jīng)過預(yù)適應(yīng)訓練可使作訓人員心率變異性指標得到改善，降低心律失常和ST-T改變的發(fā)生率，降低心電圖積分和不適癥狀評分，提示運動預(yù)適應(yīng)對作訓人員運動性心臟損傷的防護有積極作用。運動預(yù)適應(yīng)分為一次運動預(yù)適應(yīng)訓練、短期運動預(yù)適應(yīng)訓練和長期運動預(yù)適應(yīng)訓練，目前沒有公認的適用于基層官兵的方案，什么樣的運動方式、運動強度和運動時間才能達到最佳效果有待于進一步去探索；⑤藥物對運動性心臟損傷預(yù)防的探索：既往研究大多為動物實驗，在今后研究中嘗試探索紅景天苷膠囊、心復(fù)康口服液對基層官兵運動性心臟損傷的防治作用；⑥軍隊作訓人員運動性心臟損傷分級救治：結(jié)合本課題組初步制定的臨床分型和基層官兵高強度運動后心律失常、心肌損傷、暈厥救治方面積累的經(jīng)驗，進一步探討不同分型的科學救治方法和分級救治，提高危重患者的救治成功率。對于一些特殊的運動性心臟損傷病例，如運動性猝死，明確病因十分困難，需要進一步深入研究。

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本文編輯：姚雪莉

R541

A

1674-4055(2016)11-1396-03

軍隊醫(yī)院臨床重大高新技術(shù)課題(2010gxjs011);全軍醫(yī)學科技“十二五”科研項目(BWSIIJ058,CBJ13J002);國家自然科學基金(81173585);河北省自然科學基金(C2014104010);2014全軍青年醫(yī)學科技青年培育計劃項目(14QNP014)

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10.3969/j.issn.1674-4055.2016.11.33