空軍某訓(xùn)練基地新入伍戰(zhàn)士不同訓(xùn)練強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)性心臟損傷臨床觀察

張招，吳學(xué)寧，李俊峽，唐發(fā)寬，崔英凱，曹雪濱

· 論著 ·

空軍某訓(xùn)練基地新入伍戰(zhàn)士不同訓(xùn)練強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)性心臟損傷臨床觀察

張招1，吳學(xué)寧1，李俊峽2，唐發(fā)寬3，崔英凱1，曹雪濱1

目的觀察空軍某訓(xùn)練基地新入伍戰(zhàn)士不同訓(xùn)練強(qiáng)度、不同訓(xùn)練階段運(yùn)動(dòng)性心臟損傷的發(fā)生狀況。方法隨機(jī)抽取空軍某訓(xùn)練基地2014年度新入伍戰(zhàn)士40名，首先進(jìn)行為期1月的日常低強(qiáng)度軍事訓(xùn)練，而后根據(jù)訓(xùn)練強(qiáng)度不同隨機(jī)分為一般強(qiáng)度訓(xùn)練組和強(qiáng)化訓(xùn)練組，一般強(qiáng)度訓(xùn)練組包括日常軍事訓(xùn)練及每天1次的5公里越野訓(xùn)練，強(qiáng)化訓(xùn)練組包括日常軍事訓(xùn)練以及每天2次的5公里越野訓(xùn)練。分別于不同訓(xùn)練階段（訓(xùn)練前、訓(xùn)練1周后、訓(xùn)練4周后）采集血液標(biāo)本，檢測(cè)血清肌鈣蛋白I（cTnI）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）、肌酸激酶（CK）的水平，對(duì)不同訓(xùn)練強(qiáng)度的新入伍戰(zhàn)士在不同訓(xùn)練階段cTnI、CK-MB/ CK水平進(jìn)行臨床觀察。結(jié)果兩組受試戰(zhàn)士均為男性，平均年齡、運(yùn)動(dòng)前兩組受試戰(zhàn)士cTnI、CK-MB/CK相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。兩組不同訓(xùn)練階段（訓(xùn)練前、訓(xùn)練1周后、訓(xùn)練4周后）cTnI、CKMB/CK水平組內(nèi)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。訓(xùn)練1周后強(qiáng)化訓(xùn)練組cTnI、CK-MB/CK水平高于一般強(qiáng)度訓(xùn)練組（P＜0.05），而訓(xùn)練4周后兩組cTnI、CK-MB/CK水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)論該訓(xùn)練基地不同訓(xùn)練強(qiáng)度下新入伍戰(zhàn)士在不同訓(xùn)練階段未出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性心臟損傷情況。

軍事訓(xùn)練；運(yùn)動(dòng)性心臟損傷；cTnI；CK-MB/CK

新入伍戰(zhàn)士進(jìn)入部隊(duì)后要接受新訓(xùn)期間的高強(qiáng)度軍事訓(xùn)練，適宜強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)和訓(xùn)練可以使心臟產(chǎn)生良好的適應(yīng)性改變，高強(qiáng)度軍事訓(xùn)練可以導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性心臟損傷，動(dòng)態(tài)心電圖、心肌損傷標(biāo)志物和心臟超聲可以在運(yùn)動(dòng)性心臟損傷的預(yù)警中發(fā)揮重要作用[1-3]。運(yùn)動(dòng)性心臟損傷是指人體在進(jìn)行緊張激烈的運(yùn)動(dòng)時(shí)，體內(nèi)代謝速率加快，血液中的兒茶酚胺水平增高，心肌需氧量增加，導(dǎo)致心肌產(chǎn)生缺血缺氧，心肌細(xì)胞與亞細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能代謝發(fā)生了某些失代償性改變，高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致心肌形態(tài)結(jié)構(gòu)、心臟電生理、心臟功能發(fā)生改變[4]，表現(xiàn)為心肌酶學(xué)的異常、心功能減低、運(yùn)動(dòng)性心律失常甚至猝死[5]。新入伍戰(zhàn)士未經(jīng)受過(guò)高強(qiáng)度的訓(xùn)練，再加上環(huán)境和心理上的種種不適應(yīng)，更容易發(fā)生運(yùn)動(dòng)性心臟損傷。

本實(shí)驗(yàn)以空軍某訓(xùn)練基地2014年度新入伍戰(zhàn)士為研究對(duì)象，在新入伍戰(zhàn)士進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練前1月的時(shí)間內(nèi)只進(jìn)行日常低強(qiáng)度的軍事訓(xùn)練，這一段時(shí)間的低強(qiáng)度訓(xùn)練可以看作運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)訓(xùn)練，在后續(xù)1周和4周的訓(xùn)練過(guò)程中，戰(zhàn)士們反復(fù)進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練，在這個(gè)過(guò)程中也有運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)的保護(hù)作用，之前的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)從一定程度上也可看作是預(yù)適應(yīng)訓(xùn)練，可增強(qiáng)機(jī)體對(duì)隨后進(jìn)行的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的承受能力，對(duì)不同訓(xùn)練強(qiáng)度的新入伍戰(zhàn)士在不同訓(xùn)練階段(訓(xùn)練前、訓(xùn)練1周后、訓(xùn)練4周后）血清心肌肌鈣蛋白I（cTnI）、肌酸激酶同工酶/肌酸激酶（CK-MB/CK）水平進(jìn)行臨床觀察，有研究表明骨骼肌損傷或運(yùn)動(dòng)后也可使心肌CK-MB大量增加，但不超過(guò)總CK的5%，用CK-MB/CK的比值增加心肌損傷診斷特異性[6]，因此本研究采用CK-MB/CK水平進(jìn)行分析。我課題組既往的研究也證明了，CK-MB/CK及cTnI增高反映了心肌早期損傷，對(duì)診斷心肌早期損傷具有較好的特異性。新入伍戰(zhàn)士在大強(qiáng)度負(fù)荷訓(xùn)練后心肌標(biāo)記物相關(guān)指標(biāo)可以升高，當(dāng)cTnI＞0.0025 ng/ml，CK-MB/CK比值＞6.5%，提示大強(qiáng)度負(fù)荷軍事訓(xùn)練對(duì)心肌造成不同程度損傷，可成為心肌早期損傷的預(yù)警指標(biāo)，應(yīng)引起高度重視[3]。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象隨機(jī)從空軍某訓(xùn)練基地2014年度新入伍戰(zhàn)士中選取40名作為研究對(duì)象，年齡在17～23周歲，平均年齡在（18.6±1.7）歲，均為男性。所選受試戰(zhàn)士入伍后經(jīng)部隊(duì)體檢合格，入伍前無(wú)類似高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練經(jīng)歷，無(wú)急慢性疾病，排除既往有肝腎功能損傷以及心臟器質(zhì)性病變者。訓(xùn)練過(guò)程中發(fā)生訓(xùn)練傷、嚴(yán)重上呼吸道感染等疾病不能堅(jiān)持訓(xùn)練者予以終止研究。每位受試戰(zhàn)士簽署知情同意書，并告知研究的目的和意義。根據(jù)訓(xùn)練強(qiáng)度不同，隨機(jī)將40名新入伍戰(zhàn)士分為一般強(qiáng)度訓(xùn)練組和強(qiáng)化訓(xùn)練組，在高強(qiáng)度訓(xùn)練開(kāi)始前均進(jìn)行為期1月的日常低強(qiáng)度的軍事訓(xùn)練，1個(gè)月后開(kāi)始進(jìn)行高強(qiáng)度的訓(xùn)練。強(qiáng)化訓(xùn)練組每天進(jìn)行日常軍事訓(xùn)練以及2次5公里越野訓(xùn)練，一般強(qiáng)度訓(xùn)練組每天進(jìn)行日常軍事訓(xùn)練以及1次5公里越野訓(xùn)練。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)分別于訓(xùn)練前、訓(xùn)練1周后、訓(xùn)練4周后等不同階段采集血液標(biāo)本，訓(xùn)練1周后和訓(xùn)練4周后采血的時(shí)機(jī)為訓(xùn)練結(jié)束后3 h，主要檢測(cè)cTnI、CK-MB、CK，cTnI檢測(cè)采用羅氏Elecsys 2010型電化學(xué)測(cè)定儀測(cè)定，試劑購(gòu)自常州鈞健科技有限公司。CK及CK-MB采用日立7090全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定，試劑盒為美國(guó)Adlitteram Diagnostic Laboratories公司產(chǎn)品。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件分析數(shù)據(jù)，計(jì)量資料以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（s）表示，兩組組間比較采用t檢驗(yàn)，多組組間比較采用方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試者基線資料比較兩組受試戰(zhàn)士均為男性，平均年齡相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（18.2± 1.4歲 vs. 18.8±1.8歲，P＞0.05）。運(yùn)動(dòng)前兩組受試戰(zhàn)士cTnI、CK-MB/CK組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表1）。

2.2 兩組受試戰(zhàn)士不同訓(xùn)練階段（訓(xùn)練前、訓(xùn)練1周后、訓(xùn)練4周后）cTnI、CK-MB/CK水平比較兩組不同訓(xùn)練階段組內(nèi)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。訓(xùn)練1周后強(qiáng)化訓(xùn)練組cTnI、CK-MB/CK高于一般強(qiáng)度訓(xùn)練組同階段（P＜0.05），而訓(xùn)練4周后兩組 cTnI、CK-MB/CK組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表1）。

表1 不同訓(xùn)練強(qiáng)度受試戰(zhàn)士在不同訓(xùn)練階段cTnI、CK-MB/CK水平組內(nèi)與組間比較（s）

表1 不同訓(xùn)練強(qiáng)度受試戰(zhàn)士在不同訓(xùn)練階段cTnI、CK-MB/CK水平組內(nèi)與組間比較（s）

注：cTnI：心肌肌鈣蛋白I；CK-MB/CK：肌酸激酶同工酶/肌酸激酶比值；與一般強(qiáng)度訓(xùn)練組相比較，aP＜0.05

強(qiáng)化訓(xùn)練組（n=20）cTnI 0.004±0.001 0.004±0.001 0.004±0.002 CK-MB/CK 0.108±0.036 0.109±0.039 0.109±0.038 cTnI 0.005±0.002 0.006±0.002a0.005±0.001 CK-MB/CK 0.118±0.032 0.136±0.052a0.116±0.028一般強(qiáng)度訓(xùn)練組（n=20）

3 討論

高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練導(dǎo)致心肌組織相對(duì)缺血缺氧，進(jìn)而引起心肌形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變，導(dǎo)致心肌的損傷。Thomas等[5]在1985年利用大鼠游泳運(yùn)動(dòng)成功建立起了運(yùn)動(dòng)性心臟損傷的動(dòng)物模型，并且研究中發(fā)現(xiàn)一次性和反復(fù)力竭游泳可引起大鼠心肌細(xì)胞內(nèi)發(fā)生肌小管腫脹、斷裂和肌間隙增加等超微結(jié)構(gòu)損傷的改變。此后許多研究通過(guò)建立動(dòng)物模型證實(shí)高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致心臟損傷[7]。王曉偉等[8,9]也證實(shí)在新入伍戰(zhàn)士高強(qiáng)度的新訓(xùn)過(guò)程中也存在心臟的損傷，對(duì)其臨床分型、診斷標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)警信號(hào)進(jìn)行了初步探討。

運(yùn)動(dòng)性心臟損傷的發(fā)生的機(jī)制目前尚不明確，可能涉及到激素分泌的改變[如一氧化氮（NO）和內(nèi)皮素失衡]、自由基的含量增多和鈣超載、血液流變學(xué)的改變[10]、心肌能量代謝的變化與調(diào)控、心肌細(xì)胞凋亡的發(fā)生與調(diào)控[11]、心肌炎癥反應(yīng)的變化與調(diào)控[12]等方面。

運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)（EP）是很好的預(yù)防運(yùn)動(dòng)性心臟損傷的方法，EP是在較短時(shí)間內(nèi)通過(guò)反復(fù)多次間歇或一次持續(xù)的高強(qiáng)度訓(xùn)練或運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致心肌絕對(duì)或相對(duì)的缺血缺氧，增強(qiáng)心肌組織對(duì)之后較長(zhǎng)時(shí)間缺血的耐受能力，對(duì)心肌產(chǎn)生保護(hù)作用[13]。EP從某種程度來(lái)說(shuō)屬于缺血預(yù)適應(yīng)的一種形式。本實(shí)驗(yàn)研究中EP主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是在新入伍戰(zhàn)士進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練前1月的時(shí)間內(nèi)只進(jìn)行日常低強(qiáng)度的軍事訓(xùn)練，這一段時(shí)間的低強(qiáng)度訓(xùn)練可以看作運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)訓(xùn)練；二是在后續(xù)1周和4周的訓(xùn)練過(guò)程中，戰(zhàn)士們反復(fù)進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練，在這個(gè)過(guò)程中也有EP的保護(hù)作用，之前的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)從一定程度上可看作是預(yù)適應(yīng)訓(xùn)練，增強(qiáng)機(jī)體對(duì)隨后進(jìn)行的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的承受能力。

EP誘導(dǎo)心肌保護(hù)效應(yīng)的機(jī)制可能涉及到觸發(fā)物質(zhì)-中介物質(zhì)-效應(yīng)物質(zhì)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。EP時(shí)釋放的內(nèi)源性活性物質(zhì)是細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的觸發(fā)和啟動(dòng)因子，如NOS、阿片肽、降鈣素基因相關(guān)肽（CGRP）等[14]；EP發(fā)揮作用的中介物質(zhì)主要為蛋白激酶，如PKC、PKA、Akt、TyK和MAPK等，蛋白激酶C（PKC）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活在EP心臟保護(hù)中的作用備受學(xué)者們關(guān)注，PKC是一組廣泛分布具有單一肽鏈結(jié)構(gòu)的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化的蛋白激酶家族[15,16]；EP發(fā)揮作用的效應(yīng)物質(zhì)主要包括ATP敏感鉀通道（KATP Channel）、熱休克蛋白（HSP）和抗氧化酶等。ATP 敏感性鉀通道被認(rèn)為是預(yù)適應(yīng)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)中的重要效應(yīng)因子[17]。應(yīng)急蛋白中的HSP家族成員主要起分子伴侶作用，能及時(shí)修復(fù)變性的蛋白質(zhì)，防止細(xì)胞的凋亡和壞死[18]，其在EP心臟保護(hù)效應(yīng)中的作用尚需要進(jìn)一步研究和探討。

如前所述，運(yùn)動(dòng)性心臟損傷的發(fā)病機(jī)制涉及到心肌炎性的變化與調(diào)控方面，我課題組相關(guān)研究[19]證明，EP通過(guò)調(diào)控NLRP3炎性體信號(hào)通路表達(dá)降低炎癥反應(yīng)，從而發(fā)揮保護(hù)心肌的作用，長(zhǎng)期EP的作用較短期EP作用明顯。

我課題組既往研究[3]證明新入伍戰(zhàn)士在3公里訓(xùn)練后是存在運(yùn)動(dòng)性心臟損傷的，CK-MB/CK及cTnT提高了心肌損傷診斷的特異性。本研究表明，在訓(xùn)練1周后和訓(xùn)練4周后cTnI、CK-MB/CK水平與訓(xùn)練前相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明受試戰(zhàn)士在1周和4周的訓(xùn)練后未出現(xiàn)明顯的心臟損傷，可能得益于訓(xùn)練前為期1月的適應(yīng)性訓(xùn)練和反復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)的保護(hù)作用。訓(xùn)練1周后高強(qiáng)度訓(xùn)練組和一般強(qiáng)度訓(xùn)練組相比cTnI、CK-MB/CK水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明不同訓(xùn)練強(qiáng)度軍事訓(xùn)練對(duì)新入伍戰(zhàn)士機(jī)體影響是不同的，應(yīng)科學(xué)訓(xùn)練，探索適宜的訓(xùn)練強(qiáng)度和方式。

做好新入伍戰(zhàn)士運(yùn)動(dòng)性心臟損傷的預(yù)防工作、探討適宜的訓(xùn)練強(qiáng)度對(duì)于減輕衛(wèi)勤保障負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力有積極作用，運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)訓(xùn)練在基層部隊(duì)容易開(kāi)展，且成效顯著，應(yīng)加以推廣。本課題的局限性在于樣本量較少，且并沒(méi)有增加未進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)的組別，因此無(wú)法得出運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)有保護(hù)心肌的結(jié)論，僅根據(jù)之前的研究結(jié)果推斷運(yùn)動(dòng)預(yù)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)。今后的研究工作中應(yīng)進(jìn)一步規(guī)范科研設(shè)計(jì)并做出更有價(jià)值的結(jié)果。

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本文編輯：阮燕萍

Clinical observation on different training intensity of exercise - induced cardiac injury of newlyrecruited warrior in air force training base

ZHANG Zhao*, WU Xue-ning, LI Jun-xia, TANG Fa-kuan, CUI Ying-kai, CAO Xue-bin.*Cardiovascular Disease Research and Treatment Center of PLA, 252 Hospital of PLA, Baoding, Hebei 071000, China.

CAO Xue-bin; Email: caoxb252@163.com

ObjectiveTo observe the occurrence of exercise-induced cardiac injury in different training intensity and training stages of the new recruits in a training base.Methods40 new recruits were randomly selected from a training base in the Air Force in 2014, and then divided into general strength training group and intensive training group according to different training intensity after one month of low-intensity military training. The general strength training group received five-kilometer field training once per day besides daily military training, and the intensive training group received five-kilometer field training twice per day besides daily military training. Blood samples were collected at different training stages (before training, 1 week after training and 4 weeks after training) to measure the levels of serum cardiac troponin I (cTnI), creatine kinase isoenzyme (CK-MB) and creatine kinase (CK).ResultsAll soldiers were male. There was no significant difference in mean age, cTnI level and CK-MB/CK between the two groups (P＞0.05). There were no significant differences in cTnI and CK-MB/CK levels between the two training groups (before training, one week after training and four weeks after training) (P＞0.05). The levels of cTnI and CK-MB/CK in the intensive training group were higher than those in the general intensity training group after training for one week (P＜0.05), but there was no significant difference between the two groups after training for 4 weeks (P＞0.05).ConclusionNew recruits in this training base did not show signs of exercise-induced heart damage different training stages or training intensity.

Military training; Exercise-induced heart damage; cTnI；CK-MB/CK

R542.2

A

1674-4055(2016)12-1452-03

軍隊(duì)醫(yī)院臨床重大高新技術(shù)課題(2010gxjs011),全軍醫(yī)學(xué)科技“十二五”科研項(xiàng)目(BWSIIJ058、CBJ13J002),國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81173585),河北省自然科學(xué)基金(C2014104010),2014全軍青年醫(yī)學(xué)科技青年培育計(jì)劃項(xiàng)目(14QNP014)

1071000 保定,中國(guó)人民解放軍252醫(yī)院心血管中心;2100700 北京,中國(guó)人民解放軍陸軍總醫(yī)院心肺血管病研究中心;3100091 北京,中國(guó)人民解放軍309醫(yī)院心血管中心

曹雪濱,E-mail:caoxb252@163.com

10.3969/j.issn.1674-4055.2016.12.11