基层官兵运动性心脏损伤的预警与防治

吴学宁，曹雪滨，李俊峡

· 综述 ·

基层官兵运动性心脏损伤的预警与防治

吴学宁1，曹雪滨1，李俊峡2

适宜的负荷运动可使心脏结构和功能重塑，形成“运动员心脏”，过度的负荷运动可能导致运动性心脏损伤，且与运动性心律失常和猝死有关。基层官兵经常要进行高强度的训练，高强度训练后可能存在心脏功能异常和心律失常，可出现胸闷、心悸、胸痛、头晕、气短、乏力、晕厥等症状和心脏听诊异常[1]。开展基层官兵运动性心脏损伤预警和防治方面的研究对于减轻卫勤保障负担和提高部队战斗力有积极意义。本文结合我课题组的相关工作及近年来国内外学者对运动性心脏损伤的研究，从定义、临床表现、发病机制、预警和防治等方面加以论述，以期为基层官兵运动性心脏损伤的预警和防治工作提供借鉴和参考。

1 高强度运动导致心脏损伤的定义

高强度运动造成的心脏损伤在基层官兵中的发生率较高，目前尚无明确定义，运动性心肌微损伤、缺血性心肌损伤、力竭性心脏损伤及高温环境和低温环境下高强度运动导致的心脏损伤都属于高强度运动导致心脏损伤的范畴。

2 运动性心脏损伤的临床表现

运动性心脏损伤的表现多种多样，可表现为心脏形态结构的改变、心肌损伤标志物的异常、运动性心律失常、心功能减低、晕厥等，甚至运动性猝死[1]。

多数研究认为高强度运动导致的心脏结构与功能改变属生理范畴，但是，一些运动员的临床表现与心电图特征仅用生理性或功能性改变无法解释，且与运动负荷有关。适宜的负荷运动可产生运动员心脏，然而超负荷的运动，如力竭性运动，对心脏产生很多不利的影响。

运动性心律失常是指机体在剧烈活动中或运动后发生的心律失常，一直是运动医学领域关注的问题，其发生与反复高强度运动对心脏的损伤有关，会影响运动员的健康以及比赛成绩[2]，同样，也会对基层官兵的健康和训练成绩产生很大影响。运动性心律失常的临床表现亦有不同，轻者仅有心悸、头晕等不适，重者可发生致命性快速性室性心律失常而引发心绞痛、充血性心力衰竭，晕厥、猝死。

运动性晕厥是指无外伤的前提下，在运动中或运动结束后由于血液中的化学物质发生较大变化或脑部一过性供血不足引起短暂的意识丧失，患者因肌张力消失而发生跌倒，但能较快的恢复[3,4]。导致晕厥的原因很多，有心排血量降低、神经调节功能障碍、脑供血不足等，其中心源性晕厥是运动性猝死的绝对危险因素[5]。

运动性猝死是与运动有关猝死的简称，定义为进行体育锻炼的人或无或有症状的运动员在运动中或运动后24 h内发生的意外死亡。相关调查研究发现，脑源性、心源性、运动员本身体质等因素均可引起运动性猝死，心源性猝死占运动性猝死的多数。研究发现[4]，运动性晕厥和运动性猝死有密切的关系，频繁的心源性晕厥是运动性猝死的预警信号。

本课题组通过对某战区6家总医院及中心部队医院2000年1月～2010年12月因高强度运动入住心内科的88例作战训练（作训）人员资料进行分析，观察了心肌酶、心电图、心脏超声等相关指标变化，并记录治疗前后症状及体征。研究认为高强度军事训练致运动性心脏损伤发病率较高，常见症状为胸闷、心悸、胸痛、头晕、气短、乏力等；体征为心脏听诊异常，如心音低钝、心动过缓、心动过速、期前收缩等。根据临床表现和检查结果，将运动性心脏损伤初步分为普通型、心律失常型、心力衰竭型、猝死型等[1]。

3 运动性心脏损伤的发病机制

运动性心脏损伤的发生机制目前并不明确，可能涉及激素分泌的改变（如一氧化氮和内皮素失衡）、自由基增多和钙超载、血液流变学的改变、心肌能量代谢的变化与调控、心肌细胞凋亡与调控、心肌炎症反应等[6]。

本课题组的相关研究证明大鼠在高强度运动后睾酮含量降低[7]，这在一定程度增加心脏损伤发生的风险。高强度运动后心率变异性降低可能是运动性心脏损伤的发生机制之一[8]。不同强度运动对心肌线粒体能量代谢的影响不同，心肌能量代谢失衡与紊乱可能是运动性心脏损伤发生的重要机制。

4 基层官兵运动性心脏损伤的预警和防治

于训练前对存在高危因素的基层官兵进行心理疏导、药物和非药物手段干预，做好运动性心脏损伤的预防工作，对于提高部队战斗力有积极意义。基层官兵高强度的运动过程中或运动结束后出现胸闷、心悸、头晕等不适时，心电图、心肌酶、心脏超声相关指标达到本课题组初步制定的预警标准，应立刻终止训练，及时治疗。

4.1 基层官兵运动性心脏损伤的预警 运动性心脏损伤的早期发现、诊断和预警很重要，直接决定了基层官兵发生运动性心脏损伤时能否得到及时救治。动态心电图、心脏超声、心肌损伤标志物等相关指标在运动性心脏损伤预警中发挥重要作用。

通过观察新入伍战士在高强度负荷训练前后24 h动态心电图变化，分析剧烈运动对心电生理的可能影响，发现高强度军事训练后机体交感神经活性明显增强，迷走神经活性降低，心肌细胞电活动不稳定，增加了心肌易损性，易诱发各种心律失常。综合分析动态心电图多项指标（心率变异性、T波电交替、QT离散度、心率震荡、心率减速力）能提高检测敏感性及准确性，为预警军队过度训练造成的心脏损伤及运动性猝死提供参考[9,10]。

本课题组通过检测某集团军新入伍战士在高强度训练前后心肌标志物的变化，为部队军事训练导致的运动性心脏损伤提供早期预警方法。研究结果表明[11]，肌酸激酶同工酶（CK-MB）/肌酸激酶（CK）、心肌肌钙蛋白I（cTnI）升高反映心肌早期损伤，诊断心肌损伤特异性较高。新入伍战士在高强度负荷训练后心肌标志物可能升高，当cTnI＞0.0025 ng/ml，CK-MB/CK＞6.5%，提示可能发生不同程度的心肌损伤，应当引起高度重视。

本课题组应用超声心动图对新入伍战士军事训练前后心脏结构及功能指标进行测量，结果表明高强度负荷训练导致新入伍战士代偿性射血分数升高和左房扩大，舒张早期二尖瓣血流峰值流速（E）/左房收缩期二尖瓣血流峰值流速（A）及舒张早期运动速度（Em）/舒张晚期运动速度（Am）比值降低，提示心脏舒张功能减低[12]。随着运动时间的延长，心脏结构及功能对运动负荷产生适应性变化。

4.2 基层官兵运动性心脏损伤的预防 科学的组织训练（包括运动预适应训练、间歇性低压低氧训练等）与及时心理疏导和宣教在基层部队易于实施，是预防运动性心脏损伤的有效措施。同时，药物干预也是预防的重要措施。

4.2.1 运动预适应对基层官兵运动性心脏损伤的预防 运动预适应是缺血预适应的一种特殊形式，是短时间内通过一次持续或反复多次间歇的高强度运动造成心肌相对或绝对的缺血缺氧，诱导心肌保护作用物质表达，提高心肌组织对随后长时间缺血的耐受，减轻缺血/再灌注损伤[13]。

我们分析了运动预适应训练对基层官兵高强度运动后动态心电图相关指标的影响，结果表明高强度运动前预适应训练可使作训人员心率变异性得到改善，降低心率失常和ST-T改变的发生率，降低心电图积分和不适症状评分，提示运动预适应对预防作训人员运动性心脏损伤有积极作用。2次高强度训练后心率变异性与不适症状评分和心电图积分显著相关，提示心率变异性可作为运动性心脏损伤的预警指标。

运动预适应能够增强心肌组织应激能力，提高血管弹性、缩小梗死面积，降低心律失常和心肌顿抑的发生率。相关研究[14]证明，运动预适应通过调控NLRP3信号通路表达降低炎症反应，发挥保护心肌的作用，长期的运动预适应较短期作用明显。运动预适应易于在基层部队实施，值得进一步推广。

4.2.2 间歇性低压低氧适应性训练对基层官兵运动性心脏损伤的预防 慢性间歇性低压低氧保护心脏的作用机制尚未明确。通过增加心脏对缺血、缺氧的耐受性从而达到心脏保护的目的一直是基础和临床医学研究的热点。间歇性低氧处理具有明显的心脏保护、抗心律失常作用，同时具有方法简便、易于应用、无明显副作用、作用维持时间较长等优点，有望作为一种非药物心脏保护手段，在基层官兵的日常训练中推广。

4.2.3 药物对基层官兵运动性心脏损伤的预防 运动性心脏损伤的药物防治研究起步较晚，在实际应用中更为少见，红景天苷、心复康口服液、大蒜素、褪黑素是其中研究相对较多的药物。

红景天苷是红景天主要活性成分之一。研究证明[15,16]，红景天苷可以提高缺氧心肌细胞内细胞内琥珀酸脱氢酶（SDH）的活性，增加缺氧心肌细胞内钙调蛋白（CaM）的表达，红景天苷改善缺氧心肌细胞能量代谢的途径与增加SDH的活性、上调GaM的表达具有相关性。红景天苷可有效抑制缺血/再灌注所致的血流动力学改变和心功能损伤[17,18]，也可以改善心肌细胞线粒体的呼吸功能[19,20]。诺迪康胶囊主要成分为圣地红景天，其对基层官兵运动性心脏损伤的预防作用有待于进一步研究证实。

心复康口服液受到了学者们的广泛关注。有研究报道了心复康口服液能明显改善慢性心力衰竭大鼠的心肌能量代谢[21]，并可显著提高大鼠运动耐量，通过降低皮质醇升高睾酮发挥心脏保护作用。心复康口服液也可以减弱心脏迷走神经张力进而减慢心率和提高心率变异性而发挥心脏保护作用[8]。心复康口服液在临床中有一定范围的应用，临床观察表明其在基层官兵运动性心脏损伤的预防方面可能有一定的作用。

运动医学研究证明，大蒜素具有清除自由基、抗肿瘤、扩张血管、抗菌消炎、改善血流灌注、预防动脉粥样硬化等作用。褪黑素是由松果体分泌的一种激素，具有抗氧化、抗应激、抗血小板、抗动脉粥样硬化作用，调节血脂。上述2种药物有望在基层官兵运动性心脏损伤的预防中发挥重要作用。

4.3 基层官兵运动性心脏损伤的治疗 运动性心脏损伤目前尚无规范化治疗流程。本课题组对近年来军队作训人员因运动后胸闷、胸痛而入住心内科的病例进行了分析，以减少运动性心脏损伤的误诊率，规范诊断和治疗流程，更好的对发生运动性心脏损伤的基层官兵进行救治[22,23]。

军队作训人员运动性心脏损伤治疗后的康复工作也应得到重视，真正实现预防、治疗、康复一体化，更大程度提高作训人员的健康水平，提升部队的战斗力。

5 小结和展望

在多年部队运动性心脏损伤的预警和防治工作中，我们总结出基层官兵运动性心脏损伤具有如下特点：①基层官兵运动性心脏损伤的发病较常见，轻重程度不一；②对基层官兵运动性心脏损伤的认识程度低，误诊率高。之前有很多发生运动性心脏损伤的官兵被误诊为病毒性心肌炎、原发性心肌病等，未考虑心脏损伤和心律失常与运动的关联；③基层官兵运动性心脏损伤是可防可治的，大部分经过运动或调整科学训练可减少发生，且恢复较好。

基层官兵运动性心脏损伤研究仍面临许多挑战与机遇，很多问题需要进一步去探讨和解决：①临床分型的验证：进一步扩大样本量去检验本课题组前期所制定的军队作训人员运动性心脏损伤的临床分型；②预警指标的确立及验证：在预警方面，需进一步扩大样本量去验证本课题组初步制定的动态心电图、心肌损伤标志物、心脏超声方面的预警标准，确定其适用范围，同时探讨不同预警指标之间的相关性；③心理疏导应用价值的评估：在预防方面，前期研究证实心理因素对基层官兵高强度运动后心电图积分有一定影响，心理量表评分高的基层官兵在高强度运动后更容易产生不适症状，提示心理疏导与宣教可能在预防中发挥重要作用，还需进一步去验证；④运动预适应方案的确立：研究证实了高强度运动前经过预适应训练可使作训人员心率变异性指标得到改善，降低心律失常和ST-T改变的发生率，降低心电图积分和不适症状评分，提示运动预适应对作训人员运动性心脏损伤的防护有积极作用。运动预适应分为一次运动预适应训练、短期运动预适应训练和长期运动预适应训练，目前没有公认的适用于基层官兵的方案，什么样的运动方式、运动强度和运动时间才能达到最佳效果有待于进一步去探索；⑤药物对运动性心脏损伤预防的探索：既往研究大多为动物实验，在今后研究中尝试探索红景天苷胶囊、心复康口服液对基层官兵运动性心脏损伤的防治作用；⑥军队作训人员运动性心脏损伤分级救治：结合本课题组初步制定的临床分型和基层官兵高强度运动后心律失常、心肌损伤、晕厥救治方面积累的经验，进一步探讨不同分型的科学救治方法和分级救治，提高危重患者的救治成功率。对于一些特殊的运动性心脏损伤病例，如运动性猝死，明确病因十分困难，需要进一步深入研究。

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本文编辑：姚雪莉

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