李豐祥

有規(guī)律的適量運動有利于心臟的健康已經(jīng)成為人們的共識，但越來越多的實驗證明，在長時間運動的項目中（如馬拉松、鐵人三項、超長馬拉松等）［9，15］運動員血清心肌肌鈣蛋白會顯著升高。血清心肌肌鈣蛋白為臨床上評價心肌損傷（急性心肌梗塞）的血清學“金標準”［2］，一般情況下以目前的檢測手段，即使是最為敏感的第三代檢驗cTnT技術也難以在正常人群的血清中檢測到。因此，長時間運動引起血清心肌肌鈣蛋白升高對心臟是否造成損傷，引起了研究者極大的關注。有人認為，長時間運動引起血清心肌肌鈣蛋白升高是一種生理性變化，因為研究發(fā)現(xiàn)，在運動后24h，血清心肌肌鈣蛋白恢復到心肌損傷界值以下的水平［20］。但與之相反，有研究發(fā)現(xiàn)長時間運動后會導致心臟功能異常、心臟的氧化損傷甚至心肌壞死等［2，8］。因此，在使用血清心肌肌鈣蛋白監(jiān)控運動員訓練和普通人健身時應當謹慎。運動引起血清心肌肌鈣蛋白升高的原因眾多，有人認為，與運動強度有關；有人認為，與運動時間有關；有人還認為，是兩者共同作用的結果，其結果存在眾多矛盾之處。而且以上結果多數(shù)在成人中展開的，也有少數(shù)是在青少年中展開，但即使在青少年中，也以青少年運動員為研究對象，只涉及21km和10km跑，并未涉及全程馬拉松跑，也未涉及未有規(guī)律訓練青少年運動后及恢復期血清心肌肌鈣蛋白的變化［9，11，4］。在青少年中是否與成人具有相同的變化規(guī)律以及運動訓練對青少年血清心肌肌鈣蛋白影響如何，長距離跑對非運動員青少年血清心肌肌鈣蛋白的影響如何，目前尚缺少這方面的系統(tǒng)研究。本研究擬以經(jīng)過訓練的中長跑青少年運動員及未經(jīng)訓練的青少年為研究對象，探討5、10、21及42km跑對血清心肌肌鈣蛋白變化的影響以及兩者的變化區(qū)別，為青少年運動訓練監(jiān)控及健身提供有利的實驗依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

10名青少年中長跑運動員，全部為男性，其中一級運動員3人，二級運動員7人，平均年齡為15.9±1.9歲，身高為1.69±0.70m，體重56.9±4.4kg，平均訓練時間2.7±0.9年；未訓練青少年選擇年齡、身高及體重與運動員相似的20名男性受試者，以防在實驗過程中完不成任務或中間退出導致本實驗不能有效完成，非運動員無家族性心臟病及猝死史，檢查身體，排除有運動障礙的受試者；非運動員為無專門性和規(guī)律性運動訓練，但平時較喜歡運動，以盡可能保證完成實驗任務。

1.2 實驗設計

所有運動員及非運動員均參與5km、10km、21km和42km跑，每一個距離跑中間相隔1周，在此期間運動員正常訓練，非運動員按照以往習慣生活和運動，在每一距離跑前24h運動員不進行訓練，非運動員不進行較大的體育活動。在跑的過程中要求運動員和非運動員盡力跑，記錄所跑時間。在每一距離跑前、跑后4h及24h分別抽取靜脈血5ml，低溫離心機分離血清，然后放入-70℃冰箱以用于測定血清心肌肌鈣蛋白cTnT，在每一個距離跑的當天及第2天測定運動員與非運動員的晨脈。

1.3 測試指標

1.3.1 血清cTnT 的測定

cTnT采用目前最為精確的第3代檢測技術［21］，該測定方法的測定極限值為0.01ng／ml。依據(jù)美國心臟病學學會及歐洲心臟病學學會血清的心肌標志物指南［1，5］，心肌損傷與急性心肌梗塞的cTnT 界值分別為0.03ng／ml和0.05 ng／ml，測定時低于0.01ng／ml記為0.005ng／ml。

1.3.2 晨脈的測定

在運動員及非運動員每一個距離跑的當天及第2天早晨，受試者在醒來起床前自測心率，作為每一個人的晨脈，在測定時要求醒來時馬上測定，并且為保證數(shù)據(jù)的準確性，要求每一個人連續(xù)自測3次，取平均值作為晨脈值。

1.4 統(tǒng)計分析

利用SPSS統(tǒng)計軟件（SPSS 11.5for Windows）處理，計算均值和標準差（）。如果數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布，則組內(nèi)比較采用單因素方差分析，不同跑距間比較采用獨立樣本t檢驗；如果不符合正態(tài)分布，則采用非參數(shù)檢驗。顯著性定為P＜0.05。

2 結果

2.1 運動員與非運動員5、10、21和42km跑所用時間非運動員明顯比運動員用時更長

2.2 不同距離跑運動員與非運動員晨脈變化

無論是運動員還是非運動員，在跑5km及10km前后晨脈未見顯著性變化；21km跑也未見顯著性變化，但非運動員組有3名受試者晨脈值運動后比運動前高5次以上，說明心臟疲勞未完全恢復；42km跑后，運動員組晨脈也未見顯著性改變，但有3名運動員運動后晨脈高于5次，非運動員組運動后晨脈顯著高于運動前，并且有7名受試者晨脈比運動前高5次以上。

表1 運動員與非運動員不同距離跑所用時間一覽表Table 1 The Time of Running in Athletes and Non-athletes （單位:min）

表2 不同距離跑運動員與非運動員晨脈變化一覽表Table 2 The Variation of Morning Pulse after Different Distance Run in Athletes and Non-athletes （次／min）

2.3 不同距離跑運動員與非運動員血清cTnT的變化

血清變化:非運動員與運動員比較，5km、10km、21 km和42km跑后4h，非運動員血清cTnT均顯著高于運動員，而運動后24h僅有42km跑后，非運動員顯著高于運動員；與運動前比較，10km、21km和42km跑后4h，血清cTnT均顯著高于運動前，而5km跑后，只有非運動員顯著高于運動前，5km、10km和21km跑后24h，cTnT平均值恢復到心肌損傷界值以下水平，42km跑后運動員組與非運動員組平均值均未恢復到心肌損傷臨界值以下水平；與運動后4h比較，10km、21km和42km跑后24 h，cTnT水平均顯著降低，5km跑后24h，運動員組無顯著性降低，而非運動員組顯著降低；與5km跑后比較，21和42km跑后4h，運動員與非運動員cTnT水平均顯著升高，42km跑后24h顯著升高，21km跑后未見顯著性改變；與10km跑比較，21km和42km跑后4h，運動員與非運動員cTnT水平均顯著升高，42km跑后24h顯著升高，21km跑后未見顯著性改變；與21km跑后比較，無論是運動后4h還是24h，42km跑后運動員與非運動員組cTnT均顯著升高（表3）。

由于不能堅持跑等原因，非運動員在實驗中有7人退出，最后只有13人完成了所有實驗，運動員全部完成實驗。5km跑后4h，非運動員組血清cTnT有2人（15.4%）超過心肌損傷界值。10km跑后4h，運動員3人（27.3%），非運動員6人（46.2%）血清cTnT超過心肌損傷界值。21km跑后4h，運動員7人（63.6%），非運動員13人（100%），血清cTnT超過心肌損傷臨界值；運動員5人（45.5%），非運動員11人（84.6%）血清cTnT 超過 急性心肌梗塞臨界值；21km 跑后24h，運動員1人（9.1%），非運動員3人（23.1%）血清cTnT依然高于心肌損傷臨界值。42km跑后4h，所有運動員與非運動員cTnT均超過心肌損傷臨界值；運動員8人（72.7%），非運動員13人（100%），血清cTnT超過急性心肌梗塞臨界值；42km跑后24h，運動員5人（45.5%），非運動員7人（53.8%），血清cTnT超過心肌損傷臨界值，運動員1人（9.1%），非運動員3人（23.1%），血清cTnT依然超過急性心肌梗塞臨界值（表4）。

表3 不同距離跑后運動員與非運動員血清cTnT的變化一覽表Table 3 The Change of Serum cTnT after Different Distance Run in Athletes and Non-athletes.（ng·ml-1）

表4 不同距離跑后超過心肌損傷及急性心肌梗塞界值人數(shù)及百分比一覽表Table 4 The Number and Percent of Over Cutoffs of Cardiac Injury and Acute Cardiac Infarction after Different Distance Run

3 討論

臨床上用于判定心臟損傷的手段多樣，如心電圖、超聲心動、血清生物標志物等，其中在血清生物標志物中，心肌肌鈣蛋白因其具有的敏感性、特異性等特點被認為是判定心肌損傷（急性心肌梗塞）的血清學“金標準”［2］。心肌肌鈣蛋白分為心肌肌鈣蛋白T（cTnT）、心肌肌鈣蛋白I（cTnI）和心肌肌鈣蛋白C（cTnC）。臨床上，cTnT 和cTnI兩種常用于判定心肌損傷（急性心肌梗塞）血清學標志物。在正常健康人的血液中幾乎檢測不到心肌肌鈣蛋白的存在，因此，血液中一旦出現(xiàn)心肌肌鈣蛋白或超過某一臨界值，則預示著心肌出現(xiàn)了損傷，而且當水平更高時，則判定為急性心肌梗塞。眾多的研究發(fā)現(xiàn)，在運動員中經(jīng)過長時間運動會顯著升高血清心肌肌鈣蛋白的水平。Koller A等［7］研究發(fā)現(xiàn)，在下山馬拉松跑（離心收縮）后，受試者cT-nI超過0.04μg／L 為69%，cTnT 超 過0.01μg／L 的 為46%，這一比例與平地運動無顯著性差異。另外，在馬拉松、鐵人3項、自行車和／或長時間走等項目中均發(fā)現(xiàn)血清心肌肌鈣蛋白升高的現(xiàn)象［3，16］。有趣的是，運動員出現(xiàn)血清心肌肌鈣蛋白升高，而不表現(xiàn)出心肌梗塞的癥狀。因此，長距離運動引起血清心肌肌鈣蛋白升高是否是心臟損傷的病理表現(xiàn)，目前存在較大的爭議［9］。一些研究表明，運動后血清心肌肌鈣蛋白幾天內(nèi)會恢復到心肌損傷界值以下［9］，Traiperm，N等［20］也證實了這一點，40名健康馬拉松運動員，馬拉松跑后即刻，有30人血清cTnT和／或cTnI超過心肌損傷界值的上限，其中3人則超過了急性心肌梗塞的界值，而24h后，所有運動員血清心肌蛋白恢復到心肌損傷界值以下，這表明運動引起的血清心肌肌鈣蛋白水平升高是一種正常的生理性反應［13］。然而另有研究發(fā)現(xiàn)，在馬拉松17和鐵人3項［8，10］運動中，血液心肌標志物升高與心臟功能降低有關，還有研究表明，超長時間的耐力訓練會導致左右心室的功能異常［8］。

以上研究主要集中在成年耐力項目運動員，較少涉及青少年，盡管 Nie等［9，11，12］、Tian 等［9，17-19］和 Fu 等［9，4］研 究發(fā)現(xiàn)，在青少年耐力項目運動員中，經(jīng)過半程馬拉松或10 km跑后血清cTnT和cTnI水平升高，但以上研究均未涉及全程馬拉松跑對青少年血清心肌肌鈣蛋白的研究，尤其是在非運動員中更無涉及。本研究發(fā)現(xiàn)，非運動員與運動員比較，無論是5km、10km、21km還是42km跑，運動后4h，非運動員血清cTnT水平均顯著高于運動員，而42 km跑后24h，非運動員血清依然顯著高于運動員，這說明運動員由于長時間的運動訓練，心臟對運動訓練已經(jīng)產(chǎn)生了一定的適應，而非運動員由于較少受到此種強度和時間的刺激，心臟受到相對較強負荷的影響，使心臟受到更為明顯的損傷，從而釋放更多的cTnT進入血液。本研究中經(jīng)過5km、10km、21km和42km跑后4h，血清cTnT超過心肌損傷和急性心肌梗塞界值的人數(shù)以及所占百分率，非運動員均高于運動員，具體運動員與非運動員血清cT-nT 超過心肌損傷的人數(shù)及比例為為:0（0）vs2（15.4%），3（30%）vs 6（46.2%），7（70%）vs 13（100%）和 10（100%）vs 13（100%）；超過急性心肌梗塞界值的數(shù)量及比例 為:0（0）vs 0（0），0（0）vs 0（0），5（50%）vs 11（84.6%），8（80%）vs 13（100%），這些結果也進一步說明了非運動員的心臟更易受損傷的特點。Neilan等［10］研究發(fā)現(xiàn)，訓練水平較低的運動員在馬拉松跑后cTnT水平升高更為明顯，這也支持了筆者的觀點。然而，有一些報道認為，運動持續(xù)時間與cTnT或cTnI升高無相關關系［14］。這可能與受試者、運動強度及cTnT測試方法等不同所致，其真正原因還需進一步研究。在恢復期，本研究與許多以成年運動員為研究對象的結果不盡相同，許多研究表明在運動后24h后，血清心肌肌鈣蛋白水平恢復到心肌肌鈣蛋白心肌損傷界值以下［9］，而本研究中，42km跑后24h，近一半的運動員與非運動員血清cTnT水平依然顯著高于心肌損傷的臨界值，其中運動員5人（50%）、非運動員7人（53.8%），仍然有運動員1人（10%）、非運動員3人（23.1%），血清cTnT水平超過急性心肌梗塞臨界值，這些結果充分說明青少年長距離運動后，無論是運動員還是非運動員心肌損傷比成年運動員更為嚴重，尤其是未經(jīng)規(guī)律訓練的青少年非運動員，這也提示我們青少年在從事長時間運動時更應謹慎。心肌cTnT的釋放除與是否運動訓練有關外，還與運動距離有關。本研究結果顯示，隨著運動距離的延長，無論是青少年運動員，還是非運動員血清cT-nT的水平及超過心肌損傷和急性心肌梗塞臨界值的比例顯著升高，說明引起血清cTnT水平升高與運動距離有關，這與Fu等的研究結果相一致［4］。Jassal等［6］在成年人中的研究結果也佐證了我們的觀點，他們以非優(yōu)秀馬拉松運動員為受試對象，選取半程馬拉松和全程馬拉松，結果發(fā)現(xiàn)運動后1h，血清cTnT在半程馬拉松跑中有45.9%的運動員顯著升高，而全程馬拉松跑中有52.8%的運動員顯著升高。

依據(jù)本研究結果，運動引起心肌釋放cTnT似乎是一種必然結果，只要給予足夠的時間和強度的刺激，所有人最終心肌釋放cTnT均會超過心肌損傷的界值甚至超過急性心肌損傷的界值。本研究發(fā)現(xiàn)，非運動員從21km開始，而運動員從42km開始，跑后4h所有人的血清心肌肌鈣蛋白均超過了臨床上心肌損傷的界值，甚至非運動員在42km跑后4h，所有人血清cTnT均超過了急性心肌梗塞的界值。這一方面說明，運動引起心肌釋放cTnT是普遍現(xiàn)象（或者似乎可以說長時間運動引起心肌損傷具有普遍性），也從另一個角度說明，運動對健康的“雙刃劍”作用。因此，無論是在健身過程中，還是在運動訓練過程中，尤其是青少年的健身與訓練更應該注意運動的強度和運動量的監(jiān)控。

晨脈是常用來判定心臟疲勞簡單而又實用的指標。本研究發(fā)現(xiàn)，無論是運動員，還是非運動員在跑5km及10 km前后晨脈未見顯著性變化；21km跑也未見顯著性變化，但非運動員組有3名受試者晨脈值運動后比運動前高5次以上，說明心臟疲勞未完全恢復；42km跑，運動員組晨脈也未見顯著性改變，但有3名運動員跑后晨脈高于跑前晨脈5次，非運動員組跑后晨脈顯著高于跑前，并且有7名受試者晨脈比跑前高5次以上。晨脈的變化與血清cT-nT的變化表現(xiàn)出非常相似的一致性，即運動后24h血清cTnT依然高于心肌損傷臨界值的受試者，其晨脈也基本表現(xiàn)出高于正常值5次及以上的水平，提示運動后晨脈的變化可能間接反應血清心肌肌鈣蛋白的變化，其具體的相關關系尚需進一步加大樣本量，尋求建立相關的回歸方程，以用于間接檢驗血清cTnT的水平。

4 結論

青少年心肌肌鈣蛋白的釋放與運動距離有關，而且運動會引起非運動員青少年心肌釋放更多的cTnT，提示長時間運動對青少年非運動員可能會造成更為嚴重的心肌損傷。

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