63名青年軍人5 km長跑前后的血腦鈉肽、心肌肌鈣蛋白I水平及心電圖變化

肖 軍，沈 建，牛佩娜，段艷梅，季春艷

(1．解放軍總醫院第八醫學中心 a.干部病房,b.心內科，北京 100091； 2.66489部隊衛生隊，北京 100095)

近年來多所高校相繼取消3 km和5 km長跑等運動量較大的項目，其理由是為了杜絕運動性猝死事件的發生，引起社會廣泛關注[1]。運動性猝死是在運動中或運動后即刻出現癥狀，6 h內發生的非創傷性死亡[2]。<20歲及20～29歲是國內運動性猝死的發病高峰期，國外猝死運動員的年齡多低于35歲[3]。運動性猝死的運動項目以跑步、軍訓為主[1]。運動性猝死病例中，達80%為心源性猝死，原因與運動相關心血管損傷密切相關[4]。來源于體育系統及軍隊系統的尸檢報告表明，運動性猝死者大多并無器質性心臟病[5]。因此，加強對以跑步為主的運動項目的心臟功能風險性評估研究，有益于防范運動相關心血管損傷和運動性猝死的發生。腦鈉肽(brain natriuretic peptide，BNP)是目前最重要的了解心臟功能的標志物[6]。心肌肌鈣蛋白I(cardiac troponin I，cTnI)在運動相關心肌損傷的檢測中具有良好的敏感性和特異性，廣泛應用于此類心肌損傷的評估[7]。心電圖(electrocardiogram，ECG)是檢查和評價心臟功能最常用和最基本的檢測手段。本研究觀察某部63名青年軍人在 5 km 長跑前后血BNP及cTnI水平和ECG變化，并進行醫學觀察。

1 對象與方法

1.1研究對象 以某部參加5 km長跑的63名青年男性軍人為研究對象。經入伍體檢和年度體檢未發現急慢性疾病。2周內無發熱、腹瀉及訓練傷情況。年齡18～35歲，平均(23.9±4.3)歲，20歲以下17人、21～25歲28人、26～30歲11人、31～35歲7人。2015年6月15日下午，按照日常生活訓練狀態，進行5 km長跑。

1.2血漿BNP及血清cTnI測定 長跑前10 min及長跑后5 min內分別抽取靜脈血10 mL進行檢驗。采用化學發光法測定BNP水平(正常值0～263 ng/L),采用免疫熒光法測定cTnI水平(正常值0～0.4 μg/L)。

1.3ECG檢查與分析 長跑前10 min及長跑后5～10 min，用12導聯心電圖機(Kenz Cardic 302)記錄平臥位標準12導聯ECG。根據診斷標準由專人進行ECG的測量、診斷和分析，包括心率、竇性心動過緩、竇性心動過速、竇性心律不齊和ST段下移。

1.4醫學觀察 記錄運動中及運動后1 d出現胸悶、胸痛、心悸、頭暈、頭痛、暈厥和乏力等癥狀的人數和時間。

2 結 果

2.1青年男性軍人長跑前后血BNP及cTnI水平比較 每名青年軍人長跑前后的血BNP水平值均低于263 ng/L，血cTnI水平均低于0.4 μg/L。長跑前后血BNP、cTnI水平比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 青年男性軍人5 km長跑前后血BNP及cTnI水平比較 [n=63,M(P25,P75)]

BNP：腦鈉肽；cTnI：心肌肌鈣蛋白I

2.2青年男性軍人長跑前后ECG結果比較 與長跑前比較，長跑后心率明顯升高(P<0.01)，竇性心動過緩比例低于長跑前，竇性心動過速比例高于長跑前(P<0.01)；長跑前后出現竇性心律不齊和ST段下移的比例比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。長跑前后的ECG均無房性或室性心律失常和心臟傳導阻滯，無左心室高電壓及T波高聳等。

表2 青年男性軍人5 km長跑前后心電圖結果比較 (n=63)

a為t值，b為Pearson χ2值，c為校正χ2值

2.3醫學觀察情況 63名青年軍人在運動中及運動后1 d無胸悶、胸痛、心悸、頭暈、頭痛、暈厥和乏力等癥狀。

3 討 論

BNP主要來源于心室。由于BNP的核酸序列中包含不穩定的TATTTAT序列,且其信使RNA的轉換較快,使BNP可以瞬間合成,血液中BNP能夠成比例地反映心室容量和壓力負荷，能敏感且特異地反映心室功能紊亂程度[6]。本研究中血BNP水平中位數長跑前為15.90 ng/L，長跑后為20.30 ng/L。長跑前后血BNP水平均在正常范圍，且差異無統計學意義。這表明5 km長跑未引起 63名青年軍人血BNP水平異常改變。心肌肌鈣蛋白(cTnI和cTnT)作為存在心房肌和心室肌細胞中的蛋白質，僅在心肌中表達，具有高度的組織特異性[8]。本研究中cTnI水平中位數長跑前為 0.010 μg/L，長跑后為0.020 μg/L。長跑前后血cTnI水平均在正常范圍，且差異無統計學意義。這表明 5 km 長跑未引起63名青年軍人血cTnI水平異常改變。

ECG是反映心臟興奮的產生、傳導及恢復過程的客觀指標，其檢測結果可以有效地反映心臟的基本功能[9]。竇性心動過緩常見于健康的青年人，竇性心動過緩常同時伴隨發生竇性心律不齊。健康人在體力活動可出現竇性心動過速。本研究中青年男性軍人5 km長跑后竇性心動過緩比例低于長跑前(P<0.01)，原因是心臟對長期訓練產生的適應性生理變化，竇性心動過緩因迷走神經張力升高所致。與長跑前比較，長跑后心率明顯升高，竇性心動過速比例較高(P<0.01)。其原因為運動導致交感神經系統興奮所致心率加快和竇性心動過速，是人體正常生理改變。本研究中有1人ECG在長跑后出現Ⅱ、Ⅲ、avF導聯有ST段上斜型下移0.12 mV，心率為103次/min，而長跑前心率為60次/min，無ST段下移。研究對象無胸悶、氣短等不適，其ECG改變原因為交感神經功能亢進使心率增快，心排血量下降，同時心臟耗氧量增加，繼而出現ST改變，為功能性ST段改變。運動過程中及運動后出現的胸悶、心悸、胸痛、頭暈、氣短及暈厥等不適是運動相關心血管損傷的常見癥狀[2]。本研究對象在運動中及運動后1 d無胸悶、胸痛、心悸、頭暈、頭痛、暈厥和乏力等癥狀。提示5 km 長跑未引起63名青年軍人心血管系統的不適表現。

盡管高強度運動造成的心肌損傷尚無確切定義，但劇烈運動導致心肌損傷已被許多運動醫學研究證實。運動相關心血管損傷普遍認同的是：不適當的運動可對心血管系統造成不利影響，主要有心律失常、心肌損傷、心臟形態結構的改變、心力衰竭、冠狀動脈病變甚至死亡[10-12]。包含猝死在內的心臟事件發生對國家、集體及家庭和個人帶來難以挽回的損失，并造成嚴重不良影響。近年來，社會對運動相關心血管損傷的關注已經延伸到專業運動員以外的群體，如在校大中學生、長跑愛好者和軍隊人員等。

軍事訓練所致運動性猝死國外已有較大樣本的流行病學調查，Lynch[13]報道了10年中英國男士兵運動性猝死年發生率為3.5/10萬。運動性猝死原因既往認為與病毒感染、心肌炎、心肌病尤其肥厚型心肌病等有關，但尸檢報告表明，運動性猝死者大多并無器質性心臟病[4]。這表明包含運動性猝死的運動相關心血管損傷機制，不能簡單歸因于器質性心血管病。20世紀90年代前后，Niemela和Palatsi[14]及Jean-louis[15]研究發現運動過程中會出現心臟疲勞，主要表現為左心室舒張功能降低或合并左心室收縮功能，心臟射血分數下降。在此過程中可出現心肌受損，也可不出現。21世紀初，Whyte等[16]發現心臟疲勞產生的原因是心肌“頓抑”，其程度決定心臟作功能力。“心臟疲勞”理論從本質上闡述了運動導致心臟事件(含心源性猝死)的原因，是運動醫學理論的重大發展。血流動力學改變及心肌能量代謝紊亂在運動相關心臟損傷中也發揮重要作用[4]。

目前運動相關心血管損傷的早期診斷標準還缺乏統一認識。基于心血管功能的監測，及時發現運動相關心血管損傷的傳統方法有兩種：①軍事作業疲勞主觀評定法[17]，其中胸悶、氣促、心悸、頭痛、惡心等不適癥狀也可能是運動過程中的正常反應；②包括血壓、心率、血氧、ECG、心臟超聲監測在內的客觀評定法[18]，而訓練所致的心臟結構和功能變化，包括心率變化、左心室高電壓、心臟復極異常、缺血性改變、激動起源異常及心肌壁增厚是生理性改變還是病理性變化難以界定。所以這些方法對及時發現運動相關心血管損傷和防范心臟事件都未能取得滿意效果。以血BNP和cTnI為代表的新心肌損傷標志物，具有早期評估心功能變化和心肌微損傷的優勢，成為運動相關心血管損傷重要判斷指標。

多大長跑量可能對心臟產生損害，是運動醫學近年來關注的熱點。盧飛舟等[19]比較60名健康士兵10 km長跑前后血BNP水平，發現訓練后即刻血BNP水平明顯升高。Nie等[20]研究發現70%的青少年運動員21 km跑運動后cTnT高于急性心肌梗死診斷值。Neilan等[21]報道了60名成年運動員馬拉松后，40%的運動員血cTnT水平超過心肌梗死臨界診斷值。劉凌[22]檢測10名運動員完成50 km超長馬拉松前后血BNP和血cTnT水平發現，運動后血BNP和血cTnT水平均顯著升高，且運動前后BNP差值與cTnT差值呈正相關。這些研究表明，10 km以上的跑步量可能導致血BNP和cTnT水平升高。

另外，缺乏適應性鍛煉是運動相關心血管損傷重要影響因素。陳金良等[23]報道新兵首次5 km越野跑可出現ECG異常，包括心律失常和ST-T改變。部分新兵在一次5 km體能訓練后即刻和運動后4 h血cTnI升高[24]，而受試戰士經過1周適應后再進行5 km體能訓練未出現明顯的心臟損傷[25]。其原因為新入伍戰士缺乏適應性鍛煉，機體交感神經與迷走神經功能不協調，適應高強度訓練能力差，導致心肌細胞電活動不穩定，增加了心肌易損性[26]。

綜上所述，5 km長跑未引起血BNP、cTnI和ECG三個客觀指標的異常變化，未引起心血管系統不適表現。其原因是本研究中青年軍人沒有新入伍戰士，均進行過適應性訓練；青年軍人心力儲備能滿足5 km長跑的運動負荷。本研究亦存在不足之處：本研究的數據來自某部青年軍人一次長跑前后的采樣；樣本量偏少。在今后的研究中需要擴大樣本量，注意職業群體差異，關注不同的運動狀態，深入對長跑相關心血管損傷的研究。