運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)降低心源性猝死發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)

摘要：運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)是缺血預(yù)適應(yīng)的一種，通過(guò)大強(qiáng)度、反復(fù)、短暫、間歇性的有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，激發(fā)機(jī)體應(yīng)激機(jī)制，誘導(dǎo)產(chǎn)生內(nèi)源性保護(hù)物質(zhì)，提高心肌對(duì)損傷的耐受能力，從而起到保護(hù)的作用。近年來(lái)，隨著心臟疾病人群的擴(kuò)大及體育熱度的上升，猝死率也在逐年提高，而心源性猝死是猝死的最主要原因。本文依據(jù)國(guó)內(nèi)外研究，深入分析心源性猝死的原因，從運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)延緩心肌損傷進(jìn)展、改善心臟供血、供氧能力、提高力竭運(yùn)動(dòng)心臟工作效率、降低異常心電活動(dòng)影響等方面，探析運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)降低馬拉松運(yùn)動(dòng)猝死發(fā)生的可能作用，就心源性猝死風(fēng)險(xiǎn)提出預(yù)防策略，以期為運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)用于易患人群提供可行建議。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)；心源性猝死；心臟保護(hù)；預(yù)防

Role of exercise preconditioning in reducing the risk of sudden cardiac death and prevention strategies

SHI Minglei WANG Qinlin

（College of Physical Education， China West Normal University， Nanchong， Sichuan" Province， 637000" China）

Abstract： Exercise preconditioning is an ischemic preconditioning， through repeated， short， intermittent， intense aerobic exercise training， stimulate the body immune system stress mechanism， induce the body to produce endogenous protective substances， improve myocardial tolerance ability to ischemic hypoxia damage， to protect the body myocardial. In recent years， with the rise of \"sports fever\"， the rate of sudden death is also increasing year by year， and sudden cardiac death is the most important cause of sudden death. Based on the domestic and foreign research， deeply analyze the present situation of sudden cardiac death， from exercise preadaptation to improve cardiac remodeling， enhance the tolerance of ischemia hypoxia， improve the cardiac contraction and diastolic function， correct ECG dysfunction， exercise movement sudden death， reduce the possible effect of exercise sudden cardiac death risk prevention strategy， in order to provide feasible Suggestions for exercise preadaptation for the vulnerable population.

Key words：exercise preconditioning; sudden cardiac death; cardioprotection; prevention

猝死（Suddendeath，SD）可由多種疾病誘發(fā)，是人類(lèi)死亡的主要原因之一。世界衛(wèi)生組織（WHO）對(duì)猝死定義為：“身體健康或貌似健康的患者，在極短時(shí)間內(nèi)，以意料之外的方式，因?yàn)樽匀患膊《蝗凰劳觥！逼渲邪l(fā)病1小時(shí)內(nèi)死亡者多為心源性猝死（SCD）。90%的心源性猝死患者是由心律失常所致，除此之外，如心肌缺血、冠狀動(dòng)脈異常，心臟結(jié)構(gòu)性缺陷及各種原發(fā)性心肌病等也是導(dǎo)致心源性猝死發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素等[1]。朱天威[2]在佛山市心臟性猝死患者調(diào)研顯示，2016-2017年佛山市共發(fā)生心臟性猝死1628例，占年度總死亡人數(shù)的3.18%，年均發(fā)病率為10.76/10萬(wàn)。李東芝[3]等收集山東省慢性病監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)中2011-2020年沂源縣居民急性冠心病事件發(fā)病資料發(fā)現(xiàn)，急性冠心病事件發(fā)病人數(shù)6141例，發(fā)病率為107.78/10萬(wàn)，死亡4279例，粗死亡率75.10/10萬(wàn)。馮化飛[4]等分析2021年河南省心腦血管事件流行狀況發(fā)現(xiàn)，急性心腦血管事件870545例，其中心臟性猝死發(fā)病率10.28/10萬(wàn)。由SCD流行病學(xué)可見(jiàn)，心血管病患者數(shù)量眾多，心臟病猝死率居高不下，而且地域廣泛，給人民的身體健康和社會(huì)穩(wěn)定帶來(lái)巨大威脅。

近年來(lái)，隨著運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和運(yùn)動(dòng)科學(xué)的深入研究，運(yùn)動(dòng)對(duì)于心血管的健康逐漸達(dá)成共識(shí)。但是，運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的心源性風(fēng)險(xiǎn)同樣不容忽視，針對(duì)這種可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，前置的預(yù)防性運(yùn)動(dòng)干預(yù)非常必要。機(jī)體通過(guò)反復(fù)、短暫、大強(qiáng)度的間歇性運(yùn)動(dòng)可誘導(dǎo)產(chǎn)生內(nèi)源性保護(hù)作用，改善心肌缺血、缺氧耐受能力，并減輕缺血在灌注時(shí)的損傷，這種通過(guò)運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生心肌保護(hù)的現(xiàn)象稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)（Exercise Preconditioning，EP）[5]。本文綜述國(guó)內(nèi)外心源性猝死的原因，從運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)改善心臟功能角度，探析運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)降低心源性猝死發(fā)生的可能作用，以期為運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)用于易患人群提供理論基礎(chǔ)。

1 國(guó)內(nèi)外心源性猝死原因

心源性猝死指心臟原因所導(dǎo)致1小時(shí)內(nèi)急性死亡，發(fā)生在已知或未知的心臟病人群中。曹冰華[6]探索青年心源性猝死的病因發(fā)現(xiàn)，冠心病是SCD最常見(jiàn)的病因，隨著生活水平的提高，冠心病在青年人SCD病因構(gòu)成比也在增加，主要集中于心肌病、離子通道病、心律失常等。鄧大河[7]對(duì)三峽中心醫(yī)院平湖分院發(fā)生心源性猝死患者的臨床資料整理分析發(fā)現(xiàn)急性心肌梗死、肺源性心臟病、肥厚性心肌病、急性冠脈綜合征等疾病是導(dǎo)致老年患者心源性猝死的主要誘因。劉丹平等[8]回顧分析188例心源性猝死的臨床特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，冠心病占心源性猝死的80%，猝死前多有嚴(yán)重的心律失常和心功能不全。Winkel[9]統(tǒng)計(jì)2000-2006年丹麥1-18歲兒童心源性猝死原因發(fā)現(xiàn)，70%的死因是心臟或未知，其中不明原因的死亡，推測(cè)為原發(fā)性心律失常。Lynge，ThomasHadberg[10]對(duì)1-49歲丹麥人群死亡研究發(fā)現(xiàn)，10年里，共有14294例死亡，其中1362例（10%）被歸類(lèi)為SCD，在所有年齡組的尸體解剖SCD中，潛在遺傳性心臟病占比43%-78%，在所有年齡組中，19%-54%的SCD患者是由于心律失常導(dǎo)致的猝死。綜上所述，心源性猝死中最主要的病因在于心律失常、心肌再灌注損傷、急性缺血缺氧、冠脈異常等。針對(duì)此類(lèi)因素，近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)在降低心臟猝死中發(fā)揮著重要作用[11]。

2 運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)降低心源性猝死發(fā)生的作用

2.1 降低異常心電活動(dòng)

心臟的電活動(dòng)是心臟收縮和舒張的基礎(chǔ)，正常、規(guī)律的心肌收縮、舒張使心臟完成泵血和回流功能，從而維持正常的身體活動(dòng)和血液循環(huán)。McGinnis[12]等研究運(yùn)動(dòng)預(yù)處理后白細(xì)胞介素6（IL-6）對(duì)心肌的作用發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)保護(hù)了小鼠免受心臟缺血-再灌注（I/R）引起的心律失常和壞死的影響。學(xué)者吳學(xué)寧等[13]運(yùn)用運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)對(duì)某高海拔訓(xùn)練基地參訓(xùn)官兵進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)，作訓(xùn)人員心率變異性指標(biāo)得到了明顯改善，心律失常和ST-T改變的發(fā)生率以及心電圖積分和不適癥狀評(píng)分也得到了降低，提示運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)對(duì)作訓(xùn)人員運(yùn)動(dòng)性心臟損傷的防護(hù)有正性的作用。Guo等[14]將早期運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)+力竭運(yùn)動(dòng)組（EEP+EE組）和后期運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)+力竭運(yùn)動(dòng)組（LEP+EE組）結(jié)果與對(duì)照組對(duì)比發(fā)現(xiàn)，EEP+EE組和LEP+EE組血漿心肌損傷標(biāo)志物及心電圖均顯著降低（Plt;0.05），指出EP改善了力竭運(yùn)動(dòng)后發(fā)生的心肌缺血、缺氧損傷和惡性心律失常的ECG體征。綜上所述，在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或者力竭運(yùn)動(dòng)前進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)訓(xùn)練可以有效改善心肌缺血、心電圖異常情況的發(fā)生，維持心臟功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2延緩心肌損傷

心肌受損指的是心臟的肌肉組織發(fā)生了損傷，各種類(lèi)型的心肌病、心肌肥厚及心肌缺血再灌注等都可能引起心肌發(fā)生不同程度的損傷，導(dǎo)致心臟功能、結(jié)構(gòu)水平等方面發(fā)生變化。學(xué)者邱朝暉等[15]在新西蘭兔和SD大鼠上成功建立體右室心尖部起搏模型，并通過(guò)心電生理和心超證實(shí)了左室收縮的不同步，發(fā)現(xiàn)在新西蘭兔和SD大鼠兩種動(dòng)物模型上產(chǎn)生預(yù)適應(yīng)、過(guò)程適應(yīng)和后適應(yīng)作用來(lái)保護(hù)心肌梗死后的再灌注損傷。徐同毅等[16]研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)預(yù)處理能減輕壓力超負(fù)荷誘導(dǎo)大鼠病理性心肌肥厚，且在早期的保護(hù)作用明顯，能夠延緩心臟衰竭的進(jìn)程。鄧爽等[17]對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)后的手術(shù)組和手術(shù)運(yùn)動(dòng)組2組小鼠進(jìn)行主動(dòng)脈縮窄手術(shù)，建立壓力超負(fù)荷心肌重構(gòu)模型發(fā)現(xiàn)，4周的運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)可增強(qiáng)壓力超負(fù)荷早期小鼠的心功能，維持并延緩早期心肌代償重構(gòu)發(fā)生的病理發(fā)展，進(jìn)一步證明了運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)對(duì)心臟的正向保護(hù)效應(yīng)?？梢?jiàn)，實(shí)施運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)對(duì)減輕心肌再灌注損傷、延緩心臟衰竭及改善心肌重構(gòu)至關(guān)重要。

2.3改善心臟供血、供氧能力

缺血、缺氧對(duì)心臟及全身都有著極嚴(yán)重的不利影響，也是導(dǎo)致心腦血管意外的重要因素。但近年來(lái)，許多研究發(fā)現(xiàn)間歇性缺血缺氧有利于促進(jìn)心臟保護(hù)。李翠霞等人[18]通過(guò)對(duì)第1-2W大鼠每天進(jìn)行3%體重尾部負(fù)荷，間歇性游泳運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動(dòng)中，反復(fù)短期的間歇性一定強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)，心臟可以出現(xiàn)暫時(shí)性的反復(fù)的缺血缺氧，通過(guò)這種反復(fù)的間歇性運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的心肌對(duì)機(jī)體隨后較長(zhǎng)時(shí)間的缺血缺氧產(chǎn)生保護(hù)，即運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)。孫其龍[19]等通過(guò)對(duì)SD大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，EP可以通過(guò)間歇性缺血缺氧誘導(dǎo)心肌細(xì)胞自噬，而細(xì)胞自噬參與了早期EP對(duì)運(yùn)動(dòng)性心肌損傷的保護(hù)作用。Wu[20]等通過(guò)對(duì)梗塞心肌的FVB小鼠進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練研究發(fā)現(xiàn)，心肌梗塞（MI）前的運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)能夠促進(jìn)mRNA和蛋白質(zhì)水平表達(dá)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF），VEGF及其受體的激活發(fā)生在梗塞小鼠心臟中，可以減少梗塞面積并改善血管生成。綜上，反復(fù)、短暫、間歇、大強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致心肌細(xì)胞相對(duì)或絕對(duì)缺血缺氧，從而提高心肌耐受缺血缺氧的能力，減輕持續(xù)性長(zhǎng)時(shí)間缺血缺氧所致的心肌損傷，有助于患病人群發(fā)生心源性猝死的幸存。

2.4提高力竭運(yùn)動(dòng)心臟工作效率

心臟通過(guò)收縮和舒張，將靜脈回流的血液射入大動(dòng)脈，并隨動(dòng)脈的分支分布到全身各個(gè)組織器官，經(jīng)過(guò)物質(zhì)交換后，動(dòng)脈血變?yōu)殪o脈血，回流到心臟。血液周而復(fù)始的循環(huán)流動(dòng)，以滿足機(jī)體的需要。李晶晶等[21]通過(guò)將運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)+一次性力竭組組（EP+EE組）與一次性力竭組（EE組）運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)比發(fā)現(xiàn)，相較于EE組，EP+ EE組CO、SV、Pes、EF、dp/dtmax、ESPVR、-dp/dtmin、SW、CE均升高，Ves、EDPVR、Tau、Ved、PE、CK-MB、cTnI降低，P-V環(huán)向左移位，PR間期延長(zhǎng)、QRS間期縮短、ST段降低、R波電壓升高（P＜0.05），發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)可以明顯改善力竭運(yùn)動(dòng)大鼠心肌收縮和舒張功能，提高心臟的工作效率。TanoueY等[22]在6只綿羊中進(jìn)行缺血預(yù)適應(yīng)（Ischemic preconditioning，IP），通過(guò)三個(gè)5分鐘的主動(dòng)脈阻斷期，在體外循環(huán)期間穿插5分鐘的再灌注，研究發(fā)現(xiàn)，在缺血再灌注后，IP組的收縮力、舒張功能和腦室-動(dòng)脈耦合與對(duì)照組相比具有更大優(yōu)勢(shì)，提示缺血預(yù)適應(yīng)可以提高心肌收縮、舒張功能。Ping等[23]為了優(yōu)化EP強(qiáng)度，以防止力竭性運(yùn)動(dòng)引起的心臟損傷（EECI），發(fā)現(xiàn)EP可降低力竭大鼠血清NT-proBNP和cTn-I含量，改善電紊亂和左心室功能，增強(qiáng)心肌線粒體ET通路I、II、IV活性，從而改善力竭運(yùn)動(dòng)對(duì)大鼠心臟功能的損害，增強(qiáng)心室壁的彈性，增加心輸出量，增加心肌收縮和舒張能力，且中等強(qiáng)度EP的作用優(yōu)于低、高等強(qiáng)度。綜上，運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)對(duì)于力竭運(yùn)動(dòng)造成的心肌損害有著重要的意義，可以有效防止力竭性運(yùn)動(dòng)引起的心臟損傷，從而保護(hù)心臟功能，提高心臟工作效率。

3 SCD預(yù)防策略

目前對(duì)于心源性猝死的研究眾多，但猝死者的死前狀態(tài)呈多樣化分布[24]。2008年，美國(guó)體育活動(dòng)指南委員會(huì)報(bào)告建議，正常成年人每周運(yùn)動(dòng)量為15min的中等強(qiáng)度或75min的高強(qiáng)度有氧間歇運(yùn)動(dòng)，可明顯降低心血管疾病所致的死亡率[25]。研究標(biāo)明[26]，對(duì)于肺動(dòng)脈高壓所致左心室功能紊亂和重構(gòu)的大鼠進(jìn)行為期4w-k，每周5d，每天60min，每分鐘25m的運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)訓(xùn)練可以恢復(fù)基線和等容條件下的LV收縮和舒張功能障礙。對(duì)于特殊人群，如肥胖易患人群等，有研究指出[27]，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)方案可以根據(jù)患者的肥胖程度設(shè)定運(yùn)動(dòng)時(shí)間，每次運(yùn)動(dòng)20～40min，對(duì)于運(yùn)動(dòng)能力較差的肥胖患者，可根據(jù)運(yùn)動(dòng)能力的提升逐漸增加運(yùn)動(dòng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)于心血管病患者，則可以采用類(lèi)似于心臟康復(fù)的方式，常用的有氧運(yùn)動(dòng)方式包括慢跑、打球、游泳、騎自行車(chē)、跳健身操等，每次運(yùn)動(dòng)時(shí)間限定為20～40min，建議可以從20min開(kāi)始，根據(jù)患者運(yùn)動(dòng)能力逐步增加運(yùn)動(dòng)時(shí)間，運(yùn)動(dòng)頻率一般選擇3～7次/周[27]。值得注意的是，盡管以上研究具有一定的指導(dǎo)意義，但兒童、青少年、成人、老年人、女性等運(yùn)動(dòng)耐受性和本身的心肺功能等方面也不相同，所以在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)鍛煉時(shí)應(yīng)在臨床醫(yī)生或在康復(fù)治療師的指導(dǎo)下進(jìn)行，特殊運(yùn)動(dòng)人群進(jìn)行EP保護(hù)效果的針對(duì)性研究也需要進(jìn)一步深入。

4 總結(jié)與展望

運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)對(duì)于延緩心肌損傷進(jìn)展、改善心臟供血、供氧能力、提高力竭運(yùn)動(dòng)心臟工作效率、降低異常心電活動(dòng)影響等發(fā)揮著重要作用。反復(fù)、短暫、間歇性、大強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)于預(yù)防心肌損傷、心律失常等心血管意外因素有著重要意義。長(zhǎng)期維持EP訓(xùn)練與心臟康復(fù)的長(zhǎng)期干預(yù)契合度較高。此外，雖然EP的動(dòng)物基礎(chǔ)研究較為充分，但是應(yīng)用于臨床實(shí)踐的仍較少，未來(lái)應(yīng)該著重于探索不同人群對(duì)于EP的耐受強(qiáng)度，探索出適合的運(yùn)動(dòng)處方，達(dá)到運(yùn)動(dòng)方式的保護(hù)效果，以期為EP用于不同人群心血管風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防與治療提供更多的理論及實(shí)踐支撐。

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作者簡(jiǎn)介：施明磊，1997年9月，男，碩士在讀，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)人體科學(xué)