陳金良，張 晶，樊欣娜，張明明，羅永起，莫新剛，賈保民，張冬鳳，閆俊慧，張哲鵬

新兵強負荷訓練后血清心肌損傷標記物和C反應蛋白的變化

陳金良，張 晶，樊欣娜，張明明，羅永起，莫新剛，賈保民，張冬鳳，閆俊慧，張哲鵬

目的探討強負荷訓練對新兵心肌的影響和可能的機制。方法 隨機抽取2012年1月某部入伍1個月健康男性新兵200名，隨機分為A組(5 km越野跑)和B組(僅參加日常的隊列和一般強度訓練)，每組100名。兩組分別于訓練當日晨采集靜脈血檢測血清肌鈣蛋白T(cTnT)、B型鈉尿肽(BNP)、心型脂肪酸結合蛋白(H-FABP)和C反應蛋白(CRP)，并于訓練后即刻檢測BNP和CRP，訓練后次日晨檢測cTnT和H-FABP。結果 兩組新兵運動前各項指標均在正常范圍，A組運動后cTnT、BNP、H-FABP和CRP較運動前明顯升高，且明顯高于B組，B組僅cTnT運動后高于運動前(P＜0.01，P＜0.05)。結論 新兵入伍后首次5 km越野跑可導致心肌微損傷，其原因可能與首次強負荷訓練導致心肌炎癥和心臟室壁張力增高有關。

軍事人員;肌鈣蛋白T;B型鈉尿肽;C反應蛋白質

高強度的軍事訓練有利于增強心肌收縮力和增加心輸出量，提高士兵運動能力和耐力素質［1］，也有研究認為高強度運動訓練可導致心肌損傷壞死［2］，并有惡性心律失常、心力衰竭及心源性猝死等報道［3］。但多為小樣本或自身配對研究，沒有對比高強度訓練和日常訓練，尚不足以確切反映高強度訓練對心肌細胞造成的負擔和影響。本研究通過前瞻性觀察不同訓練負荷的新兵，訓練前后心肌損傷、心臟負荷、心肌細胞通透性和炎性標志物的變化，探討高強度訓練是否對心肌造成損傷和造成損傷可能的機制，旨在為戰(zhàn)士軍事訓練時保持正常心臟功能以及合理制定新兵訓練方案提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2012年1月入伍1個月內(nèi)男性新兵200名，均經(jīng)知情同意，入伍后經(jīng)復檢合格，無急、慢性疾病。試驗前僅參加日常的隊列訓練，試驗前24 h未進行體力訓練。隨機分為A、B組各100例，A 組年齡(18．9±0．6)歲，體重指數(shù)(21．14±1．43)kg/m2;來自城市 58 名，農(nóng)村 42 名。B 組年齡(18．7±0．8)歲，體重指數(shù)(20．86 ±1．39)kg/m2;來自城市55名，農(nóng)村45名。兩組年齡、體重指數(shù)、城鄉(xiāng)比等方面比較差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 檢測方法及觀察指標 A組進行5 km越野跑，B組僅參加日常隊列和一般強度訓練。兩組分別于訓練當日晨安靜時(運動前)抽取靜脈血，應用酶聯(lián)免疫法(Cusabio型酶聯(lián)免疫測定儀)測定肌鈣蛋白T(cTnT)和心型脂肪酸結合蛋白(H-FABP);電化學發(fā)光法(羅氏601測定儀)測定C反應蛋白(CRP)，BNP triage床旁快速定量監(jiān)測儀測定B型鈉尿肽(B-type natriuretic peptide，BNP)。訓練后(運動后)即刻抽取靜脈血以同樣方法檢測BNP和CRP，訓練后次日晨同樣方法檢測cTnT和H-FABP。

1.3 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 13．0軟件包進行數(shù)據(jù)分析，計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示，組間比較采用方差分析，組內(nèi)比較采用配對t檢驗，α=0．05為檢驗水準。

2 結果

200名新兵全部順利完成試驗，運動前cTnT、BNP、H-FABP和CRP均在正常范圍內(nèi)，且兩組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0．05)。A組運動后cT-nT、BNP、H-FABP和CRP水平均較運動前升高，且明顯高于B組(P＜0.01，P＜0.05)，但均未超出正常參考值范圍。B組運動后僅cTnT高于運動前(P＜0．05)，其他指標運動前后比較差異均無統(tǒng)計學意義(P ＞0．05)，見表1。

表1 兩組新兵運動前后心肌損傷標志物和C反應蛋白變化(±s)

表1 兩組新兵運動前后心肌損傷標志物和C反應蛋白變化(±s)

注:A 組為5 km 越野跑，B 組僅參加日常訓練;與運動前比較，a P ＜0．05，b P ＜0．01;與 B 組比較，c P ＜0．05，d P ＜0．01

組別 例數(shù) 肌鈣蛋白T(ng/ml)B型鈉尿肽(pg/ml)心型脂肪酸結合蛋白(ng/ml)C反應蛋白(mg/dl)運動前 運動后A 組 100 0．35 ±0．16 1．30 ±0．35bd 13．30 ±3．51 69．35 ±33．91bd 14．51 ±3．23 16．32 ±2．48bc 1．42 ±0．58 6．37 ±4．39運動前 運動后 運動前 運動后 運動前 運動后bd 3 1．35 ±0．52 1．96 ±2．48 B 組 100 0．37 ±0．15 0．60 ±0．22a 13．52 ±5．62 15．73 ±4．55 14．66 ±1．16 15．07 ±1．2

3 討論

超高強度運動包括極限山地自行車、馬拉松跑等，即使訓練有素的運動員，也可能引起心肌細胞的損傷，但以5 km越野跑為代表的高強度訓練是否造成心肌細胞損傷尚存在爭議［2-5］。關于高強度運動所致心臟損傷國內(nèi)已有相關研究，但多為動物實驗和臨床方面的個案報道，尚缺少大規(guī)模前瞻性的系統(tǒng)研究。此類心臟損傷的診斷標準也難以確定，其中缺乏可靠的心肌標記物是最主要原因［6］。因此，有必要針對高強度運動對心臟造成的影響進行全面系統(tǒng)的研究，明確心臟損傷的特點，為臨床診治提供參考。特別是對于尚未經(jīng)過系統(tǒng)訓練的新兵，5 km越野跑是否造成心肌損傷有必要進行專門研究，以便為常規(guī)軍事訓練強度劃定合理范圍，并且為合理制定新兵訓練方案提供依據(jù)。

本研究為前瞻性對比研究，樣本入選量相對較大，觀察了新兵首次接受5 km越野跑后主要敏感心肌損傷標記物和CRP的變化，與此前研究的主要不同點有:①采用隨機對照和自身對照研究，能夠更好地反映5 km越野跑的運動效應，控制了非實驗因素的影響，有利于反映兩組間存在的真實差異，有效的控制了偏倚。②采血時間未像其他研究采用運動后即刻和運動后早期(4 h)，避免了由于采血時間過早、監(jiān)測指標可能未達峰值，而不能真實反映運動對心肌的影響。如肌鈣蛋白是在心肌損傷后4～6 h升高，在24 h左右達峰值，運動后4 h不能充分體現(xiàn)兩組間差異。并且5 km越野跑后因出汗等出現(xiàn)明顯脫水可能干擾實驗數(shù)據(jù)。③觀察了高強度訓練在小分子物質(如H-FABP)水平對心肌的影響。④監(jiān)測CRP水平觀察炎性反應對心肌損傷的影響。

H-FABP是心肌細胞供能物質——脂肪酸進入細胞和線粒體內(nèi)進行氧化的運載工具，是特異性表達于心肌細胞漿內(nèi)的小分子物質，50% ～80%的心臟能量均由脂質氧化提供［7-8］。在高強度運動情況下，心肌細胞增加了對脂肪酸的利用，心肌細胞內(nèi)的H-FABP迅速升高。5 km越野跑使心肌所需能量增加，導致細胞漿中H-FABP升高有關，H-FABP可迅速釋放入血，因此H-FABP升高可提示心肌細胞通透性增高和心肌細胞的微損傷［9］。但由于H-FABP也存在于骨骼肌，長跑時肢體肌肉運動也可引起HFABP的升高。因此H-FABP不能完全代表5 km越野跑時心肌損傷的程度。故而應將H-FABP的升高和TnT的變化結合起來評價心肌的損傷情況。本研究對心肌損傷的金標準cTnT結果進一步分析發(fā)現(xiàn)，A和B組運動前后cTnT均未超過正常參考值范圍，但進一步分析表明，運動后的cTnT較運動前顯著升高，且A組明顯高于B組。動物實驗也證明了這一點［10-12］。結合 A組 H-FABP的升高，則提示5 km越野跑對心肌確實有微損傷，但并未超過最高上限，表明心肌細胞并未發(fā)生缺血壞死。曾有研究觀察運動員在21 km長跑前后cTnT并無變化［13］，本研究結果與文獻報道不符，可能是由于新兵并未經(jīng)系統(tǒng)運動訓練，心肌細胞和機能適應性差，驟增的運動量可能對心肌細胞造成微損傷。許思毛等［14］應用電鏡觀察了大負荷跑臺運動對大鼠心肌細胞膜Na+-K+泵、Ca2+泵與肌質網(wǎng)Ca2+泵活性的影響及其與心肌超微結構變化的關系。結果顯示，運動后24 h肌質網(wǎng)Ca2+泵活性顯著減低，線粒體結構和肌原纖維結構明顯損傷，肌細胞及肌質網(wǎng)腫脹，說明高強度運動可導致心肌微結構損傷。

BNP由心室肌分泌，在左心容量負荷升高和室壁張力增大時分泌明顯增加。本研究結果顯示，5 km越野跑后血BNP明顯升高，且A組較B組升高更明顯。BNP升高說明高強度訓練可使心臟負荷明顯增加，心室壁張力增高，心肌細胞負荷加重，進一步導致心肌微損傷，使高強度運動量訓練成為心肌微損傷的可能原因。提示循序漸進或適應性訓練可能降低新兵心肌損傷發(fā)生率。有研究表明，炎性因子的表達可能是運動性心肌微損傷的發(fā)生機制，CRP在心肌局部反應及全身炎性反應中起重要作用［15］。在大鼠的力竭運動實驗中發(fā)現(xiàn)，運動即刻只見部分心肌纖維變性、細胞腫脹、毛細血管充血，3 h可見少數(shù)炎細胞浸潤，24 h可見心肌細胞點狀壞死及炎細胞浸潤灶，表明一次性力竭運動后有炎性反應參加。A組新兵在5 km越野跑后CRP較B組升高，提示隨運動量增加其炎性反應也在加重，表明TnT的升高有炎癥參與［16］。本研究顯示，A組BNP、H-FABP和CRP水平明顯升高，說明心肌細胞的損傷與心臟負荷和炎性反應明顯相關。由于新兵尚未經(jīng)過系統(tǒng)運動訓練，其心臟對強負荷運動量耐受性差，從而表現(xiàn)為明顯的炎性反應和心臟負荷的升高，致使心室壁張力增加，心肌產(chǎn)生了微損傷。

本研究結果提示，新兵入伍后首次5 km越野跑對心肌造成微損傷，并未發(fā)生缺血壞死。微損傷的原因可能與首次強負荷訓練導致心肌炎癥和心室壁張力增高有關。循序漸進的適應性訓練可能保護和提高新兵的心臟功能。

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Changes of Serum Myocardial Damage Markers and C-reactive Protein in Recruits after High Intensity Training

CHEN Jin-liang1，ZHANG Jing2，F(xiàn)AN Xin-na2，ZHANG Ming-ming3，LUO Yong-qi1，MO Xin-gang1，JIA Bao-min1，ZHANG Dong-feng1，YAN Jun-hui1，ZHANG Zhe-peng(1．Department of Cardiology，281 Hospital of PLA，Qinhuangdao，Hebei066100，China;2．Department of Cardiology，People＇s Hospital of Qinhuangdao City，Qinhuangdao，Hebei 066000，China;3．Clinical Laboratory Centre，People＇s Hospital of Hebei Province，Shijiazhuang 050051，China)

ObjectiveTo explore high intensity training on myocardium influence and possible mechanisms in recruits．MethodsA total of200male recruits enlisted for1month in January 2012，were randomly divided into group A(n=100)and group B(n=100)．Group A was asked to run for 5 km，while group B took common training．The levels of cardiac troponin T(cTnT)，B-type natriuretic peptide(BNP)，heart-type fatty acid-binding protein(H-FABP)and C-reactive protein(CRP)weremeasured in the two groups on themorning of the training day，and levels of BNPand CRPweremeasured immediately after training，while levelsof cTnTand H-FABPweremeasured on the nextmorning of training．ResultsThe levelsof serum indexeswerenormalbefore training in the twogroups．Levelsof serum cTnT，BNP，H-FABPand CRPwere significantly higher after exercise than those before training in group A，and those indexeswere also remarkably higher than those in group B;in group B，after training only the cTnT levelwas obviously higher than that before training(P＜0.01，P＜0.05)．ConclusionThemyocardium can be slightly injured after the first high intensity training in recruits，possibly due tomyocarditis and raised cardiac wall of tensile force induced by the first high intensity training．

Military personnel;Troponin T;B-type natriuretic peptide;C-reactive protein

R823;R337．5

A

2095-140X(2014)04-0098-03

10．3969/j．issn．2095-140X．2014．04．028

河北省科技廳項目(JB00112761169)

066100秦皇島，解放軍281醫(yī)院心內(nèi)科(陳金良、羅永起、莫新剛、賈保民、張冬鳳、閆俊慧、張哲鵬);066101秦皇島，河北省秦皇島市人民醫(yī)院心內(nèi)科(張晶、樊欣娜);050000石家莊，河北省人民醫(yī)院檢驗中心(張明明)

2013-12-23 修回時間:2014-02-10)

·論著·