劉志鵬 馮杰莉 趙威 馮新恒 王啟榮 王新宇 徐順霖

1 北京大學(xué)第三醫(yī)院心內(nèi)科、血管醫(yī)學(xué)研究所，國家衛(wèi)生健康委心血管分子生物學(xué)與調(diào)節(jié)肽重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，分子心血管學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，心血管受體研究北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（北京100191）2 國家體育總局運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所（北京100029）

現(xiàn)代足球?qū)乖絹碓郊ち遥己玫男呐K機(jī)能是足球運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮技術(shù)的基礎(chǔ)。目前關(guān)于足球運(yùn)動(dòng)員心臟形態(tài)和功能的研究多為5到10年前[1，2]。近些年來新技術(shù)的應(yīng)用使右心室的形態(tài)和功能研究逐步深入，運(yùn)動(dòng)員心臟，尤其是右心室的改變逐漸受到關(guān)注[3]，但近期缺乏關(guān)于女子足球運(yùn)動(dòng)員心臟的研究，尤其是右心形態(tài)和功能的研究。本研究運(yùn)用超聲心動(dòng)圖對(duì)參加國際大賽前的國家女子足球運(yùn)動(dòng)員心臟進(jìn)行檢查，為其科學(xué)訓(xùn)練和比賽提供安全保障和醫(yī)學(xué)監(jiān)督。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

采用前瞻性病例對(duì)照研究方法，納入中國女子足球運(yùn)動(dòng)員28 名，年齡25.2 ± 3.4 歲，身高169.3(167.0-175.3)cm，體重61.4(58.8-64.2)kg，體表面積(body surface area，BSA)1.69 ± 0.10 m2，訓(xùn)練年限14.2 ± 3.4年，平均每天有氧訓(xùn)練2～5 小時(shí)、力量訓(xùn)練0.5～1 小時(shí)。其中前鋒球員8名、中場球員8名、后衛(wèi)球員8名、守門員4 名，運(yùn)動(dòng)技術(shù)等級(jí)專業(yè)二級(jí)以上。選取年齡及BSA 匹配的長期靜坐健康對(duì)照組28 名，年齡25.9 ±3.0 歲，身高165.0(163.0-168.0)cm，體重61.0 ± 5.2 kg，BSA 1.65 ± 0.76 m2，每周規(guī)律運(yùn)動(dòng)均少于3 小時(shí)。所有研究對(duì)象身體健康，均無高血壓、糖尿病、心肌病及其他心血管疾病史。

1.2 檢查方法

采用GE ViVid E95彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率5 MHz。受試者測試前1 小時(shí)避免劇烈運(yùn)動(dòng)，安靜休息10分鐘，取左側(cè)臥位，由同一名具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的心臟超聲醫(yī)師完成測量，每位受試者均留取圖像。由另一名不知道分組情況的同資質(zhì)醫(yī)師測量所有數(shù)據(jù)。兩次測量的數(shù)據(jù)取平均值作為最終結(jié)果。測量以2018年美國超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)發(fā)布的成人經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查指南[4]為標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 檢查指標(biāo)

檢查指標(biāo)均為超聲心動(dòng)圖測量的關(guān)于心臟形態(tài)學(xué)和功能學(xué)的指標(biāo)。

心臟形態(tài)學(xué)指標(biāo)有升主動(dòng)脈內(nèi)徑(ascending aorta dimension，AAoD)，主動(dòng)脈根部徑(aorta dimension，AoD)，左房前后徑(left atrial anterior-posterior dimension，LAAPD)，左房面積(left atrial area，LAA)，右房面積(right atrial area，RAA)，右室舒張末期前后徑(right ventricular end diastole dimension，RVEDD)，右室舒張末期上下徑(right ventricular end diastole dimension-long axis，RVEDD-lax)，右室舒張末期中段橫徑(right ventricular end diastole dimension-middle，RVEDD-mid)，右室舒張末期基底段橫徑(right ventricular end diastole dimension-basal，RVEDD-bas)，左室舒張末期前后徑(left ventricular end diastole dimension，LVEDD)，左室收縮末期前后徑(left ventricular end systole dimension，LVESD)，前室間隔厚度(interventricular septum，IVS)，后室間隔厚度(postInterventricular septum，PIVS)，左室后壁厚度(left ventricular post wall，LVPW)，左室壁厚度(wall tickness，WT)，左室相對(duì)室壁厚度(relative wall tickness，RWT)，左室心肌重量(left ventricular mass，LVM)，左室心肌重量指數(shù)((left ventricular mass index，LVMI)，主肺動(dòng)脈內(nèi)徑(main pulmonary artery，MPA)。計(jì)算公式：WT=(IVS+LVPW)；RWT=(IVS+LVPW)/LVEDD；LVM(g)(Devereux 公式)=0.8×1.04×[(IVS+LVPW+LVEDD)3－LVEDD3]+0.6；LVMI(g/m2)=LVM/BSA，BSA=0.0061×身高(cm)+0.0128×體重(kg)－0.1529；心臟形態(tài)學(xué)矯正指標(biāo)：形態(tài)學(xué)內(nèi)徑指標(biāo)/BSA1/2，室壁厚度指標(biāo)/BSA1/2，面積指標(biāo)/BSA[5]。

超聲心動(dòng)圖反映血流速度的多普勒指標(biāo)包括：二尖瓣瓣口舒張?jiān)缙谘魉俣?E峰)，二尖瓣瓣口舒張晚期血流速度(A峰)，肺動(dòng)脈收縮期血流速度(Spa)，主動(dòng)脈瓣下收縮期血流速度(Sub)，主動(dòng)脈瓣上收縮期血流速度(Sup)；組織多普勒：左室側(cè)壁收縮期充盈速度(側(cè)壁Sm)，左室側(cè)壁舒張?jiān)缙诔溆俣?側(cè)壁Em)，室間隔收縮期充盈速度(間隔Sm)，室間隔舒張?jiān)缙诔溆俣?間隔Em)，右室側(cè)壁收縮期充盈速度(右室Sm)，右室側(cè)壁舒張?jiān)缙诔溆俣?右室Em)。

超聲心動(dòng)圖反映心室功能學(xué)的指標(biāo)有：左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)，左室短軸縮短分?jǐn)?shù)(left ventricular shortening fraction，LVFS)；舒張功能：E/A比值，E/Em 比值，反映右心室收縮功能的三尖瓣環(huán)收縮期期位移(tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE)。

所有受試者休息10 分鐘后，測量靜息狀態(tài)心率，排便空腹后測量體重及身高，然后計(jì)算身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)，BMI=體重(kg)/身高(m)2。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用中位數(shù)(25%四分位數(shù)間距-75%四分位數(shù)間距)表示，非正態(tài)分布的計(jì)量資料間的比較采用秩和檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01為差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般情況比較

兩組年齡、體重及BSA比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。女足運(yùn)動(dòng)員靜息心率低于對(duì)照組(P＜0.01)，BMI 低于對(duì)照組(P＜0.05)，身高高于對(duì)照組(P＜0.01)。見表1。

表1 女足運(yùn)動(dòng)員與對(duì)照組一般情況比較

2.2 兩組體表面積矯正后心臟結(jié)構(gòu)相關(guān)指標(biāo)比較

女足運(yùn)動(dòng)員RWT、AoD/BSA1/2、LAAPD/BSA1/2、LAA/BSA、RAA/BSA、RVEDD/BSA1/2、RVEDD- lax/BSA1/2、RVEDD-mid/BSA1/2、RVEDD-bas/BSA1/2、LVEDD/BSA1/2、LVESD/BSA1/2、IVS/BSA1/2、PIVS/BSA1/2、LVPW/BSA1/2、WT/BSA1/2、MPA/BSA1/2、LVMI 均大于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05 或P＜0.01)；LVEDD/RVEDD 小于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。見表2。

表2 女足運(yùn)動(dòng)員與對(duì)照組體表面積矯正后的心臟結(jié)構(gòu)相關(guān)指標(biāo)比較

2.3 兩組多普勒參數(shù)與心功能指標(biāo)比較

女足運(yùn)動(dòng)員TAPSE、E/A 均大于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05 或P＜0.01)；女足運(yùn)動(dòng)員LVEF 及LVFS 均小于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。見表3。

表3 女足運(yùn)動(dòng)員與對(duì)照組多普勒參數(shù)與心功能指標(biāo)比較

3 討論

本研究通過對(duì)28 名專業(yè)女子足球運(yùn)動(dòng)員和28 名BSA 相匹配的健康女性超聲心動(dòng)圖結(jié)果的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，不同于既往針對(duì)中國成年男子專業(yè)足球運(yùn)動(dòng)員的報(bào)道[2]，女子足球運(yùn)動(dòng)員的室壁厚度均在正常范圍(11mm以內(nèi))，LVEDD 大部分在正常范圍，只有18%大于50 mm，最大為51.2 mm。與既往研究一致的是：運(yùn)動(dòng)員的室壁厚度絕對(duì)值和相對(duì)值均大于對(duì)照組，左心室內(nèi)徑和LVM 也大于對(duì)照組，反映左心室收縮功能的LVEF低于對(duì)照組，反映心臟內(nèi)血流的大部分參數(shù)與對(duì)照組比無顯著差異。以往研究表明，心腔大小、功能與個(gè)體BSA密切相關(guān)[5]，故本研究選取BSA相匹配的同年齡段女性人群為對(duì)照組。

本研究中大多數(shù)運(yùn)動(dòng)員心房、心室的相關(guān)數(shù)據(jù)雖然在正常范圍內(nèi)，但較正常人增加，表明心臟結(jié)構(gòu)對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了適應(yīng)性增大的改變，為一種良性重塑。不同形式的運(yùn)動(dòng)可以使心臟發(fā)生不同的適應(yīng)性改變，足球?yàn)楦邚?qiáng)度耐力性與低強(qiáng)度力量性運(yùn)動(dòng)的結(jié)合[6]。女性LVMI大于95g/m2才考慮肥厚，RWT小于0.42考慮離心性肥厚[7]，本研究中僅有1名運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)為輕度離心性肥厚，2 名運(yùn)動(dòng)員RWT 大于0.42，但LVMI 小于95g/m2，提示我國女子足球運(yùn)動(dòng)員心臟形態(tài)改變并不明顯。既往針對(duì)國內(nèi)專業(yè)男子、女子耐力運(yùn)動(dòng)員心臟形態(tài)學(xué)的研究結(jié)果顯示[8]，女子耐力運(yùn)動(dòng)員的左心室內(nèi)徑和室壁厚度要稍大于男子運(yùn)動(dòng)員，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，表明性別并不影響運(yùn)動(dòng)員心臟重塑；而針對(duì)中國東北男子專業(yè)足球運(yùn)動(dòng)員的研究發(fā)現(xiàn)約16.7%的個(gè)體發(fā)生了顯著的離心性肥厚[2]。本研究結(jié)果表明目前中國女子專業(yè)足球運(yùn)動(dòng)員心臟并沒有發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，而運(yùn)動(dòng)能力躋身世界一流水平，提示科學(xué)訓(xùn)練效果顯著。

本研究發(fā)現(xiàn)女足運(yùn)動(dòng)員左心室增大，LVEF減小，這與既往國內(nèi)外研究結(jié)果一致[9，10]。室壁運(yùn)動(dòng)速度(Sm和Em)在一定程度上可以反映心肌功能，本研究中反映左右心室心肌功能的指標(biāo)兩組無顯著差異。本研究中運(yùn)動(dòng)員LVEF平均值為63.75%，較對(duì)照組略低，但仍在正常范圍，結(jié)合Sm和Em的結(jié)果，說明運(yùn)動(dòng)員不存在病理狀態(tài)下的左室收縮功能減低。安靜狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)員心率較對(duì)照組慢，提示心肌耗氧低。運(yùn)動(dòng)時(shí)交感神經(jīng)興奮，兒茶酚胺大量釋放，心率成倍提高。高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員心輸出量可以增加6～8 倍[11]，而心輸出量的增加依賴于心率及每搏輸出量的增加，提示靜息狀態(tài)下女足運(yùn)動(dòng)員心率減低，左室內(nèi)徑增大及LVEF減低是心臟儲(chǔ)備功能良好的表現(xiàn)。

與既往國內(nèi)研究運(yùn)動(dòng)員心臟不同的是，本研究采取了較多的右心室內(nèi)徑數(shù)據(jù)，運(yùn)動(dòng)員的右心室內(nèi)徑均顯著大于對(duì)照組；但運(yùn)動(dòng)員組左心室與右心室的內(nèi)徑比值顯著低于對(duì)照組，結(jié)合運(yùn)動(dòng)員組左心室和右心室內(nèi)徑的各項(xiàng)指標(biāo)均顯著大于對(duì)照組，可知運(yùn)動(dòng)對(duì)右心室的重塑作用要大于左心室。右心室的運(yùn)動(dòng)以縱向運(yùn)動(dòng)為主，反映右心室縱向運(yùn)動(dòng)的TAPSE 運(yùn)動(dòng)員組顯著大于健康對(duì)照組，表明運(yùn)動(dòng)不僅使右心室內(nèi)徑增大，也使其功能增強(qiáng)。右心的形態(tài)和功能學(xué)研究是近些年來的關(guān)注點(diǎn)，右心承擔(dān)了呼吸泵的功能，而呼吸功能在足球這樣大強(qiáng)度長時(shí)間的訓(xùn)練和比賽中的作用也至關(guān)重要，呼吸功能直接影響右心室的形態(tài)和功能。本研究結(jié)果提示，女足運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中，左右心的重塑過程并不完全一致，右心的重塑較左心更為明顯。近期運(yùn)動(dòng)員心臟磁共振研究也有類似發(fā)現(xiàn)[3]。

本研究采用的主要檢查方法是超聲心動(dòng)圖，這種無創(chuàng)性檢查簡單易得，越來越多地運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)員心臟檢查中[11-13]。通過超聲心動(dòng)圖檢查，能夠快速篩查出病理性心臟改變，可為保障運(yùn)動(dòng)員安全、預(yù)防猝死提供高質(zhì)量保障。超聲心動(dòng)圖作為一站式檢查，短短10分鐘內(nèi)不僅可以獲得心臟形態(tài)和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，還能得到心臟收縮和舒張功能的結(jié)果，可以用于指導(dǎo)和監(jiān)督日常運(yùn)動(dòng)員科學(xué)訓(xùn)練。

4 結(jié)論

本研究中女足運(yùn)動(dòng)員左室壁厚度和心肌質(zhì)量增加，左右心室增大，為運(yùn)動(dòng)的良性適應(yīng)性反應(yīng)；運(yùn)動(dòng)對(duì)右心室的重塑較左心室更為顯著。超聲心動(dòng)圖在運(yùn)動(dòng)員心臟監(jiān)測中有優(yōu)勢(shì)，不僅有助于運(yùn)動(dòng)員心臟病的診斷，也可用于指導(dǎo)科學(xué)訓(xùn)練和醫(yī)學(xué)監(jiān)督。