曹 志,劉 猛,2,高炳宏*
(1.上海體育學(xué)院 體育教育訓(xùn)練學(xué)院,上海 200438;2.重慶市體育科學(xué)研究所,重慶 400010)
運(yùn)動(dòng)誘發(fā)性支氣管痙攣(exercise-induced bronchoconstriction,EIB)是指在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中或運(yùn)動(dòng)結(jié)束后出現(xiàn)的暫時(shí)性氣道狹窄癥狀(石月等,2018)。它會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的心理健康、運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)以及生命安全產(chǎn)生不利影響。研究報(bào)道,相比健康運(yùn)動(dòng)員,EIB運(yùn)動(dòng)員更容易產(chǎn)生挫敗、抑郁的消極情緒(Bhumika et al.,2018);EIB運(yùn)動(dòng)員的情緒、幸福感、心理健康指數(shù)也顯著低于前者(Hallstrand et al.,2003)。EIB引起的氣道狹窄或氣流受限會(huì)降低最大攝氧量、增加呼吸肌做功負(fù)荷、加速主觀疲勞感產(chǎn)生,進(jìn)而削弱運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)(Bussotti et al.,2014;Dempsey et al.,2006;Price et al.,2016);同時(shí),EIB嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)非心源性猝死,1993—2000年,美國(guó)共有263名運(yùn)動(dòng)員猝死案例,其中的61例與EIB直接或間接有關(guān)(Becker et al.,2004)。因此,運(yùn)動(dòng)員EIB問(wèn)題應(yīng)引起高度重視。
冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員是公認(rèn)的EIB高發(fā)人群(Bonini et al.,2015;Price et al.,2014;Rundell et al.,2013;Vakali et al.,2017)。相關(guān)研究報(bào)道,美國(guó)花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的EIB發(fā)病率為34.7%(Mannix et al.,1996);芬蘭和瑞典精英越野滑雪運(yùn)動(dòng)員的EIB發(fā)病率均超過(guò)40%(Pohjant?hti et al.,2005;Sue-Chu et al.,1996);48% 的法國(guó)高山滑雪運(yùn)動(dòng)員被診斷或推斷為EIB陽(yáng)性(Durand et al.,2005)。另外,當(dāng)前世界范圍內(nèi)冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的EIB發(fā)病率正呈快速上升趨勢(shì),美國(guó)女子冰球國(guó)家隊(duì)的EIB率已由15%增長(zhǎng)到21%(Rundell et al.,2004b;Wilber et al.,2000);加拿大冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的EIB率從28%提高到37.5%(Bougault et al.,2009;Kennedy et al.,2019);挪威越野滑雪運(yùn)動(dòng)員的EIB率由12%上升至44%(Stang et al.,2016;Sue-Chu et al.,1996)??梢灶A(yù)見(jiàn),若繼續(xù)忽視EIB的潛在威脅,將會(huì)有越來(lái)越多的運(yùn)動(dòng)員受其影響。
隨著冬季項(xiàng)目在全球范圍內(nèi)的推廣以及冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB發(fā)病率的迅速攀升,運(yùn)動(dòng)員EIB已成為全球醫(yī)療領(lǐng)域研究的重要議題。而目前鮮有我國(guó)冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的EIB研究報(bào)道。隨著2022年北京冬奧會(huì)的召開在即,中國(guó)冬季項(xiàng)目正蓬勃發(fā)展,EIB作為冬季運(yùn)動(dòng)的常見(jiàn)癥狀,其造成的現(xiàn)實(shí)影響將日益凸顯。而我國(guó)現(xiàn)有研究成果仍無(wú)法滿足未來(lái)潛在的理論需求,因此收集和闡述全球范圍內(nèi)已發(fā)表的EIB理論成果就尤為必要。本研究對(duì)國(guó)際冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB發(fā)病情況進(jìn)行整理、歸納、分析,探討EIB發(fā)生率的項(xiàng)目、性別差異及高風(fēng)險(xiǎn)誘因,并匯總國(guó)際奧委會(huì)推薦的EIB檢測(cè)方法,以及常見(jiàn)的治療措施,為國(guó)內(nèi)冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的EIB診斷、預(yù)防及治療提供選擇和參考。
本研究通過(guò)分析與歸納相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了梳理(表1)。
表1 冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目EIB發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)(Bo nini et al.,2018;Charlotte et al.,2016)Table 1 Risk of EIB in Winter Sports
研究證實(shí),EIB發(fā)病率與運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目通氣特征之間存在因果聯(lián)系,而通氣特征的差異最終導(dǎo)致了運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目EIB發(fā)病率的差別:Charlotte等(2016)對(duì)比了德國(guó)冬奧運(yùn)動(dòng)員的EIB發(fā)病率后發(fā)現(xiàn),高通氣類項(xiàng)目發(fā)病率較高,而低通氣類項(xiàng)目則顯著下降;Bonini等(2018)根據(jù)項(xiàng)目通氣時(shí)長(zhǎng)將EIB發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)定義為低(總運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)<5~8 min)、中(持續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)<5~8 min)、高(持續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)>5~8 min),同樣表明運(yùn)動(dòng)通氣與EIB發(fā)病之間關(guān)系緊密;而Khan(2012)報(bào)告的數(shù)據(jù)顯示,北歐兩項(xiàng)、越野滑雪、短道速滑的EIB平均發(fā)病率高達(dá)60.7%,高山滑雪、速度滑冰、花樣滑冰、單板滑雪、冰壺的平均發(fā)病率較低(24%),自由式滑雪、冰球的平均發(fā)病率更低(14%),無(wú)舵雪橇、有舵雪橇、跳臺(tái)滑雪的平均發(fā)病率僅2.8%,亦驗(yàn)證了上述規(guī)律。本研究在比較國(guó)際冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)(表2)后還發(fā)現(xiàn),除高通氣外,通氣持續(xù)性也在一定程度上影響EIB發(fā)?。焊咄馇页掷m(xù)運(yùn)動(dòng)類項(xiàng)目(速度滑冰、越野滑雪等)發(fā)病率較高,整體超過(guò)40%;高通氣但間歇運(yùn)動(dòng)類項(xiàng)目發(fā)病率出現(xiàn)下降。例如,冰球項(xiàng)目,雖然比賽中的通氣需求較高,但運(yùn)動(dòng)中斷的情況也較多,故EIB發(fā)病率低于速度滑冰等項(xiàng)目,Rundell等(2004b)和Lumme等(2003)對(duì)冰球運(yùn)動(dòng)員的研究數(shù)據(jù)(EIB發(fā)病率21%~21.6%)同樣佐證了這一論點(diǎn)。又如花樣滑冰項(xiàng)目,2組動(dòng)作間有供運(yùn)動(dòng)員調(diào)整恢復(fù)的過(guò)渡時(shí)間,并且基于Mannix等(1996)和Wilber等(2000)的檢測(cè)結(jié)果(21%~34.7%),該項(xiàng)目EIB發(fā)病率同樣低于速度滑冰等項(xiàng)目。
表2 冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB情況Table 2 Summary of EIB Prevalence in Winter Sports Athletes
按照?qǐng)龅仡愋?,冬季?xiàng)目又可分為冰上(冰場(chǎng))、雪上(雪場(chǎng))2類。研究發(fā)現(xiàn),雪場(chǎng)溫度遠(yuǎn)低于冰場(chǎng),標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)冰場(chǎng)的溫度約為10℃~12℃(Ewa et al.,2020),而雪場(chǎng)平均氣溫約為-20℃~-10.6℃(Deng et al.,2019;Kennedy et al.,2019),2種場(chǎng)地的溫度差超過(guò)20℃。對(duì)比冰上、雪上項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB發(fā)病率數(shù)據(jù)(表2)發(fā)現(xiàn),雪上項(xiàng)目EIB整體發(fā)病率(34.3±19.4%)高于冰上項(xiàng)目(25.7±12.2%),這表明EIB在雪上項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員中更為高發(fā)。此外,數(shù)據(jù)顯示,通氣特征相似項(xiàng)目的EIB發(fā)病率也會(huì)因場(chǎng)地差異而產(chǎn)生區(qū)別:以高通氣且持續(xù)運(yùn)動(dòng)類項(xiàng)目為例,越野滑雪項(xiàng)目EIB發(fā)病率(54.8%)高于速度滑冰(43%)(Larsson et al.,1993;Wilber et al.,2000)。由此推斷,雪場(chǎng)的低溫是造成雪上項(xiàng)目EIB發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)更高的主要原因之一。
女性運(yùn)動(dòng)員EIB發(fā)病率普遍高于男性運(yùn)動(dòng)員,Langdeau等(2009)表明,女性運(yùn)動(dòng)員的氣道高反應(yīng)性(AHR)與運(yùn)動(dòng)呼吸癥狀均高于男性運(yùn)動(dòng)員,Couillard等(2014)對(duì)130名精英運(yùn)動(dòng)員(男女各65名)的EIB/AHR診斷結(jié)果表明,女性運(yùn)動(dòng)員發(fā)病率(66.15%)遠(yuǎn)超男性運(yùn)動(dòng)員(35.38%)。冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員亦符合上述規(guī)律,根據(jù)Wilber等(2000)調(diào)查結(jié)果,美國(guó)7個(gè)冬奧項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員中,女性運(yùn)動(dòng)員EIB整體發(fā)病率(26%)高于男性運(yùn)動(dòng)員(18%)。究其原因,現(xiàn)有研究主要指向2點(diǎn):氣道結(jié)構(gòu)與生理激素。在氣道結(jié)構(gòu)方面,Martin等(1987)在聲學(xué)反射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),女性氣道橫截面積約比男性小40%。細(xì)小氣道的空氣流量更低,只需輕微收縮,就能使氣流堵塞堆積,空氣流經(jīng)氣道時(shí)對(duì)抗的氣道壁阻力更大,更易導(dǎo)致呼吸不暢等癥狀。在生理激素方面,女性性激素(黃體酮、雌激素等)可能增加了EIB發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),Balda?ara等(2017)研究指出,青春期前、閉經(jīng)后的女性與同期男性之間EIB發(fā)病率差別不大,但青春期和成年女性EIB發(fā)病率遠(yuǎn)高于同期男性。
相關(guān)生理研究在人體氣道肥大細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)黃體酮受體和雌激素受體(Zhao et al.,2001)。多數(shù)研究表明,黃體酮與氣道炎癥之間存在關(guān)聯(lián):Tan等(1997)發(fā)現(xiàn),女性哮喘患者在黃體期內(nèi)的β-2腎上腺素能受體調(diào)節(jié)水平失準(zhǔn),這不利于EIB的穩(wěn)定控制;Stanford等(2006)則認(rèn)為,黃體酮促進(jìn)了Th淋巴細(xì)胞向Th2的分化,并提高Th-2型細(xì)胞因子(白介素IL-4、IL-5)的生成;而根據(jù)Balda?ara等(2017)研究報(bào)道,黃體期女性血漿的腫瘤壞死因子(TNFα)含量更高。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面,Hellings等(2003)發(fā)現(xiàn),注射黃體酮的雌性小鼠,嗜酸粒細(xì)胞生長(zhǎng)分化因子(白介素-5)分泌增加、氣道炎癥隨之加重。人體實(shí)驗(yàn)方面,Stanford等(2006)對(duì)比女性運(yùn)動(dòng)員經(jīng)期內(nèi)的通氣變化,發(fā)現(xiàn)在唾液黃體酮濃度最高時(shí)段(第21日,黃體中期)的運(yùn)動(dòng)后1 s用力肺活量(forcedexpiratory volume of one second,FEV1)的最大降幅顯著高于黃體酮濃度最低時(shí)段(第5日,卵泡中期)。此外,Craig等(2006)還指出,黃體酮影響呼吸功能,黃體酮濃度的提高會(huì)增加EIB癥狀(過(guò)度通氣)。
目前,雌激素與氣道炎癥的關(guān)系尚存爭(zhēng)議,一種觀點(diǎn)認(rèn)為雌激素會(huì)促進(jìn)內(nèi)皮NO合成酶的分離,激活NO通路,增加炎癥風(fēng)險(xiǎn)(Sathish et al.,2015);另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為雌激素能抑制TNFα生成、降低干擾素γ(IFN-γ)表達(dá)以及自然殺傷細(xì)胞的活性,降低炎癥風(fēng)險(xiǎn)(Balda?ara et al.,2017)。不過(guò),由于女性體內(nèi)雌激素量會(huì)隨經(jīng)期呈現(xiàn)周期性波動(dòng),因此無(wú)論雌激素促進(jìn)或抑制炎癥,都將在經(jīng)期的某一時(shí)段內(nèi)因激素量上調(diào)或下調(diào)而增強(qiáng)炎癥風(fēng)險(xiǎn)。除去炎癥影響,Craig等(2006)研究還表明雌激素水平的升高可能通過(guò)體液潴留增加影響肺內(nèi)氣體交換。上述因素是女性運(yùn)動(dòng)員EIB發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)更高的主要原因。
干冷環(huán)境與場(chǎng)地污染物是導(dǎo)致冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB高發(fā)的主要誘因。本研究通過(guò)文獻(xiàn)梳理、歸納、分析,將冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的EIB發(fā)病機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)闡述(圖1)。
圖1 冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的EIB發(fā)病機(jī)制圖Figure 1.Diagram of EIB Pathogenesis in Winter Sports Athletes
干冷空氣環(huán)境是公認(rèn)的EIB主要誘因。根據(jù)Carlsen(2012)對(duì)EIB發(fā)病機(jī)制的闡釋,外部空氣在進(jìn)入呼吸道后會(huì)被加溫、濕化至人體標(biāo)準(zhǔn)(37℃,99 RH),人體氣道在運(yùn)動(dòng)中一直處于水分、熱量流失狀態(tài)。當(dāng)通氣量/強(qiáng)度過(guò)高,就會(huì)使氣道表面水分完全蒸發(fā),導(dǎo)致支氣管粘膜細(xì)胞外液滲透壓增加,誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)水分外流,進(jìn)而使胞內(nèi)離子濃度上升、細(xì)胞皺縮,皺縮細(xì)胞脫顆粒,釋放炎癥介質(zhì)引發(fā)支氣管收縮。此時(shí),空氣濕度較低(干燥)會(huì)進(jìn)一步加速氣道表面失水,加劇后續(xù)反應(yīng)程度;另一方面,人體氣道加溫空氣的過(guò)程與氣道表面水分蒸發(fā)的過(guò)程均需消耗氣道熱量,造成氣道溫度下降。這不僅使副交感神經(jīng)因寒冷刺激釋放支氣管收縮信號(hào),導(dǎo)致氣道口徑減??;還會(huì)使支氣管小靜脈血管因儲(chǔ)存熱量而反射性收縮。當(dāng)運(yùn)動(dòng)結(jié)束后,氣道溫度逐漸回升,收縮的血管會(huì)反彈性舒張,使支氣管出現(xiàn)充血性水腫,也會(huì)造成氣道口徑減小。此時(shí),寒冷空氣將加深氣道冷卻情況,并擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)后溫度差,增強(qiáng)氣道復(fù)溫引起的連鎖反應(yīng)。雪場(chǎng)空氣溫濕度(<-10℃,20~40 RH)遠(yuǎn)低于人體呼吸道內(nèi)空氣標(biāo)準(zhǔn)(Kennedy et al.,2019)。Stensrud等(2007)分別在20.2℃和-18℃下對(duì)20名EIB患者進(jìn)行了篩查實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),低溫環(huán)境下的FEV1下降更劇烈(24%:31%)。Kennedy等(2019)分別在寒冷(-15℃)和室溫環(huán)境(約22℃~25℃)下對(duì)16名冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了EIB篩查實(shí)驗(yàn),得出相同結(jié)論,即寒冷環(huán)境下的EIB陽(yáng)性率更高(37.5%:31.25%)。
場(chǎng)地污染物是導(dǎo)致冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB高發(fā)的又一重要誘因,場(chǎng)地污染物因運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目差異又分為戶外(雪場(chǎng))、室內(nèi)(冰場(chǎng))污染物。戶外污染主要為NO2、O3、SO2和顆粒物等排放廢氣(Sacha et al.,2011)。研究發(fā)現(xiàn),這些污染物不僅損害肺功能,還會(huì)增加氣道炎癥風(fēng)險(xiǎn)。Pierson等(1986)指出,少量SO2和O3就能降低運(yùn)動(dòng)員的FEV1,該研究還指出,吸入體內(nèi)的SO2幾乎完全被鼻粘膜吸收,并通過(guò)呼吸被輸送到下氣道區(qū)域,使污染物在整個(gè)呼吸系統(tǒng)中傳播和彌散。此外,Riedl等(2005)發(fā)現(xiàn),柴油機(jī)尾氣顆粒(DEPs)進(jìn)入氣道區(qū)域后會(huì)上調(diào)炎癥細(xì)胞因子水平,增加炎癥細(xì)胞數(shù)量與氣道阻力。室內(nèi)污染主要包括覆、制冰機(jī)燃料廢氣沉淀和高濃度的超細(xì)顆粒物(ultrafine particles,UPM),根據(jù)研究報(bào)導(dǎo),不僅室內(nèi)冰場(chǎng)的UPM含量非常高,約為戶外的30倍(Sacha et al.,2011),且UPM容易在封閉的室內(nèi)冰場(chǎng)大量堆積(Rundell et al.,2013)。另有研究證實(shí),UPM的沉積效率高于大顆粒物(Chalupa et al.,2004;Christopher et al.,2003)。同時(shí),研究還表明,UPM具有高度氧化的特性(Li et al.,2003),容易誘發(fā)肺部炎癥(Frampton et al.,2004)。此外,Rundell等(2013)研究認(rèn)為,運(yùn)動(dòng)中的高換氣頻率會(huì)進(jìn)一步提高UPM的沉積效率。因此在室內(nèi)冰場(chǎng)運(yùn)動(dòng)勢(shì)必增加UPM在呼吸系統(tǒng)內(nèi)的沉積,降低肺功能,增加EIB風(fēng)險(xiǎn)。
綜上所述,冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的EIB高發(fā)是外部因素(項(xiàng)目特征、空氣溫濕度、污染物含量種類等)和內(nèi)部因素(氣道敏感性等)長(zhǎng)期相互作用的結(jié)果,而不同的誘發(fā)因素、項(xiàng)目特征及自身因素差異,又是導(dǎo)致不同項(xiàng)目、性別、年齡及競(jìng)技水平運(yùn)動(dòng)員之間發(fā)病特征(癥狀)差別巨大的原因。
國(guó)際奧委會(huì)醫(yī)學(xué)委員會(huì)(IOC-MC)和世界反興奮劑機(jī)構(gòu)(WADA)認(rèn)定的EIB診斷方法包括直接、間接支氣管激發(fā)測(cè)試2類(共6種測(cè)試方法)(Mountjoy et al 2015;Rundell et al 2004a;Vakali et al 2017)。表2數(shù)據(jù)表明,目前冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB診斷的常用方法是乙酰甲膽堿試驗(yàn)(methacholine provocative test,MT)(直接激發(fā))和運(yùn)動(dòng)激發(fā)試驗(yàn)(exercise challenge test,ECT)(間接激發(fā))。通過(guò)文獻(xiàn)梳理,本研究分析了6種EIB診斷方法對(duì)冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的適用性(表3),建議優(yōu)先考慮普及度較高的ECT或診斷精度較高的CO2自主過(guò)度通氣試驗(yàn)(eucapnic voluntary hyperpnea,EVH)。
表3 IOC-MC推薦的不同支氣管激發(fā)測(cè)試方法對(duì)冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB診斷的適用性(Hayden et al.,2019;Vakali et al.,2017)Table 3 Applicability of IOC-MC Recommended Bronchial Provocation Test Methods in EIB Diagnosis in Winter Sports Athletes
ECT是目前應(yīng)用最廣泛、運(yùn)動(dòng)員接受度最高的EIB診斷方法。參照美國(guó)胸科協(xié)會(huì)(American Thoracic Society,ATS)標(biāo)準(zhǔn)(Parsons et al.,2013),ECT后30 min內(nèi)測(cè)試者的FEV1下降率≥10%,則判定為EIB陽(yáng)性。根據(jù)測(cè)試場(chǎng)地差異,ECT又分為實(shí)驗(yàn)室運(yùn)動(dòng)激發(fā)測(cè)試(laboratory test,LT)與場(chǎng)地運(yùn)動(dòng)激發(fā)測(cè)試(field test,F(xiàn)T)2種。
場(chǎng)地激發(fā)測(cè)試是冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB診斷應(yīng)用最多的方法。其測(cè)試時(shí)一般選擇在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地(如冰場(chǎng)、雪場(chǎng)等)進(jìn)行,運(yùn)動(dòng)方式則為跑步或?qū)m?xiàng)運(yùn)動(dòng)(滑冰、滑雪等),在2~4 min內(nèi)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度須≥85%HRmax,并持續(xù)運(yùn)動(dòng)至少6 min(Weiler et al.,2016)。場(chǎng)地激發(fā)測(cè)試與實(shí)際訓(xùn)練比賽環(huán)境高度一致,非常利于冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的EIB診斷。不過(guò),實(shí)際使用時(shí),受氣溫、濕度、空氣污染、運(yùn)動(dòng)員主觀意愿等影響,可能存在2次測(cè)試結(jié)果相差較大的情況。而實(shí)驗(yàn)室激發(fā)測(cè)試是場(chǎng)地激發(fā)測(cè)試的重要替代手段,當(dāng)受客觀因素影響(夜晚、大風(fēng)、霧霾等),不宜進(jìn)行場(chǎng)地試驗(yàn)時(shí),可選擇實(shí)驗(yàn)室激發(fā)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)室激發(fā)測(cè)試通常在室內(nèi)跑臺(tái)或功率自行車上進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)環(huán)境型對(duì)穩(wěn)定且可以嚴(yán)格控制負(fù)荷,容易實(shí)現(xiàn)既定運(yùn)動(dòng)方案。只是限于對(duì)運(yùn)動(dòng)儀器的硬性要求,該測(cè)試不如場(chǎng)地激發(fā)試驗(yàn)便利。
EVH的檢測(cè)精度較高,被IOC-MC視為運(yùn)動(dòng)員EIB診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”(Hull et al.,2016)。EVH標(biāo)準(zhǔn)流程如下:先測(cè)定運(yùn)動(dòng)員靜息肺功能,然后在85%最大自主通氣(maximum voluntary ventilation,MVV)水平下(也可按照FEV1基線值的30~35倍/min設(shè)置)持續(xù)吸入混合干燥氣體6 min(比例:5% CO2、21% O2、74% N2),再進(jìn)行肺功能測(cè)量。在吸入氣體后20 min內(nèi)FEV1最大下降超過(guò)10%,即判定為EIB陽(yáng)性。對(duì)患有嚴(yán)重氣道疾病的運(yùn)動(dòng)員,還可采用EVH的階梯法(3個(gè)階段,30%、60%、90% MVV)進(jìn)行測(cè)定,F(xiàn)EV1最大下降在吸入氣體20 min內(nèi)超過(guò)10%,即判定為EIB陽(yáng)性。EVH診斷敏感度高、測(cè)試過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)。而其不足之處在于檢測(cè)的成本過(guò)高、設(shè)備專業(yè)性強(qiáng),難以進(jìn)行大范圍診斷。
乙酰甲膽堿測(cè)試不僅可以用于EIB診斷,還可用于呼吸道敏感性測(cè)試,具體操作流程為:測(cè)試前調(diào)查運(yùn)動(dòng)員的在用藥物情況,通過(guò)測(cè)試中的累積吸入濃度(PC20)、參照表3標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判運(yùn)動(dòng)員氣道是否存在AHR(Donald et al.,2019)。此外,高滲鹽溶液激發(fā)測(cè)試(hypertonic saline challenge test,HST)的痰液誘導(dǎo)效果較好,適合在運(yùn)動(dòng)員痰液收集與分析等特殊場(chǎng)合下應(yīng)用,但易產(chǎn)生咳嗽,因此較少應(yīng)用于常規(guī)的EIB診斷。甘露醇激發(fā)測(cè)試(dry powder mannitol challenge test,DMT)和組胺測(cè)試(histamine challenge,HC)的診斷精度一般,且測(cè)試中均容易產(chǎn)生不適癥狀,在一線運(yùn)動(dòng)隊(duì)進(jìn)行普及的效益較低,故對(duì)這2種方法的推薦度較弱。
冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB的主要治療手段包括非藥物治療和藥物治療(Parsons et al.,2013),其中非藥物治療因具有天然健康、無(wú)違禁物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),適合作為EIB治療的首選。而當(dāng)EIB病情嚴(yán)重時(shí),可先申請(qǐng)治療豁免許可,在審批通過(guò)后進(jìn)行藥物治療(Hayden et al.,2019)。參照相關(guān)研究報(bào)道,本研究分析梳理了冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB治療的作用機(jī)制(圖2)。
圖2 EIB治療的作用機(jī)制(Bonini et al.,2015;Driessen et al.,2013;Stensrud et al.,2006)Figure 2.Mechanism of EIB Therapy
4.1.1 佩戴熱交換面罩
研究報(bào)道,使用熱交換面罩(heat and moisture exchanger,HME)能顯著降低EIB的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)(Parsons et al.,2013),尤其是在干冷或污染環(huán)境下。HME能過(guò)濾空氣中的污染物或過(guò)敏原,并緩解干冷空氣對(duì)呼吸道的刺激。Beuther等(2006)報(bào)道,在-25℃~-15℃環(huán)境中運(yùn)動(dòng)時(shí),同為EIB患者,HME組和對(duì)照組的FEV1下降率分別為4.3±1.6%和19±4.9%;也有研究指出,HME設(shè)備已在2018年平昌冬奧會(huì)中得到較大范圍的使用,且表現(xiàn)出極佳的使用效果(Clemens et al.,2020)。Clemens等(2020)發(fā)現(xiàn),冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員在佩戴HME比賽后,其賽后的呼吸不適癥狀明顯減少和FEV1下降率明顯降低;同時(shí),佩戴HME未對(duì)其運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)產(chǎn)生不利影響。Eiken等(1989)也報(bào)道,佩戴HME不會(huì)對(duì)精英運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)力竭時(shí)間和氧攝入總量產(chǎn)生不利影響,建議EIB運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)佩戴HME。
4.1.2 熱身活動(dòng)
研究表明,劇烈運(yùn)動(dòng)前進(jìn)行中等強(qiáng)度的熱身(15 min、60%V˙O2max),會(huì)顯著降低 EIB 的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)(Weiler et al.,2016;Parsons et al.,2013)。Stickland等(2012)推測(cè),中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)消耗支氣管的收縮介質(zhì),并誘導(dǎo)保護(hù)介質(zhì)(前列腺素、兒茶酚胺等)分泌,進(jìn)而促使平滑肌對(duì)支氣管收縮介質(zhì)脫敏,產(chǎn)生EIB發(fā)病“不應(yīng)期”(1~4 h);該研究還指出,高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)(26~30 s,100%V˙O2max以上強(qiáng)度)會(huì)使運(yùn)動(dòng)后FEV1下降率減少4.8%~16.1%;低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)(30 min,60%V˙O2max)會(huì)使FEV1下降率減少20.6%;持續(xù)性高強(qiáng)度(心率達(dá)到180次/min)會(huì)使FEV1下降率減少17.6%。然而,熱身負(fù)荷過(guò)高則會(huì)降低肌肉興奮-收縮耦合效率,削弱后續(xù)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)(Hostrup et al.,2017)?;诖耍粑A(yù)熱的概念被提出。Philipp等(2016)研究指出,不同強(qiáng)度的呼吸預(yù)熱均對(duì)EIB患者有效,其中持續(xù)10 min、70%V˙O2max強(qiáng)度的呼吸預(yù)熱效果最佳,且對(duì)后續(xù)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的負(fù)面影響最小。
4.1.3 營(yíng)養(yǎng)干預(yù)
營(yíng)養(yǎng)干預(yù)也是EIB防治的有效手段之一,且其便于攜帶和服用,故運(yùn)動(dòng)員更易接受。目前EIB營(yíng)養(yǎng)干預(yù)物質(zhì)或方法主要包括:魚油(ω-3多元不飽和脂肪酸,n-3 PUFA)、維生素(維生素C、維生素D等)以及控制鹽攝入等(Parsons et al., 2013; Spector et al., 2012;Weiler et al.,2016)。研究指出,n-3 PUFA中的二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸會(huì)與花生四烯酸形成的炎癥底物(白三烯、前列腺素等)相對(duì)抗,從而產(chǎn)生抗炎效果,降低EIB發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)(Helenius et al.,2005)。Tecklenburg等(2007)報(bào)道,通過(guò)2周維生素C(1 500 mg/日)干預(yù),哮喘患者的體內(nèi)各類炎癥因子(NO、尿白三烯C4-E4、尿前列腺素)水平顯著下降,其肺功能亦有明顯改善;Szymczak等(2016)研究發(fā)現(xiàn),維D會(huì)與T細(xì)胞上的維D受體結(jié)合,抑制Th17細(xì)胞分化與增殖,降低促炎因子IL-17水平,進(jìn)而減輕嗜酸性、中性粒細(xì)胞氣道炎癥,對(duì)緩解急性哮喘風(fēng)險(xiǎn)起到較好的效果(Mayor et al.,2016)。Mickleborough等(2005)指出,限制鹽攝入能有效減少降低EIB患者的炎癥細(xì)胞和炎癥介質(zhì)的數(shù)量。Weiler等(2016)和Gotshall等(2000)的研究也進(jìn)一步證實(shí)Mickleborough等(2005)的觀點(diǎn)。
β-2受體激動(dòng)劑是EIB治療的首選藥物(Backer et al.,2007;Bonini et al.,2015;Parsons et al.,2013),其主要通過(guò)刺激支氣管平滑肌表面的β-2受體,阻斷肥大細(xì)胞脫顆粒,提升細(xì)胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷濃度,使支氣管擴(kuò)張。根據(jù)WADA 2021年度《禁用清單》,β-2受體激動(dòng)劑包括短效(沙丁胺醇等)和長(zhǎng)效(福莫特羅、沙美特羅等)2類可用于賽內(nèi)限量使用,其藥效早已被多項(xiàng)研究證實(shí),美國(guó)胸科協(xié)會(huì)(American Thoracic Society,ATS)數(shù)據(jù)顯示,使用沙丁胺醇后EIB患者運(yùn)動(dòng)后的FEV1下降率降低26.03%;Ferrari等(2000)也報(bào)道,服用福莫特羅和安慰劑受試者的FEV1下降率分別為5.9±7.2%、29.3±14.3%。因短效β-2受體激動(dòng)劑(Short-acting β-2 agonists,SABA)起效時(shí)間短,建議運(yùn)動(dòng)前15~20 min內(nèi)使用(建議劑量0.2~0.4 mg,藥效時(shí)長(zhǎng) 2~4 h)(Backer et al.,2018)。長(zhǎng)效 β-2受體激動(dòng)劑(Long-acting β-2 agonists,LABA)藥效時(shí)長(zhǎng)更持久,約 12 h(Weiler et al.,2016)。但是,長(zhǎng)期反復(fù)使用 β-2受體激動(dòng)劑會(huì)使呼吸道內(nèi)肥大細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的β-2受體脫敏,進(jìn)而產(chǎn)生耐藥性(Bonini et al.,2014)。這不僅會(huì)嚴(yán)重降低藥效(Inman et al.,1996;Parsons et al.,2013),還會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)炎癥因子形成(Anne-Marie et al.,2004),增加EIB發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。
皮質(zhì)類固醇(inhaled corticosteroids,ICS)也是 EIB治療的常見(jiàn)藥物,主要用于慢性氣道炎癥控制,是哮喘運(yùn)動(dòng)員EIB治療的推薦藥物(Bonini et al.,2015)。ICS無(wú)即時(shí)效果,需長(zhǎng)期服用,Koh等(2007)報(bào)道,經(jīng)過(guò)4周ICS治療EIB患者運(yùn)動(dòng)后的FEV1下降率顯著降低;ATS指南顯示,ICS的最佳效果通常在第2~4周時(shí)出現(xiàn)(Parsons et al.,2013)。也有研究指出,ICS與其他抗哮喘藥物合用的適配性較好(Bhumika et al.,2018),故長(zhǎng)期ICS搭配短期β-2受體激動(dòng)劑,可能產(chǎn)生積極的互補(bǔ)治療特效。除此之外,白三烯受體拮抗劑、肥大細(xì)胞穩(wěn)定劑等也是EIB治療的重要補(bǔ)充藥物,但其藥效、穩(wěn)定性等均不及β-2受體激動(dòng)劑和 ICS(Bonini et al.,2015)。
冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員屬于EIB高發(fā)人群,尤其是女性運(yùn)動(dòng)員,受激素代謝等因素影響,其面臨的EIB發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)比男性運(yùn)動(dòng)員更高。目前,國(guó)內(nèi)關(guān)于冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB問(wèn)題的關(guān)注較少,而對(duì)于冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、篩查診斷及治療預(yù)防更是鮮見(jiàn)報(bào)道。因此,加大對(duì)冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員EIB問(wèn)題的關(guān)注,開啟我國(guó)運(yùn)動(dòng)員(尤其是冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員)的EIB風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與篩查診斷,創(chuàng)新EIB治療與預(yù)防手段,總體降低我國(guó)運(yùn)動(dòng)員EIB患病風(fēng)險(xiǎn),對(duì)于維護(hù)運(yùn)動(dòng)員身心健康,科技助力奧運(yùn),具有重要意義。