毋庸置疑,世界顶尖运动员都拥有一颗「大」心脏。这种「大」,不仅是心态层面的,同时也是医学层面的。
诸多研究表明,从整体上来看,运动员相较一般人群拥有更加长的平均寿命。但随着近年来关于运动员猝死的新闻越来越多,人们不禁更大声地提出一个一直被探讨的问题:大心脏,是否会给某些运动员带来致命危机?
Part.01
什么是「运动员心脏」?
运动引起的心脏重塑,通常被称为「运动员的心脏」,是指运动量和压力负荷促进的心腔尺寸和房室壁厚度适应性增加的情况。
这种变化伴随着心脏收缩和舒张功能的增强,因此运动员心脏在运动过程中比非运动员心脏的充盈体积和输出量更大。研究发现,运动员的最大心率与非运动员相似,所以,运动员在运动时更大的心输出量完全来自于更大的每搏输出量而非最大心率的增加。
Part.02
运动员的「大」心脏
运动会对心脏的大小和重量产生深远的影响,这取决于运动的类型和持续时间。1975 年,Morganroth 等人描述了运动员心肌的电学、结构和功能变化。他们观察到,运动员的心脏重量比非运动员重约 35%,并且心脏容积较非运动员大 60% 至 80%。
他们指出,耐力运动训练会导致心脏大小显著增加,但壁厚度变化不明显;而力量训练更易导致壁厚度的增加,对心脏体积影响较小。这些改变可能与耐力运动员的瓣膜性心脏病、力量运动员的主动脉瓣狭窄或高血压相关。
竞技自行车、划船、跑步或越野滑雪等运动,对心脏结构、功能和功能影响最大。决定心脏重构的因素可能与血流动力学挑战的严重程度(运动强度)和心脏暴露于该挑战的时间(总运动持续时间)有关。
严格意义上来讲,与运动项目相比,心脏重塑可能更受总运动负担(强度×时间,通常通过代谢当量小时等指标量化)的影响。
图 1 来源文献 4
Part.03
越「大」越好?
这种重塑不一定对所有运动员来说都是良性的。
最近人们认识到,运动诱发的心脏重塑不仅包括结构重塑,还包括电生理分子层面的重塑。与此同时,运动可能诱发心肌炎症甚至产生心肌疤痕,导致一系列心律变化,使运动员从心动过缓到室性和房性心律失常的发病概率增加。
随着运动员猝死案例通过报道被更加广为人知,大家开始提出这样一个问题:运动之于心脏是否存在某种程度的极端重塑,并带来临床后遗症?运动重塑心脏的健康临界点在哪里?这些问题很大程度上尚未得到解决。
已经有部分研究试图探究运动对于心脏结构和电生理活动重塑的极限,但这些研究尚未充分涵盖整个运动员范围。特别是对于世界上最顶尖的耐力运动员,他们的心脏可能会出现相当极端的改变。例如:左心室(LV)心室收缩末期,舒张容积超过 140 mL/m2 或静息心率 < 30 次/分钟。
目前,我们仍然需要对这些运动员进行长期研究,以确定这种改变是否意味更高的心脏疾病风险。
Part.04
运动性心脏重塑是否会导致心律失常?
大量剧烈运动与某些类型的心律失常之间存在明显的关联,目前和心房颤动的关系最为明确。已有研究证明证明二者之间存在 U 形关系,即运动不足和过度运动都与发生这种心律失常的风险增加相关。
这可能表明运动性心房重塑并不完全是生理性的,它可能会导致心律失常的基础,以及影响窦房结和心房心肌功能的运动调节的其他相关后果。因此,即使是生理适应也可能为心律失常发生概率的增加奠定基础,进一步模糊「正常」和「异常」之间的界限。
Part.05
运动对心脏的重塑能逆转吗?
Pelliccia 等人研究了精英耐力运动员退役十多年后的情况,发现尽管已经退役已久,有些运动员心脏的扩张仍然很严重。
心脏重塑无法完全逆转,研究者提出假设:细胞外基质可能存在扩张。这一假设理论上可能是运动员中观察到的某些心律失常患病率增加的解释。但是目前的证据不足以得出非常科学合理的结论。
Part.06
遗传、环境因素与运动员心脏
个体水平上的心脏重塑反应往往存在很大的异质性。目前尚不清楚这些差异在多大程度上可以用环境因素或遗传倾向来解释。但可以确定的是,一些环境和遗传因素可能会影响重塑过程,进而导向健康的生理反应或病理反应。
总体来看,遗传影响确实是心脏重塑差异的关键决定因素之一——有些人可能注定会成为优秀运动员,因为他们在运动训练前就拥有更大、更厚或顺应性更强的心脏。
图2 来源文献4
与普通人群相比,运动员的平均寿命更长,并且几乎在每个领域都拥有更好的健康成果。虽然运动对运动员心脏的重塑总体上是有益的,但对于运动员和从事大量运动的人来说,这种重塑可能与心房颤动等不常见的副作用有关。
运动会不会使心脏会变得太大?哪些运动员患心律失常的风险更大?如果运动重塑对某些运动员来说是不利的,那么在多大程度上可以通过停止训练和其他措施来扭转它?这些问题仍然悬而未决。
Q
普通人如何锻炼?需要担心心脏重塑吗?
A
对于普通人来说,通过运动训练改善心肺健康仍然是心血管疾病预防的重要一环。
运动的心脏保护作用是由多种机制介导的。有氧运动训练会引起心脏、血管和骨骼肌的适应,从而改善心肺健康。有氧运动训练还可以改善传统的心血管疾病(CVD)危险因素,如胰岛素抵抗、高血压、血脂异常和肥胖。
图3 来源文献1
下表总结了世界卫生组织(WHO)指南推荐的活动量。
遵守世界卫生组织的身体活动指南可以使心血管疾病死亡率和全因死亡率分别降低 23% 至 40% 和 27% 至 31%。
表 1中等强度和剧烈强度有氧活动的示例
参考文献
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