運(yùn)動員心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的研究進(jìn)展

邢維新

（麗江師范高等專科學(xué)校 體育系，云南 麗江674100）

運(yùn)動員心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的研究進(jìn)展

邢維新

（麗江師范高等專科學(xué)校 體育系，云南 麗江674100）

運(yùn)動員心臟研究一直是體育科學(xué)領(lǐng)域研究的重大課題。本文綜述了運(yùn)動員心臟的類型、運(yùn)動員心臟與病理性心臟的區(qū)別、運(yùn)動員心臟的可復(fù)性研究等問題的研究現(xiàn)狀，以期為運(yùn)動員心臟研究提供新的思路。

運(yùn)動員心臟；病理性心臟；形態(tài)；功能

自1899年Henschen提出運(yùn)動員心臟(athlete'sheart)的概念以來，有關(guān)運(yùn)動員心臟研究就引起了運(yùn)動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和心臟學(xué)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的廣泛關(guān)注。100多年來，眾多專家學(xué)者對運(yùn)動員心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)、生化代謝、內(nèi)分泌功能等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究。本文對近年來有關(guān)運(yùn)動員心臟的文獻(xiàn)進(jìn)行梳理和總結(jié)，在此基礎(chǔ)上綜述了運(yùn)動員心臟的類型、運(yùn)動員心臟與病理性心臟的區(qū)別、運(yùn)動員心臟的可復(fù)性研究等問題的研究現(xiàn)狀，希望為教練員和運(yùn)動員正確認(rèn)識運(yùn)動員心臟提供幫助，并為體育科學(xué)工作者研究運(yùn)動員心臟提供研究思路。

一、運(yùn)動員心臟的類型

運(yùn)動員心臟包括心臟肥大和心臟擴(kuò)大。在X光檢查時兩者都表現(xiàn)為心臟陰影肥大，但超聲心動圖上顯示前者主要表現(xiàn)為心臟室壁增厚而形成的肥大，后者主要表現(xiàn)為心腔內(nèi)徑增大而形成的容積或心肌細(xì)胞數(shù)量增殖使心室重量增大。一般從事耐力性項(xiàng)目的運(yùn)動員心臟以心腔擴(kuò)大為主，心室壁厚與左室內(nèi)徑之比不變，稱心臟擴(kuò)大。從事力量項(xiàng)目的運(yùn)動員心臟以心室壁增厚為主，其與左室內(nèi)徑之比值增大，心容積和心腔內(nèi)徑無明顯變化，稱心臟肥大。

二、運(yùn)動員心臟與病理性心臟的比較研究進(jìn)展

1.心臟構(gòu)型。運(yùn)動性心肌肥大與病理性心臟重量均增加。研究表明，優(yōu)秀運(yùn)動員的心重量不會超過500克，而病理性心臟重則超過1000克。當(dāng)心臟重量在500克以下時，一般是由于每個心肌細(xì)胞增大、延長造成的。此時心肌細(xì)胞數(shù)量不增多，但體積和細(xì)胞核都變大。當(dāng)心肌重量超過500克，心肌細(xì)胞數(shù)量也增多，重度心肌肥大時，心肌細(xì)胞數(shù)量可增加2倍[1]。杜宏凱研究認(rèn)為適應(yīng)性心肌肥厚多為對稱性，壁厚和室腔內(nèi)徑比值大致保持正常，心臟收縮和舒張功能良好，與病理性改變形成對照[2]。

2.心肌細(xì)胞成分。近年來，有關(guān)運(yùn)動對心肌細(xì)胞成分研究多見。胡亞哲等研究表明，有氧訓(xùn)練使心肌細(xì)胞線粒體數(shù)目增多且輕度腫脹，基質(zhì)尚均勻，線粒體膜完整。胞核增大。疲勞訓(xùn)練使線粒體數(shù)目明顯增多，腫脹更明顯；有些線粒體中嵴紊亂，融合，甚至消失，基質(zhì)顆粒消失；細(xì)胞核明顯內(nèi)陷，核周隙增寬。核漿不均勻，異染色質(zhì)在核邊緣部聚集[3]。王竹影等研究認(rèn)為長期訓(xùn)練可導(dǎo)致心肌線粒體數(shù)量增加，體積增大；有肌纖維增粗、毛細(xì)血管擴(kuò)張，增生等改變[4]。梅焰等認(rèn)為一般訓(xùn)練組心肌呈與有氧代謝相適應(yīng)的生理性肥大，主要是心系數(shù)增大、線粒體增多；過度負(fù)荷組則呈現(xiàn)病理性改變，心肌肌絲斷裂，線粒體結(jié)構(gòu)模型、膜破壞，并見擴(kuò)張的“二聯(lián)體”結(jié)構(gòu)[5]。綜上，有氧運(yùn)動對心臟的形態(tài)結(jié)構(gòu)影響是良性的，而疲勞運(yùn)動則可產(chǎn)生病理性變化。

3.非心肌細(xì)胞成分。非心肌細(xì)胞包括膠原纖維和心肌成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞等多種細(xì)胞，在維持心臟結(jié)構(gòu)與功能方面起著重要作用。田振軍研究認(rèn)為，運(yùn)動可引起心肌間質(zhì)膠原網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重塑。一般運(yùn)動負(fù)荷可使心肌與間質(zhì)膠原網(wǎng)絡(luò)同步增長，運(yùn)動超負(fù)荷可使心肌束間，心肌細(xì)胞間以及小動脈和毛細(xì)血管不同類型膠原大量積累增生，導(dǎo)致心臟的僵硬度增加，舒張功能降低[6]。胡亞哲等研究表明運(yùn)動訓(xùn)練可使心臟的毛細(xì)血管發(fā)生適應(yīng)性改變和病理性損害，運(yùn)動強(qiáng)度適合時以適應(yīng)性變化為主，強(qiáng)度過大則病理性改變明顯[7]。

4.心臟功能的比較。運(yùn)動心臟作為運(yùn)動員特有的高功能、高儲備、大心臟，在競技體育運(yùn)動中的作用早已為人們所關(guān)注。業(yè)已證實(shí)，長期運(yùn)動訓(xùn)練可以提高心臟的收縮與放松機(jī)制。安靜時，運(yùn)動員心臟功能與普通人相比無顯著性差異或略高于普通人。運(yùn)動性心臟的收縮功能的改善尤為明顯，而疾病心臟的收縮力降低，射血分?jǐn)?shù)減小。任金枝等認(rèn)為運(yùn)動員心臟功能突出的特點(diǎn)是心臟做功率高，具有較強(qiáng)的儲備能力，心室順應(yīng)性好[8]。葉冬茂等研究認(rèn)為優(yōu)秀摔跤運(yùn)動員的心臟收縮和舒張功能均優(yōu)于普通人，心功能儲備能力較強(qiáng)[8]。李春躍等研究認(rèn)為，運(yùn)動性心肌肥大心肌收縮和舒張功能強(qiáng)于高血壓心肌肥大，是一種良性的適應(yīng)性改變[9]。

三、運(yùn)動員心臟的可恢復(fù)性研究

研究表明，運(yùn)動可引起運(yùn)動員心臟在形態(tài)，結(jié)構(gòu)和功能方面會適應(yīng)性的變化，運(yùn)動負(fù)荷減弱或消除后，先前產(chǎn)生的適應(yīng)性變化也會隨之減弱并逐漸消除。另有研究證實(shí)，運(yùn)動員停止訓(xùn)練后，60%的生理性心肌肥厚可在7天內(nèi)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，左室后壁和室間隔的厚度成比例較少，左室舒張末徑在停止訓(xùn)練運(yùn)動后7天即明顯縮小。近年來，常蕓等研究發(fā)現(xiàn)，停止訓(xùn)練后運(yùn)動性心肌肥大基本恢復(fù)到訓(xùn)練前水平，表現(xiàn)在心臟重量基本恢復(fù)到正常對照水平，心肌細(xì)胞線粒體及其功能結(jié)構(gòu)內(nèi)膜和嵴體的體積密度降低，心肌毛細(xì)血管與肌纖維的比值降低，心肌毛細(xì)血管腔體密度和面密度降低，心臟的收縮性和泵功能下降等方面[10]。綜上，運(yùn)動訓(xùn)練可使心臟發(fā)生適應(yīng)性肥大，停止訓(xùn)練后基本恢復(fù)到訓(xùn)練前水平，表明運(yùn)動心臟結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)性重塑并非永久性的改變，是可恢復(fù)的，具有可恢復(fù)性。目前，運(yùn)動員心臟的可復(fù)性研究已得到實(shí)驗(yàn)論證，但運(yùn)動員多出現(xiàn)心律失常、運(yùn)動員心臟晚年高發(fā)心臟病等問題又不能僅用生理性變化來回答，目前這方面研究上缺乏直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，有待于進(jìn)一步的研究。

四、總結(jié)

運(yùn)動員心臟可分為心臟肥大和心腔擴(kuò)大兩種類型，運(yùn)動可引起心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生重塑。很多學(xué)者認(rèn)為這種重塑具有可復(fù)性，而運(yùn)動員多出現(xiàn)心律失常等問題表明運(yùn)動過程中或停訓(xùn)后心臟可能出現(xiàn)了問題，目前有關(guān)這方面的研究尚缺乏直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

[1]凌鳳東,林奇,趙根然.心臟臨床與解剖[M].北京:北京大學(xué)醫(yī)學(xué)院出版社,2005:74.

[2]杜宏凱.電影磁共振圖像評定運(yùn)動員心臟形態(tài)與功能[J].中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志,1992,11(3):149.

[3]胡亞哲,程邦昌,王和平,等.運(yùn)動性心臟肥大心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)改變及意義[J].中華心血管病雜志,2005,33(10):936-939.

[4]王竹影.有氧耐力訓(xùn)練后心肌毛細(xì)血管變化的實(shí)驗(yàn)研究[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào),2002,25:205-206.

[5]梅焰,毛宗珍,葛新發(fā).不同運(yùn)動負(fù)荷大鼠心肌超微結(jié)構(gòu)變化的研究[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào),2003,37(2):47-49.

[6]田振軍.不同運(yùn)動強(qiáng)度大鼠心肌間質(zhì)膠原網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)重塑的掃描電鏡觀察[J].體育科學(xué),1999,19(3):70-73,88.

[7]胡亞哲,程邦昌,王和平,等.運(yùn)動性心肌肥大毛細(xì)血管超微結(jié)構(gòu)的變化[J].中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志,2005,23(1):35-37.

[8]任金枝,劉忠民.運(yùn)動員心臟在超聲心動圖檢查上的特點(diǎn)[J].錦州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2002,23(2):53-54.

[9]葉冬茂,向慧娟,陳正斌.超聲心動圖評價(jià)優(yōu)秀女子摔跤運(yùn)動員心臟功能[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào),2004,38(1):47-49,53.

[10]常蕓,林福美,陳小同,等.運(yùn)動心臟重塑的發(fā)生與轉(zhuǎn)歸[J].體育科學(xué),2000,20(5):46-50.

[責(zé)任編輯：郭一鶴]

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：1671-6531（2010）06-0048-02

2010—09-26

邢維新，男，河南周口人，麗江師范高等專科學(xué)校體育系助教，碩士，研究方向?yàn)檫\(yùn)動人體科學(xué)。