青少年网球运动员一次单打比赛对血清心肌肌钙蛋白变化的影响

宋信勇

(山东体育学院 运动系，山东 济南 250102)

研究表明，一次急性长距离运动会导致左心室短暂的功能降低以及血清心肌损伤标志物的升高［1－3］，尽管引起血清标志物升高的机理尚不完全清楚，但一些研究表明可能与心脏细胞内活性氧产生与抗氧化系统失衡有关［4，5］。目前，多数研究心肌肌钙蛋白释放集中在马拉松、自行车、超长马拉松等项目，而这些项目主要是单一的连续的耐力运动。另外，Nie 等［6］以青少年篮球运动员为受试者，经过一场比赛后，在10名篮球运动员中有4 名运动员血清cTnT 超过了心肌损伤的界值，在4 人中有2 人超过急性型心肌梗死界值，在运动后24 小时，血清cTnT 恢复到正常水平，说明间歇性运动也能导致cTnT 的释放。Murat AKYUZ发现，职业足球运动员在经过一场比赛后，血清cTnT水平显著升高，与Nie 等［6］不同的是，本研究中足球运动员在72 小时才恢复到正常水平［7］。而Lowbeer，C等［8］却发现，职业足球运动员经过一场比赛后，血清cTnT 并未显著升高。从以上结果说明血清心肌蛋白在运动中释放及恢复的复杂性，也说明在不同项目中由于项目特点不同可能会出现千差万别的变化，这提示我们不同的项目在用血清心肌肌钙蛋白对心脏进行评价的时候应结合项目特点。网球运动作为世界上唯一可以与足球相媲美的球类项目，受到大众的喜爱。在我国随着李娜、郑洁、彭帅等在国际大赛中的表现，进一步激起了国人对网球的兴趣，越来越多的青少年参与到网球运动中，特别是女子青少年参与更加广泛。越来越多的网球学校应运而生。与跑不同，网球项目属于间歇性运动项目，在比赛过程中需要快速前进和后退、左右移动和急停、猛扣、快速的大力发球等，会调动身体更多的肌肉参与其中，从能量学的角度，既有无氧运动又有有氧运动，因此，在比赛或训练过程中心率变化范围巨大，一般情况下，单打选手在比赛过程中平均心率约为140 ～160 次/分钟，但由于网球需要快速移动以及长时间的对抗和高强度的急速发力，心率瞬间可达190 次/分钟，甚至200 次/分钟。由于心率快速的升降必然对心脏产生强烈的刺激，有可能对心脏造成较为明显的心肌损伤。目前，尚未发现网球运动员尤其是青少年网球运动员比赛对血清心肌肌钙蛋白变化影响的研究。本文拟在此方面展开研究，为青少年网球运动员的训练监控提供参考依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取淄博市某网球队16 名运动员，男女各半，平均年龄为(15.7±2.1)岁，身高为(1.65±0.42)米，体重(53.2±4.9)公斤，训练时间为3 年。所有运动员除了因病或因事在训练过程中有过简短的训练间断外，没有其他的训练中断。

1.2 实验方法

1.2.1 实验设计

2012 年4 月，进行教学比赛，将男运动员随机分为4 对，女运动员随机分为4 对，按照网球比赛的规则进行三盘比赛，无论胜负均进行三盘。均为男男、女女比赛。在比赛前、第一盘和第二盘比赛后即刻、整个比赛结束后即刻、比赛结束后4 小时和24 小时分别抽取静脉血，分离血清，然后放入－70°C 冰箱以备用于测定血清cTnT 和cTnI。

1.2.2 血清cTnT、cTnI 的测定

cTnT 测定采用高敏感测定方法［9］，该测定方法的最小测出值为0.01 ng.ml－1。依据美国和欧洲心脏病学学会血清心肌标志物指南［10－11］，心肌损伤与急性心肌梗死的cTnT 临界值分别为0.03 ng.ml－1和0.05 ng.ml－1，测定时如果低于0.01 ng.ml－1则记为0.005 ng.ml－1的标准12;cTnI 心肌损伤临界值为0.06 ng.ml－1，急性心肌损伤临界值为0.5 ng.ml－1，cTnI 采用南京普朗生物技术有限公司试剂盒测试，严格按照试剂盒说明进行操作。上述两项指标于2012 年5 月在北京大学第一医院测试，由专业的检验科室人员测定。

1.3 统计分析

利用SPSS 统计软件(SPSS11.5 for Windows)处理，计算均值和标准差。进行数据正态分布检验，如果数据呈正态分布，则组内比较采用单因素重复测量方差分析，对应时间点间比较则采用独立样本t检验;如果不符合正态分布，则采用非参数检验。显著性定为P〈0.05。

2 结果

2.1 运动员血清cTnT 和cTnI 性别之间及整体变化

男运动员、女运动员及整体血清cTnT 均在第二盘即刻开始显著升高，而运动后4 小时达到顶峰，24 小时后恢复到正常水平，血清cTnI 也表现出类似的变化规律，只是运动结束24 小时后依然显著高于正常水平;血清cTnT 和cTnI 在对应时间点上，性别间无显著性差异(见表1)。血清cTnT 在男女运动员中超过心肌损伤界值均从第二盘即刻开始出现，运动结束4 小时达到峰值，24 小时后男性依然有2 人，女性有1 人依然超过该界值，而超过急性心肌梗死界值从比赛结束开始出现，男为1 人，女为2 人，比赛后4 小时达到最高，男为5 人，女为6 人，而运动后24 小时均恢复到急性心肌梗死界值以下。血清cTnI 在男女运动员中超过过心肌损伤界值从第二盘即刻开始出现，男女均为3 人，比赛结束即刻男女均为5 人，比赛后4 小时达到顶峰，男为8 人，女为7 人，运动后24 小时，男4 人女3 人依然高于心肌损伤界值;从比赛结束即刻开始，超过急性心肌损伤界值开始出现，4 小时最高，男女均为6 人，运动后24 小时全部恢复到急性心肌损伤界值以下(见表2)。

表1 血清cTnT 和cTnI 在男、女运动员及整体变化(单位:ng.ml－1)

表2 男、女运动员及整体血清cTnT 和cTnI 超过心肌损伤与急性心肌梗死人数及百分率

2.2 胜利一方与失败一方血清cTnT 和cTnI 变化

血清cTnT 和cTnI 水平胜利一方和失败一方均从第二盘即刻开始显著升高，比赛由4 小时达到顶峰，比赛后24 小时cTnT 和cTnI 的胜利一方恢复到正常水平，而cTnI 的失败一方依然显著高于运动前(见表3);比赛结束即刻和比赛后4 小时血清cTnT 和cTnI水平失败一方均显著高于胜利一方，而比赛后24 小时只有cTnI 水平失败一方显著高于胜利一方。胜利一方与失败一方血清cTnT 和cTnI 均从第二盘结束即刻开始出现超过心肌损伤界值的受试者，比赛结束后4小时达到顶峰，比赛后24 小时，cTnT 和cTnI 在胜利方和失败方分别为1 人、3 人和3 人、4 人。血清cTnT 超过急性心肌梗死界值在胜利方比赛后4 小时出现，而失败方在比赛即刻开始出现，但比赛24 小时后均恢复到该界值以下;而cTnI 在胜利方和失败方均在比赛结束即可出现，分别为1 人和2 人，比赛后4 小时分别为5 人和7 人，24 小时候均恢复到该界值以下。无论是血清cTnT 还是cTnI 超过心肌损伤和急性心肌梗死界值的人数和百分率基本表现为失败方高于胜利方(见表4)。

表3 运动员胜方与败方血清cTnT 与cTnI 的变化(单位:ng.ml－1)

表4 胜方与败方cTnT 和cTnI 超过心肌损伤与急性心肌梗死人数及百分率

3 讨论

越来越多的研究证实，长距离剧烈运动会引起血清心肌肌钙蛋白T(cTnT)和I(cTnI)的升高［13］。cTnT和cTnI 被认为是临床上诊断心肌损伤和急性心肌梗死的血清学“金标准”［14］。然而，在运动领域，尽管长时间运动引起血清cTnT 和cTnI 的升高已经成为不争的事实，但是否引起心肌损伤依然存在争议［15］。有学者认为，运动引起血清心肌蛋白升高是一种生理性变化而非病理性变化，因为多数受试者在24 小时或48小时，最多72 小时内恢复到正常水平［2，7，16－18］，而临床上心肌损伤或急性心肌梗死血清心肌肌钙蛋白要持续几天甚至十几天，另外运动虽然引起血清心肌钙蛋白的升高，但却没有明显的心肌损伤或急性梗死的临床症状［1，19］。相反，另外一些学者却认为运动引起血清心肌肌钙蛋白的升高是病理性的改变或至少造成心脏一定程度的微损伤，因为长时间运动会降低心脏左心室功能［20］，一些动物实验也发现长时间运动后心肌出现溶解、断裂等改变［21］。作者认为，运动引起的血清心肌肌钙蛋白改变可能介于生理性与病理性之间，到底是生理性还是病理性取决于运动强度、持续时间、训练水平等因素，如果一次运动后，心脏微损伤还未能完全恢复，然后再进行下一次训练，这样循环积累可能最终会导致心脏实质性损伤。

之前众多的研究多以成年运动员为受试对象［13］，近几年部分学者也逐渐关注到运动对青少年运动员的影响，如Nie［16，17，22］、Tian［23，24］和Fu 等［12］以青少年中长跑运动员为受试对象，研究了10 公里跑及半程马拉松对血清cTnT 和cTnI 的影响，这些研究补充了受试者的覆盖面，对理解运动对血清心肌肌钙蛋白释放规律提供了依据。但无论是成年运动员还是青少年运动员多集中在马拉松跑、自行车、超长马拉松等项目［13］，而这些项目多是连续性运动项目对于间歇性运动项目涉及较少。仅见到少数的涉及篮球［25］及足球［8］运动员，而网球运动目前尚未见涉及，尤其是以青少年为受试对象的研究。网球运动不仅与跑不同，而且也与足球运动不完全相同，网球项目属于间歇性运动项目，在比赛过程中需要快速前进和后退、左右移动和急停、猛扣、快速的大力发球等，会调动身体更多的肌肉参与其中，从能量学的角度，既有无氧运动又有有氧运动，因此，在比赛或训练过程中心率变化范围巨大，一般情况下，单打选手在比赛过程中平均心率约为140 ～160次/分钟，但由于网球需要快速移动以及长时间的对抗和高强度的急速发力，心率瞬间可达190 次/分钟，甚至200 次/分钟。因此，网球运动对心脏的影响可能更为复杂。本研究的结果表明，在青少年运动员经过三场单打比赛，血清cTnT 在第二盘比赛结束即刻开始显著升高，而且持续身高，其最高点出现在比赛结束后4小时，运动后24 小时恢复到正常水平，但有3 名运动员cTnT 依然超过心肌损伤临界值;cTnI 与cTnT 表现出相同的变化规律，只是在比赛后24 小时依然显著高于运动前，而且有7 名运动员超过心肌损伤临界值。血清cTnI 水平24 小时后依然显著高于运动前，这与Nie 等的研究结果相一致。但与Traiperm 等［26］的研究不同，他们以40 名马拉松运动员为受试对象，经过马拉松跑后即刻，其中30 人血清cTnT 和/或cTnI 超过心肌损伤界值，其中三人水平超过了心肌梗死的标准，而24 小时后，所有运动员血清心肌肌钙蛋白水平均恢复到心肌损伤界值以下。与Nie 等［25］报道的篮球运动员不同，本研究中，24 小时后仍然超过血清心肌肌钙蛋白心肌临界值的人数使我们感到吃惊，尤其是cTnI 水平，有高达7 人未恢复到心肌损伤临界值以下，接近50%，这说明网球运动对青少年运动员心脏刺激是剧烈的。本研究的遗憾之处是未能检测比赛结束后48 小时和72 小时血清心肌肌钙蛋白的水平，难以清楚在比赛后多少小时恢复到正常水平，尽管有研究发现，足球运动员在比赛结束后72 小时恢复到正常水平。本研究还发现，在比赛后4 小时有高达15 人的血清cTnT 和cTnI 均超过了心肌损伤临界值，cTnT 有11名运动员，cTnI 有12 名运动员超过了急性心肌损伤的临界值，这一比例明显高于Nie 等［25］在篮球运动员中的研究结果，产生差异的原因考虑一方面一场篮球比赛的时间显然要短于三盘网球比赛的时间，另一方面可能与项目本身的差异有关，这也说明血清心肌肌钙蛋白在不同项目中变化可能存在较大的差异，这也是需要进一步研究的方向。本研究还发现，在男女运动员对应时间点血清cTnT 和cTnI 平均水平未出现显著性差异。

鉴于网球比赛涉及到胜方与败方，推测胜利一方和失败一方在比赛过程中由于奔跑的距离以及被动或主动快速移动救球的不同(尽管本研究未统计跑动距离)，血清cTnT 和cTnI 可能存在不同的变化。因此，本研究对胜利一方和失败一方血清心肌肌钙蛋白变化进行了比较。有趣的是，胜利一方与失败一方血清心肌肌钙蛋白确实存在不同的变化。血清cTnT 和cTnI水平胜利一方和失败一方均从第二盘即刻开始显著升高，比赛由4 小时达到顶峰，比赛后24 小时cTnT 和cTnI 的胜利一方恢复到正常水平，而cTnI 的失败一方依然显著高于运动前。比赛结束即刻和比赛后4 小时血清cTnT 和cTnI 水平失败一方均显著高于胜利一方，而比赛后24 小时cTnI 水平失败一方依然显著高于胜利一方。胜利一方与失败一方血清cTnT 和cTnI均从第二盘结束即刻开始出现超过心肌损伤界值的受试者，比赛结束后4 小时达到顶峰，比赛后24 小时，cTnT 和cTnI 在胜利方和失败方分别为1 人、3 人和3人、4 人。血清cTnT 超过急性心肌梗死界值在胜利方比赛后4 小时出现，而失败方在比赛即刻开始出现，但比赛24 小时后均恢复到该界值以下;而cTnI 在胜利方和失败方均在比赛结束即可出现，分别为1 人和2人，比赛后4 小时分别为5 人和7 人，24 小时候均恢复到该界值以下。无论是血清cTnT 还是cTnI 超过心肌损伤和急性心肌梗死界值的人数和百分率基本表现为失败方高于胜利方。这些结果说明网球比赛中，可能由于胜利方与失败方跑动距离的差异，造成血清心肌肌钙蛋白水平的差异。Jassal 等在非优秀运动员中发现半程和全程马拉松跑后均出现了血清心肌肌钙蛋白升高的现象，并且升高与运动距离有关［2］，从而佐证了我们的观点。

4 结论

一次网球比赛可以诱导青少年运动员心肌肌钙蛋白的明显释放增加。

［1］Scharhag J，George K，Shave R，Urhausen A，Kindermann W.Exercise－associated increases in cardiac biomarkers［J］.Med Sci Sports Exerc，2008，(8):1408－1415.

［2］Jassal DS，Moffat D，Krahn J，et al.Cardiac injury markers in non－elite marathon runners［J］.Int J Sports Med，2009，30(2):75－79.

［3］Turley KR.Cardiovascular responses to exercise in children［J］.Sports Med，1997，24(4):241－257.

［4］Tian Y，Nie J，Tong TK，Baker JS，Thomas NE，Shi Q.Serum oxidant and antioxidant status during early and late recovery periods following an all－out 21－km run in trained adolescent runners［J］.Eur J Appl Physiol，2010，110(5):971－976.

［5］Sahlin K，Shabalina IG，Mattsson CM，et al.Ultraendurance exercise increases the production of reactive oxygen species in isolated mitochondria from human skeletal muscle［J］.J Appl Physiol，2010，108(4):780－787.

［6］Nie J，Tong TK，Shi Q，et al.Serum cardiac troponin response in adolescents playing basketball［J］.Int J Sports Med，2008，29(6):449－452.

［7］Akyuz M.Changes in serum cardiac troponin T levels in professional football players before and after the game［J］.African Journal of Pharmacy and Pharmacology，2011，(11):1365－1368.

［8］Lowbeer C，Seeberger A，Gustafsson SA，et al.Serum cardiac troponin T，troponin I，plasma BNP and left ventricular mass index in professional football players［J］.J Sci Med Sport，2007，10(5):291－296.

［9］Whyte G，George K，Shave R，et al.Impact of marathon running on cardiac structure and function in recreational runners［J］.Clin Sci(Lond)，2005，108(1):73－80.

［10］Haskell WL，Lee IM，Pate RR，et al.Physical activity and public health: updated recommendation for adults from the American College of Sports Medicine and the American Heart Association［J］.Med Sci Sports Exerc，2007，39(8):1423－1434.

［11］Alpert JS，Thygesen K，Antman E，Bassand JP.Myocardial infarction redefined－a consensus document of The Joint European Society of Cardiology/American College of Cardiology Committee for the redefinition of myocardial infarction［J］.J Am Coll Cardiol，2000，36(3):959－969.

［12］Fu F，Nie J，Tong TK.Serum cardiac troponin T in adolescent runners: effects of exercise intensity and duration［J］.Int J Sports Med，2009，30(3):168－172.

［13］Shave R，George KP，Atkinson G，et al.Exercise－induced cardiac troponin T release: a meta－analysis［J］.Med Sci Sports Exerc，2007，39(12):2099－2106.

［14］Collinson PO，Stubbs PJ.Are troponins confusing? ［J］.Heart，2003，89(11):1285－1287.

［15］La GA，Connelly KA，Mooney DJ，MacIsaac AI，Prior DL.Biochemical and functional abnormalities of left and right ventricular function after ultra－endurance exercise［J］.Heart，2008，94(7):860－866.

［16］Nie J，George KP，Tong TK，et al.The influence of a halfmarathon race upon cardiac troponin T release in adolescent runners［J］.Curr Med Chem，2011，18(23):3452－3456.

［17］Nie J，Tong TK，George K，et al.Resting and post－exercise serum biomarkers of cardiac and skeletal muscle damage in adolescent runners［J］.Scand J Med Sci Sports，2011，21(5):625－629.

［18］Legaz－Arrese A，George K，Carranza－Garcia LE，et al.The impact of exercise intensity on the release of cardiac biomarkers in marathon runners［J］.Eur J Appl Physiol，2011，111(12):2961－2967.

［19］Scharhag J，Urhausen A，Schneider G，et al.Reproducibility and clinical significance of exercise－induced increases in cardiac troponins and N － terminal pro brain natriuretic peptide in endurance athletes.Eur J Cardiovasc Prev Rehabil，2006，13(3):388－397.

［20］La GA，Connelly KA，Mooney DJ，et al.Biochemical and functional abnormalities of left and right ventricular function after ultra－endurance exercise［J］.Heart，2008，94(7):860－866.

［21］Nie J，Close G，George KP，Tong TK，Shi Q.Temporal association of elevations in serum cardiac troponin T and myocardial oxidative stress after prolonged exercise in rats［J］.Eur J Appl Physiol，2010，110(6):1299－1303.

［22］Nie J，George KP，Tong TK，et al.The influence of a halfmarathon race upon cardiac troponin T release in adolescent runners［J］.Curr Med Chem，2011，18(23):3452－3456.

［23］Tian Y，Nie J，Tong TK，et al.Serum oxidant and antioxidant status during early and late recovery periods following an all－out 21－km run in trained adolescent runners［J］.Eur J Appl Physiol，2010，110(5):971－976.

［24］Tian Y，Nie J，Huang C，George KP.The kinetics of highly sensitive cardiac troponin T release after prolonged treadmill exercise in adolescent and adult athletes［J］.J Appl Physiol，2012，(5):31.

［25］Nie J，Tong TK，Shi Q，et al.Serum cardiac troponin response in adolescents playing basketball［J］.Int J Sports Med，2008，29(6):449－452.

［26］Traiperm N，Gatterer H，Wille M，Burtscher M.Cardiac Troponins in Young Marathon Runners［J］.Am J Cardiol，2012，(5):12－16.