运动员心房颤动现代观

刘峰 王炳银 熊晓星

1上海交通大学医学院附属苏州九龙医院 心脏中心（江苏苏州215021）

2浙江大学第一附属医院

心房颤动（房颤）是最严重的心房电活动紊乱，也是临床最常见的心律失常之一。近几十年来，房颤的发病率呈增长趋势，房颤促发/加剧心力衰竭，引起脑中风，增加致残率和死亡率等，成为严重危害人群健康的心血管“流行病”。大众普遍认为运动员是较其他人群更健康的人群。最近的研究却表明，与相同年龄的非运动员比较，运动员更容易发生心源性猝死和心律失常[1]。在运动员中房颤也是最常见的心律失常，尤其是长期从事耐力性项目的运动员，中年运动员比年轻运动员更多见。另有研究显示，运动员房颤的发病率较同年龄普通人群高[2，3]。运动对心脏的影响一直是运动医学界的热点和重点之一。近年来，随着诊断技术水平不断提高，特别是心血管影像技术和分子生物学的突飞猛进，有关运动员心脏的基础理论和临床研究发展迅速，人们对所谓“运动员心脏综合征（Athletic heart syndrome）”认识逐渐加深，新资料、新证据不断涌现，运动员房颤的生理、病理、预防和治疗等方面的研究均有了长足进展。最近，有人又提出了“运动员隐匿性心肌病”概念[4]。为此，本文就近年运动员房颤研究资料进行梳理，就若干进展作文献综述，供同行和有关人员参考。

1 运动员房颤流行病学研究

1.1 运动员房颤的风险

55岁以下普通人群房颤的患病率约0.1%-1%，流行病学研究表明运动员的房颤患病率高于同年龄组普通人群。Mont等[5]报告房颤是运动员最常见的心律失常，中年运动员比青年运动员更多见。Abdulla等[6]最近的一组荟萃分析包括655名运动员和895例对照组人员，平均年龄51岁，93%为男性。结果表明，运动员房颤发生率23%显著高于对照组的12.5%，整体风险显著比对照组高（ P=0.0001）。 Elosua等[7]发现中年运动员（平均年龄42岁）房颤发病率是年龄配对的对照组的3倍。一个长期随访研究显示曾经从事自行车运动的职业运动员房颤房扑发生率显著高于高尔夫球运动员（10%对0，P<0.028）[8]。在一项前瞻性研究中Grimsmo等[9]对优秀男性耐力越野滑雪运动员进行了长达28～30年随访，这些运动员孤立性房颤的患病率为18%，10倍于年龄配对的对照组。

1.2 运动时间和剧烈程度与房颤的关联

体育锻炼有益于增强体质，提高健康水平。然而剧烈与长久运动的不良影响也逐渐引起重视。早在1899年Henschen[10]就发现越野滑雪运动员心脏普遍偏大。不少研究人员曾认为运动员心脏增大是正常生理现象，甚至错误地认为“运动员的心脏越大，其运动能力越强”[10]。但这个传统而又笼统的观念正受到越来越多的挑战。有数据显示参加竞赛性剧烈运动可诱发房颤，甚至是日常锻炼也可能引发房颤。有研究提示累积运动的总时间与发生房颤关系密切。Elosua等[7]观察到，一生中总的累积运动时间超过1500小时者易患房颤（P=0.016）。 Wilhelm等[11]将492例长跑运动员（平均年龄42±7岁）依据其一生耐力和力量训练总时间（小时）而分为低（<1500小时）、中（1500至4500小时）、高（>4500小时）三组。 他们发现训练程度与信号平均P波时限和左房容积成正比，即训练强度越大，时间越久，信号平均P波时限越长，左房容积越大，房颤发生率越高。也有一些研究显示运动的类型也是房颤危险因素，耐力性项目的运动员更多见[12]。 Grimsmo等[9]对149名健康的、长期参与训练的越野滑雪者进行多年随访，这些滑雪运动员孤立性房颤患病率高达12.8%。Aizer等[13]的一个前瞻性大型队列研究，包括16921健康男性运动爱好者，历时12年的随访中1661人发生房颤（9.8%）。进一步分组分析发现，醉心于“适度”体育锻炼（5-7次/周）的中年受试者（年龄<50岁），在3年随访期间发生房颤的风险与对照组相比显著增加 （相对危险度1.53，P<0.01）。每星期慢跑5次的男子与同年龄不参加跑步的人比发生房颤风险增加53%。GIRAFA[14]研究也获得类似结果，中度和高强度体力活动增加房颤的风险。剧烈的体力活动>564小时/年，发生房颤危险性较年龄匹配的普通健康者增高 （P=0.0006）。值得注意的是，在动物模型研究中也证实长期剧烈运动训练可诱发心房纤维化，心室肥厚，容易诱发房颤[15]。然而，丹麦的一组研究发现体力劳动时间与需要住院的房颤或房扑之间没有相关性[16]。不同人群中关于运动强度与发生房颤风险关联程度有待于进一步的大样本前瞻性对照研究。

1.3 性别与房颤

有数据表明在普通人群中，男性房颤患病率高于女性[17]，在运动员中也观察到类似现象，即男运动员似乎更容易发生房颤[15]。

2 运动员心房颤动的病理生理

运动员发生房颤的机制较复杂，涉及诸多方面，目前的了解仍然非常有限。

2.1 运动引起心房解剖形态变化与重构

由于长期运动，运动员的心房适应长期的体积和/或压力超负荷而发生形态学适应性变化。耐力运动增加前负荷导致心房压力增加，引起急性过度负荷（张力性扩张）和心房肌衰竭（肌源性扩张），左心房增大，导致心房不应期缩短及离散度增加，这些成为房颤的基质，是诱发和维持房颤的重要因素[18]。虽然结构适应的基本机制目前尚不完全清楚，但最近的超声心动图研究数据表明，心脏结构重构也常常存在于没有房颤的优秀运动员中。Pelliccia等[19]报道，1777名无心脏疾病，参加定期耐力运动的年轻优秀运动员（平均年龄24±6岁，平均参与运动时间6年）中，约20%有左房增大（>40毫米），明显大于久坐不动的对照者。

2.2 运动引起心房炎症与纤维化

运动员房颤最常见的类型为“孤立性房颤”。近年一些研究发现不少所谓“孤立性房颤”患者均有心房慢性炎症与纤维化[20]。运动与慢性炎症的关联引起人们的兴趣与重视。不久前，Swanson[21]做了很好的文献综述，提出长久的耐力运动可导致慢性全身性炎症，包括心房与心室肌炎。纤维化是心房结构重构的重要标志，由胶原蛋白沉积取代退化的心肌细胞。慢性炎症和纤维化使心房的基质，有利于房颤的发生和维持。Lindsay等[22]研究了45例老运动员，发现与久坐不动的对照者相比，运动员心脏胶原平衡紊乱，发生纤维化，血浆胶原标志物也显著增加。有一组动物观察研究比较了剧烈运动对心脏纤维化的影响。实验组大鼠训练剧烈跑步4、8和16周，与不运动的对照组大鼠相比较，16周后，运动组大鼠发生偏心性心肌肥厚和舒张功能障碍，心房扩张伴右心室胶原沉积。两侧心房和右心室纤维化标志物的表达较对照组显著增加。停止运动8周后，大强度运动引起的纤维化改变逆转消退[15]。然而，这些研究结果是否适用于人，还有待于证实。流行病学研究也已注意到反映炎症状况的C-反应蛋白升高与发生房颤之间的关联[23]。一些研究提示经常进行适度运动训练可降低炎症标志物水平，而高强度的耐力训练可瞬时产生一个持续的炎症反应[24]。 Psychari等[25]发现C-反应蛋白是一个独立的房颤预测指标，C-反应蛋白和白细胞介素6与左心房直径呈正相关，与左心室功能呈负相关。白细胞介素-6与房颤持续时间呈正相关。

2.3 运动引起植物神经系统的变化

有氧运动训练可导致交感神经张力降低、迷走神经张力提高，使安静心率减慢，在不改变心输出量的情况下，心肌耗氧量降低，能量节省化，同时心泵功能贮备增加，特别是心率贮备大大提高。迷走神经张力增高减少内向L型钙离子通道电流，缩短心房不应期。心房不应期及/或传导减慢使激动波长缩短，有利于激动折返。目前认为这是迷走神经张力增高诱发房颤的主要机理。此外，心房不应期缩短，心房心肌复极弥散，常伴有不应期的不均匀性增加，创造了激动折返的条件触发房颤。这种迷走神经介导的房颤经常发生在休息时及夜间心动过缓时[26，27]。根据GIRAFA研究[14]，约70%的孤立性房颤由迷走神经介导。运动引起的植物神经系统变化对房颤基质影响，及其在房颤发生与维持中的作用需要进一步研究阐明。

2.4 运动引起心脏内分泌变化

众所周知，心脏也具有内分泌功能，其合成与释放的一些心血管活性物质与运动训练的关系及其对房颤的影响也引起人们的兴趣与重视。有研究提示，经过不同强度耐力训练后，安静状态下，血浆儿茶酚胺水平无明显改变，但心肌中儿茶酚胺水平明显增高[28]。近年研究证实，心肌细胞可产生血管紧素II，且心肌细胞和血管内皮细胞上有特异性血管紧张素受体。心房、心室组织中血管紧张素II含量与训练强度有关，与运动性心脏肥大的程度相一致，提示组织中血管紧张素II的改变是运动性心脏肥大发生的重要机制之一[29]。心钠素是心肌细胞产生与分泌的具有强大的利尿、利钠、舒张血管及抑制肾素—血管紧张素作用的循环激素。有研究发现，经过不同强度耐力训练后，心房组织中心钠素含量均显著增高，但以中强度训练后心房肌组织中心钠素含量的增高更为显著[30]。 Wilhelm等[31]观察到长跑运动员心房重构和房颤风险增加，而心房利钠肽前体（Pro-ANP）是心房壁张力升高的一个标志物，房颤患者Pro-ANP显著升高。运动可引起儿茶酚胺、生长激素、血管紧张素II和心钠素等分泌增加，调节心肌收缩和加强心泵功能，产生心肌肥大。但心脏的这些内分泌因素在运动员房颤发生与维持中所起的作用目前了解很有限，有待于进一步深入探索。

3 运动员房颤的恰当管理与处置

3.1 全面分析与评估

运动员发生房颤常是异常的，需要细致全面检查和评估。运动员房颤的评估和处理原则与非运动员房颤评估以及处理类似[32]。每一位房颤患者均需采集完整病史，包括酒精摄取情况及非法药品使用情况 （类固醇药品和毒品与房颤的关系已引起重视）。体格检查，心电图以及超声心动图检查。常规生化检查中需包括促甲状腺激素，以排除甲亢或甲减。评估应包括运动试验期间心室反应的测定，该运动试验的强度应类似于拟参加的竞技比赛。只有当房颤时无症状及测试中有适当心室率应答的运动员可以继续参与比赛。除预激综合征外，无症状，无结构性心脏病的房颤运动员，其心室率如能随着运动恰当的增快或减慢（类似窦性节律者反应），不论是否接受房室结阻滞剂治疗，均能参加所有竞技比赛[33]。患有结构性心脏病的房颤运动员，如其心室率能随着运动恰当的增快或减慢，类似于窦性节律者运动中反应，不管是否接受房室结阻滞剂治疗，其可参加的竞技项目与患结构性心脏病的非房颤患者相同（即不必考量房颤）。接受抗凝的房颤运动员，显然不适合参加有身体碰撞的运动。无器质性心脏病的房颤运动员，如果已通过导管消融或外科手术根治房颤，数星期后可参加所有竞赛运动，即使有心律失常复发[33]。

3.2 节制运动训练

近年有人提出“过度训练综合症”概念，部分运动员发生房颤与训练过度有关[34]。对于这类运动员，谨慎地节制训练常能终止房颤和控制房颤复发。Furlanello等[35]曾报告伴有房颤的年轻顶级运动员经过节制运动和训练获良好效果。选择控制心室率还是恢复窦律的治疗策略主要取决于症状[31]。通常，当房颤导致症状时，是否应用抗心律失常药恢复窦律取决于是否存在结构性（器质性）心脏病。

3.3 抗心律失常药与抗凝药选择

对于极少症状或无症状的房颤运动员，常推荐使用β受体阻滞剂或钙离子拮抗剂控制心室率[31]。但许多运动员不宜选用β受体阻滞剂，因为它们可能会降低运动成绩。而且，部分体育项目禁止使用β受体阻滞剂[36]。其他速率控制药物，如钙通道阻滞剂和地高辛等状况类似。胺碘酮可能有较好的预防房颤功效，但必须谨慎使用。长期使用要警惕其副作用。房颤是脑卒中独立危险因素，预防房颤引起的栓塞事件是房颤治疗策略中重要一环。年轻运动员没有潜在的结构性心脏疾病，血栓的风险低，常无需治疗。基于血栓栓塞性事件风险的考量，可选择性地使用阿司匹林或华法林抗凝。应当注意的是，对于运动员及其他个体采用消融根治房颤后，如果病人CHADS2评分≥2，均推荐长期抗凝治疗，即使房颤已被治愈。

3.4 经导管射频消融

近年来，随着经验的积累，三维标测工具的完善及消融技术的改进，导管消融治疗房颤明显优于抗心律失常药且安全。新的房颤治疗指南认为症状性房颤不伴或仅伴有轻微心脏结构异常，至少一种抗心律失常药治疗无效/或不能耐受，可采用导管射频消融手术根治房颤，作为一线治疗[37]。一组荟萃分析包括8个随机房颤消融试验，共844例患者，显示导管射频消融总成功率为77.8%。导管消融减少房颤复发率，改善症状和生活质量[38]。基于风险、获益以及患者意愿考量，有症状的运动员考虑首选射频消融治疗。也有研究提示他汀类药物可以减少普通人群房颤复律后复发[39]。迄今为止，尚未见有关预防运动员房颤的研究。

4 结语与展望

运动对心脏的影响是运动医学界的热点和重点之一。运动训练尤其是高强度长时间运动对心血管负面影响应该引起重视。运动与心肌炎症、心肌纤维化、心房重构及房颤的关系有待于更深入更系统的全方位的研究。正确评估运动员房颤，合理处置，探索运动员房颤的预防和有效治疗包括射频消融治疗意义重大，均是今后研究的重要课题。

[1]Lampert R.Evaluation and management of arrhythmia in the athletic patient.Prog Cardiovasc Dis，2012，54 （5）:423-431.

[2]Pieroni M，Dello Russo A，Marzo F，et al.High prevalence of myocarditis mimicking arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy differential diagnosis by electroanatomic mapping-guided endomyocardial biopsy.J Am Coll Cardiol，2009，53（8）:681-689.

[3]Calvo N，Brugada J，Sitges M，et al.Atrial fibrillation and atrial flutter in athletes.Br J Sports Med，2012，46（Suppl 1）:i37-i43.

[4]Dello Russo A，Pieroni M，Santangeli P，et al.Concealed cardiomyopathies in competitive athletes with ventricular arrhythmias and an apparently normal heart:role of cardiac electroanatomical mapping and biopsy.Heart Rhythm，2011，8（12）:1915-1922.

[5]Mont L.Arrhythmias and sport practice.Heart，2010，96:398-405.

[6]Abdulla J，Nielsen JR.Is the risk of atrial fibrillation higher in athletes than in the general population?A systematic review and meta-analysis.Europace，2009，11:1156-1159.

[7]Elosua R，Arquer A，Mont L，et al:Sport practice and the risk of lone atrial fibrillation:a case-control study.Int J Cardiol，2006，108:332-337.

[8]Baldesberger S ，Bauersfeld U ，Candinas R ，et al.Sinus node disease and arrhythmias in the long-term follow-up of former professional cyclists.Eur Heart J，2008，29:71-78.

[9]Grimsmo J，Grundvold I，Maehlum S，et al.Arnesen H.High prevalence of atrial fibrillation in long-term endurance cross-country skiers:echocardiographic findings and possible predictors-a 28-30 years follow-up study.Eur J Cardiovasc Prev Rehabil，2010，17:100-105.

[10]Thompson PD，Venero CV.A history of medical reports on the Boston Marathon:112 years and still running.Med Sci Sports Exerc，2009，41（6）:1341-1348.

[11]Wilhelm M，Roten L，Tanner H，et al.Atrial remodeling，autonomic tone，and lifetime training hours in nonelite athletes.Am J Cardiol，2011，108（4）:580-585.

[12]Sorokin AV，Araujo CG，Zweibel S，et al.Atrial fibrillation in endurance-trained athletes.Br J Sports Med，2011，45（3）:185-188.

[13]Aizer A，Gaziano JM，Cook NR，et al.Relation of vigorous exercise to risk of atrial fibrillation.Am J Cardiol，2009，103:1572-1577.

[14]Mont L，Tamborero D，Elosua R，et al.Physical activity，height，and left atrial size are independent risk factors for lone atrial fibrillation in middle-aged healthy individuals.Europace，2008，10:15-20.

[15]Benito B，Gay-Jordi G，Serrano-Mollar A，et al.Cardiac arrhythmogenic remodeling in a rat model of long-term intensive exercise training.Circulation，2011，123:13-22.

[16]Frost L，Frost P，Vestergaard P.Work related physical activity and risk of a hospital discharge diagnosis of atrial fibrillation or flutter:the Danish Diet，Cancer，and Health Study.Occup Environ Med，2005，62:49-53.

[17]Chien KL，Su TC，Hsu HC，et al.Atrial fibrillation prevalence，incidence and risk of stroke and all-cause death among Chinese.Int J Cardiol，2010，139 （2）:173-180.

[18]Uhm JS，Mun HS，Wi J，et al Prolonged atrial effective refractory periods in atrial fibrillation patients associated with structural heart disease or sinus node dysfunction compared with lone atrial fibrillation.Pacing Clin Electrophysiol，2013，36（2）:163-171.

[19]Pelliccia A，Maron BJ，Di Paolo FM，et al.Prevalence and clinical significance of left atrial remodeling in competitive athletes.J Am Coll Cardiol，2005，46:690-696.

[20]Seitz J，Horvilleur J，Lacotte J，et al.Correlation between AF substrate ablation difficulty and left atrial fibrosis quantified by delayed-enhancement cardiac magnetic resonance.Pacing Clin Electrophysiol，2011，34 （10）:1267-1277.

[21]Swanson DR.Running，esophageal acid reflux，and atrial fibrillation:a chain of events linked by evidence from separate medical literatures.Med Hypotheses，2008，71:178-185.

[22]Lindsay MM，Dunn FG. Biochemical evidence of myocardial fibrosis in veteran endurance athletes.Br J Sports Med，2007，41:447-452.

[23]Swanson DR. Atrial fibrillation in athletes:implicit literature-based connections suggest that overtraining and subsequent inflammation may be a contributory mechanism.Med Hypotheses，2006，66:1085-1092.

[24]Kasapis C，Thompson PD.The effects of physical activity on serum C-reactive protein and inflammatory markers.A systematic review.J Am Coll Cardiol，2005，45:1563-1569.

[25]Psychari SN，Apostolou TS，Sinos L，et al.Relation of elevated C-reactive protein and interleukin-6 levels to left atrial size and duration of episodes in patients with atrial fibrillation.Am J Cardiol，2005，95:764-767.

[26]Mont L，Elosua R，Brugada J.Endurance sport practice as a risk factor for atrial fibrillation and atrial flutter.Europace，2009，11（1）:11-17.

[27]Aizer A，Gaziano JM，Cook NR，et al.Relation of vigorous exercise to risk of atrial fibrillation.Am J Cardiol，2009，103（11）:1572-1577.

[28]Furukawa T，Hirao K，Horikawa-Tanami T，et al.Influence of autonomic stimulation on the genesis of atrial fibrillation in remodeled canine atria not the same as in normal atria.Circ J，2009，73（3）:468-475.

[29]Fernandes T，Hashimoto NY，Magalhaes FC，et al.Aerobic exercise training-induced left ventricular hypertrophy involves regulatory MicroRNAs，decreased angiotensinconverting enzyme -angiotensin ii，and synergistic regulation of angiotensin-converting enzyme 2-angiotensin（1-7）.Hypertension，2011，58（2）:182-189.

[30]Hijazi Z，Wallentin L，Siegbahn A，et al.N-Terminal Pro-B-Type Natriuretic Peptide for Risk Assessment in Patients With Atrial Fibrillation:Insights From the ARISTOTLE Trial（Apixaban for the Prevention of Stroke in Subjects With Atrial Fibrillation）.J Am Coll Cardiol，2013，61（22）:2274-2284.

[31]Wilhelm M，Nuoffer JM，Schmid JP，et al.Comparison of pro-atrial natriuretic peptide and atrial remodeling in marathon versus non-marathon runners.Am J Cardiol，2012，109（7）:1060-1065.

[32]Fuster V，Rydén LE，Cannom DS，et al.ACCF/AHA/HRS focused updates incorporated into the ACC/AHA/ESC 2006 guidelines for the management of patients with atrial fibrillation:a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on practice guidelines.Circulation，2011，123（10）:e269-367.

[33]Maron BJ，Zipes DP.36th Bethesda Conference:eligibility recommendations for competitive athletes with cardiovascular abnormalities.J Am Coll Cardiol，2005，45:1373–1375.

[34]Kreher JB，Schwartz JB.Overtraining syndrome:a practical guide.Sports Health，2012，4（2）:128-138.

[35]Furlanello F，Bertoldi A，Dallago M，et al.Atrial fibrillation in elite athletes.J Cardiovasc Electrophysiol，1998，9（suppl）:S63-S68.

[36]World Anti-Doping Agency.Home page.Available at http://www.wada-ama.org/en/World-Anti-Doping-Program/Sports-and-Anti-Doping-Organizations/International-Standards/Prohibited-List/Accessed March 27，2012.

[37]Calkins H，Kuck KH，Cappato R，et al.2012 HRS/EHRA/ECAS Expert Consensus Statement on Catheter and Surgical Ablation of Atrial Fibrillation:recommendations for patient selection，procedural techniques，patient management and follow-up，definitions，endpoints，and research trial design.Europace，2012，14（4）:528-606.

[38]Bonanno C，Paccanaro M，La Vecchia L，et al.Efficacy and safety of catheter ablation versus antiarrhythmic drugs for atrial fibrillation:a meta-analysis of randomized trials.J Cardiovasc Med，2010，11:408-418.

[39]Fauchier L，Clementy N，Babuty D.Statin therapy and atrial fibrillation:systematic review and updated metaanalysis of published randomized controlled trials.Curr Opin Cardiol，2013，28（1）:7-18.