新兵强负荷训练后血清心肌损伤标记物和C反应蛋白的变化

陈金良，张 晶，樊欣娜，张明明，罗永起，莫新刚，贾保民，张冬凤，闫俊慧，张哲鹏

新兵强负荷训练后血清心肌损伤标记物和C反应蛋白的变化

陈金良，张 晶，樊欣娜，张明明，罗永起，莫新刚，贾保民，张冬凤，闫俊慧，张哲鹏

目的探讨强负荷训练对新兵心肌的影响和可能的机制。方法 随机抽取2012年1月某部入伍1个月健康男性新兵200名，随机分为A组(5 km越野跑)和B组(仅参加日常的队列和一般强度训练)，每组100名。两组分别于训练当日晨采集静脉血检测血清肌钙蛋白T(cTnT)、B型钠尿肽(BNP)、心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)和C反应蛋白(CRP)，并于训练后即刻检测BNP和CRP，训练后次日晨检测cTnT和H-FABP。结果 两组新兵运动前各项指标均在正常范围，A组运动后cTnT、BNP、H-FABP和CRP较运动前明显升高，且明显高于B组，B组仅cTnT运动后高于运动前(P＜0.01，P＜0.05)。结论 新兵入伍后首次5 km越野跑可导致心肌微损伤，其原因可能与首次强负荷训练导致心肌炎症和心脏室壁张力增高有关。

军事人员;肌钙蛋白T;B型钠尿肽;C反应蛋白质

高强度的军事训练有利于增强心肌收缩力和增加心输出量，提高士兵运动能力和耐力素质［1］，也有研究认为高强度运动训练可导致心肌损伤坏死［2］，并有恶性心律失常、心力衰竭及心源性猝死等报道［3］。但多为小样本或自身配对研究，没有对比高强度训练和日常训练，尚不足以确切反映高强度训练对心肌细胞造成的负担和影响。本研究通过前瞻性观察不同训练负荷的新兵，训练前后心肌损伤、心脏负荷、心肌细胞通透性和炎性标志物的变化，探讨高强度训练是否对心肌造成损伤和造成损伤可能的机制，旨在为战士军事训练时保持正常心脏功能以及合理制定新兵训练方案提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2012年1月入伍1个月内男性新兵200名，均经知情同意，入伍后经复检合格，无急、慢性疾病。试验前仅参加日常的队列训练，试验前24 h未进行体力训练。随机分为A、B组各100例，A 组年龄(18．9±0．6)岁，体重指数(21．14±1．43)kg/m2;来自城市 58 名，农村 42 名。B 组年龄(18．7±0．8)岁，体重指数(20．86 ±1．39)kg/m2;来自城市55名，农村45名。两组年龄、体重指数、城乡比等方面比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 检测方法及观察指标 A组进行5 km越野跑，B组仅参加日常队列和一般强度训练。两组分别于训练当日晨安静时(运动前)抽取静脉血，应用酶联免疫法(Cusabio型酶联免疫测定仪)测定肌钙蛋白T(cTnT)和心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP);电化学发光法(罗氏601测定仪)测定C反应蛋白(CRP)，BNP triage床旁快速定量监测仪测定B型钠尿肽(B-type natriuretic peptide，BNP)。训练后(运动后)即刻抽取静脉血以同样方法检测BNP和CRP，训练后次日晨同样方法检测cTnT和H-FABP。

1.3 统计学方法 应用SPSS 13．0软件包进行数据分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，组间比较采用方差分析，组内比较采用配对t检验，α=0．05为检验水准。

2 结果

200名新兵全部顺利完成试验，运动前cTnT、BNP、H-FABP和CRP均在正常范围内，且两组间比较差异无统计学意义(P＞0．05)。A组运动后cT-nT、BNP、H-FABP和CRP水平均较运动前升高，且明显高于B组(P＜0.01，P＜0.05)，但均未超出正常参考值范围。B组运动后仅cTnT高于运动前(P＜0．05)，其他指标运动前后比较差异均无统计学意义(P ＞0．05)，见表1。

表1 两组新兵运动前后心肌损伤标志物和C反应蛋白变化(±s)

表1 两组新兵运动前后心肌损伤标志物和C反应蛋白变化(±s)

注:A 组为5 km 越野跑，B 组仅参加日常训练;与运动前比较，a P ＜0．05，b P ＜0．01;与 B 组比较，c P ＜0．05，d P ＜0．01

组别 例数 肌钙蛋白T(ng/ml)B型钠尿肽(pg/ml)心型脂肪酸结合蛋白(ng/ml)C反应蛋白(mg/dl)运动前 运动后A 组 100 0．35 ±0．16 1．30 ±0．35bd 13．30 ±3．51 69．35 ±33．91bd 14．51 ±3．23 16．32 ±2．48bc 1．42 ±0．58 6．37 ±4．39运动前 运动后 运动前 运动后 运动前 运动后bd 3 1．35 ±0．52 1．96 ±2．48 B 组 100 0．37 ±0．15 0．60 ±0．22a 13．52 ±5．62 15．73 ±4．55 14．66 ±1．16 15．07 ±1．2

3 讨论

超高强度运动包括极限山地自行车、马拉松跑等，即使训练有素的运动员，也可能引起心肌细胞的损伤，但以5 km越野跑为代表的高强度训练是否造成心肌细胞损伤尚存在争议［2-5］。关于高强度运动所致心脏损伤国内已有相关研究，但多为动物实验和临床方面的个案报道，尚缺少大规模前瞻性的系统研究。此类心脏损伤的诊断标准也难以确定，其中缺乏可靠的心肌标记物是最主要原因［6］。因此，有必要针对高强度运动对心脏造成的影响进行全面系统的研究，明确心脏损伤的特点，为临床诊治提供参考。特别是对于尚未经过系统训练的新兵，5 km越野跑是否造成心肌损伤有必要进行专门研究，以便为常规军事训练强度划定合理范围，并且为合理制定新兵训练方案提供依据。

本研究为前瞻性对比研究，样本入选量相对较大，观察了新兵首次接受5 km越野跑后主要敏感心肌损伤标记物和CRP的变化，与此前研究的主要不同点有:①采用随机对照和自身对照研究，能够更好地反映5 km越野跑的运动效应，控制了非实验因素的影响，有利于反映两组间存在的真实差异，有效的控制了偏倚。②采血时间未像其他研究采用运动后即刻和运动后早期(4 h)，避免了由于采血时间过早、监测指标可能未达峰值，而不能真实反映运动对心肌的影响。如肌钙蛋白是在心肌损伤后4～6 h升高，在24 h左右达峰值，运动后4 h不能充分体现两组间差异。并且5 km越野跑后因出汗等出现明显脱水可能干扰实验数据。③观察了高强度训练在小分子物质(如H-FABP)水平对心肌的影响。④监测CRP水平观察炎性反应对心肌损伤的影响。

H-FABP是心肌细胞供能物质——脂肪酸进入细胞和线粒体内进行氧化的运载工具，是特异性表达于心肌细胞浆内的小分子物质，50% ～80%的心脏能量均由脂质氧化提供［7-8］。在高强度运动情况下，心肌细胞增加了对脂肪酸的利用，心肌细胞内的H-FABP迅速升高。5 km越野跑使心肌所需能量增加，导致细胞浆中H-FABP升高有关，H-FABP可迅速释放入血，因此H-FABP升高可提示心肌细胞通透性增高和心肌细胞的微损伤［9］。但由于H-FABP也存在于骨骼肌，长跑时肢体肌肉运动也可引起HFABP的升高。因此H-FABP不能完全代表5 km越野跑时心肌损伤的程度。故而应将H-FABP的升高和TnT的变化结合起来评价心肌的损伤情况。本研究对心肌损伤的金标准cTnT结果进一步分析发现，A和B组运动前后cTnT均未超过正常参考值范围，但进一步分析表明，运动后的cTnT较运动前显著升高，且A组明显高于B组。动物实验也证明了这一点［10-12］。结合 A组 H-FABP的升高，则提示5 km越野跑对心肌确实有微损伤，但并未超过最高上限，表明心肌细胞并未发生缺血坏死。曾有研究观察运动员在21 km长跑前后cTnT并无变化［13］，本研究结果与文献报道不符，可能是由于新兵并未经系统运动训练，心肌细胞和机能适应性差，骤增的运动量可能对心肌细胞造成微损伤。许思毛等［14］应用电镜观察了大负荷跑台运动对大鼠心肌细胞膜Na+-K+泵、Ca2+泵与肌质网Ca2+泵活性的影响及其与心肌超微结构变化的关系。结果显示，运动后24 h肌质网Ca2+泵活性显著减低，线粒体结构和肌原纤维结构明显损伤，肌细胞及肌质网肿胀，说明高强度运动可导致心肌微结构损伤。

BNP由心室肌分泌，在左心容量负荷升高和室壁张力增大时分泌明显增加。本研究结果显示，5 km越野跑后血BNP明显升高，且A组较B组升高更明显。BNP升高说明高强度训练可使心脏负荷明显增加，心室壁张力增高，心肌细胞负荷加重，进一步导致心肌微损伤，使高强度运动量训练成为心肌微损伤的可能原因。提示循序渐进或适应性训练可能降低新兵心肌损伤发生率。有研究表明，炎性因子的表达可能是运动性心肌微损伤的发生机制，CRP在心肌局部反应及全身炎性反应中起重要作用［15］。在大鼠的力竭运动实验中发现，运动即刻只见部分心肌纤维变性、细胞肿胀、毛细血管充血，3 h可见少数炎细胞浸润，24 h可见心肌细胞点状坏死及炎细胞浸润灶，表明一次性力竭运动后有炎性反应参加。A组新兵在5 km越野跑后CRP较B组升高，提示随运动量增加其炎性反应也在加重，表明TnT的升高有炎症参与［16］。本研究显示，A组BNP、H-FABP和CRP水平明显升高，说明心肌细胞的损伤与心脏负荷和炎性反应明显相关。由于新兵尚未经过系统运动训练，其心脏对强负荷运动量耐受性差，从而表现为明显的炎性反应和心脏负荷的升高，致使心室壁张力增加，心肌产生了微损伤。

本研究结果提示，新兵入伍后首次5 km越野跑对心肌造成微损伤，并未发生缺血坏死。微损伤的原因可能与首次强负荷训练导致心肌炎症和心室壁张力增高有关。循序渐进的适应性训练可能保护和提高新兵的心脏功能。

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Changes of Serum Myocardial Damage Markers and C-reactive Protein in Recruits after High Intensity Training

CHEN Jin-liang1，ZHANG Jing2，FAN Xin-na2，ZHANG Ming-ming3，LUO Yong-qi1，MO Xin-gang1，JIA Bao-min1，ZHANG Dong-feng1，YAN Jun-hui1，ZHANG Zhe-peng(1．Department of Cardiology，281 Hospital of PLA，Qinhuangdao，Hebei066100，China;2．Department of Cardiology，People＇s Hospital of Qinhuangdao City，Qinhuangdao，Hebei 066000，China;3．Clinical Laboratory Centre，People＇s Hospital of Hebei Province，Shijiazhuang 050051，China)

ObjectiveTo explore high intensity training on myocardium influence and possible mechanisms in recruits．MethodsA total of200male recruits enlisted for1month in January 2012，were randomly divided into group A(n=100)and group B(n=100)．Group A was asked to run for 5 km，while group B took common training．The levels of cardiac troponin T(cTnT)，B-type natriuretic peptide(BNP)，heart-type fatty acid-binding protein(H-FABP)and C-reactive protein(CRP)weremeasured in the two groups on themorning of the training day，and levels of BNPand CRPweremeasured immediately after training，while levelsof cTnTand H-FABPweremeasured on the nextmorning of training．ResultsThe levelsof serum indexeswerenormalbefore training in the twogroups．Levelsof serum cTnT，BNP，H-FABPand CRPwere significantly higher after exercise than those before training in group A，and those indexeswere also remarkably higher than those in group B;in group B，after training only the cTnT levelwas obviously higher than that before training(P＜0.01，P＜0.05)．ConclusionThemyocardium can be slightly injured after the first high intensity training in recruits，possibly due tomyocarditis and raised cardiac wall of tensile force induced by the first high intensity training．

Military personnel;Troponin T;B-type natriuretic peptide;C-reactive protein

R823;R337．5

A

2095-140X(2014)04-0098-03

10．3969/j．issn．2095-140X．2014．04．028

河北省科技厅项目(JB00112761169)

066100秦皇岛，解放军281医院心内科(陈金良、罗永起、莫新刚、贾保民、张冬凤、闫俊慧、张哲鹏);066101秦皇岛，河北省秦皇岛市人民医院心内科(张晶、樊欣娜);050000石家庄，河北省人民医院检验中心(张明明)

2013-12-23 修回时间:2014-02-10)

·论著·