优秀游泳运动员肺功能损伤敏感指标及其影响因素

白云飞 马云 谢敏豪 李璟 桑立红 丁雨

国家体育总局运动医学研究所（北京 100061）

优秀游泳运动员肺功能损伤敏感指标及其影响因素

白云飞 马云 谢敏豪 李璟 桑立红 丁雨

国家体育总局运动医学研究所（北京 100061）

目的：探讨优秀游泳运动员肺功能损伤的敏感指标及其影响因素，为有效监测并改善游泳运动员肺功能损伤提供依据。方法：选取优秀游泳运动员117名（男56人，女61人）进行肺通气功能检测。检测地点为国家体育总局游泳馆（86人）和国家体育总局运动医学研究所体育医院实验室（31人），测试指标包括用力肺活量（FVC）、第一秒用力呼气标准容积（FEV1）、1秒率（FEV1/FVC）、用力呼气流量50%（FEF50）、用力呼气流量75%（FEF75）。根据中华医学会标准对上述运动员的肺功能情况作出诊断，分析与游泳运动员肺损伤密切相关的敏感指标；分析比较不同场所测得肺通气功能障碍发生率的差异，并对不同场所测得FVC、FEV1/FVC进行对比分析；将FEV1、FEV1/FVC与运动员训练年限进行相关性分析。结果：（1）FEV1/FVC与优秀游泳运动员肺通气功能障碍的发生密切相关；（2）游泳运动员在游泳馆所测肺通气功能障碍的发生率显著低于实验室；游泳馆和实验室所测FVC无显著性差异（P＞0.05），游泳馆FEV1/FVC则极显著大于实验室（P＜0.01）；（3）FEV1%（FEV1实测/预计值%）、FEV1/FVC均与训练年限呈显著负相关（r1=-0.247，P=0.025；r2=-0.224，P=0.043）。结论：FEV1/FVC可作为优秀游泳运动员肺功能损伤评估的敏感指标，该指标受测试环境和训练年限的影响，训练年限越长的游泳运动员越易导致肺功能受损。

游泳运动员；肺功能损伤；敏感指标；影响因素

游泳运动员因其水中运动的项目特点而对心肺功能有着较高的要求。崔蓉等[1]在对不同项目运动员的心肺功能对比中发现：游泳、球类、力量项目运动员用力肺活量（forced vital capacity，FVC）及第一秒用力呼气容积（forced expiratory volume in the first second，FEV1）优于其他项目，但同时，游泳项目运动员有较高的鼻炎患病率和哮喘发生率；研究还发现在没有症状的游泳和耐力项目运动员中反映肺通气功能的指标FEV1/FVC（1秒率）是所有项目运动员中较低的，对肺通气功能的进一步检测表明游泳运动员FVC、FEV1及最大呼气中期流量（maximal expiratory flow rate，MMF）和用力呼气流量50%（forced expiratory flow rate 50%，FEF50）均较其他项目低，说明存在不同程度的小气道损伤和气体交换受损。因此，游泳运动员的肺功能受损的诊断、评估和预防是我们需要关注的问题。近些年来，多个慢性阻塞性肺疾病临床实践指南及诊疗规范[2]将FEV1、FEV1/FVC作为肺功能损伤分级的可靠指标，广泛应用于慢性阻塞性肺疾病等的评估中。本研究将FEV1、FEV1/FVC引入游泳运动员肺功能损伤的评估中，并检测其敏感性，筛选最佳评估指标，进一步分析影响该指标的因素，以期为有效监测并改善游泳运动员肺功能损伤提供实验依据。

1 研究方法

1.1 研究对象

选取国家游泳队共117名运动员参加本次测试，平均训练年限为7.68±3.04年，其中男性56名，平均年龄17.63±4.9岁，女性61名，平均年龄16.78±3.7岁。

1.2 研究方法

随机选取86人（男41人，女45人）在国家体育总局游泳馆测试，31人（男15人，女16人）在国家体育总局运动医学研究所体育医院心肺功能室测试，所有受试者均在安静状态下进行肺功能检测（意大利 Cosmed便携式肺功能仪），同时查问受检者既往呼吸道疾病史（如过敏性鼻炎、支气管哮喘、气管炎）及家族史，并测量记录身高、体重。肺通气功能指标包括：FVC、FEV1、FEV1/FVC、FEF50、FEF75（用力呼气流量75%）等。检测结果的判断均参照中华医学会标准[3]（表1）。为去除体重及身高的影响，FEV1、FEV1/FVC、FEF50、FEF75均采用实测/预计值的百分比进行计算分析。肺功能检测在上午8点至9点进行，受试者取站位，待呼吸平稳后开始测试。规范动作连续3次测试取最佳值，对不同场所测得的FVC、FEV1/FVC进行对比分析；将FEV1%、FEV1/FVC与运动员训练年限进行相关性分析。本研究测试者均为有经验的内科医师。

表1 肺通气功能评估标准

1.3 数据处理

上述测试指标采用均数±标准差表示，采用Spss19.0统计软件完成。不同测试地点组间比较采用独立双样本t检验处理，肺通气功能障碍发生率组间比较采用卡方检验，P＜0.05示差异具有显著性，P＜0.01示差异具有极显著性。FEV1%、FEV1/FVC与训练年限的相关程度采用Bivariate进行相关性分析。

2 结果

2.1 不同测试场所游泳运动员肺通气功能诊断结果及其肺损伤敏感指标的明确

既往史及家族史询问结果表明，所有参加测试的运动员均否认有急性呼吸道疾病，否认吸烟史。过敏性鼻炎患病人数为5人（4.5%），无哮喘患病者，所有运动员均否认呼吸道疾病家族史。肺通气功能检测结果如下：游泳馆共测86人，其中阻塞性通气功能障碍者7人，小气道功能受损者3人，肺通气功能障碍发生率11.6%；实验室共测31人，其中13人为阻塞性通气功能障碍，肺通气功能障碍发生率41.9%，游泳运动员在游泳馆所测肺通气功能障碍的发生率显著低于体育医院心肺功能实验室所测的发生率（P＜0.001）。

本研究发现游泳运动员肺通气功能障碍多表现为阻塞性通气功能障碍。117名游泳运动员中阻塞性通气功能障碍者共20人，小气道受损3人。且20名阻塞性通气功能障碍者均为FEV1%＞80%而FEV1/FVC＜80%者，均表现为单纯FEV1/FVC降低。据此，本研究将FEV1/FVC作为游泳运动员肺功能受损的核心敏感指标，进一步分析其影响因素。

2.2 不同测试场所肺通气功能指标FVC、FEV 1/FVC的比较

将游泳馆和实验室两组运动员的FVC、FEV1/FVC进行比较后发现，两测量地运动员的FVC无显著性差异，而游泳馆所测运动员的FEV1/FVC极显著高于实验室（P＜0.001），见表2。

表2 不同测试场所FVC、FEV1/FVC比较

2.3 游泳运动员FEV 1%、FEV 1/FVC与训练年限的相关性

将在游泳馆测试的28名游泳运动员FEV1%、FEV1/FVC分别与训练年限进行相关性分析，结果显示均存在显著负相关（表3），即训练年限越长的运动员其FEV1%、FEV1/FVC值越低。

表3 游泳运动员FEV1%、FEV1/FVC与训练年限的相关性分析

3 讨论

哮喘和运动性支气管痉挛在训练多年的优秀运动员中较为多见[4]。同时，剧烈运动还可使上呼吸道感染的发生率增加。上述情况可能与运动过程中伴有气道炎症介质的改变有关。以往研究显示游泳运动员FVC、FEV1、FEV1/FVC下降，其原因是肺气体交换受损[5]。同时游泳和耐力项目运动员MMF、FEV1/FVC绝对值较低，游泳项目和耐力项目运动员MMF和FEF50的实测值/预计值均低于正常，即易发生气流阻塞的情况。

国内外对肺功能损伤分级进行了大量研究，临床研究认为FEV1%、FVC%、FEV1/FVC可较好反映阻塞性肺功能损伤，FVC%有助于诊断限制性肺功能损伤[6]。阻塞性肺功能损伤严重程度分级[7]则以FEV1%、FEV1/FVC为依据。FEV1和FEV1/FVC是运动员肺功能检测中的常用指标，与游泳运动员阻塞性通气功能障碍密切相关。本研究结果显示游泳运动员肺通气功能障碍多表现为阻塞性通气功能障碍，且多为FEV1/FVC＜80%，FEV1＞80%者，故认为采用FEV1/FVC作为敏感指标评估游泳运动员肺功能损伤是可靠的。

有关环境对呼吸系统影响的研究结果表明游泳馆内的氯气等会对人体气道产生一定的刺激作用，从而引起气道黏膜受损，诱发哮喘或支气管炎等，且长期暴露于冷空气或游泳池中会诱发冰上运动员和游泳运动员的气道炎症[8]。但本次研究结果显示游泳运动员在游泳馆内所测肺功能通气状况好于医院实验室，分析原因可能有以下几点：1.游泳馆内温度湿度较实验室高，已长期适应该温度湿度的运动员在实验室相对较低温干燥环境下气道通气功能受到了一定的影响；2.运动员的情绪和配合程度不同，当运动员在熟悉的训练场所进行测试时情绪更为平稳，能更好地配合完成测试；3.两个不同场所测试的样本量不对称可能对结果造成一定的影响。就本次研究结果的大体趋势而言，我们认为在游泳馆进行肺功能测试较实验室更能真实反映游泳运动员的肺功能状况。

本研究还发现游泳运动员肺功能受损与训练年限成显著负相关，即长期训练的游泳运动员肺功能受损较短期训练者更严重。这可能与游泳项目特点和长期耐力训练相有关。研究表明，当人体进入冷水（17℃～18℃）时皮肤血管收缩导致血液从外周向胸部血管再分布，血管收缩导致心脏前后负荷都增加，最终易致肺水肿[8，9]，同时，剧烈运动时高肺容量和气体压力增高，肺泡壁张力增加，可导致毛细血管渗透性增加、微血管损伤加重和血气屏障受损。研究表明，优秀运动员在短暂的剧烈运动后会导致血气屏障的改变，肺渗透性增加，通过CT可观察到肺透亮度下降，提示有肺血管渗出[7，9]。反复高通气会引起外周气道炎症、阻塞、气道高反应性，导致支气管肺泡灌洗液中中性粒细胞、嗜酸细胞、白细胞三烯增高[10]。

4 总结

FEV1/FVC与国家优秀游泳运动员肺通气功能障碍的发生密切相关，可作为肺功能损伤评估的敏感指标，该指标受测试环境和训练年限的影响，训练年限越长的游泳运动员肺功能受损越明显，并且在游泳馆内进行测试更能真实反映游泳运动员的肺功能情况。

[1]崔蓉，马云，贺蓓，等.中国优秀运动员肺功能调查与分析[J].中国运动医学杂志，2006，25（3）：334-336.

[2]蒋兆强，陈钧强，张敏，等.肺功能损伤分级临床实践指南循证评价及分级指标优化研究[J].中国职业医学，2013，40（2）：37-39.

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[6]Global strategy for the diagnosis，management，and prevention of chronic obstructive pulmonary disease［S］．Bethesda（Maryland）：WHO/NHLBI，2010．

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[9]Hopkins R，Schoene B，Henderson R，et al.Sustained submaximal exercise does not alterthe integrity of the lung blood gas barrier in elite athletes[J].J Appl Physiol，1998，84：1185-1189.

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2016.09.27

白云飞，Email：yf_b01@163.com