青年男性力量型运动员左室舒张功能的组织多普勒联合实时三维心脏超声评价

陈 洋，李莉锦，滑少华，孙梦娇

郑州大学第一附属医院超声科 郑州 450052

近年来,青年运动员猝死的报道引起了医学界及运动界的广泛关注。目前对运动员心脏的研究多致力于左室收缩功能[1-2]。我们的前期研究[3-4]证实运动员左室收缩功能出现亚临床改变，但是对运动员左室舒张功能的研究较少。本研究将组织多普勒成像技术(tissue doppler imaging, TDI)与实时三维心脏超声(real-time three dimensional echocardiography, RT-3DE)联合，检测运动员左室舒张功能的变化，为全面评价运动员心脏功能提供有价值的信息。

1 对象与方法

1.1研究对象选取专业青年男性力量型运动员55人(运动员组)，年龄18～28岁，运动年限不少于5 a，每周运动时间不少于30 h，且未长期中断训练。健康青年男性35人(对照组)，未长期参加高强度运动训练。两组均排除高血压、糖尿病、心脏病等疾病。

1.2TDI联合RT-3DE检测

1.2.1 仪器 GE Vivid E95超声诊断仪，M5S探头频率2.0～4.0 MHz，4V探头频率1.5～4.0 MHz，图像后处理应用EchoPAC工作站。

1.2.2 二维超声及TDI 受检者左侧卧位，平静呼吸状态下连接心电图，记录心率。采用M5S探头，首先行常规超声心动图检查，测量舒张末期左室内径(LVEDD)、室间隔厚度(IVS)、左室后壁厚度(PWT)、相对室壁厚度(RWT)、左房前后径(LAD)、二尖瓣口舒张早期速度峰值(E峰)和舒张晚期速度峰值(A峰)、E/A比值。切换TDI状态，测量二尖瓣环室间隔侧舒张早期速度峰值(e′)、舒张晚期速度峰值(a′)、e′/a′比值、E/e′比值等。以上数据均使用BSA矫正。

1.2.3 RT-3DE图像的采集 采用4V探头，进入4D模式，取得清晰的心尖四腔心图像后，采集动态的左室全容积图像，25～45帧/s。EchoPAC工作站自动计算左室舒张末期质量(LVM)等。

上述操作由同一位操作熟练的医师完成，连续测量3个心动周期，取平均值。

1.3统计学处理采用SPSS 21.0分析。两组间BSA、PWT、LVEDD、RWT、E/A、e′、a′、E/e′的比较采用两独立样本t检验；年龄、心率、BMI、SBP、DBP、IVS、E峰、A峰、e′/a′、LVM的比较采用秩和检验。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1两组临床资料比较结果见表1。两组年龄、体质指数(BMI)匹配。运动员组较对照组体表面积(BSA)增加，心率降低。

2.2两组二维超声参数的比较结果见表2。与对照组比较，运动员组LVEDD、IVS、PWT、RWT和E峰均增加(P<0.05)。

表1 两组临床资料的比较

表2 两组二维超声参数的比较

2.3两组TDI和RT-3DE参数的比较结果见表3。与对照组比较，运动员组e′、e′/a′、LVM值增加。

表3 两组TDI和RT-3DE参数的比较

3 讨论

目前评价左室舒张功能的方法有多种，TDI消除了血流的高速信号，仅显示室壁的低速信号，不受心脏前后负荷的影响，能更准确评价左室的舒张状态，已广泛应用于糖尿病、心力衰竭等疾病[5-6]，其对左室舒张功能的应用价值已经得到广泛认可[7]。RT-3DE通过三维空间定位，不受取样角度的限制，从而获得一个心动周期中的左心房实时动态变化的容积，具有很好的重复性，是评价左心房功能的一项准确、可靠和简便的方法。

经过长期高强度训练，运动员心脏会发生生理适应性改变。本研究中，运动员的静息心率低于正常人。静息状态下的心肌耗氧量减少，心脏的机械效率增强，心肌血供改善，心率储备提高。在长期运动过程中，耐力型运动员左室发生离心性肥厚，而力量型运动员左室发生向心性肥厚[8]，原因在于力量运动主要靠无氧代谢供能，只能维持短时间的等长运动，往往使动脉血压增高，因而造成室壁增厚，LVM增加，LVM容积的变化是左房压力慢性升高的反映，是心房早期变化的一个敏感标记，在没有传统心血管危险因素的相对健康的队列中是有用的评价指标[9]，这与本研究中运动员组LVM增加的结论是一致的。

心脏舒张过程共分为等容舒张期、快速充盈期、减慢充盈期以及心房收缩期。等容舒张期和快速充盈期是左室的主动松弛过程，需要消耗能量，而缓慢充盈期和心房收缩期是心肌不耗能被动扩张的过程，取决于心肌的顺应性。E峰代表了左室舒张早期最大充盈速度，E峰越高，表明左室的主动松弛能力越强。e′代表二尖瓣舒张早期心肌运动的峰值速度，受左室松弛能力、回缩力及充盈压的影响。研究[10]表明，e′是一个良好的独立预测舒张功能的指标，是一种与负荷无关的舒张功能障碍测量方法，对反映舒张功能的敏感性和特异性都较好。a′表示房缩期心肌运动的峰值速度，反映了左室的顺应性。本研究结果表明运动员组的E峰、e′、e′/a′值均高于对照组，表明运动员左室心肌松弛能力及顺应性均增强，左室舒张功能增强。运动训练改善左室舒张功能的机制可能是运动训练促进了心脏血管舒张及微血管的再生，改善了心肌细胞线粒体的功能[11]，从而增加了氧化酶的含量、肌红蛋白的浓度，增加了心肌对氧的摄取效率。同时，运动训练降低了静息心率，改善了心肌血供，使左室的松弛能力和顺应性均增强。另外运动员左房增大，左房容量增加，左房压力升高，增大了等容舒张期末房室压差，同时，左室舒张时间延长，使左室舒张充分，E峰、e′增高。

最新研究[12-13]证实E/e′与心力衰竭相关，是评价左室舒张功能的一项新指标，E/e′比值与肺毛细血管楔压之间存在良好的正相关，与LV充盈压力增加相关，因此可用来估测左室充盈压。E/e′>15代表左室充盈压增高，而<8代表左室充盈压正常[14]。本研究结果表明运动员组与对照组的E/e′均<8，表示两组左室充盈压均正常。

综上所述，长期运动训练的青年男性力量型运动员左室舒张功能增强。TDI联合RT-3DE能敏感提示运动员舒张功能的变化，为临床全面评价运动员心脏功能提供可靠依据。