高强度训练对部队官兵心电图现象的影响∗

齐书英 汝磊生 彭育红 马彦卓 刘文秀 李洁 孔令峰 赵玉英 张晓叶 郭晓萍 王冬梅

野战部队官兵作为保家卫国的主导武装力量,他们训练强度大、时间长,其心电图参数以及高强度训练的影响,尚无大样本调查研究资料。本课题组从保障体系的数万名官兵中随机抽样,对不同兵种(侦察营、工兵、炮兵旅、武警特战队)的野战部队官兵进行了5公里强化跑步训练前后心电图的记录和分析,分析心电现象在高强度训练前后的变化规律。

1 资料与方法

1.1 研究对象 以驻地野战部队参加5公里强化跑步训练(5公里负重限时跑步)的官兵为主要研究对象,采用自身前后对照法进行研究。本研究经白求恩国际和平医院伦理委员会批准,所有参加研究的官兵均签署知情同意书。

1.2 心电图检查 采用十二导联全自动心电图分析系统(美国GE公司MAC5500型)。记录训练前安静状态和训练后半小时内的心电图,由心电图专业人员常规描记12导联心电图(纸质版),由2名有经验的心电图医师共同做出心电图诊断,参照郭继鸿主编《心电图学》第6 版[1]的测量与诊断标准。选择Ⅱ、V1、V3导联波形最大的间期测量;基线平稳的PR 段或QRS 波起点作为测量ST 段抬高,J点后0.04～0.08 s测量ST 段压低。

1.3 统计学处理 采用SPSS 22.0软件进行统计分析,心电图参数为非正态分布资料,计数资料以频数或率表示,计量资料以均数±标准差或者M(QR)表示。组间比较计量资料用两个样本均数的t 检查或Wilcoxon符号秩和检验,率的比较采用Fisher精确概率法检验。统计学分析采用双侧检验,以P＜0.05 为差异有显著性。

2 结果

随机抽取驻地野战部队不同兵种816名官兵为观察对象,均为男性,登记资料齐全的共806名,年龄(22.70±2.83)岁。军龄9个月至14年,平均(3.66±2.34)年(中位数3年)。

2.1 高强度训练前后心电现象的检出率及比较 见表1。806名官兵检出的心电现象根据总检出率从高到低依次为窦性心动过缓、左室高电压、早复极波、电轴右偏、右束支阻滞、房性心律、PR 间期缩短、碎裂QRS波、QT 间期延长和Ⅰ度房室传导阻滞。通过比较训练前后各项心电现象的检出率,发现窦性心动过缓、左室高电压、早复极波、房性心律和检出率在训练后明显降低甚至完全消失(P 值分别为0.000、0.010、0.000和0.000),其他心电现象训练前后的检出率差异无显著性(P＞0.05)。

表1 高强度训练前后心电图现象的例数变化

2.2 高强度训练对窦性心动过缓的影响 326 名窦性心动过缓,检出率40.45%。训练后303名窦性心动过缓消失(92.94%,消失组),23名心动过缓仍存在(7.06%,存在组)。两组有关心电参数比较见表2。这些窦性心动过缓的部队官兵没有心前区不适症状,运动能力强,能胜任高强度体能训练。

2.3 高强度训练对左室高电压的影响 左室高电压124名,训练后51名左室高电压消失(41.13%,消失组),52名仍存在(41.94%,存在组),21名运动后新出现(16.94%,新出现组)。训练前后左室高电压各组的其他心电图参数见表3、4。

表2 高强度训练对窦性心动过缓心电图参数的影响

2.4 高强度训练对早复极波的影响 84例早复极波,心电图见图1。高强度训练后,49例早复极消失(58.33%,消失组),33例仍存在(39.29%,存在组),2例新出现(2.38%,因新出现只有2例,未纳入统计比较)。J波分布导联详见表5。早复极波各组官兵的心电图参数见表6,训练后早复极波消失组的训练后心率更快(P ＜0.001)、QT 间期更短(P ＜0.01),其他心电学参数均差异无明显意义(P ＞0.05)。

表3 高强度训练对左室高电压各组QRS振幅的影响/m V

表4 高强度训练对左室高电压各组心电图参数的影响

图1 训练后出现早复极波的典型心电图(左图:训练前,右图:训练后)

2.5 高强度训练对电轴右偏的影响 电轴右偏40例,检出率4.96%,训练后仅有2例消失,同时新出现15例,所以训练后电轴右偏检出率6.58%(53/806),见表1。

2.6 高强度训练对房性心律的影响 房性心律12例,检出率1.49%,训练后全部消失,见表1。训练后心率显著提高(P＜0.001)、QT 间期显著缩短(P＜0.05),其余参数训练前后差异无显著性意义(P＞0.05),见表7。

2.7 高强度训练对其他心电现象的影响 本组官兵共检出右束支阻滞26人,检出率3.23%,其中完全性右束支阻滞6人(有2人在训练后变为不完全性右束支阻滞),训练前21人中训练后有3人的不完全性右束支阻滞消失、5人新出现不完全性右束支阻滞。12名PR 间期缩短的官兵中,5名运动后消失(41.67%),3名运动后仍存在(25.00%),4 名运动后出现(33.33%)。5 名碎裂QRS 波的官兵中,2名运动后消失(V1、V2导联R 波降支可见切迹),3名运动后仍存在(2名V1导联R 波降支可见切迹、1 名Ⅱ、Ⅲ、a VF、V1导 联R 波 降 支 可 见 切迹);4名QT 间期延长的官兵运动后QT 间期均恢复 正常[训练前后QT间期分别为(474.00±48.89)ms vs(409.00±14.47)ms]。3名房室传导阻滞官兵中,2名训练后消失(训练前PR 间期分别为223和210 ms,训练后分别为200和202 ms),1名训练前PR 间期400 ms,训练后PR 间期216 ms。

表5 早复极波官兵的ST 段改变分布

表6 早复极波各组的心电图参数比较

表7 房性心律官兵训练前后心电图参数比较(n＝12)

3 讨论

本研究发现野战部队官兵心电图现象检出率较高的有窦性心动过缓、左室高电压和早复极,而右束支阻滞、房性心律、PR 间期缩短、轻度房室传导阻滞、碎裂QRS波、QT 间期延长非常少见。高强度训练后半小时以内,上述心电图现象的变化规律是:房性节律、长QT 间期在运动后完全消失,窦性心动过缓绝大多数消失,早复极、左室高电压、短PR 间期、碎裂QRS波近半数运动后消失,运动后少部分官兵新出现了短PR 间期、不完全性右束支阻滞、左室高电压。

窦性心动过缓在年轻人中较普遍,在野战部队年轻官兵中更普遍。本组窦性心动过缓检出率40.45%,远高于普通同年龄组人群的18%,较国内青年军人调查结果略高[2－4]。而高强度训练后,92.94%官兵的窦性心动过缓消失,提示长时间、高强度训练导致的适应性迷走神经张力高是年轻官兵窦性心动过缓的原因。

左室高电压是指临床上无引起左室肥厚病因存在,仅有心电图QRS波电压增高一项改变者。文献报道,有35%的左室高电压者为健康人群[5],左室高电压可见于健康青年人或胸壁较薄的瘦长体型者,可能与机体导电性能好且左心室除极向量增大、迷走神经张力高有关,致使QRS波电压增高[6－7]。有人观察到正常人在应激状态下,血浆的肾素与去甲肾上腺素水平升高,心电图除心率增快外,12 导联的QRS 波振幅亦增加[8]。本组观察的野战部队官兵年龄较小、体型偏瘦,平时体能训练较多,迷走神经张力高,窦性心动过缓发生率高。

早复极波为较常见的变异心电图改变,文献报道其检出率为1%～13%,临床多见于青壮年男性,常因其他疾病就诊或健康体检心电图发现[9－10]。国内外有关大学生运动员早复极波的检出率35.9%,远远高于普通青年人群,多出现在下壁导联,随访预后良好,但运动前后早复极波的变化情况无相关资料[11－13]。传统观点认为早复极波属于良性心电图表现,而现代观点认为,早复极波并不完全是一个良性心电图改变,其一定比例的患者可发生室性心动过速、心室颤动,甚至猝死,这部分仅占少数而诊断为早复极综合征。如何从庞大的有早复极波的人群中筛选出易发恶性心律失常的高危人群,一直受到高度关注。人们在不断探索早复极波患者猝死危险分层的预警指标,文献报道,J波振幅≥2 mm、ST 段水平或下斜型下移、新出现的J波、长RR 间期后J波振幅增大和广泛分布的早复极波倾向于高危类型[13]。本文资料显示,野战部队官兵早复极检出率较高,J波绝大多数出现在前壁导联,多伴有ST 段上斜型抬高,多数J波在高强度训练后消失,且不伴有上述高危因素;训练后早复极波消失组的训练后心率更快、QT 间期更短,训练前后的ST 段改变分布导联有明显变化。

早复极波的发病机制尚不完全清楚,可能与交感、副交感神经调节失衡有关,主要是迷走神经张力增高。有研究认为,迷走神经张力改变增加了心肌局部动作电位1 相和2 相振幅的不一致,因而增加了心外膜和心内膜心肌纤维电压梯度,导致心肌除极和复极时间顺序改变,心室壁复极提前,部分抵消了除极波终未电位,使J 点、ST 段抬高,形成早复极波[14－15]。本组官兵的训练前后早复极波变化的资料也提示神经张力在早复极波的发生机制中有重要作用,运动可消除部分早复极波。

上述心电现象的变化情况总体说明,体能训练可引起部队官兵自主神经系统发生变化,长期高强度训练后迷走神经兴奋占优势,而高强度训练时交感神经兴奋,自主神经通过对细胞膜离子通道的影响,进而对心脏节律和心电图各种波形产生全面的影响,心肌复极受自主神经的影响最大,QT 间期随交感神经兴奋缩短,随迷走神经兴奋而延长。交感神经兴奋引起P 细胞动作电位4 相除极的斜率增大,自律性增高,心率加快;心室肌0 位相除极特别快而电压增高[16－17]。

电轴右偏在青少年中较为常见,因体型偏瘦、垂位心而导致电轴右偏,没有病理意义。本组官兵的电轴右偏绝大多数心电轴在90～110°,属电轴轻度右偏,经体格检查和心脏超声检查排除心脏疾病[18－19]。

其他心电图指标因例数少,无法做统计学分析,仅提示年轻的野战部队官兵可能出现一些少见的心电现象,在训练后不消失甚至新出现的心电现象应予以关注,定期随访,必要时做全面的心脏电生理检查排除可能造成严重后果的疾病。

局限性:仅就一次训练前后的心电图分析有其局限性,另外,未对本组人群的人口学和遗传学特征、生活方式和心理因素予以综合分析。未做随访资料的分析研究。