运动性猝死风险防控研究进展

李颖慧 吕媛媛 吴迎 石丽君

1 北京体育大学运动生理学教研室（北京100084）

2 北京体育大学中国运动与健康研究院（北京100084）

心血管疾病（cardiovascular diseases，CVD）是指与心脏和血管系统相关的疾病，包括冠心病、脑血管疾病以及风湿性心脏病等。根据传统的运动科学研究理论，经常参与规律的体育活动可有效降低心血管疾病的发生率，有益于心血管健康，但是运动也同样会增加体育活动参与者发生猝死这一严重心血管疾病结局的风险[1，2]。科学证据表明，对于日常身体活动水平较低的普通男性来说，其在剧烈运动时出现心脏骤停的风险是不运动时的56 倍；另一方面，对于运动员群体而言，每年运动性猝死（exercise related sudden death）事件的发病率约为2/100，000，是非运动员群体的2.5倍[3-5]。研究认为，运动本身并不是引起人类死亡的原因，只是不合理的运动环境容易诱发一些导致猝死的心肌病等的发病[5]。运动中猝死通常是因先天性心脏异常而引起的，同时年轻运动员过早的动脉粥样硬化也是导致猝死发生的另一个重要因素[6]。因此，运动员心血管健康问题已受到国内外体育科学及运动医学专家学者的广泛重视。为了更好地保障运动员安全，心血管疾病风险筛查已成为世界各国职业及业余体育比赛中的重要环节。在西方发达国家，关于心血管疾病风险筛查的科学研究及实践应用起步较早，发展较快。意大利早在1982年便推出了一项全国性的年轻竞技运动员赛前心血管疾病筛查计划。欧洲的其他国家，如法国、德国、荷兰及挪威等，也都采取了相应措施对年轻运动员进行严格的赛前心血管疾病风险筛查，并且将疾病史、体格检查及心电图列入必要检查程序，甚至包括额外的超声心动图检查等[7]。而我国目前在竞技及大众体育的诸多比赛过程中，关于运动员心血管疾病风险筛查的科学研究和实践工作尚处于起步阶段，并未形成成熟的科研及实践体系。

现阶段，我国正大力发展职业体育联赛，同时推进校园足球及冰雪运动等大众体育计划，未来必定有越来越多的年轻运动员投身于体育事业。因此，建立科学的赛前心血管疾病筛查体系，是预防运动员运动性猝死的发生，做好运动风险防控的最主要环节。本文结合国内外相关文献资料，阐述运动员运动性猝死的发生机制、研究现状及其防控策略，以期为我国运动员运动性猝死防控体系的建立提供有益的借鉴与参考。

1 运动性猝死的原因

运动性猝死是运动训练及比赛过程中发生的最为严重的心血管疾病事件。目前国内外对于运动性猝死的时间范围没有准确定义，限制在运动结束后的30s至24 小时。因此，运动医学界将运动性猝死定义为有或无症状的运动员或体育锻炼者在运动中或运动后24 h内的无创伤死亡[8]。运动员发生猝死的原因包括很多种，除特殊意外（如撞击）、药物滥用等因素外，运动员心血管系统的异常往往是造成运动性猝死的主要原因[4]。运动员患有潜在的心血管疾病或长时间运动训练导致的心血管结构变化是其在剧烈运动时引发急性心脏骤停甚至猝死的两个诱发因素[9]。因此，深入了解运动性猝死发生的机制及其研究现状，是提出运动员心血管疾病风险筛查策略，建立运动员猝死风险防控体系的前提和基础。

心脏异常是导致运动性猝死发生的主要原因，若运动员患有潜在的心肌病，如病理性的心脏肥大，在经历过度训练或大强度体育竞赛时，就可能会增加因心力衰竭而引起运动性猝死事件发生的风险[9，10]。因此，对于运动员潜在心脏疾病的鉴别与筛查是运动性猝死防控工作的重点所在。众多研究表明，运动训练同样会对运动员的动脉结构和功能产生“重塑”作用。动脉的结构及功能重构受局部和系统整合作用的共同调节，调节机制还需进一步研究[11-14]。运动性猝死与血管系统的异常紧密相关，脑血管畸形、高血压、动脉硬化等血管疾病都是导致运动性猝死的重要原因之一[15]。在徐昕等报道的82例运动性猝死事件中，脑源性猝死就有13 例（占13.85%），涉及脑卒中、脑血管破裂等多种血管异常问题[16]。对于运动员这类特殊群体而言，经常参加较为剧烈的运动训练或比赛，易促使交感神经活动增强，收缩压升高，进而极易诱发原有血管畸形、硬化部位的破裂等问题，从而发生运动性猝死事件[15]，因此运动员的血管健康同样是影响其职业生涯的关键因素。

在运动性猝死事件中，又以心源性猝死（sudden cardiac death，SCD）事件的发生率最高。普遍认为心肌病，包括肥厚型心肌病（hypertrophic cardiomyopathy，HCM）和致心律失常性右心室心肌病（arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy，ARVC），是导致心源性猝死发生的最常见原因[17]。在美国国家运动员猝死登记处的一项研究中，35%的运动员猝死归因于心血管原因，包括肥厚型心肌病（36%）、冠状动脉异常（19%）、心肌炎（7%）等[18]。从表1可以看出，挪威、德国的运动性猝死事件主要以心肌梗死为主，美国、英国则是肥厚型心肌病占比较高，丹麦、意大利、爱尔兰和西班牙则是冠状动脉疾病导致的猝死较多，而国内的研究则显示心肌梗死、冠状动脉异常及心肌炎是导致运动性猝死的主要原因。目前，关于运动性猝死的发生机制还未明确，受社会观念的制约，国内外该类案件的尸检报告样本量十分有限，对运动性猝死的病理性研究造成困难。Varró提出运动性猝死的机制与心肌缺血无关，而是由钾通道下调导致的复极异常造成，或是心脏肥大、肥厚性心肌病、交感神经张力增加、遗传缺陷、药物、兴奋剂等多种因素增加心脏复极化的不均匀性后，由一个额外的室性早搏诱发的心律失常所导致[15]。开发一种新型的能够有效预防心源性猝死，且具有成本效益的心脏疾病筛查方法十分必要，藉此可以准确鉴别运动员是否面临较高的致心律失常风险。在不同年龄段，导致运动性猝死发生的主要病因也不尽相同。在年龄超过35岁的运动员中，80%的运动性猝死事件是由动脉粥样硬化性冠状动脉疾病引起的；而在年轻运动员中，遗传性和其他获得性心血管异常通常是主要病因[19]。Chandra[19]将年龄小于35岁的年轻运动员SCD 的常见原因分为结构性、电学性和获得性心脏异常（图1）。

表1 运动性猝死的原因

图1年轻运动员心源性猝死主要原因[19]

2 运动性猝死的流行病学研究

2.1 运动性猝死发生率

运动性猝死事件在全世界的竞技及大众体育比赛中时有发生，且已引起了国内外公共卫生及运动医学专家学者的广泛关注。运动性猝死的发生与运动员的年龄、性别、种族以及所从事的运动项目密切相关。

国外科研人员近些年来发表了大量关于运动员心源性猝死的量化研究。表2显示了国外关于不同人群运动性猝死发生率的研究结果，各国家研究机构通过对高中/大学生运动员、竞技运动员以及大范围的从事体力活动人群的跟踪调查，得出该地区运动性猝死的年发病率。Maron等[32]对美国1980年至2006年期间竞赛组织团体或个人发生的1049 例运动性猝死进行了统计分析，结果发现运动性猝死率为1/164000，这是目前为止国内外运动性猝死案例分析最多的研究。Cor⁃rado 等[25]对意大利运动员进行了为期26年的跟踪调查，发现1979～1980年的运动性猝死事件发生率为3.6/100 000 人年，2003～2004年下降至0.4/100 000 人年，死于心肌病的运动员数量大幅度减少，这是由于意大利自1982年便开始将心电图检查引入全国范围的赛前心血管疾病筛查程序中，使得年轻运动员的心源性猝死发生率出现了大幅度下降（下降89%）。由此可见，将心电图作为常规的运动员赛前心血管疾病筛查手段虽然尚存争议，但作为一种简单易获取的检测手段，心电图具有重要应用价值。我国目前尚未建立起健全的运动员医疗保障信息体系，因此很难进行运动员运动性猝死发生率的统计。

表2 不同人群中运动性猝死及心脏骤停发生率调查研究

目前，国内关于运动性猝死的调查性研究较少，尤其缺乏竞技体育中运动性猝死的研究，一些调查研究集中于高校运动性猝死的案例并提出相应的防控策略，但由于案例往往来源于文献资料及网络报道，缺乏病理性的诊断报告，对于运动性猝死的成因难以进行更加深入的探讨[41，46]。而国外对于运动性猝死的调查性研究早于我国且样本量较大，对于建立国家层面的防控体系方面具有重大意义。

2.2年龄分布

对比国内外的研究发现，不同年龄阶段的运动员发生运动性猝死的比例差异较大。我国学者徐昕等[16]的研究显示，运动性猝死者的年龄为33 ± 16.53岁，年龄分布的高峰段在30 岁以下，其中以15～20 岁的个体居多；高晓嶙等[38]同样发现，我国大众健身运动性猝死人群的年龄分布范围主要在29岁以下，该年龄段人群所发生的运动性猝死事件占全部人群的60.19%。而Quigley等[28]针对爱尔兰经常参与体育运动的人群进行运动性猝死事件发生情况的调查统计发现，年龄阶段41～60 岁为猝死年龄的高峰区间。还有其他国外研究指出，运动性猝死事件发生的高危年龄段为30～50岁，40～50 岁[39]。此外，Finocchiaro 等[40]对357 例运动相关的猝死事件进行研究发现，突发性心律失常死亡综合征（sudden arrhythmic death syndrome ，SADS）是最常见的死亡原因（42%），SADS的患病率随着年龄的增加呈现下降趋势，这也可能是中老年人猝死案例相比年轻人少的原因。

2.3 性别及种族分布

从表3 运动性猝死的性别分布来看，男性发生运动性猝死的比率远高于女性。各个国家的统计数据表明，男性发生运动性猝死的比例在84%以上；我国学者吴卫兵等[41]搜集分析了2007年至2016年国内110 例大学生运动性猝死案例及现场急救状况，同样发现在校大学生中运动性猝死的男性发生比例明显高于女性，其中男性93 例（84.55%），女性17 例（15.45%）。Finocchiaro 等[40]的研究发现，不同于男性运动员，大多数女性运动员（55%）猝死后心脏均正常无病理性特征，且女运动员均未出现特发性左室肥厚，这可能是男、女性发生运动性猝死比例不同的潜在原因之一。同时，也有学者认为女性相比男性发生运动性猝死的比例较少的原因与女性缺血性心脏病发生率低有关[42]。

表3 运动性猝死的性别分布

不同种族的运动性猝死发生比例也有所不同，这可能源于不同人种之间潜在性心血管疾病的遗传基因有所不同。Chandra等[43]对不同种族运动员对于高强度体育锻炼的适应性进行研究发现，由于种族差异，黑人运动员心脏的生理性适应与肥厚型心肌病的重叠区域大于白人运动员，这就为区分黑人运动员的生理适应和心脏病理学带来较大难度。Maron 等[21]对美国运动员群体发生的运动性猝死事件进行了调查统计，发现非洲裔美国运动员的运动性猝死事件发生率是白人运动员的5 倍多（3.8 /100，000 vs 0.7/100，000），而与同年龄阶段的普通黑人运动参与者（4.3/100，000）相近，这表明不同种族运动员的运动性猝死发生率存在一定差异。

2.4 项目分布

由国内外相关文献资料可知，不同体育运动项目发生运动性猝死事件的概率有所不同。国内有关运动性猝死的研究结果显示：田径、足球、篮球是发生运动性猝死事件的3 个高风险项目，而国外运动性猝死发生率较高的项目则与我国有所不同（表4）。在美国，篮球和橄榄球是运动性猝死事件发生较多的运动项目，法国则是自行车和田径，而英国、德国则以足球、跑步的猝死率最高。不同国家猝死事件发生的运动项目有所不同，可能不同国家的体育文化、民众参与体育运动项目种类、参与运动项目时的积极性等不同有关。大部分国家的调查数据显示，经常参与运动强度大、竞争较为激烈且伴随较高对抗性的运动项目是引发运动性猝死事件发生的主要因素，但在爱尔兰，引发运动性猝死事件概率最高的项目却是运动强度一般的高尔夫[28]，由此可见，运动性猝死发生的真正原因与项目种类之间的潜在联系仍待进一步探索，科研人员需开展更多的科学调查和基础研究深入探讨运动性猝死发生的内在机制。

表4 运动性猝死事件有关的运动项目分布

3 运动性猝死的防控策略

一直以来，运动医学专家都始终致力于运动性猝死风险防控研究，如何引入更加科学、高级、全面的心血管疾病筛查手段，及早发现并识别个体是否具有潜在性的心血管疾病风险，有效防控运动性猝死事件的发生，成为重要的研究命题。本文从完善运动员赛前心血管疾病筛查程序、增加赛中运动员救助资源配给、全面建立运动性猝死筛查及预警机制三个方面进行探讨，以期为我国未来运动性猝死风险防控的科学研究及实践工作的进一步开展提供有益的借鉴与启示。

3.1 完善运动员赛前心血管疾病筛查程序

通常情况下，当运动员本身存在某些潜在的心血管疾病风险时，其在参加比赛或训练期间就容易发生运动性猝死事件。若运动员存在严重的心血管疾病史，一旦在比赛或训练过程中发生心脏骤停等事件，也几乎很难通过心肺复苏等救助手段避免猝死结局的出现。因此，通过严格的赛前心血管疾病筛查，及早发现心血管结构或功能异常的运动员，禁止其参与大强度的训练及比赛，就能够有效避免运动性猝死事件的发生。

1996年，美国心脏协会共识小组建议，对年轻的专业运动员进行心血管疾病筛查是科学且必要的，并且制定了一套针对年轻运动员参与体育比赛前的心血管疾病筛查推荐方案[47]。该方案指出，运动员在参赛前必须接受体格检查，并填写详细、完整的个人及家族疾病史调查问卷。欧洲心脏病学会（ European Society of Cardiology，ESC）也以意大利运动员赛前心血管疾病风险评估模式为原型，提出了运动员赛前心血管疾病筛查的相关策略（图3）[48]。赛前心血管疾病筛查的主要目的就是检测运动员是否面临潜在的心血管疾病风险。由美国医学会运动医学分会（American Medi⁃cal Society for Sports Medicine，AMSSM）等6个组织共同开发，并经美国心脏协会认可的赛前评估方案（Preparticipation Physical Evaluation，PPE）专门对运动员赛前参与健康检查的具体内容进行了详细介绍，目前已经更新到了第5 版[49]，该指南指出，个人防护的总体目标是实现身体和心理的共同健康，初级筛查手段包括疾病史、身体检查。身体检查重点关注心血管、肌肉骨骼和神经系统的健康情况，还建议筛查抑郁症、焦虑症和注意力缺陷以及多动等心理方面的障碍。初级筛查呈阳性则进行更详尽的疾病史调查以及心脏功能评估，评估运动员潜在的患病风险、心脏骤停和其他危及生命的因素，心电图则作为较为灵活的筛查方式而非强制手段。我国学者马云等[50]也曾针对备战2008年北京奥运会的中国国家队运动员，建立了运动性猝死的三级防控筛查体系。利用筛查体系，可及时发现运动员心血管疾病危险因素，进而有效降低比赛中运动性猝死事件的发生率（图4）。我国的三级预防体系目前主要偏向于对训练或比赛中出现重症心脏临床表现的运动员，避免其出现运动性猝死，然而能否扩大范围，保障广大锻炼群体，比如青少年群体、休闲体育爱好者的运动安全，还有待运动医学专家们进一步研究。完善具有普适性的赛前体格检查或心血管疾病筛查程序，建立较为完备的运动猝死风险预警系统，还需进一步完善。

图3 赛前心血管疾病筛查方式[47]

图4 中国运动性猝死三级预防筛查体系研究[50]

赛前筛查程序的实施能够有效提高运动员潜在心血管疾病的检出率，可提早对运动性猝死风险进行预防，从而提高运动带来的收益/风险比。除传统的赛前筛查方法，一些新型筛查技术手段也逐渐被应用于运动员赛前心血管疾病风险筛查程序中，这些成果的应用均对降低运动中运动性猝死事件的发生率具有重大实际意义。国际足球联合会（FIFA）、美国国家篮球协会（NBA）等体育组织将运动试验、超声心动图等更科学、更准确的方法和手段纳入到运动员赛前心血管疾病筛查方案中，同时将心脏磁共振成像、冠状动脉钙化评分、计算机断层扫描冠状动脉造影等现代成像技术应用于医务监督的实践工作中[51]。

3.2 增加赛中运动员现场救助资源配给

在大型比赛或高强度训练开展期间，配备专业的急救设备，加强非比赛人员的急救知识培训，普及赛场及时救助手段及方法，可有效防控运动性猝死事件的发生。有研究曾指出，当为体育比赛或运动训练过程配备足够的自动体外除颤仪（automated external defi⁃brillator，AED）和紧急救护资源时，可极大程度地避免因突然性心脏骤停发生而导致的运动性猝死事件[22]。美国学者Harmon 统计了自2007～2013年期间发生自7个州范围内中学生体育比赛过程中的心脏骤停/猝死事件，发现在这些事件过程中，若能够得到来自AED的即时救助，那么发生心脏骤停情况的学生运动员的存活率可达到64%～89%[22]。近些年来，西方发达国家陆续启动了针对普通大众的系统急救培训计划，涵盖了家庭、学校、公共场所在内的急救链，使得在大众日常生活中发生的一些紧急意外，如运动性猝死人员抢救率大大提升。在欧洲，法国和德国普通民众接受过急救培训的人口数量分别占其总人口的40%和80%。但在我国，目前掌握急救知识的人口不足全国人口总数的1%，远低于国际平均水平[52]。因此，加强体育比赛及运动训练过程中的急救资源配给工作，提高非比赛人员的急救意识和能力，如心肺复苏技术的掌握率和程度非常重要。

3.3 全面建立运动性猝死筛查及预警体系

为有效预防运动性猝死事件的发生，就必须引入更先进、全面的筛查手段，建立严格的筛查预警体系。对于高水平运动员，配备专门的医疗团队，在日常训练中实时监控运动员身体状态、运动强度及膳食营养等，对运动员心血管系统机能状态进行长期系统地跟踪与记录，如果在比赛或训练过程中出现眩晕，胸闷、头痛、极度劳累等症状，则及时进行医学检查，降低运动员的运动风险、保障生命安全、延长运动寿命。运动员参加比赛前接受全面的疾病史调查、体格检查，医务监督人员可以采用心电图、超声心动图、CT、磁共振等高级医学手段对运动员安静、运动状态下的各项生理指标进行测定分析，以便及早发现存在潜在性心血管系统结构或功能异常的个体，防控运动性猝死事件的发生。

另外，在未来应为我国在册运动员建立心血管健康档案信息系统，形成系统化的管理机制，尤其对于重点的高危运动员个体，必须对其进行更高级、更科学、更全面的筛查诊断，形成个性化的医务监督服务体系。同时注意提高教练员及运动员加强医务监督的意识，积极主动配合赛前心血管疾病筛查，从而有效避免运动性猝死事件的发生。此外，运动性猝死的防控策略不仅需要关注专业运动员，同时应该建立专门针对青少年及休闲体育参与者的运动风险控制与防护的预警机制，全方位预防各类人群运动性猝死事件的发生。