大強度耐力運動對大學(xué)生運動員NT－proBNP、血清鐵、血紅蛋白、白介素－6和心功能的影響

王 坤

1 前言

文獻(xiàn)表明，有規(guī)律的中等強度的耐力訓(xùn)練有助于心血管健康，而大強度運動可能會造成不良影響，造成運動員心臟形態(tài)和功能改變，甚至出現(xiàn)運動性猝死現(xiàn)象［3］。臨床上已經(jīng)確認(rèn)心臟形態(tài)和功能發(fā)生病理性變化時，心臟損傷標(biāo)志物B型腦鈉肽前體（NT－proBNP），白細(xì)胞介素－6（IL－6）和 血 清 鐵 會 發(fā) 生 顯 著 變 化［2，6，9］。 由 于 運 動 員 發(fā) 生 心 臟疾病的報道日益增多，尋找特異性的生化或免疫指標(biāo)對于預(yù)示心功能損傷、減低運動傷害的風(fēng)險則具有重要意義。本實驗通過大強度耐力訓(xùn)練后，NT－proBNP，IL－6、血清鐵、血紅蛋白（Hb）和心功能的變化，來判斷上述指標(biāo)是否可以作為反映運動性心功能損傷的特異性指標(biāo)，這對于運動員健康監(jiān)護，控制運動員訓(xùn)練強度都具有意義。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

隨機挑選30名上海某高校男性大學(xué)生運動員，年齡21.5±1.2歲，身高181.1±5.3cm，體重74.5±8.18kg，訓(xùn)練年限7.5±2.2年。在測試前對其發(fā)放調(diào)查問卷（包括個人信息、運動史、疾病史、家族遺傳史等），排除心血管疾病或其他重大疾病。

2.2 研究方法

2.2.1 運動方案

5min的熱身活動后，30名大學(xué)生運動員在教練員的監(jiān)督下，在100min內(nèi)完成20 000m長跑和改良的5min哈佛臺階試驗［17］，心率控制在180～200次／min。

2.2.2 血樣抽取

在運動前（T1時刻）、運動后即刻（T2時刻）和運動后3h（T3時刻），分別抽取這30名大學(xué)生運動員的血樣，進行相關(guān)指標(biāo)檢測。

2.2.3 測試指標(biāo)

在運動前、運動后即刻和運動后3h測定這30名大學(xué)生運動員的心率（HR）、收縮壓和舒張壓。血液指標(biāo)包括：NT－proBNP、IL－6、血清鐵和 Hb。

2.2.4 數(shù)據(jù)處理

使用重復(fù)測量方差分析法，對運動員運動前、運動后即刻和運動后3h，3個時間段的血 NT－proBNP、IL－6、血清鐵、Hb以及HR、收縮壓和舒張壓進行統(tǒng)計分析，以P＜0.05為具有顯著性差異。

3 研究結(jié)果

3.1 不同時段運動員HR、收縮壓和舒張壓的變化情況

表1顯示，T2時段運動員HR和收縮壓較T1時段發(fā)生了顯著增加（P＜0.05），舒張壓發(fā)生了顯著下降（P＜0.05）；T3時段運動員 HR和收縮壓較T2時段發(fā)生了顯著下降（P＜0.05），舒張壓發(fā)生了顯著增加（P＜0.05）。

3.2 不同時段運動員 NT－proBNP、IL－6、血清鐵、Hb的變化情況

表2顯示，T2時段運動員NT－proBNP和IL－6較T1時段發(fā)生了顯著增加（P＜0.05），血清鐵含量發(fā)生了顯著下降（P＜0.05），Hb含量未發(fā)生顯著性變化；T3時段運動員 NT－proBNP、IL－6、血清鐵、Hb較 T2時段均未發(fā)生顯著性變化。

表1 本研究不同時段運動員心率、收縮壓和舒張壓的變化情況一覽表Table 1 The Change of the Athletes＇HR、BDP、BSP in Different Times

表2 本研究不同時段運動員NT－proBNP、IL－6、血清鐵和Hb的變化情況一覽表Table 2 The Change of the Athletes＇NT－proBNP、IL－6、Serum Iron and Hemoglobin in Difforent Times

4 討論

4.1 大強度耐力運動對NT－proBNP濃度的影響

本研究顯示，T2時刻血漿NT－proBNP的濃度較T1時刻有顯著性增加，而T3時血漿NT－proBNP的濃度較T2時刻雖有所下降，但沒有發(fā)生顯著性變化。該結(jié)果與前人的研究結(jié)果一致，在馬拉松、自行車和鐵人三項運動后 即 刻 ，NT－proBNP 的 濃 度 均 會 發(fā) 生 顯 著 性 增 高［10，12，16］。目前，對于運動后即刻NT－proBNP濃度增高有兩種截然不同的看法，Scharhag等［14］認(rèn)為，運動對心肌細(xì)胞的壓力增大，導(dǎo)致心肌細(xì)胞釋放出大量的NT－proBNP，這只是一種簡單的生理適應(yīng)；而 Tomas等人［15］則認(rèn)為，NT－proBNP濃度增高是由于心功紊亂造成的。2007年，Konig［8］的研究發(fā)現(xiàn)，運動時心室的擴張會對心肌細(xì)胞產(chǎn)生機械和神經(jīng)－激素刺激，從而導(dǎo)致血漿NT－proBNP和BNP濃度的升高，即NT－proBNP的升高并不能作為心功能紊亂的特征性指標(biāo)，NT－proBNP濃度的升高可能只是對由于運動產(chǎn)生的血流動力學(xué)刺激的一種生理性適應(yīng)。本實驗中，運動員NT－proBNP濃度在訓(xùn)練結(jié)束3h后回落至閾值水平之內(nèi)，說明運動員在大強度耐力訓(xùn)練后并未出現(xiàn)較大范圍或較重程度的心肌細(xì)胞壞死。

直到現(xiàn)在，NT－proBNP的釋放仍然是作為心肌壞死的重要病理證據(jù)。目前看來，這種觀念在運動領(lǐng)域需要被重新認(rèn)識。本研究表明，大強度運動后NT－proBNP的升高并不能表明心肌細(xì)胞的壞死和心功能的病變。盡管NT－proBNP在急性冠脈綜合癥和心衰診斷中被廣泛利用，但在健康的運動人群中，其在運動后常規(guī)性的釋放增多，更多的可能是由于心功適應(yīng)需要造成的。筆者認(rèn)為，常規(guī)的NT－proBNP測試并不能判斷受試者在運動后心血管疾病的發(fā)生，需經(jīng)過一些復(fù)雜的物理檢測和心血管疾病癥狀確定后才能確診，將NT－proBNP在心血管疾病中的診斷意義簡單地應(yīng)用于運動領(lǐng)域是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>

4.2 大強度耐力運動對IL－6濃度的影響

IL－6是由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌的一種多肽物質(zhì)，是具有分化和促進生長作用的多種生物活性的細(xì)胞因子，在炎癥反應(yīng)中起核心調(diào)節(jié)作用，是炎癥免疫反應(yīng)的重要介質(zhì)，而炎癥反應(yīng)是近年來備受關(guān)注的一種引起心血管疾病的危險因素。IL－6濃度過大時，會刺激心臟血管內(nèi)皮及心肌細(xì)胞，產(chǎn)生細(xì)胞因子，進而損傷心肌細(xì)胞，導(dǎo)致心肌纖維化。此外，IL－6具有介導(dǎo)細(xì)胞增殖、負(fù)性肌力和心肌肥大的效應(yīng)，被認(rèn)為是死亡、再發(fā)心衰和需要心臟移植的一個強有力的獨立危險因子。因此，對IL－6及其受體作用的研究愈來愈受到人們的重視。

本實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大強度耐力運動后即刻，血漿IL－6濃度發(fā)生顯著性上升，而運動后3h時，血漿IL－6濃度有所下降，但仍高于運動前水平。這與Gielen［5］的研究結(jié)果一致。此外，Ghokhal等［4］的研究表明，長期從事體育運動的優(yōu)秀運動員，其運動后IL－6的變化程度要低于普通成年人，說明規(guī)律性的鍛煉可降低運動產(chǎn)生的炎性反應(yīng)。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)運動強度過大時，運動會導(dǎo)致血漿IL－6水平的降低，表明該運動已經(jīng)損壞了運動員的有氧運動能力［7］。目前已經(jīng)可以肯定的是，一般運動強度的運動會導(dǎo)致血漿IL－6水平的增高，而過大強度的運動則會導(dǎo)致血漿IL－6水平的降低，而在運動中IL－6與max之間存在負(fù)相關(guān)，表明運動能力的下降與促炎性反應(yīng)之間存在相關(guān)性［18］。此外，當(dāng)心衰患者進行運動時，會伴隨著BNP和IL－6的同時升高，即只有BNP和IL－6水平同時發(fā)生顯著性的變化，才會被認(rèn)為具有心功能受損的臨床意義［13］。結(jié)合本文的實驗結(jié)果，由于IL－6水平并沒有發(fā)生升高，筆者認(rèn)為，本實驗的運動強度仍在正常水平范圍以內(nèi)，未對有氧運動能力造成損失，也并未產(chǎn)生運動性炎性反應(yīng)，沒有對心功能造成傷害。

4.3 大強度耐力運動對Hb和血清鐵的影響

體內(nèi)的鐵元素可分為必須與非必須兩部分，必須部分存在于Hb、肌紅蛋白、血紅素酶類、其他輔助因子和運輸鐵中；非必須鐵為體內(nèi)儲存鐵，主要以鐵蛋白和含鐵血黃素的形式存在于肝、脾和骨髓中。鐵離子能促進低密度脂蛋白形成氧化低密度脂蛋白，造成內(nèi)皮細(xì)胞損傷，形成泡沫細(xì)胞，加速動脈粥樣硬化斑塊灶的形成。有研究表明，血清鐵蛋白≥200μg／L時，心肌梗死發(fā)病率比正常人高2.2倍，即血清鐵蛋白每升高l%，心肌梗死的危險性就增高2.4%［19］。這都說明，血清鐵含量過高與冠心病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。相關(guān)研究表明，運動中由于人體對紅細(xì)胞、Hb的需求增加，血清鐵濃度及鐵蛋白含量會發(fā)生下降，而當(dāng)運動強度過大，造成Hb及鐵蛋白破裂后，會造成血清鐵濃度升高［1］。最新的研究發(fā)現(xiàn)，大強度運動雖然可能造成血清鐵的下降，但這時可能伴隨著紅細(xì)胞鐵更新率和利用率上升，不能簡單地將血清鐵的變化作為運動是否過量的標(biāo)準(zhǔn)［11］。本實驗中，耐力運動后即刻，Hb含量增加，血清鐵濃度降低，說明運動中對氧的需求增加，使機體產(chǎn)生更多的Hb，導(dǎo)致血清鐵濃度降低。表明該運動并未過量，沒有對機體造成損傷。

5 結(jié)論

1.大強度耐力運動后NT－proBNP的升高并不能表明心肌細(xì)胞的壞死和心功能的病變。

2.大強度耐力運動后血漿IL－6濃度沒有發(fā)生顯著性上升，并不能表明發(fā)生運動性炎性反應(yīng)，并未對心功能造成傷害。

3.大強度耐力運動后Hb含量增加，血清鐵濃度降低，表明該運動并未過量，沒有對機體造成損傷。

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