李豐祥
有規(guī)律的適量運(yùn)動(dòng)有利于心臟的健康已經(jīng)成為人們的共識(shí),但越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)證明,在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)的項(xiàng)目中(如馬拉松、鐵人三項(xiàng)、超長(zhǎng)馬拉松等)[9,15]運(yùn)動(dòng)員血清心肌肌鈣蛋白會(huì)顯著升高。血清心肌肌鈣蛋白為臨床上評(píng)價(jià)心肌損傷(急性心肌梗塞)的血清學(xué)“金標(biāo)準(zhǔn)”[2],一般情況下以目前的檢測(cè)手段,即使是最為敏感的第三代檢驗(yàn)cTnT技術(shù)也難以在正常人群的血清中檢測(cè)到。因此,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)引起血清心肌肌鈣蛋白升高對(duì)心臟是否造成損傷,引起了研究者極大的關(guān)注。有人認(rèn)為,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)引起血清心肌肌鈣蛋白升高是一種生理性變化,因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn),在運(yùn)動(dòng)后24h,血清心肌肌鈣蛋白恢復(fù)到心肌損傷界值以下的水平[20]。但與之相反,有研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后會(huì)導(dǎo)致心臟功能異常、心臟的氧化損傷甚至心肌壞死等[2,8]。因此,在使用血清心肌肌鈣蛋白監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練和普通人健身時(shí)應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎。運(yùn)動(dòng)引起血清心肌肌鈣蛋白升高的原因眾多,有人認(rèn)為,與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度有關(guān);有人認(rèn)為,與運(yùn)動(dòng)時(shí)間有關(guān);有人還認(rèn)為,是兩者共同作用的結(jié)果,其結(jié)果存在眾多矛盾之處。而且以上結(jié)果多數(shù)在成人中展開(kāi)的,也有少數(shù)是在青少年中展開(kāi),但即使在青少年中,也以青少年運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,只涉及21km和10km跑,并未涉及全程馬拉松跑,也未涉及未有規(guī)律訓(xùn)練青少年運(yùn)動(dòng)后及恢復(fù)期血清心肌肌鈣蛋白的變化[9,11,4]。在青少年中是否與成人具有相同的變化規(guī)律以及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)青少年血清心肌肌鈣蛋白影響如何,長(zhǎng)距離跑對(duì)非運(yùn)動(dòng)員青少年血清心肌肌鈣蛋白的影響如何,目前尚缺少這方面的系統(tǒng)研究。本研究擬以經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的中長(zhǎng)跑青少年運(yùn)動(dòng)員及未經(jīng)訓(xùn)練的青少年為研究對(duì)象,探討5、10、21及42km跑對(duì)血清心肌肌鈣蛋白變化的影響以及兩者的變化區(qū)別,為青少年運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控及健身提供有利的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
10名青少年中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員,全部為男性,其中一級(jí)運(yùn)動(dòng)員3人,二級(jí)運(yùn)動(dòng)員7人,平均年齡為15.9±1.9歲,身高為1.69±0.70m,體重56.9±4.4kg,平均訓(xùn)練時(shí)間2.7±0.9年;未訓(xùn)練青少年選擇年齡、身高及體重與運(yùn)動(dòng)員相似的20名男性受試者,以防在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中完不成任務(wù)或中間退出導(dǎo)致本實(shí)驗(yàn)不能有效完成,非運(yùn)動(dòng)員無(wú)家族性心臟病及猝死史,檢查身體,排除有運(yùn)動(dòng)障礙的受試者;非運(yùn)動(dòng)員為無(wú)專門(mén)性和規(guī)律性運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,但平時(shí)較喜歡運(yùn)動(dòng),以盡可能保證完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
所有運(yùn)動(dòng)員及非運(yùn)動(dòng)員均參與5km、10km、21km和42km跑,每一個(gè)距離跑中間相隔1周,在此期間運(yùn)動(dòng)員正常訓(xùn)練,非運(yùn)動(dòng)員按照以往習(xí)慣生活和運(yùn)動(dòng),在每一距離跑前24h運(yùn)動(dòng)員不進(jìn)行訓(xùn)練,非運(yùn)動(dòng)員不進(jìn)行較大的體育活動(dòng)。在跑的過(guò)程中要求運(yùn)動(dòng)員和非運(yùn)動(dòng)員盡力跑,記錄所跑時(shí)間。在每一距離跑前、跑后4h及24h分別抽取靜脈血5ml,低溫離心機(jī)分離血清,然后放入-70℃冰箱以用于測(cè)定血清心肌肌鈣蛋白cTnT,在每一個(gè)距離跑的當(dāng)天及第2天測(cè)定運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員的晨脈。
1.3.1 血清cTnT 的測(cè)定
cTnT采用目前最為精確的第3代檢測(cè)技術(shù)[21],該測(cè)定方法的測(cè)定極限值為0.01ng/ml。依據(jù)美國(guó)心臟病學(xué)學(xué)會(huì)及歐洲心臟病學(xué)學(xué)會(huì)血清的心肌標(biāo)志物指南[1,5],心肌損傷與急性心肌梗塞的cTnT 界值分別為0.03ng/ml和0.05 ng/ml,測(cè)定時(shí)低于0.01ng/ml記為0.005ng/ml。
1.3.2 晨脈的測(cè)定
在運(yùn)動(dòng)員及非運(yùn)動(dòng)員每一個(gè)距離跑的當(dāng)天及第2天早晨,受試者在醒來(lái)起床前自測(cè)心率,作為每一個(gè)人的晨脈,在測(cè)定時(shí)要求醒來(lái)時(shí)馬上測(cè)定,并且為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,要求每一個(gè)人連續(xù)自測(cè)3次,取平均值作為晨脈值。
利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件(SPSS 11.5for Windows)處理,計(jì)算均值和標(biāo)準(zhǔn)差()。如果數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布,則組內(nèi)比較采用單因素方差分析,不同跑距間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);如果不符合正態(tài)分布,則采用非參數(shù)檢驗(yàn)。顯著性定為P<0.05。
無(wú)論是運(yùn)動(dòng)員還是非運(yùn)動(dòng)員,在跑5km及10km前后晨脈未見(jiàn)顯著性變化;21km跑也未見(jiàn)顯著性變化,但非運(yùn)動(dòng)員組有3名受試者晨脈值運(yùn)動(dòng)后比運(yùn)動(dòng)前高5次以上,說(shuō)明心臟疲勞未完全恢復(fù);42km跑后,運(yùn)動(dòng)員組晨脈也未見(jiàn)顯著性改變,但有3名運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后晨脈高于5次,非運(yùn)動(dòng)員組運(yùn)動(dòng)后晨脈顯著高于運(yùn)動(dòng)前,并且有7名受試者晨脈比運(yùn)動(dòng)前高5次以上。
表1 運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員不同距離跑所用時(shí)間一覽表Table 1 The Time of Running in Athletes and Non-athletes (單位:min)
表2 不同距離跑運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員晨脈變化一覽表Table 2 The Variation of Morning Pulse after Different Distance Run in Athletes and Non-athletes (次/min)
血清變化:非運(yùn)動(dòng)員與運(yùn)動(dòng)員比較,5km、10km、21 km和42km跑后4h,非運(yùn)動(dòng)員血清cTnT均顯著高于運(yùn)動(dòng)員,而運(yùn)動(dòng)后24h僅有42km跑后,非運(yùn)動(dòng)員顯著高于運(yùn)動(dòng)員;與運(yùn)動(dòng)前比較,10km、21km和42km跑后4h,血清cTnT均顯著高于運(yùn)動(dòng)前,而5km跑后,只有非運(yùn)動(dòng)員顯著高于運(yùn)動(dòng)前,5km、10km和21km跑后24h,cTnT平均值恢復(fù)到心肌損傷界值以下水平,42km跑后運(yùn)動(dòng)員組與非運(yùn)動(dòng)員組平均值均未恢復(fù)到心肌損傷臨界值以下水平;與運(yùn)動(dòng)后4h比較,10km、21km和42km跑后24 h,cTnT水平均顯著降低,5km跑后24h,運(yùn)動(dòng)員組無(wú)顯著性降低,而非運(yùn)動(dòng)員組顯著降低;與5km跑后比較,21和42km跑后4h,運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員cTnT水平均顯著升高,42km跑后24h顯著升高,21km跑后未見(jiàn)顯著性改變;與10km跑比較,21km和42km跑后4h,運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員cTnT水平均顯著升高,42km跑后24h顯著升高,21km跑后未見(jiàn)顯著性改變;與21km跑后比較,無(wú)論是運(yùn)動(dòng)后4h還是24h,42km跑后運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員組cTnT均顯著升高(表3)。
由于不能堅(jiān)持跑等原因,非運(yùn)動(dòng)員在實(shí)驗(yàn)中有7人退出,最后只有13人完成了所有實(shí)驗(yàn),運(yùn)動(dòng)員全部完成實(shí)驗(yàn)。5km跑后4h,非運(yùn)動(dòng)員組血清cTnT有2人(15.4%)超過(guò)心肌損傷界值。10km跑后4h,運(yùn)動(dòng)員3人(27.3%),非運(yùn)動(dòng)員6人(46.2%)血清cTnT超過(guò)心肌損傷界值。21km跑后4h,運(yùn)動(dòng)員7人(63.6%),非運(yùn)動(dòng)員13人(100%),血清cTnT超過(guò)心肌損傷臨界值;運(yùn)動(dòng)員5人(45.5%),非運(yùn)動(dòng)員11人(84.6%)血清cTnT 超過(guò) 急性心肌梗塞臨界值;21km 跑后24h,運(yùn)動(dòng)員1人(9.1%),非運(yùn)動(dòng)員3人(23.1%)血清cTnT依然高于心肌損傷臨界值。42km跑后4h,所有運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員cTnT均超過(guò)心肌損傷臨界值;運(yùn)動(dòng)員8人(72.7%),非運(yùn)動(dòng)員13人(100%),血清cTnT超過(guò)急性心肌梗塞臨界值;42km跑后24h,運(yùn)動(dòng)員5人(45.5%),非運(yùn)動(dòng)員7人(53.8%),血清cTnT超過(guò)心肌損傷臨界值,運(yùn)動(dòng)員1人(9.1%),非運(yùn)動(dòng)員3人(23.1%),血清cTnT依然超過(guò)急性心肌梗塞臨界值(表4)。
表3 不同距離跑后運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員血清cTnT的變化一覽表Table 3 The Change of Serum cTnT after Different Distance Run in Athletes and Non-athletes.(ng·ml-1)
表4 不同距離跑后超過(guò)心肌損傷及急性心肌梗塞界值人數(shù)及百分比一覽表Table 4 The Number and Percent of Over Cutoffs of Cardiac Injury and Acute Cardiac Infarction after Different Distance Run
臨床上用于判定心臟損傷的手段多樣,如心電圖、超聲心動(dòng)、血清生物標(biāo)志物等,其中在血清生物標(biāo)志物中,心肌肌鈣蛋白因其具有的敏感性、特異性等特點(diǎn)被認(rèn)為是判定心肌損傷(急性心肌梗塞)的血清學(xué)“金標(biāo)準(zhǔn)”[2]。心肌肌鈣蛋白分為心肌肌鈣蛋白T(cTnT)、心肌肌鈣蛋白I(cTnI)和心肌肌鈣蛋白C(cTnC)。臨床上,cTnT 和cTnI兩種常用于判定心肌損傷(急性心肌梗塞)血清學(xué)標(biāo)志物。在正常健康人的血液中幾乎檢測(cè)不到心肌肌鈣蛋白的存在,因此,血液中一旦出現(xiàn)心肌肌鈣蛋白或超過(guò)某一臨界值,則預(yù)示著心肌出現(xiàn)了損傷,而且當(dāng)水平更高時(shí),則判定為急性心肌梗塞。眾多的研究發(fā)現(xiàn),在運(yùn)動(dòng)員中經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)會(huì)顯著升高血清心肌肌鈣蛋白的水平。Koller A等[7]研究發(fā)現(xiàn),在下山馬拉松跑(離心收縮)后,受試者cT-nI超過(guò)0.04μg/L 為69%,cTnT 超 過(guò)0.01μg/L 的 為46%,這一比例與平地運(yùn)動(dòng)無(wú)顯著性差異。另外,在馬拉松、鐵人3項(xiàng)、自行車和/或長(zhǎng)時(shí)間走等項(xiàng)目中均發(fā)現(xiàn)血清心肌肌鈣蛋白升高的現(xiàn)象[3,16]。有趣的是,運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)血清心肌肌鈣蛋白升高,而不表現(xiàn)出心肌梗塞的癥狀。因此,長(zhǎng)距離運(yùn)動(dòng)引起血清心肌肌鈣蛋白升高是否是心臟損傷的病理表現(xiàn),目前存在較大的爭(zhēng)議[9]。一些研究表明,運(yùn)動(dòng)后血清心肌肌鈣蛋白幾天內(nèi)會(huì)恢復(fù)到心肌損傷界值以下[9],Traiperm,N等[20]也證實(shí)了這一點(diǎn),40名健康馬拉松運(yùn)動(dòng)員,馬拉松跑后即刻,有30人血清cTnT和/或cTnI超過(guò)心肌損傷界值的上限,其中3人則超過(guò)了急性心肌梗塞的界值,而24h后,所有運(yùn)動(dòng)員血清心肌蛋白恢復(fù)到心肌損傷界值以下,這表明運(yùn)動(dòng)引起的血清心肌肌鈣蛋白水平升高是一種正常的生理性反應(yīng)[13]。然而另有研究發(fā)現(xiàn),在馬拉松17和鐵人3項(xiàng)[8,10]運(yùn)動(dòng)中,血液心肌標(biāo)志物升高與心臟功能降低有關(guān),還有研究表明,超長(zhǎng)時(shí)間的耐力訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致左右心室的功能異常[8]。
以上研究主要集中在成年耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員,較少涉及青少年,盡管 Nie等[9,11,12]、Tian 等[9,17-19]和 Fu 等[9,4]研 究發(fā)現(xiàn),在青少年耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員中,經(jīng)過(guò)半程馬拉松或10 km跑后血清cTnT和cTnI水平升高,但以上研究均未涉及全程馬拉松跑對(duì)青少年血清心肌肌鈣蛋白的研究,尤其是在非運(yùn)動(dòng)員中更無(wú)涉及。本研究發(fā)現(xiàn),非運(yùn)動(dòng)員與運(yùn)動(dòng)員比較,無(wú)論是5km、10km、21km還是42km跑,運(yùn)動(dòng)后4h,非運(yùn)動(dòng)員血清cTnT水平均顯著高于運(yùn)動(dòng)員,而42 km跑后24h,非運(yùn)動(dòng)員血清依然顯著高于運(yùn)動(dòng)員,這說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,心臟對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練已經(jīng)產(chǎn)生了一定的適應(yīng),而非運(yùn)動(dòng)員由于較少受到此種強(qiáng)度和時(shí)間的刺激,心臟受到相對(duì)較強(qiáng)負(fù)荷的影響,使心臟受到更為明顯的損傷,從而釋放更多的cTnT進(jìn)入血液。本研究中經(jīng)過(guò)5km、10km、21km和42km跑后4h,血清cTnT超過(guò)心肌損傷和急性心肌梗塞界值的人數(shù)以及所占百分率,非運(yùn)動(dòng)員均高于運(yùn)動(dòng)員,具體運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員血清cT-nT 超過(guò)心肌損傷的人數(shù)及比例為為:0(0)vs2(15.4%),3(30%)vs 6(46.2%),7(70%)vs 13(100%)和 10(100%)vs 13(100%);超過(guò)急性心肌梗塞界值的數(shù)量及比例 為:0(0)vs 0(0),0(0)vs 0(0),5(50%)vs 11(84.6%),8(80%)vs 13(100%),這些結(jié)果也進(jìn)一步說(shuō)明了非運(yùn)動(dòng)員的心臟更易受損傷的特點(diǎn)。Neilan等[10]研究發(fā)現(xiàn),訓(xùn)練水平較低的運(yùn)動(dòng)員在馬拉松跑后cTnT水平升高更為明顯,這也支持了筆者的觀點(diǎn)。然而,有一些報(bào)道認(rèn)為,運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間與cTnT或cTnI升高無(wú)相關(guān)關(guān)系[14]。這可能與受試者、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度及cTnT測(cè)試方法等不同所致,其真正原因還需進(jìn)一步研究。在恢復(fù)期,本研究與許多以成年運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象的結(jié)果不盡相同,許多研究表明在運(yùn)動(dòng)后24h后,血清心肌肌鈣蛋白水平恢復(fù)到心肌肌鈣蛋白心肌損傷界值以下[9],而本研究中,42km跑后24h,近一半的運(yùn)動(dòng)員與非運(yùn)動(dòng)員血清cTnT水平依然顯著高于心肌損傷的臨界值,其中運(yùn)動(dòng)員5人(50%)、非運(yùn)動(dòng)員7人(53.8%),仍然有運(yùn)動(dòng)員1人(10%)、非運(yùn)動(dòng)員3人(23.1%),血清cTnT水平超過(guò)急性心肌梗塞臨界值,這些結(jié)果充分說(shuō)明青少年長(zhǎng)距離運(yùn)動(dòng)后,無(wú)論是運(yùn)動(dòng)員還是非運(yùn)動(dòng)員心肌損傷比成年運(yùn)動(dòng)員更為嚴(yán)重,尤其是未經(jīng)規(guī)律訓(xùn)練的青少年非運(yùn)動(dòng)員,這也提示我們青少年在從事長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)更應(yīng)謹(jǐn)慎。心肌cTnT的釋放除與是否運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練有關(guān)外,還與運(yùn)動(dòng)距離有關(guān)。本研究結(jié)果顯示,隨著運(yùn)動(dòng)距離的延長(zhǎng),無(wú)論是青少年運(yùn)動(dòng)員,還是非運(yùn)動(dòng)員血清cT-nT的水平及超過(guò)心肌損傷和急性心肌梗塞臨界值的比例顯著升高,說(shuō)明引起血清cTnT水平升高與運(yùn)動(dòng)距離有關(guān),這與Fu等的研究結(jié)果相一致[4]。Jassal等[6]在成年人中的研究結(jié)果也佐證了我們的觀點(diǎn),他們以非優(yōu)秀馬拉松運(yùn)動(dòng)員為受試對(duì)象,選取半程馬拉松和全程馬拉松,結(jié)果發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后1h,血清cTnT在半程馬拉松跑中有45.9%的運(yùn)動(dòng)員顯著升高,而全程馬拉松跑中有52.8%的運(yùn)動(dòng)員顯著升高。
依據(jù)本研究結(jié)果,運(yùn)動(dòng)引起心肌釋放cTnT似乎是一種必然結(jié)果,只要給予足夠的時(shí)間和強(qiáng)度的刺激,所有人最終心肌釋放cTnT均會(huì)超過(guò)心肌損傷的界值甚至超過(guò)急性心肌損傷的界值。本研究發(fā)現(xiàn),非運(yùn)動(dòng)員從21km開(kāi)始,而運(yùn)動(dòng)員從42km開(kāi)始,跑后4h所有人的血清心肌肌鈣蛋白均超過(guò)了臨床上心肌損傷的界值,甚至非運(yùn)動(dòng)員在42km跑后4h,所有人血清cTnT均超過(guò)了急性心肌梗塞的界值。這一方面說(shuō)明,運(yùn)動(dòng)引起心肌釋放cTnT是普遍現(xiàn)象(或者似乎可以說(shuō)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)引起心肌損傷具有普遍性),也從另一個(gè)角度說(shuō)明,運(yùn)動(dòng)對(duì)健康的“雙刃劍”作用。因此,無(wú)論是在健身過(guò)程中,還是在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中,尤其是青少年的健身與訓(xùn)練更應(yīng)該注意運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)量的監(jiān)控。
晨脈是常用來(lái)判定心臟疲勞簡(jiǎn)單而又實(shí)用的指標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn),無(wú)論是運(yùn)動(dòng)員,還是非運(yùn)動(dòng)員在跑5km及10 km前后晨脈未見(jiàn)顯著性變化;21km跑也未見(jiàn)顯著性變化,但非運(yùn)動(dòng)員組有3名受試者晨脈值運(yùn)動(dòng)后比運(yùn)動(dòng)前高5次以上,說(shuō)明心臟疲勞未完全恢復(fù);42km跑,運(yùn)動(dòng)員組晨脈也未見(jiàn)顯著性改變,但有3名運(yùn)動(dòng)員跑后晨脈高于跑前晨脈5次,非運(yùn)動(dòng)員組跑后晨脈顯著高于跑前,并且有7名受試者晨脈比跑前高5次以上。晨脈的變化與血清cT-nT的變化表現(xiàn)出非常相似的一致性,即運(yùn)動(dòng)后24h血清cTnT依然高于心肌損傷臨界值的受試者,其晨脈也基本表現(xiàn)出高于正常值5次及以上的水平,提示運(yùn)動(dòng)后晨脈的變化可能間接反應(yīng)血清心肌肌鈣蛋白的變化,其具體的相關(guān)關(guān)系尚需進(jìn)一步加大樣本量,尋求建立相關(guān)的回歸方程,以用于間接檢驗(yàn)血清cTnT的水平。
青少年心肌肌鈣蛋白的釋放與運(yùn)動(dòng)距離有關(guān),而且運(yùn)動(dòng)會(huì)引起非運(yùn)動(dòng)員青少年心肌釋放更多的cTnT,提示長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年非運(yùn)動(dòng)員可能會(huì)造成更為嚴(yán)重的心肌損傷。
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