中國夏季奧運會項目優(yōu)秀運動員運動誘發(fā)性支氣管痙攣的流行病學調(diào)查

劉 猛，曹 志，莫仕圍，呂冰強，尋紅星，黃 森，王 丹，高炳宏*

（1.上海體育學院 競技運動學院，上海 200438；2.重慶市體育科學研究所，重慶 400016；3.深圳大學體育學院，廣東 深圳 518060；4.湖南省體育科學研究所，湖南 長沙 410005）

運動誘發(fā)性支氣管痙攣（exercise-induced bronchoconstriction，EIB）是指高強度運動中或運動后出現(xiàn)的暫時性氣道狹窄，可單獨發(fā)生，也可能伴有胸悶、咳嗽、呼吸困難等癥狀（曹志 等，2021；劉猛等，2021）。EIB不僅會誘發(fā)呼吸不適等癥狀，還會直接導致最大攝氧量下降、呼吸肌耗氧量增加、通氣/血流比值異常等，進而嚴重影響機體運動能力（Price et al.，2014）。另外，EIB還是非心源性運動猝死的主要誘因之一。例如，美國1982—2018年共有37名職業(yè)運動員死于EIB誘發(fā)的運動性猝死，其中，74.1%發(fā)生于訓練或比賽中（Price et al.，2014）；意大利2003年23.1%的非創(chuàng)傷性運動猝死事件（61例，含職業(yè)運動員、普通人群等）與EIB直接或間接相關(guān)（Becker et al.，2004）。新英格蘭雜志曾報道，運動員群體的EIB發(fā)病率為11%～50%，遠高于普通人群的4%～7%（Boulet et al.，2015）。EIB及其相關(guān)疾病已成為影響運動員健康的第一大慢性疾病（Couto et al.，2018），嚴重威脅運動員的生命健康，必須高度重視。

夏季奧林匹克（以下簡稱“夏奧”）運動會項目運動員一直是EIB高發(fā)人群。例如，1996年亞特蘭大奧運會，美國代表團中游泳、賽艇及田徑項目運動員被確診患有EIB的比例分別為30.6%、25.4%和18.6%（Weiler et al.，1998）；2004年雅典奧運會，英國和澳大利亞兩國代表團的EIB治療用藥豁免（EIB-therapeutic use exemption，EIB-TUE）申請率分別高達20.7%和21.9%（Anderson et al.，2006）；2004—2012年連續(xù)3屆夏奧會中，德國和西班牙兩國代表團的EIB發(fā)病率均超過15%（Burns et al.，2015）。另外，近年來受職業(yè)體育發(fā)展和環(huán)境污染等內(nèi)外因素影響，優(yōu)秀運動員的EIB發(fā)病率正在迅速增加。例如，2012年，意大利和芬蘭奧運選手的EIB發(fā)病率分別從2004年的11.3%和9.4%增加到17.2%和12.6%（Bonini et al.，2015a；WADA，2012）；相比2008年，世界反興奮劑機構(gòu)（World Anti-Doping Agency，WADA）在2016年受理的EIB-TUE申請增加了83.4%。與此同時，受EIB高發(fā)因素影響，近年來EIB藥物濫用、過度治療等興奮劑違規(guī)問題頻發(fā)（Allen et al.，2019）。例如，2018年平昌冬奧會，僅挪威代表團（109人）就使用了6 000多份EIB藥物，引發(fā)國際輿論的高度關(guān)注和巨大爭議（中國反興奮劑中心，2019）。由此看來，EIB已儼然成為阻礙奧林匹克運動健康發(fā)展的重大問題，應(yīng)給予高度關(guān)注。

中國既是體育人口大國，也是奧運獎牌強國，我國優(yōu)秀運動員可能面臨同樣嚴重的EIB問題。但是，相比西方國家，我國甚少關(guān)注運動員的EIB問題，鮮見相關(guān)研究報道。通過前期文獻檢索與梳理，僅查閱到2份相關(guān)公開資料：Kenneth等（2008）指出，1996—2004年，共有1 532名奧運參賽運動員申請EIB-TUE，但無中國運動員；中國反興奮劑中心（2019）指出，2010—2018年，我國運動員的EIB-TUE申請率始終小于1.0%，遠低于國際平均水平（5.8%～7.7%）。但是，同期我國成人哮喘患者總量已達4 570萬，位居世界第一（Huang et al.，2019）。由此，本研究認為，我國運動員的EIB問題可能被嚴重低估，而這會對我國運動員的身心健康、參賽備戰(zhàn)及體育事業(yè)的長期健康發(fā)展產(chǎn)生不利影響。基于此，本研究以我國夏奧項目優(yōu)秀運動員為研究對象，對我國運動員的EIB問題進行流行病學調(diào)查，旨在初步掌握我國夏奧項目優(yōu)秀運動員的EIB發(fā)病情況，比較不同運動項目、類型、性別、競技水平之間EIB發(fā)病的差異；同時，對比健康運動員，分析EIB運動員的肺通氣功能、呼吸道炎癥等關(guān)鍵指標的特點，以期為積極開展我國運動員EIB的預(yù)防、診斷和治療，以及制定相應(yīng)政策和開展相關(guān)科學研究提供實證依據(jù)與理論支撐。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究從國家隊（田徑、曲棍球、籃球、橄欖球等）和省市專業(yè)隊（上海市、重慶市、天津市、湖南省、四川省等）招募被試。被試的運動等級須不低于國家一級，每周訓練時間不少于15 h，且競技水平滿足下述條件之一：1）曾入選或為現(xiàn)役國家隊運動員；2）全國綜合性運動會比賽前24名；3）全國錦標（冠軍）賽前16名；4）在其他同等或更高級別競技水平賽事取得相應(yīng)名次者。同時，參考相關(guān)研究（Reis et al.，2012），并為確保被試的安全，排除標準為：1）患有慢性阻塞性肺疾病、肺心病、抑郁癥或其他重大疾病；2）曾接受過胸外科手術(shù)；3）實驗前3周內(nèi)曾發(fā)生肺部感染；4）實驗前已停訓2周及以上；5）實驗前1周內(nèi)曾出現(xiàn)中度或重度的感冒、呼吸道感染等癥狀。

經(jīng)過嚴格篩選，來自15個夏奧項目的413名優(yōu)秀運動員（女235人，男178人）納入樣本并參加了支氣管運動激發(fā)實驗，其中2人未能完成測試（舉重1人，摔跤1人），剩余411名運動員中含國際級運動健將19人，運動健將148人，國家一級運動員244人（表1）。參考Alaranta等（2004）的研究，上述413名運動員根據(jù)運動環(huán)境特點可分為室內(nèi)項目（泳池項目53人，陸上項目201人）和室外項目（公路項目50人，場地項目109人），根據(jù)運動專項特征又可分為耐力項目（83人）、技巧項目（92人）、速度力量項目（152人）和團體項目（86人）。另外，參考Rundell等（2013）的研究，收集了全部413名運動員的常駐訓練基地資料（圖1），被試長期駐訓于10個不同的訓練基地（鬧市區(qū)8個，郊區(qū)2個），全部訓練基地均毗鄰交通主干道，距離交通主干道的平均直線距離為（35.3±32.4）m。實驗開始前，所有運動員都知悉本研究的目的、內(nèi)容、實驗流程及潛在風險等，并簽署知情同意書。本研究嚴格遵守《赫爾辛基宣言》，并經(jīng)上海體育學院學術(shù)與倫理委員會審核批準（文件編號：102772020RT082）。

圖1 運動員常駐訓練場館距離交通主干道的距離情況Figure 1.Distance between the Athletes’Training Hall and the Arterial Road

表1 納入的運動項目及對應(yīng)人數(shù)Table 1 The Included Sports and Number of Athletes

1.2 測試流程

實驗包含3個部分：血液樣本采集、問卷調(diào)查及支氣管運動激發(fā)實驗。每位運動員均在1天之內(nèi)完成所有數(shù)據(jù)采集：清晨，空腹狀態(tài)下進行血液樣本采集；下午，在研究人員輔助下，先完成調(diào)查問卷，再進行支氣管運動激發(fā)實驗（圖2A）。

1.2.1 血液樣本采集

測試日清晨（7：30—8：30），研究人員采集運動員空腹（禁食≥8 h）肱靜脈血4 mL，并分裝于A采血管（1 mL）和B采血管（3 mL）。A管樣本于采樣結(jié)束后的10 min內(nèi)，用血液細胞分析儀（BC-5150，邁瑞，中國）測試白細胞、嗜堿性粒細胞、嗜酸性粒細胞及中性粒細胞計數(shù)等指標；B管樣本于采樣結(jié)束后30 min內(nèi)，用高速離心機（TG16，蜀科，中國）分離出血清樣本（3 000 R/min，15 min），并低溫（-80℃）保存于醫(yī)用冰箱（BDF-86V158，海爾，中國）。全部實驗結(jié)束后，指定1名研究人員對所有運動員的血清樣本進行分析（SAL-6000，邁瑞，中國；Spectra-Max iD5，美谷，美國），獲取白介素-6（IL-6）、白介素-8（IL-8）及克拉式細胞蛋白16（Clara Cell Protein 16，CC16）等生化指標。

1.2.2 問卷調(diào)查

問卷調(diào)查于支氣管運動激發(fā)實驗前進行。采用美國奧委會醫(yī)學委員會制定的EIB基本信息調(diào)查問卷（Weiler et al.，1998），其主要包括以下8方面內(nèi)容：形態(tài)學參數(shù)（身高、體質(zhì)量等）、運動經(jīng)歷（訓練時間、年限等）、呼吸系統(tǒng)疾病史（哮喘病、慢性阻塞性肺疾病等）、運動呼吸不適癥狀（喘息、胸悶、呼吸困難等）、家族哮喘史（限直系親屬）、吸煙史、過敏史（食物、藥物等）和EIB診治信息（臨床診斷、用藥及EIB-TUE等）。

1.2.3 支氣管運動激發(fā)實驗

采用實驗室運動測試法進行支氣管運動激發(fā)實驗，此方法已被國際奧委會醫(yī)學委員會（International Olympic Committee Medical Commission，IOC-MC）和 WADA 共同推薦用于EIB診斷，且已被大量用于相關(guān)研究（Levai et al.，2016；Simon et al.，2014）。具體操作如下：運動員佩戴好鼻夾和心率帶（M430，Polar，芬蘭）后，自行選擇合適的初始跑速，先在跑步機（T150，Cosmed，意大利）上預(yù)跑2～3 min，隨后每20 s跑速增加2 km/h，坡度增加0.5°，以逐步達到其極量強度（90%最大心率），最后，保持此極量強度繼續(xù)跑6 min（圖2B）。測試前30 h內(nèi)，所有運動員均禁止劇烈運動、飲酒、吸煙，并避免食用具有EIB緩解作用的食物或補劑，如魚油、維C等（Oliver et al.，2015）；試驗前2 h，將實驗室的溫度、濕度調(diào)控并維持在標準狀態(tài)（18℃～25 ℃，30%～60% 相對濕度；Tikkakoski et al.，2019）；試驗前1 h，運動員進入實驗室以適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境。實驗安排在下午進行（14：00—18：00），實驗日上午運動員均為休息狀態(tài)。

圖2 測試流程Figure 2.Testing Protocol

根據(jù)美國胸科協(xié)會推薦的EIB診斷方法（Parsons et al.，2013），在支氣管運動激發(fā)實驗前即刻及結(jié)束后第 1、3、5、7、10、15 min時，使用肺功能儀（Chest HI-101，捷斯特，日本）對運動員進行肺功能測試，并分別記錄第1 s用力呼氣容積（forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV）、最大通氣量（maximal voluntary ventilation，MVV）、用力肺活量（forced vital capacity，F(xiàn)VC）及呼氣峰值流速（peak expiratory flow，PEF）等通氣指標，并計算FEV下降率，即，F(xiàn)EV下降率=實驗前 FEV/實驗后 FEV×100%。當FEV下降率≥10%時，診斷為EIB陽性（Bonini et al.，2015a）。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

研究結(jié)果錄入Excel 2019進行編碼和整理，并導入SPSS 25.0進行統(tǒng)計分析，結(jié)果用平均值±標準差表示。采用卡方檢驗，比較EIB與健康運動員在呼吸不適癥狀、呼吸系統(tǒng)病史等方面的差異，以及EIB發(fā)病率在性別、不同運動類型（室內(nèi)vs室外；耐力vs技巧vs速度力量vs團體）、不同競技水平運動員［（國際級）運動健將vs國家一級運動員］之間的差異。采用2（組別：EIB組、健康組）×7（實驗后7個時間點）重復測量方差分析比較EIB與健康運動員的肺通氣能力（FEV、FEV下降率、FVC、PEF以及MVV）差異。采用獨立樣本t檢驗，比較EIB與健康運動員的血液炎癥指標（全血，白細胞、中性粒細胞、嗜堿性粒細胞及嗜酸性粒細胞計數(shù)；血清，IL-6、IL-8、CC16）差異。事后檢驗均采用最小顯著性差異法（LSD），顯著性水平定為P＜0.05。

2 研究結(jié)果

2.1 支氣管運動激發(fā)實驗結(jié)果

參與支氣管運動激發(fā)實驗的411名被試中，109人（男38，女71）被確診為EIB陽性，EIB整體發(fā)病率為26.5%。比較不同運動項目運動員的EIB發(fā)病率（圖3A），排在前5位的運動項目依次為游泳（51.5%）、曲棍球（40.7%）、花樣游泳（40.0%）、橄欖球（38.5%）和田徑（33.3%），排在后5位的運動項目依次為柔道（11.1%）、藝術(shù)體操（10.5%）、羽毛球（9.5%）、舉重（9.5%）和摔跤（6.5%），首位與末位相差高達8倍；其他5個運動項目運動員的EIB發(fā)病率介于15.0%～25.0%之間，差異較小。另外，4個距離不等的徑賽項目中，400 m（欄）運動員的EIB發(fā)病率最高（11人，50.0%），之后依次為馬拉松（9人，33.3%）、100 m/200 m（5人，27.8%）和競走（5人，22.7%），但兩兩之間無顯著差異（圖3B）。

如圖3C所示，女性運動員EIB發(fā)病率（71人，30.2%）顯著高于男性運動員（38人，21.3%；P=0.049）；（國際級）運動健將（48人，28.7%）和國家一級運動員（61人，25.0%）的EIB發(fā)病率無顯著差異（P=0.45）。如圖3D所示，根據(jù)項目特點，耐力、團體、技巧和速度力量項目運動員被診斷為EIB陽性的比例分別為37.3%（31人）、33.7%（29人）、20.7%（19人）和20.0%（30人），其中，耐力項目的EIB發(fā)病率顯著高于力量速度項目（P=0.038），其他各類之間無顯著差異。

如圖3E所示，室外項目EIB發(fā)病率（58人，33.1%）顯著高于室內(nèi)項目（51人，21.6%；P=0.05）。在室外項目中，場地項目EIB發(fā)病率（44人，35.2%）與公路項目（14人，28.0%）無顯著差異；在室內(nèi)項目中，泳池項目（53人，47.2%）與陸上項目（183人，14.2%）EIB發(fā)病率差異顯著（P＜0.001）。另外，室外場地項目的EIB發(fā)病率顯著高于室內(nèi)陸上項目（P=0.01）。

圖3 不同運動項目（A）、不同距離徑賽項目（B）、不同性別與競技水平（C）及不同項目類型（D、E）運動員的EIB發(fā)病率比較Figure 3.Comparison of the EIB Incidence in Different Sports（A），Track Sports of Different Distance（B），Different Gender and Competitive Levels（C）and Different Sports Types（D，E）

另外，根據(jù)支氣管運動激發(fā)實驗結(jié)果，將被試分為EIB組（n=109）和健康組（n=302）。運動激發(fā)試驗后，EIB組運動員的FEV下降率均顯著高于健康組（P＜0.001；圖4A）。支氣管運動激發(fā)實驗前，EIB組與健康組運動員的FEV、FVC、MVV和PEF值均無顯著差異（圖4B～E）。激發(fā)實驗后，EIB組運動員的FEV值均顯著低于激發(fā)試驗前（P＜0.001），且同比顯著低于健康組（P＜0.05）；健康組激發(fā)實驗前后FEV無顯著變化（圖4B）。激發(fā)實驗后，EIB組和健康組運動員的FVC值均下降，但EIB組下降趨勢更明顯，顯著低于同期健康組（P＜0.05；圖4C）。EIB組與健康組的MVV值在激發(fā)實驗后先上升再下降，但波動幅度不大；EIB運動員的MVV值在激發(fā)實驗后的各時間點均顯著低于健康組（P≤0.05；圖4D）。EIB組的PEF值在激發(fā)實驗后顯著下降（第1 min，P＜0.001；第5 min，P=0.05；第7 min，P=0.03），并在第3 min顯著低于健康組（P=0.029）；健康組的PEF值在激發(fā)實驗后并無顯著變化（圖4E）。

圖4 EIB組與健康組在支氣管運動激發(fā)試驗前、后肺通氣指標的比較Figure 4.Comparison of Different Pulmonary Function Parameters between EIB and Healthy Groups at Pre-and Post-Exercise Provocation Test

2.2 調(diào)查問卷結(jié)果

EIB組與健康組運動員各項基本資料的比較結(jié)果如表2所示。兩組被試的身高、體質(zhì)量、年齡、周訓練時間與訓練年限、吸煙人數(shù)比例、申請EIB-TUE人數(shù)比例均無顯著差異。EIB組出現(xiàn)運動呼吸不適癥狀（P＜0.001）、有過敏史（P=0.003）、有家族哮喘史（P=0.019）、曾被確診患有哮喘（P＜0.001）、接受過抗哮喘藥物治療（P＜0.001）和曾被確診患有EIB（P=0.019）的運動員比例顯著高于健康組。

表2 健康組和EIB組運動員的問卷調(diào)查信息比較Table 2 The Questionnaire Results in EIB Group and Health Group

2.3 血液指標測試結(jié)果

EIB組與健康組運動員呼吸道炎癥指標的比較結(jié)果如表3、4所示。EIB組運動員的嗜酸性粒細胞計數(shù)（P=0.007）和中性粒細胞計數(shù)（P=0.022）均顯著高于健康組；兩組運動員的白細胞計數(shù)和嗜堿性粒細胞計數(shù)無顯著差異（表 3）。EIB 組運動員的 IL-6（P＜0.001）、IL-8（P＜0.001）及CC16（P=0.015）均顯著高于健康組（表4）。

表3 靜脈血血常規(guī)指標測試結(jié)果Table 3 Blood Cell Counts in EIB and Healthy Athletes

表4 血清指標測試結(jié)果Table 4 Serum Indicator Results in EIB and Healthy Athletes

3 討論

3.1 夏奧項目優(yōu)秀運動員的EIB發(fā)病情況

自1984年美國首次大規(guī)模對夏奧項目運動員進行EIB調(diào)查，英國、德國、意大利、澳大利亞等國也相繼對本國夏奧項目運動員開展EIB調(diào)查。EIB引發(fā)的運動猝死、藥物濫用及違規(guī)治療等，已使其成為危害運動員身心健康、破壞公平競賽的重要問題。2008年，IOC-MC與WADA在瑞士洛桑達成共識，建議各國關(guān)注運動員的EIB問題，及早開展EIB的診治預(yù)防工作（Kenneth et al.，2008）。自此，歐美等國家愈發(fā)重視運動員的EIB問題，并制定了多項“預(yù)防診治”措施，如無氯泳池、EIB補劑及防護面罩等（Oliver et al.，2015；Seifert et al.，2017）。本研究對來自15個不同夏奧項目的411名運動員進行EIB調(diào)查發(fā)現(xiàn)，被試EIB發(fā)病率為26.5%，部分項目（如游泳、花游、曲棍球）的EIB發(fā)病率超過40%，游泳項目更是高達51.5%。對標西方主要體育國家公布的EIB數(shù)據(jù)（圖5），我國夏奧項目運動員的EIB問題似乎更為嚴重，但國內(nèi)對運動員EIB問題的重視程度嚴重不足，此次被確診EIB陽性的109名運動員中，僅 3人已知患有 EIB，且只有 2人曾申請 EIB-TUE，剩余的106人（97.2%）均為首次確診。這可能與以下4方面因素有關(guān)：1）訓練量的巨大差異。在我國現(xiàn)有競技體育人才培養(yǎng)模式下，運動員的訓練時間（≥33 h/周）遠高于西方國家運動員（≥15 h/周；Dauty et al.，2015）。2）空氣環(huán)境質(zhì)量相對較差。受工業(yè)化發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)等因素影響，近20年來我國的平均空氣環(huán)境質(zhì)量低于歐美等國家（Yin et al.，2020），且我國絕大部分訓練場地處于鬧市區(qū)，毗鄰交通主干道。3）飲食結(jié)構(gòu)不同。對比西餐，中餐大多存在食鹽烹飪攝入量較高且維生素不足等問題，可能導致EIB風險的增加（Oliver et al.，2015）。因此，體育主管部門應(yīng)盡快將EIB問題的預(yù)防、診斷、治療工作納入奧運備戰(zhàn)保障體系。

圖5 主要體育國家EIB發(fā)病率Figure 5.The Incidence of EIB in Different Countries

EIB的產(chǎn)生是一個復雜的病理生理學過程，受激素分泌、專項特征、運動環(huán)境及競技水平等內(nèi)外因素影響，不同性別、運動項目、運動類型的運動員EIB發(fā)病率差異較大（5%～78%；Del et al.，2015）。相比男性，女運動員的EIB發(fā)病風險更高，例如，Simon等（2014）對130名同等競技水平的優(yōu)秀運動員（男65，女65）進行支氣管運動激發(fā)實驗發(fā)現(xiàn)，66.2%的女運動員被診斷為EIB陽性，顯著高于男性（35.4%）；Nystad等（2000）指出，來自7支美國國家隊的男、女運動員的EIB發(fā)病率分別為18.0%和26.0%，與本研究結(jié)果基本一致。雖然也有研究指出，男性業(yè)余鍛煉人群的EIB發(fā)病風險高于女性（Rodriguez et al.，2020），但其被試群體年齡跨度較大（19～73歲），且被試運動年限、項目、負荷強度及運動持續(xù)時間等差異較大，故研究結(jié)果難以推廣至優(yōu)秀運動員群體。

呼吸道的解剖結(jié)構(gòu)不同可能是導致不同性別運動員EIB發(fā)病率差異的原因之一。女性呼吸道的橫截面積約為男性的60%，在同等運動負荷條件下，女性更易出現(xiàn)呼吸道表層黏膜滲透壓失衡（Archiza et al.，2021）。此外，性激素分泌水平的不同可能是另一個重要誘因。Raquel等（2017）發(fā)現(xiàn)，女性在青春期與絕經(jīng)前哮喘發(fā)病率遠高于同齡男性，而在青春期前和絕經(jīng)后與同齡男性無明顯差異。這提示，女性性激素分泌水平與EIB之間可能存在關(guān)聯(lián)。Zhao等（2001）發(fā)現(xiàn)，呼吸道肥大細胞內(nèi)有黃體酮受體，表明性激素參與了呼吸道炎癥產(chǎn)生。Kristin等（2006）比較了女性EIB運動員在月經(jīng)周期的通氣功能變化，發(fā)現(xiàn)FEV下降率在黃體酮中期（黃體酮濃度最高）和卵泡中期（黃體酮濃度最低）分別為17.4%±2.3%和12.8%±3.4%，認為EIB發(fā)病風險與黃體酮的濃度呈正相關(guān)，女運動員在黃體酮分泌高峰期進行劇烈運動時可能更易發(fā)生EIB。Hellings等（2003）通過動物實驗發(fā)現(xiàn)，雌性小鼠注射黃體酮后，呼吸道中的嗜酸性粒細胞數(shù)量及血清IL-5水平均顯著上升，且支氣管氣道高反應(yīng)性加重，認為黃體酮分泌會催生呼吸道炎癥，間接誘發(fā)EIB。因此，女運動員在進行賽程安排時可通過避開黃體酮分泌高峰期來降低EIB發(fā)病風險。

專項特征（強度、時間及持續(xù)性）是導致不同項目運動員之間EIB發(fā)病率差異的另一主要因素（Chenuel，2020）。相比技巧和速度力量項目，耐力項目運動員的EIB發(fā)病率更高，2000—2008年連續(xù)3屆夏奧會，耐力項目選手的平均EIB-TUE申請率始終保持在前3位（鐵人三項，24.9%；自行車，17.2%；游泳，17.1%），技巧和速度力量項目一直占據(jù)后3位（拳擊，1.7%；乒乓球，1.5%；舉重，1.2%），二者之間相差超過10倍（Kenneth et al.，2008）；英國271名夏奧會選手（來自13個運動項目）的EIB調(diào)查結(jié)果顯示，游泳（44.4%）、自行車（39.1%）和曲棍球（31.3%）3個項目的EIB發(fā)病率最高，柔道（12.5%）、跆拳道（11.1%）和羽毛球（9.1%）最低（Anderson et al.，2006）。本研究同樣發(fā)現(xiàn)，在納入的15個夏奧項目中，我國耐力項目運動員的EIB發(fā)病率最高（37.3%），技巧（20.7%）和速度力量項目（20.0%）的發(fā)病率相對更低?，F(xiàn)有研究表明，長期反復高通氣量呼吸造成的呼吸道黏膜炎癥，以及各種污染物、刺激物的伴隨吸入造成的上皮組織損傷，是耐力項目運動員EIB高發(fā)的主要原因，通過環(huán)境改善和佩戴EIB防護面具可有效降低此類項目運動員的EIB風險（Couto et al.，2018；Seifert et al.，2017）。

田徑作為一個大類項目，具有運動分項多、不同分項間的專項特征差異大等特點。在研究田徑項目時，現(xiàn)有研究常將其作為一個整體來分析田徑運動員的EIB發(fā)病率（Anderson et al.，2006；Kenneth et al.，2008）。但是，由于EIB與運動專項特征密切相關(guān)（Bonini et al.，2015b），不同田徑分項，尤其是不等距離徑賽項目（如短跑、競走、馬拉松等）運動員的EIB發(fā)病率可能存在很大差異。Del等（2015）綜述指出，競走、馬拉松等長距離項目運動員出現(xiàn)EIB的風險較高，而100 m/200 m、400 m（欄）等短距離徑賽項目運動員的EIB風險較低。本研究探究不等距離徑賽項目運動員的EIB發(fā)病率發(fā)現(xiàn)，400 m（欄）項目運動員EIB發(fā)病率最高，其后依次為馬拉松、100 m/200 m和競走。研究結(jié)果與Del等（2015）的觀點并不一致，這可能是因為運動強度對EIB發(fā)病風險的影響比運動持續(xù)時間更大。劇烈運動引發(fā)的呼吸道通氣量陡增，會導致氣道黏膜炎癥和上皮細胞損傷，進而顯著增加EIB風險（Ali et al.，2012）；動物實驗研究同樣發(fā)現(xiàn)，為期21天的運動干預(yù)后，高強度組小鼠的氣道炎癥水平比低強度組高出78.0%，EIB風險顯著增加（Decaesteker et al.，2021）；也有部分研究認為，運動強度大于90%～95%最大心率時，運動員的EIB風險最高（Couto et al.，2018），400 m（欄）基本符合上述特征。由于相關(guān)資料有限，此問題有待進一步研究論證。

運動員所處的運動環(huán)境是誘發(fā)EIB的另一關(guān)鍵因素，且決定了不同項目運動員的EIB發(fā)病率（Rundell et al.，2013，2015）。對于室外項目，低溫、干燥的空氣是誘發(fā)EIB的主要原因。呼吸時，近端各級支氣管需對吸入的空氣（-10℃～25℃，20%～60%相對濕度）進行加溫、加濕處理，以達到37℃、100%相對濕度的肺部氣體交換標準（Kennedy et al.，2019）。此過程會加速呼吸道黏膜的水分和熱量流失，進而增加EIB風險。Stensrud等（2006）發(fā)現(xiàn)，從潮濕環(huán)境（95%HR）轉(zhuǎn)訓至干燥環(huán)境（40%HR），運動員高強度運動后的FEV值顯著下降，EIB發(fā)病率明顯增加；Sant’Anna等（2019）指出，高強度運動時，F(xiàn)EV下降率會隨吸入氣體的濕度下降而上升，二者呈顯著負相關(guān)。另外，戶外環(huán)境中的工業(yè)污染物、霧霾粉塵及車輛尾氣（如NO、SO）等會誘發(fā)呼吸道炎癥，加劇氣道上皮組織損傷，進一步增加EIB風險。Giles等（2019）發(fā)現(xiàn)，公路自行車運動員在車流量較大的交通主干道劇烈運動1 h后，誘導痰中的嗜酸性粒細胞、肥大細胞數(shù)量以及尿液樣本中的CC16水平均顯著性升高，且提升幅度大于在鄉(xiāng)間公路環(huán)境騎行；McCreanor等（2007）對比EIB健身愛好者在交通要道（PM2.5=28.3 μg/m）和森林公園（PM2.5=11.9 μg/m）健步走2 h后各項通氣指標發(fā)現(xiàn)，2組被試的FEV和FVC值均顯著下降，但交通要道組的下降幅度更大。本研究發(fā)現(xiàn)，室外項目運動員的EIB發(fā)病率顯著高于室內(nèi)項目，這可能主要與上述環(huán)境因素有關(guān)，但仍需進一步研究以確定眾多環(huán)境因素（低溫、干燥、空氣污染物等）中誘發(fā)EIB的主導因素，從而為室外項目運動員EIB預(yù)防策略的制定和治療方案的選擇提供支持。

泳池項目（游泳、花樣游泳等）被認為是EIB風險最高的夏奧運動項目（Weiler et al.，2016）。例如，1996年亞特蘭大奧運會，美國游泳運動員的EIB發(fā)病率高達30.0%，位居26個參賽項目之首（Weiler et al.，1998）；2000年悉尼奧運會和2004年雅典奧運會，英國代表團中EIB發(fā)病率最高的項目均為游泳，分別為41.0%和44.0%（Anderson et al.，2006）；2004—2009年，泳池項目運動員的EIB-TUE申請率始終保持在12.0%～25.0%，遠超其他夏奧項目（Kenneth et al.，2008）。與上述報道類似，本研究被試中游泳和花樣游泳項目運動員的EIB發(fā)病率在納入的15個夏奧項目中分別位居第1位（51.5%）和第3位（40.0%）。泳池消毒劑（次氯酸鈉、鹵代乙酸鹽等）是導致泳池項目運動員EIB高發(fā)的主要原因（Carter et al.，2019）。氯化物會與泳池內(nèi)的微生物發(fā)生取代反應(yīng)生成氯仿，與含氮化合物（尿、汗、痰等）反應(yīng)生成氯胺，同時揮發(fā)出三鹵甲烷類等，上述刺激物可通過呼吸道、皮膚進入體內(nèi)，對各級呼吸道上皮組織造成直接或間接損傷，進而引發(fā)炎癥，誘發(fā)EIB。Bernard等（2003）通過流行病學調(diào)查發(fā)現(xiàn)，青少年游泳運動員的每周訓練時長不僅與EIB、哮喘發(fā)病率呈顯著正相關(guān)，而且與肺部疾病血清標記物（肺表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白A）含量呈顯著的正向劑量-效應(yīng)關(guān)系；同時，僅在室內(nèi)泳池環(huán)境中靜坐1 h也會導致上述蛋白物質(zhì)含量的顯著升高。另外，雖同為高強度對抗性項目，游泳運動員的EIB發(fā)病率（68.6%）顯著高于拳擊選手（8.3%），且前者誘導痰中的嗜酸性粒細胞、中性粒細胞計數(shù)及相關(guān)過氧化物酶含量也明顯更高（Levai et al.，2016）。

3.2 肺通氣功能及炎癥反應(yīng)特征分析

呼氣流速指標（如FEV、FVC、MVV及PEF等）是反映肺通氣功能變化以及進行EIB診斷、評估的主要臨床指標（Couto et al.，2018）。其中，F(xiàn)EV值作為“第一”呼氣流速指標，對EIB的臨床診斷和預(yù)后治療均具有重要意義（Ali et al.，2012）。前人研究指出，在正常情況下，由于運動后具有支氣管擴張作用的前列腺素E的激活和釋放（Stang et al.，2018），F(xiàn)EV值會緩慢上升或保持不變（Ali et al.，2012），本研究同樣觀察到健康組運動員的FEV值在運動激發(fā)實驗后緩慢上升。然而，與健康組不同，本研究中EIB組運動員在支氣管運動激發(fā)實驗后，F(xiàn)EV值先逐步下降，在第5 min達到最低值后，再小幅緩慢回升，且始終顯著低于同期健康組。多項研究已指出，支氣管平滑肌收縮或痙攣是造成FEV值下降的主要原因（Ali et al.，2012；Kippelen et al.，2018）。高強度運動時，高通氣量呼吸（最高可達200 L/min）和大量刺激物（如氯氣、霧霾等）的伴隨吸入，會導致近端各級呼吸道黏膜的水分“散發(fā)與補充”機制失衡，引發(fā)黏膜表面體液滲透壓升高、黏膜纖毛清除率下降等問題，并導致白三烯、嗜酸性粒細胞、前列腺素E等炎癥介質(zhì)的大量釋放，進而激活支氣管平滑肌內(nèi)的特異性受體，引發(fā)平滑肌收縮或痙攣。另外，本研究還發(fā)現(xiàn)，雖然EIB組的FEV值在5 min后逐步上升，但直至15 min時仍顯著低于初始值。Sallaoui等（2009）也發(fā)現(xiàn)，運動激發(fā)實驗后，EIB 運動員的 FEV值在第 2、6、10、15、20 min均顯著低于健康運動員，且直至第30 min時才基本恢復至初始值。Weiler等（2016）推斷，F(xiàn)EV值的恢復速度可能與運動強度及炎癥介質(zhì)數(shù)量有關(guān)，具體作用機制目前尚不明確，有待進一步研究探討。

呼吸道氣流受限是EIB的主要臨床癥狀（鐘南山等，2018）。呼吸道氣流受限發(fā)生時，F(xiàn)VC、MVV及PEF等呼氣流速指標會明顯下降，繼而引發(fā)呼吸肌做功負荷增加、最大攝氧量下降、通氣/血流比例失調(diào)等問題，最終對運動表現(xiàn)產(chǎn)生不利影響（Price et al.，2014）。本研究發(fā)現(xiàn)，支氣管運動激發(fā)實驗后，EIB組運動員的FVC值和PEF值明顯下降，MVV值雖無明顯變化，但顯著低于同期健康組。研究認為，除支氣管平滑肌收縮或痙攣外，呼吸道的黏液過度分泌、長期慢性炎癥、上皮組織的反復“損傷-修復”等造成呼吸道氣流摩擦力增加及結(jié)構(gòu)非均勻式狹窄、變形和重塑，進一步加劇了呼吸氣流受限（Couto et al.，2018；Satia et al.，2021）。Kippelen等（2018）發(fā)現(xiàn)，相較健康人群，EIB患者較弱的氣道上皮管腔輸水能力易造成氣道黏膜液體層的濃度上升，繼而引發(fā)黏膜上皮基膜變厚、纖毛擺動彈性下降、顆粒細胞增多、氣道表面“非規(guī)則性凹凸”等問題，顯著增加吸入或呼出空氣流經(jīng)各級支氣管時的摩擦力；與此同時，氣道黏膜液體層的濃度升高還會刺激杯狀細胞釋放大量的黏液合成劑——黏蛋白5AC，該蛋白因子過量合成的黏液會在氣道管腔內(nèi)滯留形成阻塞、痰栓等，大幅降低呼吸道的氣流順暢性（Bougault et al.，2012）。另外，黏液的過度分泌造成呼吸道黏膜炎癥呈慢性進行性發(fā)展，進而導致近端多級呼吸道（尤其是10～12級）的變形或小氣道關(guān)閉，嚴重影響人體的呼吸效率（Satia et al.，2021）。呼吸道黏膜上皮的反復“損傷-修復”造成表層組織的膠原沉積、上皮纖維化及炎癥介質(zhì)的無規(guī)律分布，進而導致多級氣道的重塑或非均勻式狹窄，進一步削弱呼吸道的氣流流暢性（Kippelen et al.，2018）。

血液或痰液樣本中，嗜酸性粒細胞、白三烯、白介素、前列腺素D等炎癥細胞（或因子）的增多或升高，是EIB患者特有的免疫病理學特征（Kuchar et al.，2013），其對EIB發(fā)病風險的評估及確診之后的干預(yù)治療均具有重要指導意義。本研究發(fā)現(xiàn)，在無任何外部因素干擾下（安靜狀態(tài)），EIB組運動員的IL-6、IL-8水平及嗜酸性粒細胞、中性粒細胞計數(shù)均明顯高于健康組運動員，其中，IL-8水平更是超出健康運動員1倍（P＜0.001），這與前人研究結(jié)果一致。例如，Santos等（2020）發(fā)現(xiàn)，相較健康馬拉松運動員，EIB馬拉松運動員的IL-6、IL-8和IL-10水平更高，且上述炎癥因子水平與EIB嚴重程度高度相關(guān)；Stang等（2018）對運動員進行了血液分析和肺功能測試，發(fā)現(xiàn)EIB游泳運動員IL-8水平和嗜酸性粒細胞計數(shù)明顯高于健康運動員，且IL-8水平和FEV下降率顯著相關(guān)，認為在日常訓練中可通過監(jiān)控血清白介素水平來評估和預(yù)測EIB的發(fā)病風險及發(fā)展趨勢，這對EIB的預(yù)防與治療具有較高的臨床應(yīng)用價值。此外，Chimenti等（2010）還發(fā)現(xiàn)，高強度運動結(jié)束后，EIB運動員誘導痰中的FeNO水平顯著升高，而健康運動員無明顯變化，認為誘導痰FeNO水平測試是一種預(yù)測EIB發(fā)病風險的有效方式，且相比采血測試，誘導痰測試具有無痛無創(chuàng)、操作簡易等優(yōu)點，便于在運動隊推廣使用。

除上述炎癥細胞（或因子）外，尿液或血液CC16水平也是反映EIB發(fā)病風險的重要指標（Couto et al.，2018）。CC16是氣道上皮細胞損傷的關(guān)鍵標記物，Marieann等（2021）發(fā)現(xiàn)，劇烈運動后，EIB馬拉松運動員中發(fā)生呼吸不適癥狀的人數(shù)比例、誘導痰中破損上皮細胞的數(shù)量以及尿液CC16水平均顯著高于健康運動員，認為高通氣量呼吸導致的黏膜上皮損傷是造成上述結(jié)果的重要原因。Romberg等（2017）研究指出，支氣管運動激發(fā)實驗后，EIB與健康運動員的尿液CC16水平均明顯升高，但EIB組的增加幅度要遠大于健康組；FEV值與CC16水平顯著相關(guān)，隨著CC16水平的上升，EIB運動員的病情逐步惡化。在此基礎(chǔ)上，本研究對比完全安靜狀態(tài)下（劇烈運動結(jié)束后24 h）EIB與健康運動員的血清CC16水平發(fā)現(xiàn)，EIB運動員的血清CC16水平仍顯著高于健康運動員，這提示我們，高通氣量造成的呼吸道上皮組織應(yīng)激性損傷不是短時性的，需較長時間（＞24 h）才能恢復。

4 結(jié)論

本研究對15個夏奧項目411名優(yōu)秀運動員進行支氣管運動激發(fā)實驗發(fā)現(xiàn)，我國夏奧項目優(yōu)秀運動員面臨嚴峻的EIB問題。我國夏奧項目優(yōu)秀運動員的EIB發(fā)病率呈現(xiàn)三大特點：女性運動員高于男性運動員，室外項目高于室內(nèi)項目，泳池項目高于其他項目。鑒于此，我國運動員、教練員及體育主管部門應(yīng)高度重視運動員的EIB問題，及早部署，并研究相應(yīng)的預(yù)防策略和治療方法。另外，相比健康運動員，EIB運動員表現(xiàn)出明顯的肺通氣功能障礙及呼吸道炎癥反應(yīng)癥狀。建議一線科研和醫(yī)療人員通過監(jiān)測相關(guān)炎癥因子（如IL-8、CC16）的變化來預(yù)測或評估運動員EIB的發(fā)病風險或發(fā)展趨勢，并通過多種非藥物性措施（如無氯泳池、防霾場館及營養(yǎng)補劑等）來預(yù)防或治療EIB。