运动训练过程中肌钙蛋白的变化及意义研究进展

董杏芳 艾冬生 邓鹤秋

（1.解放军第四五八医院心血管内科，广东广州510602;2.解放军军事体育进修学院，广东广州510500）

近年来研究发现肌钙蛋白是反映运动性骨骼肌和心肌损伤的特异性敏感标志，该指标已应用于多项运动训练的实验研究。本文将对运动前后肌钙蛋白的变化及意义研究进行综述，为运动训练工作者及时了解受训人员状态并制定合理有效的训练计划提供信息支持。

1 肌钙蛋白 （Tn）的体内分布

肌钙蛋白 I（T roponinI，TnI）广泛分布于心肌与骨骼肌中，有3种异构体:分别为心肌肌钙蛋白I（cTnI）、快骨骼肌肌钙蛋白 I（fast skeletal troponinI，fsTnI）和慢骨骼肌肌钙蛋白 （slow skeletal troponinI，ssTnI）。婴儿期，sTnI在心肌占主导地位，以后逐渐减少，出生9个月后，心肌中仅存cTnI，且无其他亚型。研究表明:骨骼肌在任何阶段都不表达cTnI，也不因任何病理刺激表达cTnI[1]。肌钙蛋白T（Troponin T）为肌钙蛋白中附于原肌凝蛋白分子上的亚单位，以两种形式存在:游离形式存在于胞浆中，占6～8%;结合形式存在于心肌收缩单位的细肌丝上，占92～98%。cTnT在心肌损伤后2～8 h释放入血，12～24 h达高峰，在血中可维持14天左右，因此它的最大有效诊断窗口期宽至2 h～14 d[2，3]。

2 运动训练过程中cTn的变化及可能意义

国外的运动医学研究发现，部分成人运动员和普通人长时间运动后血清cTn增高[4，5]，这引起了运动医学界的极大关注[6，7]。鉴于血清cTn是高度特异性反映心肌损伤的指标[8，9]，所以目前认为，长时间耐力运动所致的血清cTn升高反映了一定程度的心肌细胞受损[10，11]。然而，目前就国际范围而言，在运动性心肌损伤的一些关键问题上仍存在较大的争议[6]，例如运动后血清cTn升高反映的心肌损伤是可逆性还是不可逆性?有无血清cTn阈值存在?进而，一些重要的问题如运动性心肌损伤的促发因素及监测在国际范围内还远未澄清[6，12，13]。

2.1 cTn升高与心脏可逆性损伤

Rifai通过对夏威夷铁人三项赛选手连续两年的心脏机能评定中发现运动训练中的血清cTnT含量存在3种情况:阴性、适度增长 （0.01-0.03 ng/ml）、阳性 （＞0.03ng/ml），认为血清中cTnT含量适度增长的心肌损伤为可复性损伤。此次检测发现大多数队员血清cTnT含量均在适度增长范围，因此大运动量训练中存在心肌损伤，其损伤程度轻，多为可复性损伤[14]。Bonetti等[15]报道剧烈运动可使正常人血清心肌肌钙蛋白 （cTn）水平轻度升高，但低于诊断心肌缺血损伤的临界值。国内有研究发现新兵3 km跑可使血浆心钠素 （ANP）、血管紧张素II（ATII）水平升高，机体的应激反应能力增强，运动后虽有部分人出现一过性肌钙蛋白I（cTnI）升高，但这样的运动强度不会对心肌细胞造成严重损伤[16]。还有研究提出，长时间运动引起的，如马拉松跑，健康人的血液肌钙蛋白水平升高并没有任何的病理意义或运动后果，因为这种运动性的心肌损伤可能是自愈性的[12]。不应只依据此标志蛋白的升高而让运动员停止运动;只有当能断定有潜在致命的心血管异常时，出于保护运动员健康的目的而令其停止运动。

聂金雷综合动物运动及心肌梗塞样损伤模型的结果提示，一次急性长时间运动所致的血清cTnT升高反映的是心肌可逆性变性损伤。如运动后经24 h恢复，血清cTnT仍远高于正常水平，则提示心肌可能发生了不可逆损伤，且cTnT水平越高则运动导致心肌发生严重不可逆损伤的可能性也越大[17]。从人体运动后血清cTn水平的时程变化推测长时间运动可引起心肌微损伤。结合动物实验结果可支持新近提出的 “心肌微损伤可能是耐力训练进程中的适应性反应”的观点。

2.2 cTn升高与心脏不可逆性损伤

聂金雷认为少年运动员长时间运动后血清cT-nT和cTnI可超过心肌损伤界值甚至急性心肌梗塞界值[17]。

美国明尼苏达大学运动科学实验室的动物实验显示，心肌和血清cTnT的数据支持大鼠进行一次被迫长时间的剧烈运动可引起心肌损伤，并且运动量的增加会使心肌损伤加剧，而剧烈运动前的训练可减轻其损伤程度[18]。研究者提出，血清cTnT快速的返回基线提示运动引起的cTnT的释放是源于局部的、不可逆的心肌降解。Koller等[19]的人体实验显示剧烈的耐力运动后血液cTnT和cTnI的升高，标志着运动引起了心肌损伤。有报道1例马拉松跑时昏厥，并伴随有持续3天的cTnI升高[20]。

3 cTn与运动负荷的关系

聂金雷发现，在总运动负荷相近条件下，长距离跑与篮球比赛对运动后血清cTnT和cTnI的影响总体趋势几乎一致。少年运动员有氧运动能力与运动后血清cTn水平有关，即有氧运动能力越强，运动后血清cTn水平越低;运动负荷是决定运动后血清cTn水平的重要因素;血清皮质醇较高及睾酮/皮质醇比值较低的运动员更倾向于有更高的运动后血清cTn水平，而运动后血清cTn水平与免疫、铁储备及氧化应激等身体机能状态无相关性。聂金雷在研究中首次提出血清cTn作为科学监控运动负荷指标的可行性，其最大的优势在于可同时评估运动性心肌损伤的危险程度，且干扰因素少，测定标准统一[17]。

超长时运动负荷会造成血清脑钠素 （BNP）和cTnT浓度显著增高，血清 BNP浓度增量与血清cTnT浓度增量高度相关。在超长时运动负荷后出现可复性心肌受损和一过性心功能失调，这种心肌受损和心功能失调对心脏的长期预后有待进一步研究。超长时运动负荷能明显增加血清中BNP和cT-nT含量，两者的增加是由于心肌受损和心功能失调造成，但对心脏机能的评价与临床分析方法有所不同[21]。

Rifai还发现cTnT和运动时间存在相应的反向关系，即运动时间越长cTnT浓度越低[14]，说明血清cTnT浓度和运动强度存在正比关系，cTnT可作为心脏运动强度的评定指标，该情况也出现在马拉松项目上[22];但在短时高强度训练中并没有检测到cTnT[23]。说明强度及其持续的时间同为运动性心脏损伤因素，并以血清cTnT含量阳性值作为“cardiac fatigue”和 “cardiac injury”的区分标准。

4 cTn与CK的关系

王晨[24]等认为在运动训练中，不能仅通过CK-MB及其占总CK的百分比的结果简单判断是否存在心肌损伤，必须进一步结合cTNT等指标综合评价。刘凌等[25]通过对两组划艇运动员大运动量训练周心脏损伤的监测，发现虽然cTnT血清浓度变化与CK血清浓度变化间不存在显著线性关系，但两者之间存在趋同的变化，一线组队员血清cT-nT和CK含量先升后降，表明该负荷已不是该组队员的最大负荷，而非一线组血清cTnT和CK含量处于上升趋势，相对运动负荷不断上升，随着相对运动负荷的增加造成心肌损伤的几率增加。cT-nT为运动负荷的调整提供了手段:心脏负荷达到最大同时防止不可逆心肌损伤的出现。

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