柔道运动员一次技术实战训练课前后不同时间血清hs—cTnI的动态变化研究

谭现花+张杰+杨伟堂+杨帆+袁航

摘 要：目的：探討柔道运动员冬训期一次技术实战训练课后超敏肌钙蛋白I（hs-cTnI）的变化，为柔道运动员训练期间心脏机能的监控提供方法和手段。方法：以12名优秀柔道运动员（男女各半）和12名普通柔道运动员（男女各半）为研究对象，进行冬训期的一次技术实战课，对所有运动员进行全程心率监控。训练课前、训练课后即刻、训练后3 h、12 h、24 h分别抽取静脉血，测定hs-cTnI。结果：1）总体来看，运动员的hs-cTnI于运动后即刻升高，运动后3 h达到最高，运动后12 h下降，至24 h完全恢复。2）男女运动员TRMP无显著性差异，男女运动员运动后即刻、运动后3 h以及运动后12 h的hs-cTnI均高于运动前，差异有统计学意义（P<0.01）。运动后各时间点男女间hs-cTnI无显著性差异（P>0.05）。3）优秀运动员与普通运动员的TRIMP无显著性差异（P>0.05）。优秀运动员组运动后即刻、运动后3 h、12 h的hs-cTnI显著高于运动前（P<0.01），运动后24 h恢复到运动前水平（P>0.05）。普通运动员运动后即刻、运动后3 h、12 h均高于运动前，差异有统计学意义（P<0.01），运动后24 h仍显著高于运动前（P<0.05）。优秀运动员的hs-cTnI在运动后即刻、3 h、12 h、24 h均显著低于普通运动员（P<0.05）。结论：一次柔道技术实战课可以诱导运动员心肌肌钙蛋白释放增加，可用hs-cTnI进行柔道运动员训练课的心肌损伤监控。

关键词：柔道运动员；大负荷训练；心脏机能；监控

中图分类号：G804.7 文献标识码：A 文章编号：1006-2076（2017）05-0056-05

Abstract：Objective： To investigate the changes of high-sensitivity troponin I （hs-cTnI） of judo athletes after one competitive training course during the winter training period， in order to provide methods and means to monitor the cardiac function of judo athletes during the whole training process. Methods： 12 elite judo athletes （6 males and 6 females） and 12 ordinary judo athletes （6 males and 6 females） were selected as the research subjects， ran a competitive training course in winter training period. All athletes' heart rates were monitored during the whole training process. Venous blood samples were drawn 5 times as： before the training course， after the training course immediately， and 3 hours， 12 hours， and 24 hours after the training course， to check the hs-cTnI. Results： 1） Overall， after exercise the hs-cTnI increased immediately， reached the peak after 3 h， decreased after 12 h， completed recovered after 24 h. 2） The TRMP showed no deference between male and female athletes， their hs-cTnI levels were significantly higher than pre-exercise exercise （P<0.01）. Their hs-cTnI after exercise immediately， 3 h and 12 h after exercise were all higher than those pre-exercise， and the difference was statistically significant （P<0.01）. There was no significant difference between male and female in hs-cTnI at each time point after exercise （P>0.05）. 3） The TRMP of elite athletes and ordinary athletes had no significant difference （P>0.05）. The hs-cTnI after exercise immediately， 3 h， 12 h after exercise of the elite athletes were significantly higher than those pre-exercise （P<0.01）， and returned to the pre-exercise level after 24 h （P>0.05）. For ordinary athletes， the hs-cTnI after exercise immediately， 3 h and 12 h after exercise were all higher than pre-exercise， the difference was statistically significant （P<0.01）， but the hs-cTnI after 24 h were still significantly higher than pre-exercise （P<0.05）. The hs-cTnI of elite athletes after exercise immediately， 3 h， 12 h and 24 h after exercise were significantly lower than those of the ordinary athletes （P<0.05）. Conclusion： The competitive training course can induce the release of cardiac troponin， so hs-cTnI can be used to monitor the myocardial injury of the judo athletes during the training period.endprint

Key words：judo athletes； heavy-load training； cardiac function； monitoring

大负荷训练会对心肌造成微损伤，心肌出现供血和供氧障碍，结构受損，细胞凋亡增加，影响心脏机能，甚至导致运动猝死[1]。心肌肌钙蛋白（cTn）被认为是心肌损伤灵敏度和特异性最高的生化标志物，包括三个亚单位：cTnC，cTnI和cTnT。其中cTnI是一种较理想的心肌细胞特异性标志物，特异性好于cTnT和cTnC。肌钙蛋白已广泛应用于马拉松、铁人三项等耐力项目运动员训练和比赛中心肌微损伤的监控[2]。柔道项目是以耐力为基础的无氧能力为主的项目，柔道运动员大负荷训练中能否运用肌钙蛋白进行心脏机能监控尚未见诸报道。超敏心肌肌钙蛋白（hs-cTn）在传统cTn的基础上，利用检测试剂，把灵敏度提高10～100倍，能更好地进行心肌损伤的定量。

训练冲量Trimp（Training Impulse， TRIMP） 反映了外部负荷因素对于运动员内部负荷的影响，反映了运动员对于负荷的反应情况。与常用生化指标相比，Trimp值更能全面反映训练时运动员的外部负荷量和内部负荷量[3-4]。

本研究对柔道运动员一堂技术实战课进行Trimp监控，并利用hs-cTnI进行心肌损伤的监控，为今后竞技体育训练中运动员心脏机能的评定与监控提供新思路和方法。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本研究的研究对象共24名柔道队员，包括12名优秀柔道运动员与12名普通柔道运动员。优秀运动员为曾取得全国及国际比赛前三名的运动员，普通运动员为最好成绩未取得过全国及国际比赛前三名的运动员，均为来自省级专业运动队的一线柔道运动员。受试者健康状况良好、无不良嗜好。均自愿参与本研究，并知晓实验过程。该组受试者男女各半，各12名。平均年龄19.25±2.74岁，平均身高156.23±9.21 cm，平均体重64.24±11.65 kg。平均训练年限4.51±1.64年。冬训期进行系统训练。

1.2 实验步骤

1.2.1 实验设计 进行一次技术实战课，主要内容包括：准备活动打入10′，寝技实战5′×6局，间歇30″；投技实战5′×10局，间歇50″，技术练习20′，牵拉放松15′。对所有运动员进行训练全程心率监控。训练课前、课后即刻、课后3 h、课后12 h、课后24 h分别抽取运动员肘静脉血，3 500 rpm 离心15 min分离血清，然后放入-20℃冰箱备用测定血清cTnI。

1.2.2 运动负荷的监测 利用芬兰polar蓝牙心率带（H7）对运动员进行全堂训练课的心率记录，采用EdwardsTrimp计算模式将心率划分为五个区间，根据个人最大心率（最大心率=220-年龄），将每个人的心率分为五个等级，各区间 Trimp 为心率所在区间的权重因子（分别为1、2、3、4、5）乘以运动时间（分钟），总Trimp为各区间Trimp之和。

50%～60% HRmax 1

60%～70% HRmax 2

70%～80% HRmax 3

80%～90% HRmax 4

90%～100% HRmax 5

TRIMP=强度等级×相应时间（分钟）

1.2.3 血清hs-cTnI测定 hs-cTnI测定采用直接化学发光免疫分析法，仪器为西门子ADVIA Centaur CP分析系统，试剂盒为配套试剂盒。

1.3 统计学分析

运动前后的hs-cTnI和CK-MB比较采用配对t检验，两组比较采用独立样本t检验。利用SPSS统计软件（SPSS 10.0 for Windows）进行数据处理。数据结果用平均值±标准差（x±s）表示，显著性水平定为0.05，极显著性水平定为0.01。

2 结果

2.1 技术实战训练课前后不同时间血清hs-cTnI的变化

由表1可见，总体来看，运动后即刻hs-cTnI显著升高（P<0.05），运动后3 h显著升高，达到最高水平（P<0.01），运动后12 h下降，但仍显著高于运动前（P<0.01），至24h完全恢复至运动前水平。

2.2 本堂技术实战训练课男女运动员间的比较

2.2.1 男女运动员间TRIMP比较

由表2可见，男运动员的TRIMP比女运动员稍高，但差异无显著性（P>0.05）。

2.2.2 男女运动员间血清hs-cTnI的变化

由表3可见，训练课前hs-cTnI在男女之间无显著性差别（P>0.05），男女变化趋势基本相同，运动后即刻升高，运动后3 h达到最高，运动后12 h下降，至24 h完全恢复。男女运动员运动后即刻、运动后3 h以及运动后12 h的hs-cTnI均高于运动前，差异有统计学意义（P<0.01），运动后各时间点男女间hs-cTnI无显著性差异（P>0.05）。

2.3 本堂技术实战训练课优秀运动员与普通运动员间的比较

2.3.1 优秀运动员与普通运动员间TRIMP比较

对TRIMP进行强度监测发现，优秀运动员的TRIMP比普通运动员稍高，但差异无显著性（P>0.05），见表4。

2.3.2 优秀运动员与普通运动员的血清hs-cTnI在训练课中后的时相变化

由表5可见，训练课前hs-cTnI在优秀运动员与普通运动员之间无显著性差别（P>0.05）。优秀运动员组运动后即刻、运动后3 h、12 h的hs-cTnI显著高于运动前（P<0.01），运动后24 h恢复到运动前水平（P>0.05）。普通运动员运动后即刻、运动后3 h、12 h均高于运动前，差异有统计学意义（P<0.01），运动后24 h仍显著高于运动前（P<0.05）。优秀运动员的hs-cTnI在运动后即刻、3 h、12 h、24 h均显著低于普通运动员（P<0.05）。endprint

3 讨论

3.1 利用hs-cTnI监测柔道运动员大负荷训练课心肌损伤的可行性

柔道是山东省的传统优势项目，该项目要求运动员在训练和比赛中要有强爆发力的反复连续激烈对抗。在这种运动状态下，运动员机体代谢率显著增高，心肌耗氧量增加，心肌供血不足，容易导致心肌缺血缺氧，诱发心肌损伤。运动过程中的心肌细胞在损伤与修复的循环中逐渐产生适应，一旦这种适应状态遭到了破坏，将直接影响运动员的运动能力和比赛成绩。因此，在运动员训练的过程中进行心脏相关生化指标的监控对于预防心脏机能和运动能力的下降具有积极意义。

以往的临床研究中，CK-MB一致被认为是诊断心肌损伤的“金标准”，但随着研究的深入，无论是特异性还是敏感性，肌钙蛋白都被认为是目前最好的诊断心肌损伤的金标准，已逐渐取代CK-MB。心肌肌钙蛋白有三个亚单位，cTnT、cTnI和cTnC。其中cTnI是临床上常用于判定心肌损伤、急性心肌梗死的血清标志物[5]。

近年来随着检测方法的优化，超敏肌钙蛋白的测试在传统检测方法的基础上，把灵敏度提高10～100倍，对心肌损伤的定量化更加准确。在血清中hs-cTnI含量与静息时心功能关系的研究中发现，hs-cTnI的含量与左心室运动异常数目上存在正相关性[6]。运动是导致血清心肌肌钙蛋白升高的重要原因，一段时间的负荷运动后，受试者的超敏肌钙蛋白水平升高[7]。本研究也显示，柔道运动员在一堂技术实战训练课后即刻hs-cTnI显著升高（P<0.05），运动后3 h显著升高，达到最高水平（P<0.01），运动后12 h下降，但仍显著高于运动前（P<0.01），至24 h完全恢复至运动前水平，属于可复性心肌损伤。可能的原因是，心肌细胞损伤原因消除后，损伤细胞的结构和功能可完全恢复。在运动训练和休息的过程中，心肌纤维不断损伤、修复、再损伤、再修复，在此循环过程中心肌形态和机能产生适应性改变[8]。

因此，柔道项目训练课的监控中，可以利用心肌肌钙蛋白指标监控运动员心肌细胞微损伤的程度并进行及时有效的干预，避免过度训练。

3.2 柔道男女运动员技术实战训练课中TRIMP和血清hs-cTnI的差异

Trimp是一种基于“黑箱”理论的计算方法，传统负荷只考虑了训练的负荷，完全忽视了外部刺激因素对于运动员产生的内部负荷，而 Trimp 将外部的所有负荷完全包括，得到了运动员的内部负荷，这样完全反映了运动员对于负荷的反应情况[9]。本研究对TRIMP进行训练负荷监测发现，男运动员的TRIMP比女运动员稍高，但差异无显著性（P>0.05），说明在相同的训练计划下，男女运动员对训练负荷产生的内部反应无显著性差别。

雌激素是女性体内主要的类固醇性激素，对心脏有保护作用。研究表明[10]，切除卵巢的成年雌性大鼠在β-肾上腺素受体激动时，比正常雌性大鼠呈现更严重的心肌损伤；而去卵巢后的雌激素替补组大鼠对β-肾上腺素受体激动时心肌缺血性伤害的反应则又恢复到正常雌性大鼠水平。本研究发现训练课前hs-cTnI在男女之间无显著性差别（P>0.05），男女变化趋势基本相同，运动后即刻升高，运动后3 h达到最高，运动后12 h下降，至24 h完全恢复。男女运动员运动后即刻、运动后3 h以及运动后12 h的hs-cTnI均高于运动前，差异有统计学意义（P<0.01）。运动后各时间点男女间hs-cTnI无显著性差异（P>0.05）。本研究未体现雌激素的保护作用，可能的原因为相同的训练计划，男女运动员的TRIMP值即训练负荷的内部反应无差别，因此血清hs-cTnI无显著性差异。

3.3 优秀和普通柔道运动员技术实战训练课中TRIMP和血清hs-cTnI的差异

对TRIMP进行运动负荷监测发现，优秀运动员的TRIMP比普通运动员稍高，但差异无显著性（P>0.05），说明对于相同的训练计划，优秀和普通柔道运动员对训练负荷产生的内部反应无显著性差异。

目前而言，运动引起肌钙蛋白增加的生理和病理意义尚未达成统一意见。有些学者认为，运动引起血清肌钙蛋白的升高是一种生理性的变化而非病理性的变化，在剧烈运动后的24 h或48 h，最多72 h，受试者的肌钙蛋白可恢复至正常水平[11]。但也有学者认为，运动能够造成心肌细胞在一定程度上的微损伤，导致病理性变化，长时间的运动可降低心臟的射血功能[12]。而且有动物实验也表明长期的负荷训练能够使大鼠心肌出现损伤，增多心肌线粒体自由基的生成，影响抗氧化酶的活性，导致线粒体膜发生脂质过氧化[13]。国外有研究认为，运动导致心肌损伤，然后是损伤后的修复过程，这种过程循环往复最终引起心肌发生适应性变化，即运动性心脏重塑[14]。有研究也表明，随着训练周期的延长摔跤女运动员心肌对运动损伤的抵抗能力大大增加，心肌损伤会逐渐减轻，血清中的肌钙蛋白水平逐渐降低[15]。笔者认为运动引起血清心肌肌钙蛋白的变化可能是介于生理性与病理性之间的。这种生理性还是病理性的变化取决于运动的强度、运动员的训练水平以及运动持续时间等因素，若一次运动后运动员的心脏微损伤还未能完成恢复，就继续进行下一次训练，这样循环往复可导致心脏发生实质性损伤[16]。

本研究优秀运动员组运动后即刻、运动后3 h、12 h的hs-cTnI显著高于运动前（P<0.01），但运动后24 h完全恢复，说明此损伤为可复性心肌损伤。普通运动员运动后即刻、运动后3 h、12 h均高于运动前，差异有统计学意义（P<0.01），运动后24 h仍显著高于运动前（P<0.05），说明经过24 h未完全恢复。优秀运动员和普通运动员TRIMP水平无显著性差异，说明二者的运动负荷相同，即排除了运动负荷的差异引起的血清hs-cTnI的变化。优秀运动员的hs-cTnI在运动后即刻、3 h、12 h均显著低于普通运动员（P<0.05），说明在相同运动负荷下，优秀运动员的心肌抗损伤能力和适应能力较普通运动员好。优秀运动员在运动后24 h能完全恢复，而普通运动员则不能，可能的原因为优秀运动员心肺功能强，恢复能力更强，因此平时训练中承受运动负荷的能力更强。毛宗珍等[17]对男子皮艇运动员进行大负荷训练周期心脏机能和生化指标的跟踪检测，发现8名优秀运动员和8 名普通运动员训练2 周后，cTnT显著增高，4 周后优秀运动员回到训练前水平，普通运动员训练4 周后仍持续上升，与本研究结果一致。endprint

4 结论

4.1 一次柔道技术实战训练课会引起运动员hs-cTnI的动态变化，运动后即刻升高，3 h达到峰值，24 h恢复正常。可以用hs-cTnI进行柔道运动员训练课的心肌损伤监控，为适宜运动负荷安排提供参考。

4.2 相同的TRIMP水平下，hs-cTnI没有性别差异，而优秀运动员与普通运动员却有显著性差别，可能跟二者之间的某些身体素质如心肺功能、适应能力、恢复能力等有关，期待以后进行更深入的研究。

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