运动员潜在心血管疾病筛查面临的挑战

童文娟 综述 周建中 审校

(重庆医科大学附属第一医院心血管内科，重庆400016)



运动员潜在心血管疾病筛查面临的挑战

童文娟 综述 周建中 审校

(重庆医科大学附属第一医院心血管内科，重庆400016)

多项研究证实规律体育运动与总体心血管风险下降呈正相关，独立于性别、种族，也可能独立于年龄，风险减少的程度相当于甚至超越了他汀类药物治疗的疗效，可以减少患癌症的风险[1-2]。然而矛盾的是，激烈运动可能增加急性心脏性猝死(sudden cardiac death,SCD)的风险，发病机制通常与潜在的心脏疾病以及运动对心脏的影响有关。在潜在心脏疾病的背景下(如心脏肥大或纤维化)，运动引起一系列的生理变化(包括儿茶酚胺水平增加、体温过高、脱水、酸中毒、电解质紊乱以及运动相关的血小板聚集增加)诱导了室性心律失常的发生，继而导致SCD[3]。因此，及早发现运动员潜在的心脏疾病，能够大大提高运动带来的利益/风险比。

1 运动性SCD的常见原因

不同年龄运动员SCD的病因差异很大，通常以年龄35岁为界，将运动员分为年轻和较年长两组。年轻运动员SCD以遗传性及获得性心血管异常常见，其中肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)和致心律失常性右室心肌病(ARVC)最常见，而80%较年长的运动员发生SCD归因于冠心病。

1.1 HCM

HCM是常染色体显性遗传的原发性心肌病，普通人群患病率至少1/200[4]，是运动员SCD最常见的病因。主要表现为不能单纯用异常负荷解释的左心室壁增厚，不伴有左心室腔扩大。分析植入式除颤器存储的腔内心电图发现，HCM患者发生SCD的机制主要是室性心动过速、心室颤动，是由细胞排列紊乱、心肌纤维化以及细胞外间质纤维化增加引起电生理基质不稳定所致[5]。75%～95%的HCM患者心电图异常,然而部分患者心电图几乎正常或呈生理性心电图改变(见于10%的HCM患者，假阴性)，因此心电图在HCM筛查中尚存在局限性[6]。

1.2 ARVC

ARVC是常染色体显性遗传的原发性心肌病，普通人群患病率1/1 000～1/5 000[7]，是运动员SCD的第二大病因。本病以右室心肌被纤维脂肪组织进行性替代为特征，纤维脂肪组织的替代干扰了电冲动传导，是室性心律失常的发生机制。QRS波群呈独特的左束支传导阻滞图形，提示室性心律失常起源于右心室。平均QRS波群电轴还可以提示起源点，如平均电轴向下提示来源于右心室流出道，平均电轴向上提示来源于右室心尖部或下壁，病变广泛的ARVC患者则表现为多形态的室性心动过速[8]。研究表明，在ARVC的患者中，运动员发生SCD的可能性是非运动员的5倍，过度的运动和压力会加速ARVC的进展[9]。临床及病理回顾性分析识别了数SCD的危险因素，包括心脏骤停史、不明原因的晕厥、年轻人、恶性猝死家族史、参与竞技运动、室性心动过速、严重右室功能障碍、左室受累、QRS波群离差≥40 ms，然而缺乏前瞻性研究评估单个或多个危险因素的预测价值[10]。当然，既往有心脏骤停史、不明原因的晕厥、合并血流动力学改变的室性心动过速、广泛的结构异常包括左室受累，应考虑预防性植入型心律转复除颤器二级预防SCD[3]。

1.3 先天性冠状动脉异常

先天性冠状动脉异常是运动员SCD的第三大原因，12%～33%的运动员死于先天性冠状动脉异常。先天性冠状动脉起源及走形异常可以是简单的解剖变异，对冠状动脉血流无影响，也可以引起心肌缺血，进而诱发室性心律失常。危险的异常起源是一支冠状动脉起源于肺动脉干或两支冠状动脉均起源于同一主动脉窦。异常起源的冠状动脉有一段心肌壁内走形，跨过主动脉、肺动脉主干之间，运动可能诱发此段冠状动脉痉挛，因此存在运动时猝死的风险。所有这些异常均可能使患者在婴儿期或成年早期出现心肌梗死或心绞痛。一般认为，左冠状动脉异常起源于右冠状动脉窦较右冠状动脉起源于左冠状动脉窦更危险。冠状动脉起点高(窦管交界上方10 mm以上)与SCD有关[11]。

1.4 冠心病

冠心病是较年长运动员发生运动性SCD最常见的病因。尽管缺血性室性心律失常是所有猝死患者最后的共同通路，但具体的触发机制尚不明确。假设的机制包括交感神经激活、电解质和代谢因素、凝血系统的激活以及不稳定性冠状动脉斑块对血流动力学的影响。交感神经兴奋性增加可能使心肌缺血及心律失常敏感，长时间运动可能导致电解质代谢失常，诱导猝死发生。较年长运动员心血管筛查主要是排除隐匿的冠心病[3]。使用蛋白同化雄性类固醇类药物可以改变脂蛋白代谢，导致过早的动脉粥样硬化及心肌梗死，也可以诱发高血压、心肌病及室性心律失常，因此运动员猝死也有必要进行毒理学方面的检测[3]。

1.5 长QT综合征

长QT综合征与普通人群相比，运动员可以表现为轻微QT间期延长，有0.4%～0.7%高强度训练的运动员QT间期可延长至440～460 ms。因此，第36届贝塞斯达会议指南推荐男性运动员QTc间期的高限为470 ms，女性为480 ms，以此提高阳性预测值。诊断长QT综合征需要使用概率评分系统，包括症状、家族史、心电图改变及尖端扭转型室性心动过速的证据，因为一些患者可能QTc间期在正常范围内[2]。

1.6 马凡综合征

马凡综合征占年轻运动员运动性SCD的3%，以眼、骨骼、心脏异常为特征，心血管方面表现为大动脉中层弹力纤维发育不全，主动脉或腹主动脉扩张，形成主动脉瘤或腹主动脉瘤。高强度运动可引起动脉瘤破裂猝死。心电图无特异性表现，可出现各种心律失常如传导阻滞、预激综合征、心房颤动或心房扑动。

1.7 心脏震荡

心脏震荡是指无结构性心脏病的个体因心前区受到撞击而引起的电生理事件，其引起SCD的机制为心前区撞击落在心动周期的“易损期”而产生心室颤动。

2 诊断困境

2.1 运动员心脏

规律的体育运动可使心脏发生结构、功能改变、电重构，表现为心室壁肥厚、心腔扩大、心电图异常。运动员心脏结构的改变取决于其运动形式，耐力性运动往往导致心脏离心性肥大，而力量性运动通常导致心脏向心性肥大、心腔直径接近于正常范围[9]。运动员心脏常见的电重构改变包括窦性心动过缓、孤立性左室高电压、J点抬高、交界心律、不完全性右束支传导阻滞、一度房室传导阻滞、二度Ⅰ型房室传导阻滞等，是心脏自主神经生理适应性改变的结果[11]。然而，高度训练有素的运动员24 h动态心电图监测也常记录到大量频发的室性期前收缩以及复杂的室性心动过速(包括成对及连发的非持续性室性心动过速)，通常与潜在的心血管疾病及左室质量大小无关，可能是运动员心脏的另一良性表现。大多数室性心动过速(包括非持续性室性心动过速)出现在高度训练有素的运动员，与不良临床结果无关，通常在一段时间的去条件化(停止高强度训练)后室性心律失常可以消失或减少。即使患者存在心脏疾病，去条件化后室性心律失常退化消失也很常见，可能提示这样的运动员退出训练及竞技运动后猝死风险减低，与指南共识推荐一致[12]。

2.2 运动员心脏与HCM

运动员心脏适应性改变受年龄、性别、体表面积、运动项目以及种族等多种因素影响。现存数据表明,无论任何种族，运动员左室壁厚度的极限值为16 mm，需与轻度HCM进一步鉴别[13]。运动员心脏通常呈均匀肥大、心室腔扩大、舒张功能正常。相反，HCM患者通常表现为左室不对称性肥厚、心室腔变小、舒张功能受损。训练有素的运动员左室舒张末径55 mm以上多见，而HCM患者左室腔大小多不足45 mm。T波倒置、病理性Q波、连续2个以上导联ST段压低以及左束支传导阻滞等均提示HCM。HCM的家族史、SCD史、心肺运动试验中峰值耗氧量低于50 mL/(kg·min)均支持HCM的诊断[3]。此外，心脏磁共振成像(MRI)凭借其独特的层析成像优势及空间分辨率高的特点，能够更好地识别前外侧游离壁、后间隔、心尖部位的节段性左室壁肥厚，心尖动脉瘤以及主动脉下狭窄，通过钆剂延迟增强进行危险分层，可作为诊断HCM的一个强大的补充工具[14]。基因检测可以帮助识别家族成员中基因阳性-表型阴性的HCM亚群。罕见情况下，去条件化后心电图、心脏彩超的再评价可能是区分适应性或病理性心脏的唯一实用办法[15]。根据2014年ESC指南推荐，所有HCM患者应避免参与竞技运动[16]，贝塞斯达会议也建议取消基因阳性-表型阴性患者的参赛资格，可降低SCD的风险[3]。

2.3 运动员心脏与ARVC

有研究认为，高强度的耐力运动对右室功能的影响更大，急性、累积性的运动使右室功能反复受损、右室纤维化，可导致高度训练的耐力运动员发生致心律失常性右室重构[17]；但Bohm等最近发表的对照研究表明，高度训练的耐力运动员长时间的高容量负荷似乎不可能导致慢性右室损伤，使运动引起ARVC的假设遭到质疑[18]。ARVC以右室心肌被纤维脂肪组织进行性替代为特征，早期右室导联心电图轻度异常，偶发右室起源的室性期前收缩以及右室结构轻微改变，使其与运动员心脏鉴别难度增大。有研究表明，85%以上的ARVC患者可以表现为右胸V1～V3导联T波倒置，尽管运动员心脏也可表现为V1～V3导联T波倒置，但运动员运动期间T波通常可以正常化，而ARVC患者始终保持T波倒置状态。此外，Epsilon波、高分辨率体表心电图上异常晚电位、左束支阻滞形态的非持续性室性心动过速以及右室节段性室壁运动异常均支持ARVC的诊断。运动员心脏可表现为右室扩张，若伴右室射血分数降低、右室流出道缩短分数减少有助于与ARVC的鉴别。心脏MRI有助于显示全面的右室成像及纤维脂肪浸润，然而房室沟、右室心外膜前尖部的正常脂肪组织以及运动、心律失常、表面线圈距离降低了心脏MRI的特异性[19]。

2.4 运动员心脏与黑人运动员

多变量分析显示黑人人种是异常心电图的独立预测因子。然而，当前许多研究数据主要来自白人运动员，这些数据用于黑人运动员，可能导致假阳性诊断，错误取消运动员的参赛资格。研究表明，黑人运动员异常心电图发生率更高，尤其是复极化改变、左室肥大等。与白人运动员相比，黑人运动员T波倒置、T波深倒(T波倒置深度≥0.2 mV)、ST段抬高的发生率更高[13]。黑人运动员V1～V4导联T波倒置可能是运动员心脏的正常表现，尤其是合并J点抬高超过1 mm,更支持运动员心脏的诊断。相反，下壁及侧壁导联T波倒置(特别是合并ST段压低)以及T波倒置前未合并J点抬高的ST段上抬可能提示心肌病，需进一步全面检查[13，20]。另外，黑人运动员研究表明，任意种族的女性运动员左室壁厚度不会超过13 mm，当白人女性运动员左室壁厚度≥12 mm，一般均提示心脏病理性变化，而非运动员心脏适应性改变。黑人运动员左室壁厚度≥13 mm应进一步全面检查。V1～V4导联T波倒置是发现ARVC的关键性异常心电图表现，而黑人运动员V1～V4导联T波倒置常见，使黑人运动员心室重构与ARVC的鉴别有时成为重大难题。有数据表明，ARVC通常应变及应变率减少，而运动员不受影响，且功能成像有助于鉴别诊断[13]。

2.5 早期复极

早期复极是一种较为常见的心电图现象，是指至少两个连续导联的QRS波群终末部和ST段起始部交界处的J点抬高≥0.1 mV，一般被认为是一种良性的变异，尤其是健康的年轻人，然而现在已成为SCD的一项危险标志。2008年法国Haïssaguerre等[21]发表的一篇关于下侧壁导联早期复极综合征与特发性心室颤动关系的大样本病例对照研究发现，特发性心室颤动组中31%(64例)的患者存在下侧壁导联的早期复极，而对照组中为5% ，说明早期复极具有潜在的致心律失常的特性。目前研究发现,由于局部心外膜1相瞬间外向钾电流(Ito)介导动作电位缩短而发生过早复极，而其他心外膜心肌动作电位仍呈现明显的平台期，动作电位时限甚至延长，二者之间显著的电压梯度，即心外膜心肌不均一性，诱导了2相折返的发生，引发多形性室性心动过速或心室颤动，从而发生SCD。因此，对于心电图提示早期复极的运动员，必须认真仔细询问其病史和体格检查，必要时需进行相关无创性或有创性检查以排除患者发生SCD的可能[22]。

3 未来展望

综上所述，医务工作者应充分重视和发挥体表心电图的重要作用，心电图检测运动员心脏病，敏感性高，但特异性低，最新提出的Refined标准与西雅图标准和ESC标准相比，明显降低了假阳性率，且灵敏度达100%，是较为精确的运动员心电图筛查标准，能有效地预防运动员猝死；但假阳性率仍存在，希望能进一步细化筛查标准[21，23-24]。

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Challenges of Pre-participation Cardiovascular Screening in Athletes

TONG Wenjuan,ZHOU Jianzhong

(DepartmentofCardiology,TheFirstAffiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,China)

童文娟(1989—)，硕士，主要从事高血压、心力衰竭、冠心病研究。Email:125101930@qq.com

周健中(1964—),主任医师，硕士，主要从事高血压、冠心病、心律失常研究。Email:115155663@qq.com

2016-03-11

2016-04-18