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2019年7月23日 星期二

[心得] 運動醫學系列 運動內科學:運動員的心臟就是比較大




運動心臟學是為了瞭解競技運動員跟有高活動度的人之心臟狀態,涉及範圍很廣泛,除了包括原本心臟內科學的部分,還包括運動前篩檢、運動生理學、運動藥理學,先天遺傳或基因相關疾病、運動相關心臟猝死狀況和心臟復健等部分。


運動帶來很多好處,可以降低心臟疾病死亡率、高血壓、糖尿病、失智以及高血脂的發生,甚至也降低膀胱癌、乳癌、直腸癌發生率,美國衛生及公共服務部在2018年發布了第二版的體力活動建議指南,建議成年人每周需要至少150300分鐘的中等強度有氧運動,加上肌肉強化活動,如舉重或伏地挺身,每周至少2天,讓身體從活動中獲得最大的健康益處,跟美國運動醫學會ACSM的建議成人運動量是類似的,也有研究指出,只要每週運動量達到8.25 MET-小時就可以達到70%的好處。


運動後的心血管的適應

無氧訓練跟有氧訓練都會提高每次心跳輸出量、總心輸出量及輸往動作肌群的血流,而短期阻力訓練可以降低安靜心跳率,長期阻力訓練的安靜心跳率只有略低或大致相同,有氧訓練也可以降低安靜心跳率。

阻力跟有氧訓練會增加心室厚度,但有研究提出如果相對於體表面積的角度來看,增加的幅度並不顯著。有氧訓練因為副交感神經作用提高、每跳輸出量的提高,所以降低了運動與平時的心跳,甚至會出現比一般人心跳更慢的狀況bradycardia,某些運動員的安靜心跳率可能每分鐘介於40~60下。

運動員的心臟肥大!

一百多年前的早期研究就發現運動能力高於正常且無心血管疾病的運動員,會出現心臟肥大和緩慢性心律失常。現在的研究也確定,持續參加劇烈的運動訓練會導致心肌結構和功能的顯著變化。


Athlete’s heart運動員的心臟是指如果每週進行5-6小時的高強度運動就可能產生代償性的心臟肥大,如果是進行耐力運動,例如:馬拉松、游泳、腳踏車等項目,運動適應後的代償性心臟肥厚屬於離心性,如果是進行阻力訓練,屬於同心性肥厚,相對於離心性的代償狀況,同心性肥厚的狀況會比較明顯。

類似心臟重塑的肥厚代償狀況並不是每個人都會發生,主要跟性別、年紀、種族有關,成人、男性、黑人等因子比較容易發生。代償後可能產生心肌細胞的肥厚、心臟電傳導系統異常而導致心律不整、心臟結構改變而使得收縮與舒張末期容積等改變。



運動員的心臟肥厚(Athlete’s heart)與病理性的肥厚型心肌病hypertrophic cardiomyopathy (HCM)之間有個灰色地帶,需要透過進一步的檢查,例如心電圖、生化血液檢驗、心臟超音波、心肺功能檢測,甚至核磁共振或基因檢測,或者停止訓練6-8周,來看心臟功能是否恢復。


運動員心臟猝死的原因

根據美國心臟病學會的研究,運動員心臟猝死的原因主要可以分為三大類
  1. 結構性心臟病(最多):主要是肥厚型心肌病HCM、心律不整性右心室心肌病ARVC前兩者佔最多,其他包括先天冠狀動脈異常CCAAMarfan’s syndrome、主動脈狹窄Aortic stenosis、川崎氏疾病Kawasaki’s disease、心肌炎myocartitis
  2. 心臟電傳導問題:Brugada syndrome、長QT症候群、Wolff-Parkinson-White syndrome(WPW)
  3. 後天原因:外力撞擊引起的commoto cortis、感染、環境等因素

預防心因性猝死最重要的是做賽前的健康評估(PPE),主要涵蓋個人病史、家族病史跟理學檢查三大部分,目前主要的參考標準是美國心臟學會AHA提出先天性心臟病篩檢指南的建議步驟,以及歐洲心臟病學會ESC的指引。

略有不同的是AHA不建議常規做心電圖篩檢,原因很多:包括猝死性心臟病的低發生率、偽陽性的問題、不符合經濟效益,有30%的人需要進行近一步檢查才可能診斷等因素,但是歐洲心臟病學會以及國際奧委會都建議做心電圖。

小心為上的高風險族群 

因為心臟病猝死的機率在35歲以後的機率上升較多,所以運動相關的心臟病猝死其實跟另一個議題可能有相關性,過度運動是否會對心臟造成傷害?未有定論!目前的研究認為,基礎理論上過度運動是有可能造成心肌細胞受傷,但未有足夠的臨床證據跟經驗去佐證,所以對於有風險或者年紀大於35歲的運動員,仍要小心做好評估。

個人病史的主要症狀包括胸痛、胸部緊繃不適、無法解釋的暈眩或暈倒、無法解釋的心悸、呼吸急促、心雜音與高血壓等,如果有這些症狀都是屬於風險因子,建議與心臟科或運動醫學科醫師討論,搭配個人病史、家族病史,或者進一步的檢查才能診斷。


運動員如果有高血壓、心室顫動或者冠心症等疾病,都建議依據運動強度給予適度的評估、建議與治療。


參考資料
  • Physical Activity Guidelines for Americans2nd edition
  • Athlete's Heart and Cardiovascular Care of the Athlete
  • Leisure time physical activity of moderate to vigorous intensity and mortality: a large pooled cohort analysis. PLoS Med. 2012;9(11):e1001335.
  • Sudden Cardiac Death in Young Athletes. Journal of the American College of Cardiology Volume 61, Issue 10, March 2013
  • Wikipedia: commoto cortis
  • ACC/AHA Release Recommendations For Congenital and Genetic Heart Disease Screenings in Youth Sep 15, 2014
  • Recommendations for competitive sports participation in athletes with cardiovascular disease: a consensus document from the Study Group of Sports Cardiology of the Working Group of Cardiac Rehabilitation and Exercise Physiology and the Working Group of Myocardial and Pericardial Diseases of the European Society of Cardiology. Eur Heart J. 2005 Jul;26(14):1422-45. 
  • Sudden cardiac death in the young. Circulation. 2016 Mar 8; 133(10): 1006–1026.