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運動心臟作為運動科研中一個特有的概念,在競技運動中的作用早已為人們所重視。隨著大眾體育的廣泛開展,有關運動心臟的研究已經延伸到大眾健身的領域。曾有人預言運動心臟研究將成為下個世紀心臟學研究的熱點之一。
在運動心臟研究中主要集中在幾個方麵:
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(1)運動心臟重塑的功能結構基礎
運動員心臟的特征主要表現在形態與機能兩個方麵,其中,運動性心臟肥大是運動員心臟的主要形態改變特征。通常運動員心臟肥大呈中等程度肥大,運動員心臟重量一般不超過500g。運動員心臟係數一般為7.5g/kg體重。不同項目運動員心臟肥大類型各異,一般耐力項目運動員心臟為離心性肥大(Eccentric hypertrophy),以心腔擴大為主,也伴有心壁增厚;力量項目運動員心臟為向心性肥大(Concentric hypertroFhy),以心壁增厚為主;運動員心臟機能改變主要表現為,安靜時,呈現竇性心動過緩,心臟每搏量增大,心輸出量變化不大。運動時,心力儲備充分動員,心率增快,心輸出量可達42.3l/min。而且,運動員心臟具有可恢複性,即一旦停止運動;運動員心臟結構與功能的適應性改變可複原到常人水平。
運動員心臟肥大是一種特殊的現象,介於生理性和病理變化之間。通過動物實驗模擬不同類型運動心臟的組織細胞學變化,發現:1)運動心肌細胞體積增大,心肌纖維直徑增粗,心肌纖維之間毛細血管數密度增加,毛細血管與心肌纖維的比值增大。2)心肌細胞內肌原纖維體積密度增加,肌節增長。線粒體體積密度與數密度增大,線粒體與肌原纖維的比值增大。3)橫小管擴張增大,閏盤連接出現不同程度的改變。4)心肌線粒體ATPase和琥珀酸脫氫酶活性增高;肌漿網攝取和結合鈣離子的能力增強;心肌細胞膜上脂質成份發生了改變,磷脂酰絲氨酸和不飽和脂肪酸含量增多,對鈣離子的通透性增強;心房肌細胞內特殊分泌顆粒增多,其中心房肽免疫活性增強。運動心臟的上述組織細胞學改變構成了運動心臟肥大,氧化代謝功能增強,能量產生增多及收縮性增強的功能結構基礎,對於運動員最大攝氧量的增加,有氧耐力的提高具有重要作用。不同項目運動心臟微細結構的重塑各異,與各自功能特點相適應。此外,值得注意的是反複大強度運動可造成運動心臟某些功能結構的損傷,其中,右心房、右心室及內膜下心肌組織是運動心臟的易損部位,構成了某些嚴重的運動性心律失常的病因與病變所在。
(2)運動心臟的內分泌功能特征
不同強度急性運動和耐力訓練均可引起血漿心鈉素水平增高,分析心鈉素在運動心臟結構與功能重塑中的作用,主要集中在調節和緩衝運動中血壓的變化,維持血液動力學的平衡;調節水電解質平衡,維持內環境穩態;擴張血管,增加心肌和運動肌肉組織中血液供應,促進有氧耐力的提高。
心內腎素、血管緊張素係統僅作用於心臟局部,可調節冠脈循環,增加心肌收縮力,促進心內交感神經末 梢釋放兒茶酚胺。還可通過細胞核上受體促進心肌細胞內結構蛋白的合成過程。運動過程中,血管緊張素E產生與分泌的增加與訓練強度有關,是運動性心肌肥大發生的重要機製之一。循環血中血管緊張素活性受到交感一腎上腺係統的調節,阻斷心肌組織中血管緊張素E受體或應用血管緊張素轉換酶抑製劑可以抑製運動心臟肥大的發生。
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