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运动员心脏:摩根罗思假说过时了吗?


1899 年,瑞典医生 Henschen 通过叩诊发现越野滑雪运动员心脏肥大,认为大心脏是赢得比赛胜利的保证,并把这种运动员特有的大心脏称为运动员心脏。自此,围绕着运动员心脏肥大的性质、发生机制、耐力运动对心脏是否有损伤等展开大量的研究和争论。


正常人和不同项目运动员心脏的区别

(运动生理学,人体社2021版)


1975 年,Morganroth 等首次应用超声心动图发现,力量型运动员的心脏改变表现为左室壁增厚与左室重量增加(向心性肥厚),而左室舒张末期容积在正常范围内,耐力型运动员的左室舒张末期容积和左室重量增加,而左室壁厚度正常(离心性肥厚);使用瓦尔沙瓦动作(Valsalva Maneuver,VM)进行阻力训练会导致与高血压或主动脉瓣狭窄相似的血液动力学压力。后来学者将这种现象称之为 “Morganroth hypothesis(摩根罗思假说)”。这一假说自诞生起,因其较好的解释了不同运动训练类型导致的心肌肥大的专项特征,而逐渐被运动医学和运动训练学学者广泛接受。但随着心脏检测手段和研究深度的向前推进,这一观点开始受到一些学者的质疑。


Naylor(2008)通过横断面(运动员和久坐人群)分析后,认为超声心动图测量的相对不敏感性以及来自纵向运动训练研究的证据稀少,从而没有足够的高质量证据支持摩根罗思假说。Spence(2011)首次采用高度敏感的 MRI 技术,对 6 个月力量和耐力训练前后的左心室重塑进行了纵向研究。发现耐力训练与基于摩根罗思假说的预期一致;而力量训练并没有显着地改变左室后壁或室间隔壁厚度或重量,这与摩根罗思假设的预期效果相矛盾,其原因是阻力训练可能不会急剧增加左室收缩壁压力。Haykowsky(2011)发现年轻健康男性以 2-3 秒的 VM 下进行的最大(次)腿部屈伸锻炼与左心室收缩末期壁压力改变无关。Lewis(2012)认为 Spence 使用单个的训练模式来观察训练前后心脏的变化,尚不清楚两者结合是否可以协同促进左室功能和重塑。


Haykowsky(2018)认为摩根罗思假设源自假设,而不是力量或耐力运动期间心室壁压力的直接量度。摩根罗思假说没有考虑力量运动中胸内压力的变化对决定左室重塑的血流动力学力的影响,从而导致左室壁压力量化的错误结论。此外,心室重塑的时间过程和模式似乎与潜在的训练负荷(强度和持续时间)和先前的训练暴露有关。

因此,假设应重新修订为:运动性心脏的心肌重塑由血流动力学压力暴露量(时间×运动强度)来决定,并与健康相关;短暂的 VM 进行力量训练会导致血管内压力短暂升高。当在恒定负荷的病理性心脏(如高血压,瓣膜疾病)与间歇负荷的运动员心脏之间进行类比时,应考虑 “时间” 这一重要维度。未来研究心室重塑模式,需考虑运动对左右心室壁压力的急性和慢性影响,以及其决定因素(透壁压力,心室结构)。


而 Kindermann(2019)分析指出讨论力量训练模式时常采用健美和举重运动员,并认为清洁运动员的室壁很少会超过公认的相对壁厚极限(临界值 42%)。只有滥用合成类固醇的运动员表现更高的相对壁厚,并且舒张和收缩期左心室功能降低,这点应该比以往受到更多的关注。


参考文献:

[1] Morganroth J, Maron BJ, Henry WL, et al. Comparative left ventricular dimensions intrained athletes[J]. Ann Intern Med. 1975, 82(4): 521-4.

[2] Naylor LH, George K, O'Driscoll G, et al. The athlete's heart: a contemporary appraisal ofthe 'Morganroth hypothesis'[J]. Sports Med. 2008, 38(1):69-90.

[3] Spence AL, Naylor LH, Carter HH, et al. A prospective randomised longitudinal MRI study ofleft ventricular adaptation to endurance and resistance exercise training inhumans. J Physiol[J]. 2011,15; 589(Pt 22):5443-52.

[4] Haykowsky MJ. Left ventricular remodelling and the athlete's heart: time to revisit the Morganroth hypothesis[J]. J Physiol. 2011,15; 589(Pt 24):5915.

[5] Lewis EJ, McKillop A, Banks L. The Morganroth hypothesis revisited: endurance exerciseelicits eccentric hypertrophy of the heart[J]. J Physiol. 2012,15; 590(12):2833-4.

[6] Haykowsky MJ, Samuel TJ, Nelson MD, et al. Athlete's Heart: Is the Morganroth Hypothesis Obsolete? [J]. Heart Lung Circ. 2018, 27(9): 1037-1041.

[7] Kindermann W, Urhausen A, Scharhag J. Comment on: Athlete's Heart: Is the Morganroth Hypothesis Obsolete? [J]. Heart Lung Circ. 2019, 28(2):e12-e13.


文章来源:
汪军, 周越, 孙君志, 等. 质疑与思考:运动生理学研究的十个问题[J]. 成都体育学院学报, 2021, 46(1) : 118-124.


更多阅读:
运动员心脏:120年的争议与发展
深度:耐力运动与心脏,是敌是友?
质疑与思考:运动生理学研究的十个问题
文献解读:心脏标志物在运动医学中的应用


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