Circulation杂志上的一项研究表明,普通人经过少于1年的高强度耐力训练之后,左、右心室的结构性变化可以达到奥林匹克运动员的水平,但与多年致力于锻炼的运动员相比,心脏顺利性和功能可能还是无法相提并论。
这一研究结论是通过跟踪12名参与为期一年耐力训练项目,为马拉松或相似挑战运动项目做准备的长期久坐成年人的心脏超声、心脏MRI和其它测试结果得出的。在12个月的时候,这12名参与者的左、右心室的质量和容积成比例增加,但有趣的是,左、右心室质量和容积增长不一致。
训练期间(训练强度逐月增强),参与者右心室质量和容积渐进性增长并保持一致,训练初期便出现右室“离心性”心肌重塑,这一重塑改变在3个月全面随访时已很明显。而左心室在训练最初6个月仅发生质量增加,容积并未变化,即出现“向心性”心肌重塑,但是自此之后重塑模式开始发生转变。
Levine博士(德克萨斯大学)表示,在训练时间不够长或强度不够大的情况下,左室并不发生扩张,但最终,左心室还是出现了与右心室一样的表型——离心性肥厚,而离心性肥厚也见于耐力训练运动员中。对于右室在训练初期便出现离心性肥厚,他表示很意外也很好奇,即便是步行项目也可以启动这一过程,而左室出现离心性肥厚需要做更多的功,并且需要时间的沉淀。
这些观察性发现可能意味着强度训练时,右室立即出现质量和容积适应是为了左室能够完全适应结构和功能变化。换句话说,右室供养着左室。
但是,即使研究参与者接受与专业运动员一样的训练并且达到同样的左心室质量,这些参与者并未出现于运动员一样的心脏顺应性、适应性和尺寸。这可能是因为参与者训练时间不够长 ,奥林匹克运动员往往在青春期迅猛生长之前开始训练,这样或许能够达到更大程度的心肌生长和顺应性。另外,年轻人训练或能使心包成比例扩大,这可能减少成年时期心包的限制作用。
研究结果
1)平均左室壁厚度和左室质量在最初六个月增长明显,此后增加较慢
2)左室舒张末容积在最初三个月基本无变化,六个月后仅增加8%,随后迅速增加
3)在第三个月和第六个月左室质量/容积比增长一致(向心性肥厚),从基线1.44增长至1.58,随后降至接近基线值(离心性肥厚)
4)平均右室游离壁质量增加30%,体积增加27%
5)全程12个月,右室质量和容积增加模式均为离心性肥厚模式(包括所有轻度训练),质量/容积比从初始0.46增加至结束0.47(无显著性差异)
表一:不同时间点参与者心脏参数值
参数 | 基线 | 三个月 | 六个月 | 九个月 | 十二个月 |
左室质量(g) | 168 | 188 | 198 | 199 | 203 |
左室舒张末容积 | 117 | 119 | 125 | 136 | 138 |
左室每搏输出量 | 79 | 85 | 89 | 97 | 98 |
右室质量 | 63 | 71 | 72 | 75 | 82 |
右室舒张末容积 | 136 | 156 | 161 | 172 | 173 |
右室每搏输出量 | 78 | 87 | 90 | 97 | 97 |
另外,1年后VO2最大值从基线40.3ml/kg/min显著增加至48.7ml/kg/min,心输出量和每搏输出量均增加。至于压力-容积关系,任意血压下,左室舒张末容积均较基线值增加,与心室扩张增加一致。
最后,所有参与者完成了训练既定目标,10人参加马拉松,1人参加奥林匹克距离铁人三项,1人参加100里耐力自行车赛。