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北京体育大学高校教师硕士学位论文 题 目: 赛前集训对安阳师院大学生男运动员 超声心动 图的影响 学科专业 :运动人体科学 申 请 人:贾清秀 指导教师:熊开宇教授 推 荐 人 :张一 民副教授 推 荐 人 :童建 国教授 申请人单位 : 安阳师范学院 2006 年 11 月 北京体 育大学 学位论文原创性声 明 本人郑重声明: 本人所呈交 赛前集训对安 阳师 院大学生男 运 动员超 声心动 图的影 响是本人在 导师 的指导下 ,独立进 行研究工作所取得 的成果 。除文 中已经注 明引用 的内容外 , 本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过 的作 品 成果 。对本文 的研究做 出重要贡献 的个人和集体 ,均 已在文 中以明确方式标明并致谢。本人完全意识到本声明的法律结 果 由本人承担 。 学 位 论 文 作 者 签 名 :食汽林 日 期 :抑“ 年, (月 7日 北京体 育大学 学位论文版权使用授权书 本人完全 了解学校有关保 留、使用学位论文 的规定,同意学 校对本人递交的学位论文 赛前集训对安阳师院大学生男运 动员超声心动 图的影响保 留并 向国家有关部 门或机构送交 论文 的复印件和 电子版 ,允许在校 内和与学校有协议 的部 门 公布论文并被查 阅和借 阅。 本人授权北京体育大学可 以将本学位论文 的全部或部分 内容 编入有关数据库进行检索 ,可 以采用影 印、缩 印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文 。 保密 口,在_年解密后适用本授权书 。 本 学位论文属于 不 保 密 贰 (请 在 以上方框 内打 “了” ) 学 位 论 文 作 者 签 名 :食病秀 日 期:枷 年, !月 27 日 3 目录 中文摘要 (英文摘要 ) -一 6 1. 前言-一 8 1.1 选题依据-一 8 1. 2 文献综述-一 9 1. 2.1 彩色 多普勒超声在研究运动员心脏形态结构和功能中的作用-一 9 1. 2. 2 运动训练对运动员心脏形态 、结构的影响-一 1 0 1. 2. 3 运动训练对运动员心脏功能的影响-一 1 3 2. 研 究对象与方法-一 1 4 2.1 实验对象-一 1 4 2. 2 实验仪器-一 1 5 2. 3 测试方法和程序-一 1 5 2. 4 测试指标-一 1 6 2. 4.1 心脏形态指标-一 1 6 2. 4. 2 心脏功能指标-一 1 6 2. 4. 3 超声多普勒反映心室收缩和舒张功能的指标-一 1 6 2. 5 数据 处理-一1 7 3. 实验结果-一 1 7 3.1 赛前集训对安 阳师 院优秀大学生男运动员心脏形态指标 的影响-一 1 7 3.1.1 赛前集训前后力量组运动员心脏形态 结构变化 的 比较-一 1 7 3.1. 2 赛 前集训前后耐力组运动员心脏形态 结构变化 的 比较-一 1 7 3. 2 赛前集训对安阳师 院优秀大学生男运动员心脏功能指标 的影响-一 1 8 3. 2.1 赛 前集训 前后力量组运动员心脏功能变化 的 比较-一 1 8 3. 2. 2 赛前集训前后耐力组运动员心脏功能变化 的比较-一 1 9 3. 3 赛前集训对超声多普勒反映的心室收缩和舒张功能指标 的影响-一 1 9 3. 3.1 赛前集训前后力量组和耐力组运动员左室收缩功能指标 的 比较-一 1 9 3. 3. 2 赛 前集训前后力量组和耐力组运动员左室舒张功能指标 的 比较-一 2 0 3. 3. 3 赛前集训前后力量组和耐力组运动员右室收缩功能指标 的比较-一 2 1 3. 3. 4 赛前集训前后力量组和 耐力组运动员右室舒 张功 能指标 的 比较-一 2 2 试 祖 城 4.分析 与讨论-一 2 3 4.1 赛前集训对运动员心脏形态结构 的影 响-一 2 3 4 . 2 赛前集训对运动员心脏功能的影响-一 2 6 4. 2.1 赛前集训对运动员 hr 和 s v的影响-一 2 6 4. 2. 2 赛前集训对运动员 edv 和 es v的影响-一 2 7 4. 2. 3 赛前集训对运动员 e f和%d 的影响-一 2 7 4. 2. 4 赛前集训对运动员 co 的影响-一 2 8 4. 3 赛前集训对心脏血流频普 的影响-一 2 8 4. 3.1 赛前集训对运动员左心室收缩功能的影响-一 29 4. 3. 2 赛前集训对运动员右心室收缩功能的影响-一 29 4. 3. 3 赛前集训对运动员左心室舒张功能的影响-一 3 0 4. 3. 4 赛前集训对运动员右心室舒张功能的影响-一 3 1 5. 结论与建议-一 3 2 6. 致谢-一 3 3 7. 参考文献-一 34 5 赛前集训对安阳师 院大学生男运动员 超声心动 图的影响 学生: 贾清秀指导教师 : 熊开宇 中文摘要 作为一种无创伤 的检查方法, 超声心动 图也越来越多的用于优秀运动 员心脏 检查 。但都是研究长期运动训练对运动员心脏形态结构和功能的影响,而对短期 运动训练能否导致运动员心脏结构和功能发生变化 ,目前还未见报道 。本研究 以 安 阳师 院体育专业参加河南省第十 四届大学生运动会 的男运动员为研究对象 , 探 讨赛前集训对大学生男运动员超声心动 图的影响, 其 目的为运动训练提供理论依 据 。 本研究是利用彩色多普勒超声仪对 1 8名男运动员训练前后的心脏形态结构 和功 能进行研究 ,1 8名男运动员分为两组 即耐力组和力量组 ,每组各 9 人 。赛 前进行 3 个 月的集训 , 分别测量受试者训练前后安静 时的心脏形态结构和功能指 标及心脏血流频谱 。结果发现 : 1. 赛前集训后, 耐力组和力量组运动员心脏形态结构都发生了变化 。其 中耐力组 变化较大 , 表现为左室腔径扩大 , 左室壁厚度轻度增加 , 左室心肌重量显著增加 ; 而力量组变化较小 ,表现为左室壁厚度 的明显增加和左室重量 的轻度增大 。 2 . 赛前集训后 ,耐力组和力量组运动员心脏功能都发生了变化 ,其 中每搏输 出 量 (s v )、左心室舒张末期容积 (edv )两组都 明显增加 ,心率 (hr )两组都 明显 降低 , 但增减程度存在 明显组 间差异 ;左室短轴缩短率 ( 0 kd )、 射血 分数 (ef )、 左心室 收缩末 期容积(e s v )、心输 出量 (co ) 两组都没有显著变化 。 3 . 从彩 色 多普 勒血流频谱看 ,赛前集训后 ,耐力组和力量组运动 员心脏 的收缩 和舒张功 能都增 强 了。但 耐力训练对左心和右心收缩功能的影响大 于力量训练 , 对左心和右心舒张功 能 的影响组 间差异不 明显 。 关键词 :超 声心动 图彩色多普勒血流频谱心脏 结构和功 能每搏输 出量 t h e in f l u en ee of th e s h o r t 一 term t ra in in g b ef o r e th e mateh o n th e e x eellen t ma le a th letes d o p p ler e eh o ea rd io g ra m o f a n ya n g t ca eh ers c o lleg e p ostgrad u ate:jiaq in gx iu t uto r :x io n g k a iy u a bstraet:a s a n unin j ured exa mi na t ion m ethod, the d oppler echoca r di og r a m 15 m ore a n d m ore u sed to eh eck u p th e h ea r t o f ex eellen i a t hletes. b u t all 15 th e resea r eh lo n g 一 ter m train in g to th e a t h lete h ea r t sh a pe,th e st r u eture a nd th e f u n etion in f l u en ee,b u t w h eth er d oes t h e sh o r t 一 term m o v em en i t r ain ea uses th e a t h lete h ea r t sh a pe stru c t u r e to ch a ng e,a t p resen t h a s n ot seen th e r e p o r t 二 t h is st u d y , ta kin g co lleg e stu d en t s o f r e . d ep ar t l n en t o f a n y a ng t ea c h ers,c o lleg e a s ob j eets of stud丫 w ho w ere ehosen to be a t hletes i n the 14, h e oll ege studen t s spor t s m eeti ng of h e na n p r o v in ee, d iscu sses th a t sh or t 一 ter m train in g h a s in f l u en ced on th eir d op p ler eeh o ca r d io g ra m.t h us to in st r u ets th e m ov em ent t r ain in g to pr o v id e th e th eo r y b asis. t h is ex p er i m en i 15 m ad e u se o f th e eo lo r d o p p ler u ltra s o n ie to eo m p a r e t h e d if f eren ee o f 18 m a l e ath letes h ea r ts sh a pes a nd f u n etion s b ef o r e th e t r ain in g a nd a f ter it, w h o a r e p rep a r e to ta ke p a r t in th e 一 4t h e o 一 leg e stu d ents s p or t s m eetin g o f h 酬 a n p rov in ee. t h ese 1 5 a t t iletes a r e d iv ided in to t wo g ro u p s: st r ength g ro up a nd e n d ur a nee g ro u p. e aeh g r o u p h a s 9 p erson s. b ef o re t h e m a t ch , th ey h a ve train ed f o r th ree m o n t h s. e v er y tester o f th e t wo g ro u p s 15 m ea s u r e d sep a r a t ely th e h ea r t sh a pe a nd f u n etion item s in t h e resting a nd m aster 5 test eu r v e,a nd b ieu sp id v alv e, trieu sp id v alv e,a or t a a nd p u lm o n ar y b lo o d f l o w f r equ en ey b ef o re t h e t r ain in g a nd af t er it. t h e re su lts sh o w : l)a f t er the shor t 一 ter m t r aining, the a t hletes, hea r t s sha p e a n d struet u re in e ndur a nce g roup a n d st r eng t h g roup bot h eha n ged a p pa r entl y . b et ween them ,e ndura n ee g roup eha n ged m ore: not only lef t ventriele ea v i t y shin enlarged, bu t also the w all of lef t hea r t t h iekened slightly , t h e w eigh t of lef t ea r dia c m uscle i ncrea s ed a p pa r ently . b u t streng t h g rou p ehanged less:o n ly th e w all o f lef t h ea r tt h iek en ed an d th e w eig h to f it in erea s ed slig h t ly . 2) a f t er the shor t 一 ter m t r aining, t h e a t hletes, hea r t s f u l lctions in both of t w o groups eha n ged. b et w een t h em ,t h e indexes of h r ,s丫 e d v a n d 50 on in tw o gr o ups both inereased o b v io u sly , b u t th e ex t en d s o f in crea s in g a r e d if f eren t b et ween th e t wo g ro u p s: % d b o th o f groups also increased but not elea r , b u t the indexes of e f , e s v , c o a n d 50 on ha v e not ch a ng ed . 3)from t h e color d oppe r ultr a sonie f r equeney , t h e a t hletes hear t s eont r aetion a n d dia s toe f u nction in e ndura n ee g r o up a n d st r engtl l g r o u p both get st r eng t hen . b u t endura n ee t r ain in g in f l u en eed o n lef t h ea r t a nd rig h t h ea r t eo n t r a c tio n f u n etio n m o re t h a n st r en g t h tr a in in g d id , h o w ev er th e in f l u en ee o n lef t h ea r t a nd rig h t h ea r t d iasto le f u n etio n a r e sim ila r b etw een t wo g r o u p s k e y w o rd s :u lt r aso u nd ca r d io gra m eo lo r d o p p ler f l o w im ag in g s v ca r d iac stru etu re a nd f u n ctio n 1 前言 1.1 选题依据 自从 18 9 9 年瑞典人 h e n sc h e n通过扣诊发现越野滑雪运动员心脏增大而提 出运动员心脏 (a t hl e t e 5 h e a r t) 一词 以来 , ,有关运动员心脏形态结构和功能的 研究一直是国内外关注 的热 点,特别是近年来 ,随着科学技术 的发展 ,对运动员 心脏 的研究更加广泛 ,人们从安静状态到运动负荷状态 ,从普通训练到高原训练 等不 同方面对运动员心脏结构、 功能做 了大量 的分析 、 研究, 取得 了大量的数据 , 对运动员心脏 的特 点有 了更多的认识 。研究方法也从 h e n s e h e n 最简单 的生理学 诊 断技术胸部扣诊来确定心脏大小 1 ,到 b re l l等 (19 3 1 )应用心音 图 发现运动员第一心音延长 ,在马拉松运动员可听到舒张期杂音 ,k e y s (1 938 )利 用 x线透视发现运动员心博有力 ,至 50一 6 0年代 b e e k n e: (1954 )用 x线确认 了运动员心脏增大 ,到超声心动 图的问世使运动对心脏影响的研究前进 了一大 步 ,m or g a n ro t h 等 (1 97 5 ) 采用 m型超声心动 图对运动员进行 了检查 ,观察到 力量 项 目运 动 员 多见左 室 向心性肥 厚 (c o n e e n t r ic hyp e r t r 叩hy ),d i ck h u t h等 (1983 )应用二维超声心动 图进一步确认耐力运动员有心脏扩大 。 超 声心动 图是近三十 多年来发展起来 的无创伤性诊 断心血管疾病 的一种新 技术 ,己广泛应用于临床诊断和基础研究,其对心脏结构和功能的评定作用 己得 到 了公认 。它具有测试安全 、无创伤 、重复性好等优 点,且准确 、灵敏 、分辨率 高 。已被广泛用 于心脏形态功 能及血流动力学 的研 究 2 3。彩色 多普勒超声是经 历 了 m型超 声心动 图、二维超 声心动 图后发展过来 的,可直观地显示心血管系 统 的结构和血流 , 它是利用超声波 的多普勒效应来研究心脏和大血管 中流动力学 的一种先进技术 ,从而对血液动力学 的变化作 出定性和定量分析 。本实验就是 利用彩色 多普勒超 声仪 , 对赛前集训前后大 学生男运动员心脏形态结构和功能进 行研 究 。运 动训练 与心脏形态 结构和功能有密切 的关系 ,长期运动训练会使心脏 的形态 结构和功 能发生相应 的变化 ,以适应 负荷 的需求 5 。这些变化表现在超 声心动 图上 , 是心脏 形态学指标及心脏功 能指标和正常非训练者 , 有 一定 的差异 , 这对 分析该项运 动 引起 的心脏形态 结构及功 能改变 的情况 , 评估该项运动或训练 对人 体心脏 的正负影 响 ,在 实践及理论 中都有相 当重要 的价值 6 ,而这方面 的 研 究成果 ,国内外都 已经相 当丰硕 。然而 ,大赛前 的集训对心脏形态结构和功能 会产生多大影响,目前研究很少。所 以,从事这方面的研究有很大 的必要性 ,以 填补这方面的空缺 。 本研究选择 了安阳师范学院体育专业参加河南省第十 四届大 学生运动会(2006 年 6 月 1 日一4 日在河南省焦作市举行)的 1 8名男运动员作为 研究对象,1 8名运动员分为耐力组 (中长跑 ) 和力量组 (投掷 ),赛前三个月开 始集训 ,前两个 月每周训练 4 次 (周一 、周三 、周五 、周六 ),每次 3 小时,后 一个 月每天一次 ,每次 3 小时,训练 内容是前一小时进行一般素质训练 ,然后进 行专项素质训练 ,训练方法有肋木压腿 、肋木摆腿 ,抓举 、挺举 (40一 6 0公斤 x 10 / 次 x s / 组 ,组 间休息 1一2 分钟 ),负重半蹲 (1 0 0一 1 2 0 公斤 x 6一 8 次 x s 组 ,组 间休 息 1一2 分钟 )、 负重全蹲 (70一 9 0公斤 x 6一 8 次 x s 组 , 组 间休息 1一2 分钟 ), 负重腹背起 (腹肌 1 5次 x s 组/负重 5 公斤 ,背肌 2 0次 x s 组/负重 5 公斤 ,组间 休息 1一2 分钟 ),最后进行专项技术练 习,耐力组进行 中长距离 的耐力跑 ,力量 组结合器械进行投掷练习或徒手模仿练习, 练习时根据学生素质情况适 当调整强 度和密度 。 研究 目的在于 , 一是能够使我们 了解赛前集训前后大学生男运动员超声心动 图的变化 。 二是进一步 了解不 同项 目的赛前集训对大学生男运动员超声心动图的 影响,从而指导运动训练 ,以便促进体育科学 的发展 。三是可分析可能存在 的运 动员心脏 向病理性心脏变化的潜在 因素 ,对预防运动性碎死有一定的参考作用 。 1. 2 文献综述 1. 2.1 彩色多普勒超声在研究运动员心脏形态结构和功能中的作用 超声心动 图亦称心脏 回声 图 (e c h o c a r d i o g ra m), 是利用超声 的回声反射 以显 示心脏各解剖学层次及其动态特征 的检查方法 7 。它能够精确记录心脏运动与时 间的关系 。超声心动 图的最早研究报告始 于 195 4年 的 ,近十年来则有突 飞猛进 的发展 。随着 仪器 、记录设备和探测技术 的不断改进 ,超声心动 图 己被广泛用于 临床实践和基础研 究: 作为一种无创性 的检查方法 ,超声心动 图也越来越 多地用 于运动员心脏检查 。人们从安静状态到运动负荷状态 ,从普通训练到高原训练等 不 同方面对运动员心脏结构 、 功能特 点做 了大量的分析 、 研究 , 取得大量的数据 , 对运 动员心脏 的特 点有 了更 多的认识 。 利用超 声心动 图对 心脏 的检查大致分两个 方 面 ,一 是结构方 面 的检 查, 检 查 的指标 为 9 : 左心室舒末 内径(lved d)、左心 室收缩末 内径 (lvesd )、左心室后壁舒张期厚度 (lvpwd )、左心室后壁 收缩期厚 度 (lvpws )、左室心肌重量 (lv m)、室 间隔舒张期末厚度 (工 vsd )、室 间隔收缩 期末厚度 (工 vs s )。 二是功能方面的检查, 检查的指标为:心率 (hr)、 每博量 (sv )、 心输 出量 (co)、射血分数 (ef)、左心室舒张末期容积 (edv )、左心室收缩末期 容积 (esv )、左室周径 向心缩短率 (m v cf )、左室短轴缩短率 ( y 0d )、射血 时间 等 。 另外超声心动 图还 能鉴别运动员心脏和病理性心脏 , 0 , 在指导运动员训练和 预 防运动性粹死 中有一定 的作用 。运动可使心脏扩大 、心肌肥厚 已得到公认 ,而 心肌 肥厚还可伴有异常心 电图,与肥厚性心肌病相似 。文献 资料表 明: 运动 员患 心肌病者往往 临床无症状 ,并且有一定的运动能力 ,有 的甚至运动成绩 比较好 , 因此 易被忽略 一 , 3 ,在鉴别诊断方面超声心动 图起着重要 的作用 。肥厚性心肌病 (hc )是一种原因未 明的慢性心肌病变 , 以非对称性肥厚 占比例较多 (约 占 95 0 k ), 其 中又 以室 间隔、心尖部肥厚较 多发 ,早期可无 临床症状 ,心功能失代偿 时可有 心悸 、胸痛 、头晕、甚至晕厥等 l 4 j ; 心 电图有病理性 q 波 。超声心动 图特 点 , 5 : 左室后壁 、室间隔厚度 明显增厚 ,大于 1 6 i n m ,lvedd 缩小 ,室壁运动异常 。结合 心音 图、心血管造影等有助于 明确诊断 。职业运动员在长时期 、阶段性大强度训 练 中,有 时会 由于过度训练等 因素导致心肌 由生理性变化 向病理性变化 的可能 , 司 。因此超声心动 图可作为监测运动员心脏变化 的手段 ,为指导运动员训练提供 有利的依据,同时对预防运动性碎死也有一定的作用。因为有些 ma r fa n氏综合 症 , 7 ,由于其具有身材瘦高、腿长臂长等特 点,易被误选入运动队,这些人 中多 数无 临床 症状 ,入选运 动 队后 能在一段 时间 内有 的甚至在几年 内仍无 明显症状 , 能进行系统训练 ,但在运动 中或运动后 即刻容 易发生运动性碎死 ,运动 中碎死 常 常会 引起 社会 的震惊 。国内通过超声心动检测 出了 2 名现役运动员患 ma r fa n氏 征 7 ,及 时停止 训练 ,避免 了运动 中碎死 的发 生 。 1.2.2 长期运动训练对运动员心脏形态 、结构 的影响 长期系统 的专 门训练可使运动员 的心脏形态 、结构产生适应性变化 。不 同训 练项 目、不 同训练水平 、不 同训练 时间等对心脏 的影响也不 同。随着超声心动 图 的不 断普及 ,观察运动 员心脏情况也更深入 ,不仅与正常人 比较 ,不 同项 目运动 员之 间的比较也逐渐增多,虽然在参数值方面有一些差异 ,且不 同运动水平之 间 难 以做 出确切 定论 ,但 长期训练可使运动员 的心脏形态 、结构产 生变化 的结论是 一致 的 。许 多学者利用超 声心动 图来观察研 究运动 员和无训练者 的心脏 形态 结 构 , 通过对 比来 了解训练对运动员的影响 8 一 川, 由于各位研究者使用 的超声心 动 图技术 、受试者 的训练水平 、训练方法及实验方案不 同,因此对运动员 的心脏 形态结构影响的报道也不尽相 同,但总的趋势是相 同的,即长期运动可使心脏扩 大 ,心肌重量增加 。运动心脏增大 的主要标志是心腔扩大与心壁增厚 2 2 j 。心脏扩 大意味着心脏容积 的增加 ,心壁 的增厚是 由于心肌纤维肥大 、增生及结缔组织增 生2 3 , 研究结果还提示 , 不 同运动项 目心脏增大具有 明显的项 目特征, m o r ga n rot h 等(197 5 )认为耐力性练 习的运动心脏心室腔 明显增大 ,但室壁不增厚 ,力量性练 习的运动心脏则室壁 明显增厚而室腔不增大 2 4 3 ,dickhut h(1983 )应用二维超声 心动 图进一步确认运动员心脏扩大 2 5 。以后 ,r o s t等对这一结果提 出异议 ,认为 正常情况下耐力运动员室腔容积扩大不可 能室壁不增厚, 力量运动员室壁增厚而 心腔不增大似乎也不大可能。ro y(1988 )将耐力运动员和力量运动员进行横 向 比较发现 : 耐力运动 除左室腔扩大外 同时有左室壁增厚和左室肌 肉重量增加 仁 2 6 。 此外 ,尚有一种看法(sng l sh i ta ) 认为耐力运动员左室腔扩大 明显,室壁轻度增厚, 而力量运动员室壁增厚明显,室腔轻度增加 。re i c h ek 等 (1981 )用 m 型超声心 动 图观察后也认为耐力运动员的左室舒末 内径增大 ,而室壁厚度正常 ,与离心性 肥厚相似 2 7 1 。力量型运动员主要为室 间隔及左室后壁增厚而左室舒末 内径未见 明显变化,与向心性肥厚相似2 8 。 近年来研究证实,向心性和离心性肥厚并非某 专项运动所特有 。d i c k hu t h (1985 )应用一维超声结合二维超声心动 图,同时参 照 x 线心脏 影像准确计算 出心脏大小 ,认 为 “ athlete8 he a rt ”是 耐力运 动 遇心脏 的慢性生理性适应 ,其心脏扩大 为全心扩大与病理性心脏相似 ,同时有右 室扩大 ,而左室肌 肉重量可超过正常人 的 7 5 % 2 9 j 。国内对 不 同运 动项 目的观 察 结 果不一 ,1987 年杜宏凯等对 8 4名不 同项 目的优秀运动员与正常人心脏进行对 比 研究结果与 国外相似 ,耐力运动员受训练影响最大 ,不仅有左室腔 、主动脉 内径 增大 同时也有左室壁 明显增厚、左室心肌重量也随之增加 ; 而力量组、速度组其 较大 的左室腔 、主动脉 内径及较厚的左室壁与身材有一定关系 ,训练 的效应只表 现 为室壁 厚度轻度增 厚和左 室肌重量 的轻度增加 侧。而李淑敏(199 6)、张琳 (1996 )应 用超 声 d。 ppler 血流频谱测得举重和柔道运动员 的室 间隔、左室后壁 厚度 明显增厚 ,经体表面积校正后仍 明显大于对照组 ,表 明了心肌肥厚趋势 6 3 , 。也有人通过对投掷运动员的观察后认为: 虽有左室腔扩大但用体表面积校正 后 与 中长跑组对 比不具有专项特 点 3 2 。 国内外大 多数研 究报 告 的结果倾 向于: 耐力性项 目运动员心脏伴随心腔扩大也能见到心壁 的增厚 ,侧th比值维持在正 常范围,但 以心腔扩大为 明显 ,耐力运动心脏 的心腔扩大包括左右心室腔均扩大 及左心房扩大 3 0 ,这从 5 0年代 j l et y hob 的报 告直至近年来用超声技术探查 的结 果均一致;而力量型运动心脏则表现 的心壁增厚 ,未见心腔扩大 。但必须考虑到 运动员的体重 、身高,在应用超声心动探查时须用体表面积校正后才能反映出训 练对 心脏 的影 响 2 32 3 。 运动员心脏扩大 的原因,主要是心脏血液动力学改变 周。耐力运动项 目,由 于长期慢性有氧运动导致心脏前负荷加大即容量负荷加大导致主动脉 、 二尖瓣关 闭不全最终 引起心脏扩大 ,lveed 增加 ,心室壁也相应增厚 ,力量运动 引起 的是 心脏后负荷 即压力负荷增大 ,最终导致室壁增厚和血压升高 3 6 j 。这与病理性心肌 肥厚 的机理是类似 的,但运动 引起 的血液动力学改变是 间歇性 的,而病理心脏 的 改变则是持续性的3 7 j 。 有人对运动员训练和停训后状态变化进行纵身观察,结果 表 明随训练阶段不 同,心脏形态有 明显变化 3 8 。其次与不 同运动类型所持续的时 间不 同有关 3 9 j 。力量性运动时,肌 肉短时间运动 ,靠 的是无氧代谢 ,只能维持较 短时间,而短 时间的等长运动不足 以刺激肌 肉产生明显肥大 ,耐力运动时,肌 肉 靠有氧代谢供能,可维持较长时间,而长时间大强度 的运动对心功能的要求高, 心脏 为适应这种运动不仅需要增加心室腔 以提高心博量 , 同时需要增加室壁厚度 以保证心 收缩 力 3 8 j 。第三是遗 传 因素 。有关训练对心脏结构适应 的大量 资料 中, 很少研 究遗传 因素或其他环境 因素对心脏大小的影响。d i a n o 等( 1 980 ) 用 e c h o 研 究 ,发现 父母 与其子女心脏 径线有 明显 的相关性 ,即遗传成分可 占 5 0% 左 右 4 0 ,相反 ,另一些研究表 明,遗传 因素对心脏大小的影响是很小的。从 目前这些 有 限的研 究材料还不 能对遗传 影 响得 出明确 的结论 , 不过在心脏径线大 小 中遗传 因素起 一 定 的作用 。第 四是 内分泌 因素 。运 动后 内分泌 的变化(儿茶酚胺 ,生长 激素 ,血翠酮等)借助心脏 的生理和 生化改变可 引起心脏增大 。动物实验证 明, 儿茶酚胺代谢 的变化可 影 响心脏 结构 ,药物可使大 鼠心脏增大 ,m cg i l l 等(1 9 8 1 ) 报 告心肌 组织 中有 攀酮 的专 门受体部位 ,并提 出翠酮对 心肌有直接 影 响 的可 能 性 。力量运 动员服用类 固醇左室壁增厚 明显 弓 ,而类 固醇 可导致 心脏肥厚并削弱 舒张功能4 2 。但也有认为服用类 固醇可使左心室壁增厚心室腔扩大 3 。总之 ,运 动时内分泌激素在运动性心脏增大 中的作用还未完全清楚, 许多问题有待今后解 决 。 1.2.3 长期运动训练对运动员心脏功能的影响 运动训练对心脏功能的影 响更为 明显, 突 出的变化就是心脏做功效率高, 具有较强 的储备能力 ,心室顺应性好 。多数报道认为: 在安静状态下 ,运动员心 率低于普通人 ,而每搏量 (sv )、射血分数 (ef )、左室舒张末容积 (edv )等均 明显大于对照组 ,心输 出量 (co )与对照组相 比无 明显差异 3 0 4 月 。由于心率较 低 ,使心肌耗氧量下 降,提高了心脏 的做功效率; 而较高的 s v 、e f使心脏在耗 能较低 的状态下就能维持与普通人相等或略高于普通人 的心输 出量 , 显示 了心脏 较 强的储备 能力 4 5 。在运动状态下运动员的心脏泵血功能变化更 明显 ,huonker (1996 )应用 doppler 超声对 2 4名耐力运动员在运动状态下 的心脏变化情况进 行分析观察,其结果表 明: 运动时心脏 的收缩功能得到较大发挥 ,s v 、e f均 明 显增 高,e d v 明显增大 ,而 es v明显缩小; 左室舒张早期最大血流速度及充盈分 数均高于对照组 ,心率随负荷增加而加快 ,但低于对照组 4 6 。国内应用直立位运 动二维超声心动评价运动员心脏功能的报道与 国外基本相 同 4 4 。 不 同运动项 目的心功能变化有所不 同,耐力运动员心脏储备能力较强,在超 强运动 时可得到其最大 限度 的发挥 7 。对力量运动员心功能的观察意见不一 , broeke 等应用 d叩ple r超声心动对从事投掷 的运动员进行测定,结果表 明: 左 室收缩功 能 、舒张功 能及 l v m 与正常对照无 明显差异 ,他认 为投掷运动 员 的运动 类型 、运动量与左室结构 、功能改变无 明显关系 ; 力量运动员安静状态下 s v较 耐力组低 ,e f 、%d、m v cf 明显升高 ,说 明投掷运动员主要是靠提高心肌收缩 机 制来增加心输 出量完成运动负荷 3 2 。 运 动员心功 能变化 的机理主要是其泵血功能 ,心脏 的泵血功 能是 由心肌 收缩 力 、前负荷 、 后 负荷三部分组成的,其 中收缩功能又是决定因素 ; 而心率 的快慢 、 心室顺应性 的好 与否又直接影响心肌耗氧 。 安静 时 由于迷走神经张力 高使心率下 降,有利于 降低心脏耗氧量 ,提高心肌 的机械效率 ,同时也蕴含 了完成较大负荷 的潜 能 。动力性运动时,交感神经兴奋性增高,儿茶酚胺增多,心肌收缩力大大 加 强 ,使 e s v 缩 小 ,由于儿茶酚胺 的作用静脉 回心血量增加致使 e d v 增大 ,两者 的共 同作用导致 s v增加 。同时 由于心肌收缩功能增强使心脏射血功能增强致 e f 值增加 侧。由于运动员心脏结构方面 的特 点,安静 时即有较高的 s v ,运动 时 s v 的升高更 明显大于普通人 , 这使运动员可 以在心率升高滞后 的情况下就能完成一 定量的负荷 。心输 出量是循环系统的重要指标 ,安静时运动员 以较低心率和较高 的 sv 维持着与普通人基本相 同的心输 出量 ,在低负荷 时正常人可通过提高心率 来获得与运动员相近 的 co 值 ,但 随着运动负荷 的增加 ,正常人心率达最大 ,难 以再提高 c 0 ,而运动员 由于基础心率低 ,因此可进一步提高心率 以保证完成更 大运动负荷所需的心输 出量 ,从而最大程度地调动 了心脏 的储备力 。力量性运动 时,由于产生的是后负荷增加 ,临床上往往 引起动脉压升高 ,有实验表 明力量性 运动时其动脉 内的血压可高达 320/250俐 间 jg4 8 。这种后负荷 的升高使心搏量、心 肌收缩速度下降4 7 , 但经压力感受器反射性作用使心率加快心肌收缩力增强 。 在 握力试验 中当前臂肌 肉强烈紧张时可见平均动脉压升高,心率 中度升高,s v不 变 ,心肌收缩速度下降,但继续加大握力 时,m v c f明显减少 ,心脏射血 时间延 长 4 9 。当最大运动 时则 出现与耐力运动员相 同的代偿性反映,表现为 co 明显增 加 ,ef、%d、mvcf 显著提高仁 5 。 。 近年来对体液因素的研究表 明仁5, ,心肌泵血功能的改善与心肌纤维 at p酶活 性提高,心肌细胞对钙的储存、摄取、释放 的能力提高有关 。对血管研究的进展 表明,血管内皮素能直接加强心肌收缩力,在生理条件下,释放量很低,在缺氧 条件 时可刺激释放 ,力量型运动 以无氧代谢为主 ,因此缺氧 时有可能刺激 内皮素 释 放 ,加强心肌 收缩力 5幻 。 2 研究对象与实验方法 2.1 实验对象 本 实验选取 了安 阳师范学 院体育专业准备参加河南省第十 四届大学生运动 会 的大学生男运动 员 1 8名作为研究对象 ,其 中投掷运动员 (力量组 ) 9 名 ,中 长跑运动员 (耐力组 ) 9 名 。年龄 18一2 4岁之间, 自愿意接受实验 。 实验对象 的条件 : (1 )受试 者 自我感觉正常 ,无心血管疾病史 ,安静 时血压 、心率 正常 ,实 验前一周 内无感 冒等疾病 。(2 ) 一般身体检查正常 。(3 ) 能从事正常 的训练或正常 的学 习 。(4 ) 受试者在实验前未作任何强度运动 、未服任何药物 ,不酗酒 。(5 ) 本 人 自愿作为实验 的研究对象 。实验对象 的一般情况见表 1: 表 1受试者情况一览表 组别人数性别体表面积 n(s ex ) 年龄 y r 身高 c m 体重 k g 心率 次/分 力量组 耐力组 男21士1 .22 177. 56 士7. 53 75. 39 士5. 69 男2 1 .22 士1.99 171士5. 32 61. 83 士6. 25 6 8 士4 .1 8 1 . 92 士0 . 04 6 6 . 3 3 士 5 .15 1.72 士 0 .11 q 口q j 2. 2 实验仪器 1 . 美 国 a c uson 公司的 se q u o iau 耳 r a so ijn d sy ste m 5 12 彩色多普勒 超声仪 ,包括彩色多普勒等多种功能,探头超声频率为 2 . sm h z 及 3. sm h z 扫 描速度 5 0 一 io0 c 而 s , 仪器可 同步显示 m型和 b 型 图象 ,且转换迅速 ,该仪器带有 计算机, 可用游标测距 ,同时显示多种心脏形态及功能指标 。 2 . 日本索尼公司产热敏打 印仪, 同步记录 m型 b 型超声心动 图和多普勒血流频 谱, 并用美产 7772 型干银记录纸 留图记录 。 3 . 水银柱式血压计, 身高仪, 体重计 。 2. 3 测试方法和程序 本实验是利用 目前 国内最先进 的超声心动仪来观察大赛前的短期训练对不 同项 目运动员心脏结构和功能的影响。在进行超声心动仪实验 以前, 先对受试者 进行一般体格检查, 包括身高、体重 、心率 、血压等, 以保证受试者心功能正常, 符合本实验要求 。然后利用彩色多普勒超声对受试者进行测定, 测定前先让受试 者静息 5一 1 0分钟, 然后取左侧位, 按二维超声心动 图的测量标准, 将探头置于 已涂 上祸合剂

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