2020年AHA《运动相关的急性心血管事件和长期运动训练后潜在有害适应的科学声明》解读

运动对心肺功能的有益影响在大量科学文献中得到充分的证实。2007年美国心脏协会（American Heart Association，AHA）发布的《运动相关的急性心血管事件和长期运动训练后潜在有害适应的科学声明》，强调运动耐力与预后密切相关，使“more exercise is better”的理念深入人心，然而近年研究显示，与中等强度运动（40%～59%的功能能力）相比，高强度运动（≥60%的功能能力）虽然可进一步提高运动耐力，但导致恶性心律失常、心功能障碍、急性心肌梗死、心源性猝死等急性心血管事件风险有所增加。因此，AHA于2020年更新《运动相关的急性心血管事件和长期运动训练后潜在有害适应的科学声明》，这份声明回顾了300多项科学研究，系统阐述中等强度和高强度运动的心血管获益和风险，提出制定科学的运动方案对提高心肺功能和改善心血管健康的重要性和必要性，旨在为临床医务工作者面对患者和运动员的运动咨询时，提供一份更客观、全面的医学运动知识。本文就这一声明的核心内容进行解读。

一、适当的体力活动和运动对心血管健康有明确获益

迄今为止，大量流行病学、临床和基础研究证据一致证实，规律体力活动和高心肺适能（cardiorespiratory fitness，CRF）能够延缓动脉粥样硬化性心血管疾病（cardiovascular diseases，CVD）的进程，降低冠心病发病、心血管死亡和全因死亡风险，并且心血管获益随着运动量的增加而增加。

1.降低心血管死亡和全因死亡风险

一项大型系统综述和荟萃分析，纳入33项关于体力活动的研究（n=883 372），结果显示随着体力活动量的增加，降低30%～50%的心血管死亡和20%～50%的全因死亡风险。护士健康研究（n=78 865）和医务人员随访研究（n=44 354）评价每日≥30分钟中到高强度运动对美国居民预期寿命的影响，随访34年，发现长期坚持中到高强度体力活动的男性和女性，预期寿命分别增加7年和8年。一项为期12周运动为基础的心脏康复项目，纳入5 600例确诊冠心病患者，发现心肺适能每增高1METS，全因死亡风险降低13%，其中基线心肺适能最低的患者（＜5METS），死亡率降低30%。上述提示，运动对心血管的获益与目前临床使用的心血管保护药物获益幅度相似。

美国退伍军人研究显示，心肺适能每增加1METS，主要冠脉事件降低16%。与心肺适能最低的老兵相比，心肺适能最高的老兵组心血管事件风险降低70%。一项前瞻性队列研究纳入＞120 000例接受极限运动平板试验和110万人/年的观察，显示心肺适能对全因死亡率的保护效应没有上限。最低25%心肺适能组较最高75%心肺适能组全因死亡风险增加80%。上述提示，低心肺适能对全因死亡的影响与传统危险因素如吸烟和糖尿病对冠心病的影响相似。

来自英国生物银行（n=502 635）的一项研究显示，即使在高遗传风险群体中，心肺适能与冠心病和房颤仍呈负相关（分别为HR=0.51，95%CI 0.38～0.69；HR=0.40，95%CI 0.30～0.55）。上述提示，遗传在动脉粥样硬化和房颤发病中不是决定因素。其他研究同样显示，无论心血管危险因素有多少，高心肺适能可以降低30年心血管死亡风险达到50%。对于有动脉钙化的个体，研究同样显示，随着心肺适能的增高，心血管事件的风险逐渐下降。

2.提高急性心血管事件中的自我保护机制

研究显示，发生急性冠脉综合征或计划手术患者，发病前有较高的体力活动水平或心肺适能（＞5METS），可获得较好的短期预后，其机制可能因为运动诱导的缺血预适应。一项观察性研究纳入2 172例因急性冠脉综合征住院的患者，评估入院前体力活动对住院期间和出院后1个月心血管健康的影响，结果显示，与缺乏体力活动的患者比较，少量或大量的体力活动可降低44%（95%CI 10%～68%）院内死亡和20%（95%CI 1%～50%）出院后1个月内的心血管事件。另有研究显示，对于择期和急诊手术后并发症，如减肥手术和冠状动脉搭桥术，随着术前体力活动或心肺适能的升高，围术期并发症风险显著降低。

3.减少心血管药物的使用数量和剂量

目前对于心血管危险因素的治疗，均采取生活方式治疗和药物治疗相结合的治疗方法。一项横断面研究纳入62 291例男性和45 041例女性长跑运动员，发现高强度体力活动和高心肺适能可明显降低降糖药（降低幅度：男69% vs. 女55%）、降压药（降低幅度：男48% vs. 女52%）和降脂药（降低幅度：男64% vs. 女51%）的使用。另一项横断面研究得到相似结论，该研究纳入32 683例女性和8 112例男性，发现运动距离和运动速度与心血管药物使用率呈负相关，相比于步行速度＜1.2m/s的个体，步行速度＞2.1m/s者可明显降低降压药（男48% vs. 女52%）、降糖药（男68% vs. 女59%）和降脂药（男53% vs. 女40%）的使用。但上述研究均为横断面研究，研究结论还需要进一步研究证实。给我们的启示是，高心肺适能可能降低降糖药、降脂药和降压药的使用。

4.降低运动性猝死风险

大量研究证实，规律运动可改善心血管健康，但高强度运动中或运动后1小时，心源性猝死和心肌梗死风险增加。但所有研究均显示，具有规律的中高强度体力活动的个体，较体力活动不足者，发生运动性猝死风险明显较低。研究显示，规律体力活动的个体发生心源性猝死（sudden cardiac death，SDC）风险RR为2～11，缺乏体力活动个体发生SDC风险RR为50～74。分析运动降低SCD风险的机制，可能与反复相同的运动强度降低运动中对心血管做功的需求以及代谢需求有关。上述数据提示，作为医务人员，在提醒运动风险的同时，同样应强调规律、适当强度运动的获益。

5.运动对心血管保护的作用机制

规律运动对心血管健康有明确获益，其心血管保护作用的生物学机制主要体现在以下5个方面：①抗动脉粥样硬化；②抗心律失常；③抗缺血；④抗血栓；⑤心理方面的作用。具体内容见图1。

二、不适当体力活动和运动对心血管健康有明确损伤

最近的研究表明，大运动量和高强度运动与潜在的心脏适应不良有关，包括心肌损伤标志物增加，运动后短暂心功能不全，加速冠状动脉钙化，以及导致心肌纤维化、心房颤动、主动脉夹层、心肌梗死风险和猝死风险增加。值得一提的是，所谓高强度运动，应该考虑到个体的心肺耐力与代谢需求之间的关系，常规认为的低强度运动，对于低心肺适能、老年人或多种合并症个体而言，也属于高强度运动。运动强度存在J型或U型曲线，超过一定强度后，运动可能增加心血管功能损伤、急性心脏事件或心源性猝死。

1.加速冠状动脉钙化

冠状动脉钙（coronary artery calcification，CAC）积分是利用 CT成像技术来判断冠状动脉是否发生钙化的一项指标，与总体的动脉粥样硬化程度密切相关。CAC积分越高，冠状动脉钙化的风险越大。Circulation上曾有文章报道马拉松等耐力运动与冠状动脉钙化之间的关系。其中一项结果显示，每周运动量大于 2 000MET·min的马拉松耐力运动员有较高的 CAC 积分和动脉粥样硬化性斑块发生率，高强度运动状态下，高心率造成冠状动脉迂曲、血液层流被破坏，同时伴有血压增加，可能是诱导冠状动脉 CAC 评分增加的原因，但是这种钙化斑块以稳定的良性钙化斑块更常见。

2.心肌损伤标志物释放

心肌损伤标志物包括心肌肌钙蛋白、脑尿钠肽和肌酸激酶同工酶等。剧烈运动可能导致心肌细胞通透性增加、循环中炎症因子增加、氧化应激反应增加等，进而造成心肌损伤因子释放，并且心肌损伤因子的升高幅度可能与运动时间、运动强度有关。换而言之，运动时间越长、强度越大，心肌损伤因子释放越多，并且运动耐力低和参赛经验不足的选手更容易出现运动应激带来的心肌伤害。

3.对心室结构和功能的影响

研究显示，在安静和运动状态下，左、右心室承压幅度不同。安静状态下，右心室的重量和收缩能力是左心室的1/5～1/3，这是自身适应的结果。右心室受到较小的阻力和较大的肺循环顺应性，因此，其血液能顺利通过肺部，不需右心室过多地收缩，而左心室受到主动脉血流的阻力和较小的体循环顺应性。在一定运动负荷范围内，右心室有一定的收缩储备，能够抵抗运动引起的肺动脉压力的增加。然而，随着运动强度的增加和时间的持续，在显著增加的血流压力持续作用下，右心室则会发生损伤。因此，最大强度运动时，医学上通过非侵入手段，如心电图、超声心动和心脏磁共振等，利用可靠、有效的指标检测右心室的变化，及早判断运动员和广大健身爱好者可能存在的心脏危险信号，对运动性心脏疾病的预防和赛场意外的防范具有重要意义。

4.心律失常

流行病学调查发现，部分运动员尤其是长期从事大强度运动的耐力运动员的心律失常发生率显著高于普通人群。高强度运动对心房的反复牵拉与心房发生进行性重塑的关系密切，可能是运动性心房颤动发生的原因。Herm等分析发现，马拉松运动员的心电异常与性别、BMI 和心血管并发症均无关，而与运动员从事马拉松的年限和运动量有关。

5.运动相关的急性心血管事件

美国种族相关的心脏骤停事件研究（Race associated Cardiac Arrest Event Registry，RACER）共纳入美国2000—2010年期间10 900万全程马拉松（全马）和半程马拉松（半马）运动员，发现猝死发生率为0.39/10万，男性明显高于女性（男0.9/10万 vs. 女0.16/10万），全马高于半马，几乎50%的猝死发生在马拉松最后1km。

2007年AHA科学声明认为，年轻个体发生运动性致死的常见原因是先天性或遗传性心血管异常，包括肥厚型心肌病、冠状动脉异常和主动脉狭窄，最近研究发现上述结论并不准确，大多数发生运动性猝死的年轻人心血管结构正常，27%与遗传有关，40%原因不明。这提示我们目前的常规运动前筛查方法，并不能有效除外运动性猝死风险，需加强运动期间防护。

2007年AHA科学声明认为，急性冠脉综合征是年龄＞35岁中老年人群运动性猝死的主要原因，但最近证据显示，非急性冠状动脉疾病或运动诱导的心肌缺血是中老年人发生运动性猝死的首要原因，斑块破裂导致的急性冠脉综合征为第二原因。

遗传性心律失常是心源性猝死的常见原因，目前发现致心律失常性右室心肌病和长QT综合征1型个体进行竞技性运动时，可导致猝死风险明显增加，Brugada综合征和其他长QT综合征亚型目前还不确定是否与运动性猝死风险增加相关。

健康无症状成年人进行大运动量或高强度运动时，发生运动性猝死的确切机制尚不完全明了。有证据显示，心脏收缩频率和冠状动脉搏动幅度的增加导致冠脉扭曲，可能导致动脉粥样硬化斑块的破裂，引起血小板凝集或急性栓塞。对于有潜在心脏疾病的个体，进行大运动量或高强度运动时，心肌耗氧量急剧增加，血流对心脏和血管的冲击显著加大，可造成冠状动脉相对缺血和心肌缺血、缺氧，导致运动性猝死事件的发生。

三、运动前应科学评估和制定运动处方，平衡运动的获益和风险

1.简化运动前风险评估流程

既往AHA和美国运动医学会（American College of Sports Medicine，ACSM）推荐使用运动风险筛查问卷，并根据危险因素和危险分层决定筛查力度，选择中高强度运动的个体常规建议接受医疗评估和运动试验评估。最新版ACSM指南更新了上述运动评估方案，AHA在本科学声明中同样接受了这一更新。新版的运动前风险评估简化为4个变量：①个体当前活动水平；②确诊心血管疾病、代谢疾病或肾脏疾病（CMRD）；③提示存在心血管疾病的症状或体征；④运动强度。具体内容见表1。

2.对于不同个体运动前风险筛查的具体建议

（1）无已知CMRD、有中等强度运动习惯且无症状的个体，可以继续中等或高强度运动，如出现CMRD症状或体征，应立即停止运动并寻求医学指导。

（2）既往确诊CMRD、有中等强度运动习惯且无症状个体，如在12个月内接受过医学评估，可继续中等强度运动项目，如出现新发症状或体征，立即停止运动并重新进行医学评估。

（3）既往无已知CMRD且没有运动习惯的个体，可在没有医学指导的情况下，开始轻到中等强度的运动，如没有症状，可根据目前ACSM指南推荐逐步增加运动强度。

（4）既往没有运动习惯、确诊CMRD或有症状/体征提示可能存在CMRD的个体，在开始运动锻炼之前，无论强度如何，都应该寻求医学指导。

3.制定全面、科学、有效的运动处方

没有运动习惯的个体，无论既往是否诊断心血管疾病，都应该接受规范、渐进性的运动处方指导。科学声明提出了运动的安全建议：运动之前进行较慢速度的热身活动，逐渐增加心率；在水平地面上进行运动，持续6～8周，如果没有症状，可以过渡到爬山、慢跑和/或更剧烈的运动；锻炼时间先从5分钟开始，逐渐增加到所需的持续时间；当环境条件（例如高湿度或高海拔）对心脏造成更大的压力时，应降低运动强度；运动后，以较慢的节奏安静下来，使心率恢复正常；如果出现头晕眼花、呼吸急促、胸痛或者胸闷等症状，应立即停止运动并及时就医。不同心血管疾病的运动建议见表2。

（丁荣晶　袁丽霞　王青伟）

参 考 文 献

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