静息状态和运动状态下隐匿性高血压以及冠状动脉粥样硬化在男性耐力运动精英运动员中的表现

时间:2026年5月17日
来源:British Journal of Sports Medicine

编辑推荐:

摘要 目的:近期研究表明,男性资深耐力运动员中冠状动脉粥样硬化的患病率较高,但其潜在原因尚不清楚。本研究探讨了隐匿性静息性和运动诱发性高血压与冠状动脉粥样硬化特征之间的关系。 方法:198名Framingham风险评分较低(<10%)且无临床高血压诊断的男性资深耐力运动

广告
   X   

摘要
目的:近期研究表明,男性资深耐力运动员中冠状动脉粥样硬化的患病率较高,但其潜在原因尚不清楚。本研究探讨了隐匿性静息性和运动诱发性高血压与冠状动脉粥样硬化特征之间的关系。

方法:198名Framingham风险评分较低(<10%)且无临床高血压诊断的男性资深耐力运动员接受了24小时动态血压(ABP)监测和运动血压评估。冠状动脉CT血管造影用于评估冠状动脉钙化(CAC)评分、管腔狭窄和高风险斑块特征。

结果:78名(39%)运动员在ABP监测中显示高血压,93名(47%)在运动后出现高血压反应。CAC评分分别为1–99 Agatston单位(AU)、100–399 AU和≥400 AU的运动员比例分别为94名(47%)、32名(16%)和15名(8%)。24名(12%)运动员的冠状动脉狭窄程度超过50%。62名(31%)运动员有钙化斑块,32名(16%)有混合斑块,2名(1%)有非钙化斑块,26名(13%)有高风险斑块标志。ABP监测中的高血压与CAC评分≥100 AU(OR:2.56;1.08至6.04)和冠状动脉狭窄超过50%(OR:2.92;1.17至7.33)显著相关。运动后出现高血压反应与冠状动脉狭窄超过50%(OR:4.72;1.65至13.5)和高风险斑块的存在(OR:3.27;1.27至8.43)显著相关。

结论:男性资深耐力运动员中隐匿性高血压的患病率较高,这与冠状动脉粥样硬化的高风险特征相关。无论是静息性还是运动诱发性高血压,都与男性耐力运动员中动脉粥样硬化性冠状动脉疾病的更高患病率相关。早期识别和及时临床管理这一经典的心血管疾病风险因素可能有助于减轻运动员的冠状动脉粥样硬化负担。

关键词:运动员;心脏病学;运动

已有研究:越来越多的证据表明,长期进行高强度训练的资深耐力运动员相比同龄非运动员,其冠状动脉钙化(CAC)和冠状动脉斑块的患病率更高,尽管他们的传统心血管风险因素通常较低。高血压与更高的CAC、加速的动脉粥样硬化和斑块脆弱性相关。目前尚不清楚类似的关联是否也能解释长期训练的资深耐力运动员中较高的CAC和斑块负担。

本研究的新发现:无论是静息性还是运动诱发性高血压,都与不良的冠状动脉斑块表型相关,包括更高的CAC负担、管腔狭窄和高风险斑块形态。本研究表明,传统的风险因素(如异常的动态和运动血压反应)与资深运动员中的不良冠状动脉表型相关。

本研究可能对研究、实践或政策的影响:早期发现资深运动员中的隐匿性高血压为有针对性的风险调整和预防干预提供了机会,从而可能减少运动员的冠状动脉粥样硬化负担。这些结果可为未来的运动员筛查指南提供参考,鼓励对老年耐力运动员进行更细致的血压评估。

引言:定期进行体育锻炼与较低的心血管不良事件风险相关。然而,看似心血管疾病风险较低的男性资深耐力运动员显示出更高的冠状动脉钙化(CAC)评分和更多的冠状动脉斑块。升高的CAC、显著的狭窄和高风险斑块形态与重大不良冠状动脉事件的风险增加密切相关。中年男性占所有运动相关突发心脏死亡的90%以上,其中动脉粥样硬化性冠状动脉疾病(CAD)占80%以上。男性资深耐力运动员中动脉粥样硬化性CAD加速的原因尚不清楚,但传统的心血管疾病风险因素似乎是重要因素。高血压是可改变的心血管疾病主要风险因素,在普通人群中起着核心作用。本研究首次探讨了高血压(24小时动态和运动诱发)与冠状动脉钙化评分、冠状动脉斑块和高风险斑块特征之间的关系。

方法:2018年2月至2019年3月期间,共招募了220名男性资深耐力运动员(图1)。排除不符合条件者后,198名运动员接受了体检、症状限制的循环测力计心肺运动测试(CPET)、24小时动态血压(ABP)监测、CT冠状动脉钙化评分和冠状动脉CT血管造影(CCTA)。运动员来自英国各地的跑步、骑行和铁人三项俱乐部。入选标准包括40–65岁的男性,每周至少进行6小时的耐力训练。排除标准包括当前的心脏症状(如胸痛、呼吸困难、心悸、心源性晕厥或先兆晕厥)、近期运动能力下降、既往心脏病史、现吸烟或既往吸烟史、已知高血压、糖尿病、严重高胆固醇(低密度脂蛋白胆固醇>4.9 mmol/L)、慢性肾病(估计肾小球滤过率<90 ml−1⋅min−1⋅1.73 m2)或其他慢性系统性疾病或炎症性疾病、Framingham风险评分>10%,以及拒绝同意与初级保健医生共享异常结果。

在线资格问卷:通过在线问卷确定入选资格,询问基本人口统计信息、是否存在心脏症状、动脉粥样硬化的风险因素和运动史。更详细的运动问卷用于了解主要运动项目、比赛经历和个人最佳成绩、每周平均运动时间、每年高强度训练月数、总耐力训练年数以及以特定强度运动的时间。根据国际体力活动指南,将问卷中的运动量转换为代谢当量(METs)。终身MET小时数通过METs/周×每周小时数×每年耐力训练月数×总耐力训练年数计算得出。

体检:包括身高(cm)、体重(kg)和静息诊所血压。静息诊所血压根据当前欧洲心脏病学会指南测量。如果计算出的Framingham风险评分足够低,则不排除血压异常的运动员。运动员还接受了生物标志物检测(静脉血样),以识别和排除糖尿病和高胆固醇,并计算Framingham风险评分。

心脏检查:CPET在直立位进行,使用COSMED E100W循环测力计(意大利罗马),根据运动员的运动史和身高设定25–30 Watt/min的坡度方案。鼓励运动员运动至最大自愿疲劳。使用专用的COSMED Quark CPEX代谢车(意大利罗马)进行逐次呼吸气体交换分析。预测的最大有氧能力根据年龄、性别、身高和体重调整的参考方程计算。预测的最大心率使用Astrand方程(220 - 年龄)计算。在整个测试过程中以及恢复期6分钟内,由一名操作员手动记录血压。峰值氧消耗(pO2)用于评估当前的身体素质,峰值收缩压≥210 mm Hg定义为运动后高血压反应。

24小时动态血压监测:使用24小时ABP监测仪(ABPM 1700,Welch Allyn,美国纽约)进行监测,鼓励运动员继续日常活动,但避免运动或需要剧烈移动的动作。测量采用自动化系统,从06:00至09:00和21:00每小时测量一次,09:00至21:00和01:00之间每20分钟测量一次,以获得足够的数据用于解释,同时尽量减少运动员的不适和不便。根据当前欧洲心脏病学会/欧洲高血压学会指南,高血压定义为24小时ABP≥130/80 mm Hg、日间ABP≥135/85 mm Hg或夜间ABP≥120/70 mm Hg。

冠状动脉CT血管造影(CCTA)和钙化评分:使用宽区域探测器320层Revolution GE扫描仪(GE Healthcare)和商业可用协议(SnapShot Pulse,GE Healthcare)进行前瞻性门控扫描,能够实现全心脏覆盖。估计的总辐射剂量为10 mSv。扫描参数包括:先进行 scout 扫描,然后进行前瞻性门控钙化评分扫描(机架旋转时间270 ms,120 kVp和约124 mA),z轴覆盖范围从气管分叉到膈肌(视野25 cm)。CCTA采用前瞻性门控和0.63×0.63 mm分辨率,使用中等软组织卷积核(标准),并调整kVp、mAs和迭代重建设置以实现最小诊断剂量。所有运动员的心率均<60次/分钟,因此无需静脉注射Metoprolol。在血管造影部分,通过18号外周静脉导管注入100 mL iohexol(Omnipaque 350 mg I/ml)造影剂,流速为5 mL⋅s−1,随后注入100 mL生理盐水。图像采集在信号强度达到预设阈值100 Hounsfield单位后开始。CAC评分根据年龄和管腔狭窄的百分位数绘制,斑块形态根据既定指南进行视觉评估。

主要和次要分析:主要分析变量是CAC评分≥100 Agatston单位(AU)。次要指标包括CAC 1–99 AU、CAC 100–399、CAC >400 AU、任何冠状动脉狭窄≥50%、冠状动脉斑块形态(钙化、混合和非钙化)以及高风险斑块标志的存在。

功效分析:本前瞻性观察研究的样本量基于假设该人群中CAC评分≥100 AU的患病率约为18.8%。主要解释变量是高血压,年龄和终身运动量作为额外协变量。为确保稳健的多变量逻辑回归模型,建议每个预测变量有10–16个结果事件。对于三个解释变量,需要30–48例显著CAC病例。假设CAC评分≥100的患病率约为20%,则总样本量为200名参与者(至少188名)可产生所需事件数。为考虑最多10%的缺失数据,最终目标样本量为220名参与者。

作者团队由来自不同专业背景、职级、国家和学科的男性和女性组成。研究对象包括来自广泛地理和社会经济范围的男性资深运动员。

统计分析:使用SPSS Statistics V.29(IBM纽约)进行统计分析。所有变量均通过正态图和Shapiro-Wilk检验评估正态性。还检查了偏度和峰度值以评估连续变量的分布。连续变量根据需要以均值±标准差(SD)或中位数(IQR)报告。使用独立样本t检验或Mann–Whitney U检验评估ABP监测中有无高血压的运动员以及运动后是否有高血压反应的运动员之间的差异。分类数据以比例报告,组间差异使用χ2检验评估。主要分析中,使用二元逻辑回归计算高血压(24小时ABP监测和运动诱发)与CAC >100 AU之间的关联的未调整和调整后的OR。我们事先决定调整以下混杂因素:年龄、终身运动量和静息诊所血压。这些统计程序也用于次要结果(CAC >0、CAC >400、冠状动脉狭窄>50%和高风险斑块特征)。

结果:共有198名(90%)原始招募的运动员完成了所有研究程序(图1)。运动员的平均年龄为51±7岁,其中大多数为白人(94%),弗雷明汉风险评分为3.9±2.6。超过一半的参与者(62%)是铁人三项运动员,其余为耐力跑者(23%)和自行车手(16%)。这些运动员每周锻炼9.3(7-12)小时,累计耐力运动时间为16(9-30)年,终生运动量为17,963(8,478-37,572)MET小时。

**临床和动态血压特征**
所有参与者均接受了静息状态下的临床血压测量。平均临床收缩压和舒张压分别为129±14.8毫米汞柱和80±8.2毫米汞柱。个体参与者的血压数据见图2。24小时平均收缩压和舒张压分别为118±11毫米汞柱和76±6毫米汞柱,白天平均血压为123±9毫米汞柱和80±7毫米汞柱,夜间平均血压为106±10毫米汞柱和66±7毫米汞柱。共有78名(39%)参与者在动态血压监测中被诊断为高血压。其中,57名(73%)符合24小时血压标准(≥130/80毫米汞柱),45名(58%)符合白天血压标准(≥135/85毫米汞柱),55名(71%)符合夜间血压标准(≥120/70毫米汞柱)。值得注意的是,70名(90%)运动员的临床血压正常,这表明存在仅通过静息状态测量无法发现的隐性高血压。

**血压与运动类型的关系**
正常血压和高血压运动员在年龄、运动项目分布、心血管健康状况或血脂水平方面没有显著差异(表1)。然而,高血压运动员在运动时的收缩压和舒张压峰值显著更高,且更易出现运动诱发的高血压反应。此外,高血压运动员的空腹血糖水平略高于正常血压运动员;但均未达到糖耐量受损或糖尿病的诊断标准(表1)。

**冠状动脉钙化评分与血管病变**
高血压运动员的冠状动脉钙化评分(CAC)≥100 AU的比例、双支血管中的冠状动脉斑块、管腔狭窄程度(>50%)以及低衰减斑块的比例显著高于正常血压运动员(图3A)。不过,两组在冠状动脉斑块形态上没有显著差异(表2)。

**运动表现与血压反应**
所有运动员均接受了自行车测力计的心肺运动负荷试验。平均最大功率输出为331±53瓦特,相当于14.2±2.0 METS。动脉血氧分压(pO2)为49.9±7毫升/千克·分钟(相当于年龄预测有氧能力的154±19%)。平均最大心率达到年龄预测值的97%±7%。运动负荷试验期间的平均最大收缩压和舒张压分别为206±23毫米汞柱和78±9毫米汞柱。共有93名(47%)运动员在运动后出现高血压反应,定义为收缩压≥210毫米汞柱(图2D)。其中,52名(56%)在24小时动态血压监测中也被诊断为高血压。

**高血压与运动表现的关系**
表现出运动诱发高血压反应的运动员有更高的有氧能力预测值、更高的血压水平以及更高的弗雷明汉风险评分(表1)。但在峰值有氧能力、峰值运动负荷或调整后的运动负荷方面,两组之间没有显著差异。此外,运动诱发的高血压与左前降支(LAD)冠状动脉病变、冠状动脉狭窄(>50%)以及高风险斑块特征(如斑块钙化和不规则重构)相关(图3B)。尽管两组在斑块类型(钙化、非钙化和混合型)分布上没有差异,但高血压反应组中无冠状动脉斑块的比例显著较低,表明该组存在更严重的亚临床动脉粥样硬化。

**结论**
单变量分析显示,高血压与CAC评分≥100 AU显著相关(OR: 2.27;95% CI 1.06至4.89,p=0.036),表明该组冠状动脉粥样硬化负担更重。多变量调整后,动态高血压仍与CAC评分≥100 AU独立相关(OR: 2.56;95% CI 1.08至6.04,p=0.032)。高血压还与冠状动脉狭窄(>50%)显著相关,无论是在未调整模型还是调整后的模型中(OR: 2.91;95% CI 1.20至7.03,p=0.018;OR: 2.92;95% CI 1.17至7.33,p=0.022)。运动诱发的高血压反应也与冠状动脉狭窄(>50%)、冠状动脉斑块的存在以及高风险斑块特征相关。多变量调整后,运动诱发的高血压反应仍与冠状动脉狭窄(>50%)和高风险斑块独立相关。

**探索性联合表型分析**
在探索性分析中,52名(26%)资深运动员同时患有高血压和对运动的高血压反应。单变量分析显示,高血压和对运动的高血压反应与冠状动脉狭窄(>50%)及高风险斑块特征显著相关。多变量调整后,这种联合血压表型仅与冠状动脉狭窄(>50%)独立相关。尽管与高风险斑块的关联方向一致,但未达到统计学显著性。

**临床管理**
除了需要进一步治疗高血压的运动员外,另有54名(25%)运动员出现心脏异常,需要进一步检查、治疗和/或随访。48名(22%)患有冠状动脉疾病的运动员接受了他汀类药物治疗。3名(1.4%)运动员接受了药物洗脱支架的经皮冠状动脉介入治疗(PCI),1名(0.5%)接受了冠状动脉旁路移植术(CABG)。所有接受血运重建的运动员均无症状,治疗决策基于一个或多个血管的显著冠状动脉病变。接受PCI的3名运动员中,2名基于血流储备分数(FFR)进行介入治疗,1名基于侵入性血管造影的结果直接进行PCI。接受CABG的运动员的侵入性血管造影和心脏MRI显示LAD区域曾发生过梗死,伴有多支血管病变,包括LAD闭塞和第一对角支及钝缘支的严重病变。此外,3名(1.4%)运动员被诊断为阵发性心房颤动,2名(1%)患有二尖瓣畸形,2名(1%)患有心肌炎并伴有左心室功能障碍,2名(1%)患有主动脉扩张。

**讨论**
本研究揭示了高血压与冠状动脉疾病之间的关联,特别是CAC评分、冠状动脉狭窄和高风险斑块的存在。结果显示,根据最新标准,39%的男性资深运动员患有隐性高血压,其CAC评分≥100 AU的风险是正常组的2.6倍,冠状动脉狭窄(>50%)的风险是正常组的2.9倍,这些结果与年龄、终生运动量和静息血压无关。运动诱发的高血压反应与冠状动脉狭窄(>50%)的风险增加4.7倍,高风险斑块的风险增加3.3倍,这些结果也与年龄、终生运动量和静息血压无关。这些发现强调了未经治疗的高血压对男性资深运动员的潜在危害。值得注意的是,同时患有隐性高血压和对运动的高血压反应的运动员与冠状动脉狭窄(>50%)的关联较强,但鉴于这项研究的探索性质,这些结果应谨慎解读。

**习惯性体力活动与心血管疾病**
通常认为习惯性体力活动对预防冠状动脉疾病有益;然而,越来越多的证据表明,与年龄和动脉粥样硬化风险匹配的对照组相比,男性资深运动员的CAC评分更高,冠状动脉粥样硬化更为普遍。两项研究显示,有斑块的运动员更可能具有钙化斑块,而非运动员则更多具有混合型斑块。这些发现最初被认为是相对良性的,因为钙化斑块被认为更稳定,不易破裂。然而,最新研究表明,长期从事耐力运动的运动员比健康个体有更多的冠状动脉斑块,包括更多非钙化斑块。尽管心血管健康状况可以降低缺血事件的风险,但高CAC评分与不良心血管事件的发生率增加有关。事实上,本研究中有4名(2%)资深运动员需要接受侵入性冠状动脉干预。这些发现强调了全面监测血压在识别和管理这一人群心血管风险中的重要性。

**临床意义**
高血压是全球公认的可预防的冠状动脉疾病主要原因,可预测普通人群和运动员中的CAC评分。虽然有氧运动训练可使收缩压和舒张压分别降低4.5毫米汞柱和2.5毫米汞柱,定期进行中等强度运动可降低15%的死亡率,但我们的研究显示,即使在这些有益效果下,仍有相当比例的资深运动员存在仅通过静息状态测量无法发现的隐性高血压。当资深运动员的CAC评分≥100 AU或存在显著冠状动脉疾病(冠状动脉狭窄>50%)时,应考虑进行动态血压监测以检测可能促进冠状动脉粥样硬化的隐性高血压。在本研究中,近90%在动态监测中被诊断为高血压的运动员静息血压正常,这突显了动态血压评估在该人群中的临床价值。

**运动与血压反应的关系**
运动诱发的高血压反应与冠状动脉狭窄(>50%)和高风险斑块的存在显著相关。动态血压和运动诱发的高血压之间存在一定重叠,表明这两种评估方法检测的是不同的血压表型。因此,运动测试不能排除隐性高血压,但可以提供有关心血管风险的补充信息,尤其是识别具有阻塞性病变和高风险斑块的运动员。先前的一项针对50名正常血压资深运动员的小型研究显示,28名运动员表现出高血压反应。这些运动员的CAC评分≥10或≥100 AU的比例更高,冠状动脉斑块数量更多,受影响的血管更多,斑块导致的管腔狭窄程度也更严重。运动诱发的高血压反应是高血压的独立预测因素,无论静息血压水平如何。基于我们的观察,建议对资深运动员进行全面的血压监测,特别是那些有CAC或冠状动脉疾病证据的运动员,以更好地识别和管理心血管风险。

**临床建议**
建议对资深运动员进行低阈值的血压监测,尤其是那些有CAC或冠状动脉疾病证据的运动员,作为其临床评估和风险分层的正式部分,以提高隐性高血压的检出率。对于CAC评分较高或影像学检查显示冠状动脉斑块或狭窄的运动员,应选择性进行无创最大运动负荷测试。这些检查方法在某些情况下易于获取、成本低且无创。应当考虑修改相关指南,以反映冠状动脉CT血管成像(CCTA)能够提高这一人群的风险分层能力,因为已知冠状动脉风险的直接标志物(包括斑块形态和斑块脆弱性标志物)与冠状动脉事件的发生率增加有关。鉴于CT技术的快速发展,CCTA的辐射剂量持续降低,同时新的技术如血流储备分数(FFR)的出现使得CCTA能够同时提供结构和功能评估,这种方法的改进也是合理的。

**优势与局限性:**
该研究样本代表了40至65岁的看似健康、无症状的男性耐力运动员,他们长期(中位数16年,9至30年)进行中等到高强度的运动(每周平均9.3小时,7至12小时)。这些运动员保持着较高的健康水平,平均动脉氧分压为49.9±7 mL·kg⁻¹·min⁻¹(相当于年龄预测有氧能力的154%±19%)。然而,本研究也存在局限性:未设置匹配对照组,因此无法直接将这些数据与非运动员进行比较。此外,本研究仅针对男性进行,因此无法将结果可靠地推广到女性运动员。我们以往对女性运动员的研究表明,与同龄的健康非运动员相比,女性运动员的冠状动脉粥样硬化患病率较低且情况更为乐观。其他大规模研究也显示,在运动女性(包括耐力运动员)中,体力活动与冠状动脉钙化(CAC)及不良冠状动脉事件之间缺乏关联。此外,大多数运动员为白人,而先前的数据表明不同种族群体的CAC评分存在差异,因此在将此类数据应用于其他种族群体时需谨慎。

尽管血压是该研究人群中冠状动脉疾病(CAD)的重要危险因素,但仍存在许多尚未确定的因素需要进一步研究。本研究未探讨饮食、饮酒、物质使用、脂蛋白(a)、炎症生物标志物或多基因风险等因素在CAD发病机制中的作用,而这些因素在普通人群的高血压和CAD病理生理学中均被认为具有重要意义。另外,虽然运动时的峰值收缩压与运动负荷相关且各组间无差异,但我们未评估不同运动阶段下的收缩压-负荷关系。此类分析可能更准确地反映分级运动测试中与健康状况相关的心输出量和血管反应差异,因为固定的收缩压阈值可能会高估经过高度训练的耐力运动员中高血压反应的普遍性。

**结论:**
男性耐力运动员中隐匿性高血压的患病率较高,且这种高血压与较高的CAC评分、冠状动脉狭窄和高风险斑块存在独立关联。这些发现表明,即使对于运动量较大的个体,也应积极监测和管理血压,因为男性耐力运动员并不能免受高血压相关冠状动脉风险的影响。全面的心血管评估(包括选择性无创最大运动测试、动态血压监测以及考虑使用CCTA)有助于提高这一人群的风险分层和针对性治疗。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有