简述运动对心脏形态及功能影响
徐明月
成都体育学院 四川 成都 610041
【摘要】心脏作为循环系统的枢纽，通过规律的收缩与舒张统摄血液的运行，提供机体活动所需要的氧气与营养物质。但其形态及功能易受各种应激影响。运动作为一种外部刺激，对心脏有着双重影响。有研究表明不同形式的运动对心脏的影响不同。形态上主要表现心脏的重量及大小变化，心室或心房的壁厚度的变化等；功能上表现为其收缩或舒张功能的变化。文章综述多篇文献，拟总结出不同运动形式对心脏影响的不同的表现，为合理的训练提供依据。
【关键词】运动；心脏形态；心脏功能
1 心脏的生理：
心脏在生理状态下通过窦房结的自动节律性及神经系统和内分泌系统等共同影响产生规律的收缩与舒张，使血液在全身按照一定的方向流动，供给全身氧气与营养物质，并将代谢产物通过血液循环带出体外，使机体维持正常生理活动。当处于运动状态时，机体所需要的物质及能量基础增加，此时心脏为维持正常的生理活动而出现一系列的生理改变，如心率加快、每搏输出量及心输出量增加、动脉血压增高等。而具体心脏的改变情况则因运动的类型、强度、时间而异。
在研究中根据肌肉运动的不同特征分为静息性运动和动力性运动。有学者研究发现动力性运动时血压较心率上升明显；次极限强度的动力性运动时，运动者心率加快，心肌泵血能力增强，血液回流增多，左心室舒张期处于完全充盈状态。在静息型运动时，心脏射血阻力增大，同时射血时间变长，使得心肌细胞收缩速度变慢。
此外，心脏仍是体内重要的内分泌器官。有学者在哺乳动物的心脏中提取出具有很强生物活性的肤类激素[2]，其中一种是作用于肾脏和循环系统心钠素，有较强的利钠、利尿、扩张血管和降血压作用，从而控制钠排泄量、血容量和血压的利钠激素。
2 运动对心脏形态的影响：
学者佟长青[3]的研究表明：运动对心脏形态学的改变与运动的类型、运动量、体重、体表面积等因素密切相关。
2.1 运动与心脏肥大
心脏肥大分为生理性和病理性肥大。长期运动训练者的心脏肥大多为生理性肥大。根据具体表现分为离心性肥大和向心性肥大。离心性肥大以耐力型运动员为主，主要表现以心腔扩大为主，同时伴有肌壁增厚；而力量性运动项目多导致向心性肥大，表现为心壁增厚为主。胡小琴、马云[4]等对不同项目运动员的心脏形态及功能研究发现，耐力项目运动员的左室、左房、右室等较力量项目组明显扩大。在心脏功能上耐力项目男运动员左室收缩功能强于力量项目男运动员；而耐力项目组女运动员左室收缩和舒张功能及顺应性均好于力量项目组。陈松娥等 [5]在研究中通过 PCR法法提取心肌组织总RNA测定其表达量，同时也发现耐力运动引起的大鼠心肌肥大表现为离心性肥大，心肌纤维变长。
2.2 运动与心肌细胞改变
其次，运动在微观上使心肌细胞结构发生变化。研究表明运动预适应（EP）能有效促进心肌细胞收缩与舒张功能恢复，减少心肌细胞结构的损伤与凋亡[6]。此外，运动可提高心肌细胞自噬水平，但运动强度与运动的不同造成的影响也不同，其调节机制亦未完全明确。在有氧运动对大鼠心肌细胞影响的研究中表明，适宜的有氧运动可以改善细胞凋亡相关蛋白的表达。在研究力竭性运动对大鼠心室影响的相关实验中，发现力竭性运动会导致心肌间质水肿，从而导致细胞与间质的比值降低。这种水肿在运动的第一小时最明显。此外，在力竭性运动中，大鼠心室肌的形态发生退行性改变。
3 运动对心脏功能的影响
研究表明，长期、系统、中小强度有氧运动使机体功能产生有利的适应性改变。大强度力竭运动或过度训练则易导致向病理性发展。
侍勇[7]学者在研究中指出：有氧运动使心脏内分泌功能朝着有利于心脏功能正常发挥和改善的方向发展。机体在有氧运动状态下，心脏心钠素的合成与分泌发生改变，从而运动中血压发生适应性变化，以维持内环境的稳态，调节血液电解运质平衡，扩张冠状血管，增加心肌组织的血液供应和氧弥散程度，以适应运动时能量代谢的要求。
同时研究表明[7-10]，在力竭性运动和过度训练状态，其运动形式多以无氧运动为主，在无氧运动中，心肌细胞自由基产量增加，出现缺血、缺氧改变，引起心肌损伤，是诱发心肌细胞凋亡的因素之一。张钧[9]等学者的大鼠实验中，过度训练的大鼠和力竭运动组大鼠的心肌细胞凋亡数目和细胞凋亡指数与中等运动强度组相比增加显著。胡长沙 [11]在文章中提出长期大强度耐力运动可能造成右心室性心律失常。在大强度的耐力运动后，心脏出现急性可逆性损伤；若未给予充足的恢复及休息时间，则心脏对的损伤会堆积，最终引起心脏结构重塑，导致心脏纤维化甚至导致心律失常。
4 小结
综上，运动对心脏的影响受多种因素影响。长期的系统的低中强度的运动锻炼对心脏形态的改变多为生理性，且在功能上有一定程度的促进作用。而在力竭运动或大强度地运动训练中，易使机体产生病理性改变。另耐力项目运动较力量项目更能改善心脏的舒张及收缩功能。但关于中低强度、大强度、及力竭运动的判断标准及定义仍未统一。今后研究中可着力于寻找关于运动强度的统一明确的指标。
参考文献：
[1] 谢一锋.浅析力竭性运动对心脏的影响[J].运动精品,2018,37(07):77-78.
[2] 朱荣林.心脏的第二生理功能—内分泌功能[J].生物学通报,1986(05):23-25.
[3] 佟长青.运动与心脏的形态和功能[J].武警医学院学报,1996(04):46-51.
[4] 胡小琴、马云.优秀耐力 、力量项目运动员心脏形态功能特点[J].中国运动医学杂志,2008,27(06):732-734
[5] 陈松娥、彭峰林、邓树勋.有氧耐力训练对大鼠心脏机能和心肌脂肪酸氧化酶基因表达的影响[J].体育科学,2006, 26(12):70-72
[6] 侍勇.不同强度的运动对心脏的影响[J].南京体育学院学报(自然科学版),2004(01):22-25.
[7] 袁海平,刘学,史仍飞.大鼠不同运动强度对心肌细胞凋亡及其抗氧化能力的影响[J].体育科学,2002（1）:107.
[8] 张钧,许豪文.运动对心肌细胞凋亡的影响[J].体育科学,2002（5）:92.
[9] 张钧,许豪文,等.力竭运动造成心肌损伤的机制探讨[J].体育科学,2001（5）:58
[10] 胡长沙.长期大强度耐力运动对心脏的不利影响[J].养生保健指南,2018.(20):365.