北三心文 | RACE PARIS研究揭示:哪些因素让长跑变得要命?(北医三院心内科团队)

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作者简介

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高炜

北京大学第三医院

教授 主任医师 博士生导师 北京大学第三医院大内科主任、心脏中心主任、血管医学研究所所长,卫生健康委心血管分子生物学与调节肽重点实验室主任。北京大学医学部心血管内科学系主任。曾任北京大学第三医院教学副院长,心内科主任。

兼任中华医学会心血管病学分会常委及基础研究学组组长、中国医师协会心血管病学分会常委及动脉硬化学组组长、中国研究型医院学会罕见病分会副主委、中国生物医学工程学会体外反搏分会副主委、中国医师协会康复医师分会心肺康复专委会副主委等。北京医师协会心血管专科医师分会会长、北京医学会心血管病学分会副主委,北京心脏学会副会长等。美国心脏学院专家会员(FACC),欧洲心脏病学会专家会员(FESC)。 

长期从事临床、教学和科研,在冠心病介入治疗及心脏康复领域有较高的学术造诣,作为项目负责人承担20余项国家级、省部级和国际合作科研项目,曾获国家科技进步三等奖,卫生部科技进步二等奖、华夏医学科技奖一等奖、药明康德生命化学研究奖学者奖等。

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赵威

北京大学第三医院

医学博士学位,主要方向为心血管疾病的康复与二级预防、健康管理。现任北京大学第三医院心血管内科主任医师、副教授,体检中心副主任,兼任中国生物物理学会体育医学分会、中国人体健康科技促进会健康促进专业委员会、中国生物医学工程学会体外反搏分会第二届委员会常务委员,中华医学会心血管病学分会第十一届委员会心脏康复学组、中国医师协会心肺康复专业委员会、中国康复医学会心血管病专业委员会、北京康复医学会心肺康复专业委员会委员等。

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张承铎

北京大学第三医院

住院医师,2018年完成住院医师规范化培训,即将完成心内科国家专培。目前主要从事冠心病及运动康复相关临床与基础研究工作,目前发表SCI论文2篇、中文核心期刊论文3篇

摘要:

目的:长跑中危及生命的事件如主要心脏事件、劳累中暑等的发生率和病因学研究有限。本研究旨在更新长跑比赛中危及生命事件的病因、发生率及预后。

方法:RACE PARIS登记了2006至2016年间巴黎地区共46场全程马拉松、半程马拉松和其他长距离比赛中发生的危及生命事件/致死事件,涉及1073,722名跑者。所有资料通过回顾医疗记录及采访幸存者获取。
结果:危及生命事件、劳累中暑和主要心脏事件的发生率分别为3.35/10万、1.02/10万和2.33/10万,其中心脏骤停18例(1.67/10万)。心跳骤停的主要病因为急性冠状动脉血栓形成(6/11)、稳定性冠心病(2/11)、冠状动脉夹层(1/11)、冠脉起源异常(1/11)或心肌桥(1/11)所继发的心肌缺血(11/18)。发生心脏缺血事件的跑者中,有三分之一赛前即出现临床预警症状。环境污染指数越高,主要心脏事件的发生率也越高(6.78/10万 vs 2.07/10万,优势比3.27,95%CI 1.12-9.54),但死亡率不高(0.19/10万)。相似的是,我们在8项包含16,223,866名长跑者的meta分析中发现长跑相关心脏骤停的发生率(0.82/10万)和死亡率(0.39/10万)也并不高。心脏骤停后最终抢救无效死亡与事件发生之初即以心搏停止或无脉电活动为表现相关。

结论:长跑中危及生命的事件虽危害大,但总体发生率不高。跑者注意关注赛前不适症状、空气污染和气温的信息,可能会降低意外的发生率。


介 绍 


在当前久坐不动的社会模式下,定期参加体育锻炼是心血管疾病预防的关键。定期适度锻炼提升心肺能力可以更好地控制心血管危险因素和延缓动脉粥样硬化进展,并降低心血管疾病等导致的死亡风险。跑步因简单易行,在世界范围内愈发受到欢迎。近20年来参加长跑比赛(LDRs)的人数大幅增加。然而,当前LDRs中有关主要心脏或致死事件的研究数据依然有限。巴黎心脏病意外登记研究(RACE PARIS)记录了危及生命的主要心血管事件和非创伤性死亡的信息。之前由50万名跑者组成的队列中,我们证明了LDRs期间致死事件的发生率不高,但在中年男性中多由心肌缺血引起且不可预测。在本研究中,我们拟进一步纳入十年时间内的100万名跑者,旨在获得LDRs期间主要心脏/致死事件的发生率、病因学和预后的信息,同时结合既往相关的研究记录进行系统回顾和荟萃分析来进一步佐证我们的观点。

 方 法 


研究设计

RACE PARIS是由非营利性心脏病组织赞助(www.GRCI.fr),统计了在2006年10月至2016年9月期间,巴黎地区的五种主要LDRs(巴黎马拉松,巴黎和布洛涅半程马拉松,巴黎20公里比赛以及巴黎-凡尔赛16.2公里比赛)。记录了赛事特征、参赛者跑步表现以及赛时环境(如温度,湿度和云层降雨等信息)。从巴黎空气污染研究所AIRPARIF(www.airparif.asso.fr)使用ATMO获得空气污染指数,通过测量四种污染物[二氧化氮(NO2),二氧化硫(SO2),臭氧(O3)和微小的可吸入颗粒物(PM10)]来反应空气污染水平,范围为1到10,其中1表示没有空气质量问题,10则为最严重。研究设计已经得到赛事主委会及负责现场医疗急救服务的巴黎紧急医疗服务中心(SAMU)同意,并遵循“赫尔辛基宣言”。
研究人群
RACE PARIS登记了所有18岁以上参与者的信息,并提供LDRs中达到终点选手的一般情况和跑步成绩。
终点事件定义

记录比赛结束前30分钟,比赛期间和赛后2小时内的任何不良事件。非心源性胸痛等创伤性和/或非致命性事件以及迷走兴奋性晕厥和中度劳累性中暑在内的一过性不适被排除。主要终点事件定义为死亡或需要现场紧急医疗干预并入院接受至少24小时治疗的危及生命事件。将危及生命事件根据是否需要立即进行现场心肺复苏(CPR)进一步分类。通过医疗记录查阅、赛前心电图及心脏负荷试验、冠脉造影及幸存者事件回顾的信息,来完成对主要心脏事件的病因学归类。赛中的所有急救部门共同参与了终点事件评估。SAMU集中指导了所有医疗急救措施。患者的医疗记录均直接从医院获得。高环境污染指数定义为ATMO≥8。

 结 果 


长跑者一般资料

共有1,073,722名跑者参加了46项LDRS之一,其中353,020人(32.9%)参加了马拉松比赛,720,702人(67.1%)参加了其他类型LDRs。女性跑者占比赛完成者总数的22%,61%的完成者年龄在35岁或以上。两场比赛(4.3%)因环境中存在较多微粒导致污染指数高(PM10)。
危及生命事件
在研究期间共记录了36起危及生命事件(3.35,95%CI 2.42-4.64/10万),即每29826名跑步者发生一起危及生命事件。在这些事件中,共发生25次主要心血管事件(2.33,95%CI 1.58-3.44/10万),相当于每42959名跑者发生一次主要心血管事件。11位男性跑者发生劳累中暑(1.02,95%CI 0.57-1.83/10万),平均年龄33.2±8.4岁,均无死亡。在单因素分析中,当平均环境温度超过20℃,马拉松较其他比赛更易发生中暑(图1)
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图1 比赛类型及环境温度与不良事件发生;life threatening events:危及生命事件;major cardiac events:主要心脏事件;exertional heat stroke:劳累中暑。
主要心血管事件

主要心血管事件多发生在赛程的后四分之一或赛后2小时内(图2),发生事件跑者的一般资料详见表1。两场LDRs在高污染环境下举办(2007年的巴黎马拉松和2013年的半程马拉松)。污染指数越高,比赛中主要心血管事件的发生率越高(6.78/10万 VS 2.07/10万;OR3.27,95%CI 1.12-9.54,P=0.046)。18位跑者发生心脏骤停(72%)(发病率为1.67/10万),其中11例由心肌缺血引起(61.1%)。6/11例可见急性冠状动脉血栓形成,2/11例为严重冠脉狭窄引起。缺血引发的心脏骤停中,其他病因包括自发性冠状动脉夹层(1/11)、心肌桥(1/11)和右冠起源异常(1/11)。所有心脏骤停病例均发生在目击者面前,因此开始心肺复苏时间小于1分钟,复苏成功率为88.9%。心脏骤停的跑者中有11人(68.8%)和7人(43.8%)赛前分别进行了心电图和心脏负荷试验,但结果均无异常。5名发生缺血相关主要心脏事件的跑者在赛前出现不典型的呼吸困难/胸痛症状,但未重视。2例心脏骤停跑者经抢救无效死亡(0.19/10万),其既往明确合并冠心病及致心律失常性右室心肌病。其他患者均顺利出院,仅一名患者遗留中等程度神经系统后遗症。

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图2 赛中主要心脏事件发生时间;marathon:马拉松;half marathon or equivalent:半程马拉松或其他;major cardiac events:主要心脏事件;sudden cardiac arrests:心脏骤停;racequartiles:比赛四分位数。


表1 发生主要心脏事件的跑者特征(n=25)

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LDRs数据meta分析

对8项包含16,223,866名跑者LDRs的数据库进行了meta分析,共发现133例心脏骤停事件(0.82,95%CI 0.69-0.97/10万),其中63例抢救无效死亡(0.39,95%CI 0.30-0.50/10万)。心搏停止及无脉电活动(即不可电击的节律)与心脏骤停后死亡相关(图 3)

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图3 8项长跑比赛中心脏骤停后抢救无效的因素;(non)shockable rhythm:(非)可除颤心律;(non)ischemic etiology:(非)缺血病因;male/female:男/女;reduced/increased risk of death:减少/增加死亡风险。

 讨 论 


RACE PARIS的大规模数据和我们之前的研究结果一致,主要结果如下(图4)

(1)LDRs期间危及生命事件和死亡人数整体不高,总发生率分别为3.35/10万和0.19/10万;

(2)主要心血管事件由心肌缺血引起为主,并与较高的空气污染指数相关。

(3)急慢性冠脉综合征均为心肌缺血主因,其他如冠状动脉夹层、心肌桥和冠脉起源异常相对较少;

(4)发生心肌缺血相关的主要心脏事件跑者中,三分之一赛前出现临床预警症状;

(5)LDRs相关死亡的主因是事件发生之初即为无法电复律的心脏骤停。

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图4 结果汇总图;life threatening events:危及生命事件;exertional heat stroke:劳累中暑;major cardiac events:主要心脏事件;air pollution:空气污染;sudden cardiac arrest:心脏骤停;acute thrombosis:急性血栓形成;chronic ischemia:慢性缺血;other coronary abnormalities:其他冠脉异常;arrhythmogenic cardiomyopathy:致心律失常性心肌病;unknown origin:原因不明。

LDRs期间发生的危及生命事件

规律体育活动是健康生活方式的核心。然而,合并冠心病或先天性心脏病的人员进行高强度体力活动可能引起心脏风险一过性增加。LDRs因运动强度较高且涉及更多老年患者,故更应该关注其运动风险。

我们的研究发现LDRs相关的危及生命事件和死亡发生率较低。这可能由以下几方面解释。首先,规律体育锻炼本身可降低猝死风险。其次,相比其他情境下的心脏骤停事件,LDRs中配备较充足的医疗保障,并能够及时行心肺复苏。

在RACE PARIS中,除了具备机动重症监护病房外,赛道中还间隔配备有能进行自动体外除颤的专业医疗团队。这足以解释为何与其他国家LDRs的数据相比,PARIS研究中的死亡率降低了一半。

主要心脏事件的病因学

目前认为,冠心病是普通人群发生心脏骤停的主因,在年轻运动员中则为肥厚型心肌病及致心律失常性心肌病。在RACE PARIS及其他亚洲运动报告中,冠心病同样是LDRs参与者心脏骤停的主因。北美LDRs研究报道的最主要病因为肥厚型心肌病,与此存在一些差异。有研究称非裔美国人的心脏骤停事件比白人高。因此仍需进一步评估种族因素是否参与差异的产生。

RACE PARIS报告了多种类型的冠脉疾病均可引起心肌缺血并导致心脏骤停事件。在我们的报告中,慢性冠脉综合征即使不发生急性斑块破裂,也可能因高强度运动继发氧供需失衡诱发心肌缺血,导致恶性心律失常发作。重要的是,RACE PARIS中还发现了其他类型的冠状动脉疾病,包括冠状动脉夹层、心肌桥和冠脉起源异常。由于这些疾病在治疗及活动锻炼中的建议与冠心病并不同,因此合并此类疾病的心脏骤停跑者在院外仍需接受进一步医学监督。

预防措施

RACE PARIS的研究发现LDRs期间的心脏骤停与空气污染相关。空气污染已被公认可引发心肌梗死、室性心律失常、心脏骤停和总体死亡事件增加。但合并隐匿性冠心病的运动员在进行高强度运动时,如果周遭环境污染,是否会招致危害仍有争议。丹麦的一项大型队列研究显示,即使在交通污染的环境进行中等强度训练,其获益依然存在。接下来需要在更高水平的运动员中,进一步研究空气污染与运动风险的相关性。比赛组织者需要在卫生部门的支持下采取具体的预防措施。但是目前还没有具体的法规、程序或指导方针来为此取消、推迟体育赛事或在严重空气污染期间禁止让可能面临风险的人群参赛。

在缺血导致的主要心脏事件中,有三分之一跑者赛前出现临床症状,但是心电图及心脏负荷试验阴性。可见发生心脏骤停前的预警症状容易被运动员忽视。因此举办方应主动询问参与者运动相关不适症状(即使症状不典型),以早期筛选出心脏事件高危人员。这更加凸显出完善运动前筛查的重要性。研究另一个惊人发现是,即使女性参与者的比例由20%增至35%,但危及生命事件的发生率在女性群体中较低。有必要进一步了解女性运动员的心脏适应及出现症状时的处理方式。

局限性


本研究仅收集统计了达到终点线跑者的一般资料,且部分跑者可能多次参赛。我们的结果无法类推到中等强度慢跑者或应当强制接受医疗干预的专业跑者群体。赛前出现临床症状被劝阻参赛及LDRs期间未出现主要心脏事件的高危跑者比例无法统计。此外,无法排除赛前预警症状的回忆偏倚。由于参考标准不同,巴黎空气污染研究所得到的空气污染指数可能无法直接与其他国家的结果进行对比。虽然收集了温度、湿度和降雨量等信息,但缺乏对每场比赛湿球温度的评估。最后,由于仅纪录赛前30分钟至赛后2小时内的事件,有些危及生命事件如运动性低钠血症,可能在赛后数小时才出现而未统计。事件数量少使我们无法进行多变量模型评估,单变量分析报告的关联性可能相对较低。对观察性研究进行meta分析亦自有其局限性。

 结 论 


尽管危及生命事件的发生率较低,但由于其显著的危害性,参加长距离跑步比赛的跑者应当重视预警症状,赛事方也应当加强对空气污染及高温的警觉。

参考文献:

Gerardin B, Guedeney P, Bellemain-Appaix A,etc ; Groupe de Réflexions sur la Cardiologie Interventionnelle. Life-threatening and major cardiac events during long-distance races: updates from the prospective RACE PARIS registry with a systematic review and meta-analysis [J]. Eur J Prev Cardiol. 2020 Jul 27:2047487320943001. doi: 10.1177/2047487320943001. Epub ahead of print. PMID: 32718236.

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