左心室形态与功能对峰值摄氧量（V?O2peak）的预测作用：一项为期三年的青少年足球运动员纵向观察研究

本刊推荐：本研究通过三年纵向追踪，揭示高强度足球训练对青少年左心室（LV）形态与功能（包括整体、组织多普勒和应变参数）的调控作用，及其对峰值摄氧量（V?O2peak）的预测价值。研究发现训练状态是V?O2peak的核心预测因子（P<0.0001），而最大运动时早期舒张充盈速度（E）亦具有独立预测意义（P=0.001）。该成果强调了心脏适应性在青少年运动员有氧能力发展中的关键地位，为运动训练与心血管健康促进提供了重要依据。

　　

引言

在足球运动中，最大摄氧量（V?O₂peak）与训练负荷指标（如总跑动距离、高速奔跑）呈正相关，尤其在身高突增高峰（PHV）前及周边的青少年球员中更为显著。心脏重塑和心肺功能适应是提高氧气输送、外周提取及最终V?O₂peak的关键因素。然而，关于训练青少年心脏决定因子纵向演变的研究仍较为匮乏，且生长、成熟与训练的交互作用可能修改这些因素的影响。现有研究多局限于横断面设计，未能充分考虑生长与成熟对V?O₂peak与心脏参数关系的影响。

本研究采用为期三年的纵向设计，旨在通过评估左心室（LV）形态和功能（包括整体、组织多普勒和应变参数）在静息、次最大及最大运动状态下的变化，识别V?O₂peak的核心决定因子。研究对象为高水平青少年男性足球运动员（SP）和业余活跃男性对照组（CON），从PHV前追踪至PHV周边阶段。

方法

参与者包括22名来自英超顶级学院的U-12足球运动员（初始年龄12.0±0.3岁）和15名业余活跃对照组（初始年龄11.7±0.2岁）。每年进行一次测试，涵盖静息和运动状态下的心脏超声和气体交换测量。心脏形态指标包括左心室舒张末期内径（LVED）、收缩末期内径（LVES）、舒张期壁厚度（VSd、PWd）、左心室质量（LVMI）、相对壁厚度（RWT）、舒张末期容积（LVEDV）和收缩末期容积（LVESV）。功能参数包括早期舒张充盈速度（E）、收缩期和舒张期二尖瓣环速度（S′、E′）、E/E′比值、射血分数（LVEF）以及应变参数（峰值纵向应变ε、收缩应变率SSR、舒张应变率DSR）。统计分析采用线性混合效应模型，控制训练状态、体重和成熟偏移等因素。

结果

训练状态是V?O₂peak最显著的预测因子（P<0.0001），在所有模型中均占主导地位。静息状态下的LV形态指标（如PWd、VSd、RWT）未显示独立预测价值。次最大运动时，训练状态和体重是V?O₂peak的主要预测因素，而组织多普勒参数（S′_adj、E、E/E′）无显著影响。最大运动时，早期舒张充盈速度（E_max）独立预测V?O₂peak（P=0.001）。应变参数中，仅20W时的收缩应变率（SSR）具有预测意义（P=0.03）。成熟偏移在多数模型中非显著预测因子。

讨论

本研究发现，训练状态是V?O₂peak的核心预测因子，可能涵盖了LV结构和功能适应性的累积效应。这与先前研究一致，表明高强度训练可诱导LV离心性重塑，从而提高心输出量和氧输送能力。静息形态和整体功能参数（如LVEF、SVIndex）未能独立预测V?O₂peak，可能与PHV前中央氧输送链的未充分发育有关。

最大运动时的E_max预测价值突出了舒张功能在极限运动中的重要性，支持了LV充盈增加可维持SV和V?O₂peak的假设。应变参数中SSR的显著性反映了收缩功能在次最大强度下的贡献，但与训练状态相比影响较小。

研究局限性包括未获取去脂体重数据、测试重测可靠性仅在部分样本中评估、以及未纳入右心室功能分析。此外，遗传 predisposition 可能介导训练反应。

结论

训练状态是V?O₂peak的首要预测因子，LV形态和功能适应的影响多数被涵盖于训练刺激中。最大运动时舒张功能（E）和次最大运动时收缩功能（SSR）具有附加预测价值。这些发现强调了训练诱导的心脏适应在青少年运动员有氧能力发展中的核心作用，且独立于生长与成熟的影响。