【中文标题】中国夏季项目精英运动员运动诱发支气管收缩的流行特征、风险分层及炎症生物标志物分析:一项大规模横断面研究

《Journal of Sport and Health Science》:Prevalence of exercise-induced bronchoconstriction in elite Chinese summer sport athletes

【字体: 时间:2026年02月17日 来源:Journal of Sport and Health Science 10.3

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  为评估运动诱发支气管收缩(EIB)在中国夏季项目精英运动员中的流行情况及风险特征,研究人员对500名来自17个项目的运动员进行了标准化运动激发试验、肺功能测定及血清生物标志物检测。研究揭示中国运动员EIB总体患病率达27.6%,显著高于全球平均水平,并存在性别、运动类型及环境差异,同时发现EIB阳性运动员气道炎症生物标志物(如IL-5, IL-8, CC16)显著升高,为在中国精英运动员群体中实施针对性筛查和基于生物标志物的管理策略提供了首个全国性流行病学依据。

  
想象一下,一位顶尖的国家队运动员,在赛场上奋力拼搏,追逐着金牌的梦想。然而,训练或比赛后,他们可能不得不面对剧烈的咳嗽、胸闷,甚至喘息和呼吸困难。这不是简单的体能不足,而是一种称为“运动诱发支气管收缩”(Exercise-Induced Bronchoconstriction, EIB)的常见呼吸系统问题。在精英运动员中,这个问题尤为普遍,它不仅影响训练效果和比赛表现,严重时甚至可能危及运动员的健康和安全。
长期以来,关于运动员EIB的流行病学数据多来自欧美国家,而亚洲人群,特别是中国顶尖运动员群体的相关研究却相对匮乏。尽管中国运动员在国际赛场上屡创佳绩,但运动员的呼吸健康,尤其是EIB的规范筛查与管理体系,尚未得到足够重视。先前一些研究虽然涉及了中国夏季和冬季项目的运动员,但因样本量有限,难以全面反映真实情况。因此,迫切需要一项大规模、高质量的调查研究,来描绘中国精英运动员EIB的“健康地图”,明确不同运动项目、性别和环境下的风险分层,并探究其背后的生理机制,从而为制定有效的预防和管理策略提供科学依据。
这项发表于《Journal of Sport and Health Science》的研究,正是为了填补这一空白。研究人员开展了一项横断面研究,旨在:1)首次建立中国夏季项目精英运动员EIB患病率的全国代表性数据;2)识别基于运动项目和性别的风险分层;3)明确不同运动项目中气道炎症生物标志物的特征。
为了回答这些问题,研究团队采用了严谨的方法设计。他们招募了500名符合严格入选标准的中国夏季项目精英运动员(代表全国同级别运动员的11.3%),涵盖了17个夏季奥运项目。研究主要包括四个部分:参与者招募与基本信息问卷、空腹静脉血样本采集(用于检测嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、白细胞介素-5(IL-5)、白细胞介素-8(IL-8)、克拉拉细胞蛋白16(CC16)、免疫球蛋白E(IgE)、尿酸(UA)和皮质醇等生物标志物)、以及标准化的运动激发试验。运动激发试验遵循美国胸科学会(ATS)/欧洲呼吸学会(ERS)的推荐方案,在实验室受控条件下进行,运动员在跑步机上运动以达到并维持最大心率的85%,持续8分钟。随后,使用便携式肺活量计(Chest HI-101)在运动前、运动后1、3、5、10、15、20、30分钟共8个时间点测量第1秒用力呼气容积(FEV1)等肺功能指标。EIB的诊断标准是运动后FEV1下降率(R)≥10%。所有数据采用SPSS进行统计分析。
3. 结果
3.1. 症状
研究结果显示,尽管有35.3%的运动员报告在运动中出现呼吸系统症状,但症状报告与客观EIB诊断并不完全一致。在EIB阳性(EIB+)的运动员中,有68.1%的人报告了症状;而在EIB阴性(EIB–)的运动员中,也有22.9%的人报告了症状。这表明仅凭症状报告来诊断EIB并不可靠,凸显了客观测试的重要性。
3.2. 患病率
在500名参与者中,有138人(27.6%)运动激发试验结果为阳性,并被运动医学医师确诊为EIB。这一患病率超过了之前报道的全球运动员平均水平(22%)。患病率在不同群体间存在显著差异:
  • 性别差异:女性运动员的EIB患病率(31.1%)显著高于男性(23.7%)。
  • 运动水平:奥运/国家级运动员的患病率(30.4%)高于地区级运动员(25.1%),但差异未达到统计学显著性。值得注意的是,EIB+的奥运/国家级运动员拥有更长的专业训练年限。
  • 运动类型:耐力型项目(38.4%)和团队项目(33.7%)的患病率显著高于速度/力量型项目(20.0%)和技巧型项目(18.6%)。
  • 运动环境:户外项目(37.4%)的患病率显著高于室内项目(19.4%)。具体细分环境中,游泳等室内水上项目(47.2%)和户外场地项目(41.4%)的患病率尤其高。
  • 具体项目:游泳项目的患病率最高,达到51.52%,而摔跤项目最低,为6.45%。
3.3. 肺功能
肺功能检测提供了客观的生理证据:
  • FEV1变化:EIB+运动员的FEV1在运动后1分钟至20分钟的所有测量时间点均显著低于运动前水平,并在运动后5分钟达到最大降幅。而EIB–运动员的FEV1在整个过程中未受剧烈体力活动明显影响。
  • 其他指标:EIB+运动员的用力肺活量(FVC)、峰值呼气流速(PEF)和50%肺活量位的用力呼气流速(FEF50)在运动后也出现不同程度的下降,提示存在小气道功能障碍。而EIB–运动员的某些指标(如FEV1/FVC比值、PEF)在运动后甚至有所上升。
3.4. 炎症和上皮损伤生物标志物
对血清生物标志物的分析揭示了EIB背后的炎症机制:
  • 细胞炎症:在基线水平(即运动前),EIB+运动员的嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和淋巴细胞计数均显著高于EIB–运动员。
  • 炎症因子:EIB+运动员的IL-5、IL-8、CC16、IgE和UA水平也显著高于EIB–运动员。
  • 环境差异:不同运动环境的EIB+运动员,其生物标志物谱存在差异。例如,游泳(室内水上)和公路项目运动员的IL-5、IL-8和CC16水平高于室内馆和户外场地项目运动员。这提示运动环境可能通过不同的暴露因素(如游泳池消毒剂、户外空气污染物)影响气道炎症类型。
4. 讨论与结论
本研究首次全面揭示了中国夏季项目精英运动员中EIB的高患病率(27.6%),并系统阐述了其风险特征和生理基础。
研究结论的核心在于以下几点重要意义:
  1. 1.
    填补重要空白:作为首项针对中国夏季项目精英运动员的大规模EIB研究,它提供了宝贵的全国性基线数据,填补了亚洲尤其是中国该领域的知识空白。
  2. 2.
    揭示独特风险模式:研究发现中国运动员的EIB患病率高于全球平均水平,提示可能存在地区、气候或种族特异性。明确的性别(女性更高)、运动类型(耐力、团队项目更高)和环境(户外、室内水上项目更高)风险分层,为精准筛查和高危人群识别提供了明确方向。
  3. 3.
    阐明潜在机制:研究不仅确认了EIB+运动员存在显著的运动后肺功能下降(尤其是FEV1),更重要的是,通过生物标志物分析,将气道炎症和上皮损伤(表现为CC16升高)与EIB联系起来。升高的嗜酸性粒细胞、IL-5、IgE提示Th2型炎症和过敏倾向,而升高的中性粒细胞和IL-8则指向固有免疫激活。尿酸(UA)的显著升高可能作为氧化应激和嘌呤代谢异常的潜在生物标志物,值得进一步研究。
  4. 4.
    凸显诊断与管理不足:研究中仅极少数运动员(0.6%)此前被诊断为EIB,与客观检测出的高患病率形成巨大反差,表明EIB在中国精英运动员中存在严重的诊断不足。这种“带病训练”的状态,虽然未绝对阻碍他们达到精英水平,但很可能限制了其训练质量和发挥最大潜力的能力。
  5. 5.
    指导实践与未来研究:研究结果强烈呼吁在中国精英运动员群体中建立系统性的EIB筛查项目,特别是在高风险运动(如游泳、耐力项目)中推广客观的运动激发试验。同时,基于炎症生物标志物的表型分析可能有助于指导个体化治疗。未来研究应关注基因-环境交互作用、长期心肺后遗症以及表型导向的干预措施效果。
总之,这项研究不仅为中国运动员的呼吸健康敲响了警钟,也为全球理解不同人群EIB的流行病学和病理生理学提供了来自东亚的重要视角,对于优化运动员健康管理、提升竞技表现具有重要的理论和实践价值。
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