根據Abernethy 等人(2003)指出受試者體重和體表面積與左心室最大壁厚度 (maximal wall thickness, MWT)以及左心室內徑(left ventricular internal diameter, LVID)有顯著正相關。由研究結果得知(表 4-1-1)，三組在體重與體表面積間並沒 期質量(ED mass)以及心舒末期質量指標(ED mass index)皆顯著高於控制組，此與 Wernstedt 等 (2002)、Pluim 等 (2000)和 Takala, Nuutila, Knuuti, Luotolahti 與 Ylci-Jarvinen (1999)的研究結果相符，Wernstedt 等人與 Scharhag 等人 (2002)以磁 振造影量測左心室質量，發現運動員約比一般常人重40 到 60 克之間，在本研究 亦有相同的發現。
不論在絕對值或相對值，左心室質量的增加，顯示心臟產生一定程度的變 化，而心臟順應運動刺激所產生之重塑作用(remoding)，主要取決於運動型態。
Morganroth, Maron, Henry 與 Epstein (1975)首度提出運動員心臟有兩種不同型態 (morphologic type)－阻力型心臟(strength-trained heart)和耐力型心臟(endurance- trained heart)。在阻力訓練的過程中，主動脈壓的增加，使得左心室經常處於壓 (eccentric hypertrophy)。
在本研究中，阻、耐力型運動員在舒張末期的中隔壁厚度以及自由壁厚度皆 顯著高於控制組，相較於以往研究(表 4-2-1,4-2-2)大致相符，然 Wernstedt 等(2002) 觀察到阻力組於左心室中隔壁(IVS)以及自由壁厚度與控制組間沒有顯著差異，
從而代償性地增加其厚度，其增加量約為控制組的40%。Pelliccia 等人(1991)以 100 名接受過 4 年以上訓練之耐力運動員左心室壁厚度進行比較，於該研究中發 照Frank-Starling 定律，心室若在舒張期注入更多血液時，則會使得收縮期的心 室收縮更為有利，此與心室肌節受拉長程度有關，亦即最適當的長度有利於心肌 (PFR)皆優於控制組，Vander 等 (2000)指出左心室收縮性越大，相對的放鬆速度
就越快，也就是說舒張期充血的時間也會增多。所以運動員心臟具有較快速的反彈 現象(recoil)，能夠快速的產生一個壓力梯度，在左心房與左心室之間產生一個吸 力(suction force)，快速地將左心房的血液充滿到左心室(蘇茂源，2002)，也就是 說運動員具有較好的心舒功能。
二、 阻、耐力型運動員心臟之心肌組織排列變化
心肌纖維的排列方向，是一直持續不斷地在適應心肌壁上壓力的變化(Hunter &
Arts, 1997)。Arts 等(1994)從電腦模擬和動物實驗中，已經發現心肌纖維的螺旋 排列是機械性負回饋所造成的結果，目的是為了讓橫跨心肌壁的壓力和應變能力 可以更均勻的分佈。心肌纖維再分佈(redistribution)是為了要順應增加的心室壁壓 力。從我們的結果中發現(表 4-1-6)，阻或耐力型運動員心臟中非周圍環狀纖維 的比例增加，而周圍環狀纖維比例下降。這個結果與Carew 等人(1979)在狗的動 物實驗中所發現結果是一樣的，他們發現受到壓力負載的狗，其左心室中縱向垂 直的心肌纖維比例會增加。雖然周圍環狀纖維比例下降，但非意謂著量的減少，
且由動物實驗中已證實耐力或負重訓練皆可促使心肌肌節長度與心肌纖維橫切 面積增加(蔡秋等，2001；Natali et al., 2002)，故此僅能說明非周圍環狀纖維的改 變量較大，壓縮周圍環狀纖維的改變量，或者是周圍環狀纖維的變化並不屬量的 變化，此部分仍需更深入的探討與研究。
根據Natali 等(2002)從動物實驗(老鼠)中觀察到，運動刺激誘發心內膜與心 外膜細胞厚度(width)增厚以及體積(volume)的增加(表 4-2-3)，並以心內膜細胞變 化幅度最大。從圖4-1 以及表 4-2-6，我們可以得知阻、耐力型運動員心臟所呈 現心肌纖維再分配情況亦為心外膜與心內膜比例增加為主，此與Tseng 等(2000) 的研究(cir:46.59±8.99%；non-cir:53.41±8.99%)相同，並且在兩組運動員間心內膜
能，以利收縮期心肌纖維降低收縮力與消耗更少能量，進而達到收縮效率的提 高，並不受運動訓練型態的不同而有太大的差異，也就是運動員心臟於心肌纖維 再分布情形趨於一致性。
除了心肌纖維的再分布外，運動員的traceADC 與不等張分率和一般正常組 並沒有發現任何的不同(表 4-1-7)。缺血(ischemia)、去髓鞘化(demyelination)、纖 維化(fibrosis)與惡化(malignant change)等病理性變化都已經證實會造成 traceADC 與不等張分率的改變，而運動員的traceADC 與不等張分率並沒有產生變化，也 清楚地說明心肌組織內的結構本質是沒有改變的。我們的發現與Lattanzi 等人在 1992 年所發現的結果是一樣的，他們利用超音波反射(ultrasonic reflectivity)的原 理來評估心肌組織的本質，發現運動員和一般正常人的心肌組織，在整體回散射 比例(percent-integrated backscatter)上並沒有統計學上的差異。
表 4-2-1 舒張末期中隔壁厚度之相關研究結果
文 獻 舒張末期中隔壁厚度
(mm)
阻力組 耐力組 控制組
Hung, C. Y. (2004) 11.46±1.08* 11.57±0.99* 9.75±0.51
D'Andrea et al (2003) 12.3±2.3# 9.8±2.1
Pluim et al (2000) 11.8#* 10.5* 8.8
Takala et al (1999) 10.7±0.6* 11±0.5* 8.6±0.4
Wernstedt et al (2002) 10.4±1.8 10.6±0.7 10±0.7
數值為平均數±標準差；# 顯著差異來自阻力組相對於耐力组，# p <0.05;* 顯著差異相對於控制 組，* p<0.05
表 4-2-2 舒張末期自由壁厚度之相關研究結果
文 獻 舒張末期自由壁厚度
(mm)
阻力組 耐力組 控制組
Hung, C. Y. (2004) 10.59±0.61* 10.57±1.10* 8.73±1.12
D'Andrea et al (2003) 11.8±1.4# 9.4±2.1
Pluim et al (2000) 11#* 10.3* 8.8
Takala et al (1999) 9.8±0.4* 10.5±0.5* 8.3±0.2
Wernstedt et al (2002) 10.3±1.4 10.3±0.9 9.4±1.0
數值為平均數±標準差； # 顯著差異來自耐力组， # p <0.05; *顯著差異來自控制組， * p <0.05
表 4-2-3 運動訓練對老鼠心內膜與心外膜的影響
Cell dimensions of left ventricular(LV) sub-endocardial(ENDO) and sub-epicardial(EPI) myocytes from sedentary(S) and trained(T) rats
Cell dimension ENDOS EPIS ENDOT EPIT
Length(um) 120.6±1.0 121.3±1.0 123.8±1.1 123.3±1.1 Width(um) 20.2±0.2 20.1±0.2 23.8±0.2* 20.8±0.2# Depth(um) 14.1±0.2 13.9±0.1 16.5±0.2* 14.5±0.1# Volume(pl) 19±0.5 18.6±0.4 26.9±0.6* 20.5±0.4# Length:Width 6.1±0.1 6.2±0.2 5.3±0.1* 6.0±0.1# Value are given as mean±SD；*P <0.05 vs. ENDOS and EPIT；# P <0.05 vs. EPIS
資料來源：Natali et al.(2002), p.866
表 4-2-4 運動員心肌組織排列之相關研究(1)
文 獻 非周圍環狀纖維比例
(%)
阻力組 耐力組 控制組
Hung, C. Y. (2004) 50.02 ± 3.75* 51.04 ±3.02* 38.65 ±4.63
Tseng et al., (2000) 53.41±8.99* 45.54±7.92
數值為平均數±標準差；* 顯著差異相對於控制組，* p<0.05
表 4-2-5 運動員心肌組織排列之相關研究(2)
文 獻 周圍環狀纖維比例
(%)
阻力組 耐力組 控制組
Hung, C. Y. (2004) 49.98 ±3.75* 48.96 ±3.02* 61.34 ±4.63 Tseng et al., (2000) 46.59±8.99(混合型)* 54.46±7.92
數值為平均數±標準差；* 顯著差異相對於控制組，* p<0.05
圖 4-1-1 心肌組織排列圖
阻力組 耐力組 控制組
心 基
心 中
心 尖
紅色：心內膜；藍色為心肌；綠色為心外膜。
第伍章 結論與建議
本章歸納研究結果與討論，進而形成結論，並提出建議。
第一節 結 論
本研究透過磁振造影技術觀測阻、耐力型選手於心臟結構型態、流血功能與 心肌組織排列情形，經蒐集、分析及討論所得研究數據後歸納出以下結論：
從本研究可以得知運動員經訓練刺激皆使得心臟結構型態與泵血功能產生 變化。耐力選手的心舒末期容積(EDV)與每跳輸出量(SV)優於另外兩組，且室壁 厚度呈現增厚現象，此結果符合其運動訓練的特殊性；阻力選手雖心舒末期容積 (EDV)有顯著提升，但每跳輸出量(SV)並未呈現增加趨勢，因此增加心舒末期容 積(EDV)乃在於補償室壁向心增厚所壓縮室腔空間。此外，心肌纖維再分布的比 例並不受運動訓練特殊性所影響，皆是以增加非周圍環狀纖維比例，以及降低周 圍環狀纖維比例，可能成為提升心臟運作效率的重要因素；本研究結論為個體經 阻力或耐力運動訓練，對心臟結構型態、泵血功能與心肌組織排列具改善功能。