中国武术致命背后的医学知识

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发布时间:2024-04-18 13:55

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前段时间考虑过中国功夫中-点穴致人于死地的可能性,比如刚好用手指点中颈动脉窦感受器,能导致心跳缓慢甚至心跳骤停,点的好是可以让人倒地的。中国武术记载中还有一招,打击胸骨左侧,可以让对手猝死,这可能吗?今天震锋笔记回顾《新英格兰医学》上关于心脏震荡(Commotio Cordis)的一篇综述,了解这一招数致命的机制-心脏震荡。

在没有损伤肋骨、胸骨或心脏(且无潜在心血管疾病)的情况下,钝性、非穿透性的胸部意外打击胸部而引发室颤和猝死,称之为心脏震颤事件。与心脏挫伤的区别在于没有结构性心脏损伤,心脏挫伤中,高冲击力击打会对心肌组织和覆盖的胸腔造成创伤。

流行病学

从 1700 年代中期开始,医学文献中出现了工伤事故后零星的心律不齐报道。1990 年代中期,公众和医学界都越来越意识到心脏震荡是心源性猝死的一个重要原因。

心脏震荡主要发生在儿童、青少年和年轻人中,最常发生在参加某些娱乐或竞技运动期间,很少发生在正常的日常活动中。

由于缺乏系统和强制性的报告,心脏震荡的确切发病率尚不清楚。但根据明尼阿波利斯国家心脏震荡登记处的数据,心脏震荡是美国最常见的猝死心血管原因之一。

明尼阿波利斯登记已经创建了 15 年,记录了 224 个病例(图1)。统计学显示儿童和青少年多见,平均年龄15±9 岁(范围6 周至 50 岁)。26% 的受害者年龄小于 10 岁,只有 9% 的受害者年龄在 25 岁或以上。在黑人或女性很少见报道,大多数受害者是男性 (95%) 和白人 (78%)。因投射(主要是棒球、垒球、曲棍球或冰球)击打胸部或与其他运动员发生钝性身体接触而导致的心脏震荡最常见于 15 岁以下的儿童。

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图1. 发生心脏震荡的年龄和活动分布图

虽然循环衰竭几乎是瞬间发生的,但 20% 的受害者在受到打击后的几秒钟内仍保持身体活动(例如继续走路、跑步、滑冰、扔球,甚至说话),这可能反映了个体对持续性室速有一定时间的耐受性。例如,一名棒球投手的胸部被球击中,他能够将脚下的球捡回,在倒下之前准备下一次投球。

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表1. 胸部打击引发心脏震荡的环境举例

机制

负责心脏震荡的细胞(和亚细胞)机制是复杂和多因素的,仍未能完全阐述。在灌注兔心脏和动物模型的实验中获得了一些信息。复极化过程中心前区冲击产生的机械力导致左心室腔内压力瞬间升高至 250 至 450 mmHg,这种压力升高与室颤的发生风险直接相关。推测这种压力升高会导致细胞膜拉伸,激活离子通道并通过电机械偶联增加跨膜电流,由此产生的复极离散度增加是导致室颤的基础。ATP 敏感性钾通道也可能参与 ,该离子通道容易在心脏震荡以及心肌梗死/缺血中引发室颤。

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图2. 心脏震荡的病理生理机制

可增加室颤和心脏震荡风险的因素包括投射物的硬度、大小和形状,坚硬、小的球形物最有可能造成伤害。年轻人容易出现心律失常可能在很大程度上与年轻人胸部的身体特征有关;相对较薄、发育不完全、顺应性的胸廓不太能够减弱心前区打击。此外,由于儿童在各种情况下可能比成人更频繁地遭受到胸部撞击,因此更容易遭受心脏震荡。

成年人可能因其发育成熟和完整的胸腔获得一定程度的保护,这可以部分解释跆拳道和拳击等运动期间心脏震荡事件发生率明显较低(占登记案例的不到 5%)的原因。另外,在拳击比赛中,拳击套本身也增加了冲击面积,有助于对打击力的缓冲。

预后

心脏震荡通常是致命的,在明尼阿波利斯登记处报告的病例中,只有约 25% 的病例通过心肺复苏或除颤后存活。考虑到心脏震荡的定义是没有结构性心脏病,这一生存率显然很低。死亡通常与旁观者未能意识到倒性质的严重性和未能采取适当、积极、及时的复苏措施有关。

预防

心脏震荡的易感性可能与 QT 间期的长度相关,但仍未得到确认。没有证据表明心脏震荡后发生心律失常的幸存者随后发生心律失常事件的风险增加,也没有证据表明发生过心律失常事件的运动员仅仅因为这个原因而被取消比赛资格的。同样,预防性植入ICD不适用于没有心脏基础疾病的幸存者。

一级预防

公共教育——让人们意识到避免心前区打击的重要性。尤其重要的是要提高认识,即使是无意的、看似温和的胸部打击(例如在嬉戏的拳击中)也可能引发危及生命的室性心动过速。即便如此,由于有太多情况会发生心脏震荡(表 1),因此也不能完全避免心脏震荡的发生。

有组织的运动是预防心律失常的最佳机会。例如,可以通过改进教练技术来降低风险,例如让没有经验的棒球和垒球击球手如何转身避开错误的投球。可以指导曲棍球和曲棍球的防守球员在保护球门时避免用胸部挡球。由美国大学体育协会赞助的教练员现在强烈反对任何将曲棍球运动员(不是守门员)直接放在射门路径上的战术。

改进商业运动设备的设计也可能有助于防止心律失常。比如生产安全棒球,供 13 岁以下球员使用的软球;安全棒球完全由橡胶制成,没有标准棒球中常见的致密硬质软木和麻线芯。实验室证明所使用的球硬度降低时,致命性心律失常的发生率就会降低。但软球在降低心脏震荡风险方面的绝对有效性尚未得到证实,所谓的安全棒球已经造成了几起致命的事件。足球、网球和篮球中使用的充气球很少与心脏震荡有关(仅占明尼阿波利斯登记投射相关死亡的 4%),这一观察结果支持实心球投射更容易诱发室颤,而充气球被认为更安全,原因是在接触人体时易塌陷并能吸收部分冲击能量。

护胸和背心是某些运动心脏震荡一级预防的重点。然而,注册数据表明,市售最常用的保护装备最初设计是为了减少因身体钝伤造成创伤的可能性,而不是为了防止心脏震颤。所以目前可用的护胸提供了一种虚假的安全感,因为在竞技足球、棒球、曲棍球运动中,近 20% 的心脏震荡受害者都穿着市场上宣传的可提供胸部外伤的防护装备(图3)。在数起曲棍球守门员发生心脏震荡的致命案例中,球直接击中了护胸。这些装备在设计上还存在缺陷,例如在曲棍球比赛中,当运动员的手臂完全举起时,护胸会向上移动,使胸壁暴露在直接打击之下。来自动物模型的研究表明,现在推广用于棒球和曲棍球的护胸在预防室颤方面无效。也就是说,佩戴此类保护装备并不能降低猝死的风险。

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图3. 心脏震荡的防护手段

因此为有效防止心脏震荡,护胸的设计必须能够吸收和分散心前区撞击产生的能量。市售的大多数护胸材料使用了闭孔泡沫,很容易被弹丸穿透,也不能提供足够的保护。如果由更硬、更耐用的材料制成,能够吸收和分散更多能量,可能会更有效。但也要考虑到能够满足运动员在特定运动中所需的各种身体活动和舒适度。

二级预防

AED能有效终止了心脏震荡动物模型中的室颤。但有时在最佳条件下,AED 也无法使心脏恢复到正常节律。曾有一名大学曲棍球运动员,被球击中胸部,尽管特别及时地进行了复苏和除颤,还是没有就过来。另外临床研究和实验研究均表明,胸前捶击对终止由胸部打击引起的室颤是不可靠的。

小结

心脏震颤多发生在健康和活跃的年轻人身上,通常在休闲和竞技运动期间,正常的日常活动期间也可能出现。各种实验模型表明,如果在心动周期的特定时刻受到看似无害的心前区打击可能会引发室颤并导致致命的心脏震荡事件。可通过提供更多的教育、设计更好的运动设备(例如有效的护胸,希望CCI也能够做出贡献)、在有组织的体育赛事中更广泛地使用 AED来预防和避免死亡,给青少年带来更安全的运动环境。

原文

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMra0910111

作者简介

程震锋

浙江省湖州市中心医院

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程震锋,主任医师,硕士生导师,湖州市卫健委首席专家,湖州市中心医院心内科首席专家,CCI第五期学员,中国房颤中心联盟委员会委员,中国胸痛中心核查专家,中国高血压达标中心认证委员会专家,中国介入心脏病学杂志青年编委,CTO老伙计成员,2017年创立《震锋晨读》微信公众号读书笔记,至今已累计发稿1400余篇。

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本期策划:沈雳

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