近年、過度な持久系トレーニングが、心筋線維化など有害な心臓適応を引き起こす可能性が指摘されている。
心筋線維化は特に左心室（LV）において不整脈や突然心停止と関連し、特に心外膜下/心筋中間層の斑状パターンとして現れ、このパターンを持つアスリートの２２%が悪性不整脈を経験する。
アスリートにおける線維化メカニズムは不明確なままだが、反復的な心臓ストレス、炎症、または特異的アテローム性動脈硬化プラークの動態が関与している可能性がある。
アスリートにおける心筋線維化：リスクマーカーか、生理的適応か？
持久系アスリートは、一般人の運動推奨量を大幅に超え、しばしば１５倍から２０倍もの高い運動負荷量に達する場合もある。このレベルの高活動は心血管系に大きな負担を与え、心臓は長期間にわたる高い心拍出量の持続的必要性に対応するためにリモデリングを受ける。この適応には、左心室と右心室のサイズが１０〜２０%増加すること、および左心室量が大幅に増加することなどがある。
運動の肯定的効果はよく知られている一方で、長期にわたる超持久系運動によって起こり得る結果に関してはジレンマが存在する。複数の研究で、高強度・高頻度の持久性運動を行う人々の間で心血管系における利益が減少する可能性があることが示唆されており、冠動脈石灰化（CAC）の高スコア、心房性不整脈、および心筋線維化の存在は、高強度およびマスターズ・アスリートの間で心臓有病率が高いことを裏付けている。
本リンクのレビューは、持久系および高強度アスリートにおいて記録された心筋線維化の臨床的意義と管理に関する現状を調査したもの。
心筋線維化につながる病態生理学的メカニズムについてはほとんど理解が進んでおらず、アスリートにとの関連性も不明である。
【結論】
持久性運動は著しい心臓適応を誘発する。過度な持久性運動に伴う潜在的リスクに関して懸念が存在する一方で、エリート持久系アスリートが長寿を示すことにも認識が必要。しかしこの利益は、斑状または広範なLGEパターン（心臓MRI検査におけるLate Gadolinium Enhancement（遅延造影造影）による心筋繊維化）を示す個人には及ばない可能性が高く、そのような個人では悪性不整脈および突然心臓死のリスクが長寿の利点を上回る。
アスリートにおける心筋線維化は多面的現象で、特定の状況、例えば斑状LGEパターンの存在下では生命を脅かす不整脈や突然心臓死を含む有害事象のリスクマーカーとして機能する可能性がある。
一方で他の文脈では、激しいトレーニング要求に応じた生理学的リモデリングプロセスの一部を表している可能性もある。
エビデンスが蓄積しているにもかかわらず、生理学的線維化と病理学的線維化を区別すること、分子メカニズムを理解すること、そして安全な運動閾値を定義することにおいて知識のギャップが残っている。
Myocardial Fibrosis in Athletes: Risk Marker or Physiological Adaptation?
心臓線維化の概要
一般に、線維化は細胞外マトリックス（ECM）の病理学的リモデリングを伴う。心臓における線維化は加齢、損傷、または基礎にある心筋疾患を含む多様なプロセスの結果で、この病理学的リモデリングは最終的に心筋内に線維性瘢痕を形成する。
線維組織は機能的でなはく、心筋壁を硬くするため心臓の収縮力を損なわせて駆出率（EF）の低下を誘発する。さらに、線維組織は心臓の電気伝導システムを混乱させて不整脈を引き起こす可能性がある。この不整脈原性活動は、心筋症患者で観察される突然心臓死の潜在的なメカニズムの一つ。
運動誘発性の心臓リモデリング
持久系トレーニングは中程度の強度（通常、最大心拍数の６０〜８０%）で実行される、持続的で大量の有酸素運動を指し、週に５時間以上、またはセッションあたり８〜１０METsを超える激しい活動を伴うこともある。このような時休憩トレは心臓における要求増加に対する生理学的適応で、著しい心臓リモデリングを誘発する。
しかし、特定のタイプや強度の運動が、ある素因を持つ個人において不適応なリモデリングを引き起こす可能性があり、関心が高まっている。
多くの研究者の関心は右心室（RV）が関与する不整脈原性心臓リモデリングの可能性で、RVは壁が薄く、独自の血行動態プロファイルを持つため、長期にわたる激しい持久性運動の影響を受けやすい可能性がある。
アスリートにおける心筋線維化
心臓磁気共鳴画像（CMR）の遅延ガドリニウム造影（LGE）で特定できる心筋線維化は、持久系アスリートのサブセットで観察されている。LGEの検出は、良性の適応を表す可能性もあれば、有害な心臓アウトカムの兆候の場合もある。
アスリートにおける心筋線維化は、機械的ストレス、神経液性活性化、および細胞外マトリックス（ECM）リモデリング不全といった複雑な相互作用から生じる。激しい運動中の繰り返される血行動態的過負荷は、心筋壁ストレスを高め、線維芽細胞が活性化されてコラーゲン沈着（主にI型およびIII型）が刺激される。
プロコラーゲンI型は成熟コラーゲン原線維の前駆体である。TGF-betaおよび機械的ストレッチによるアップレギュレーションはコラーゲン架橋を増加させ、コンプライアンス（伸張性）を低下させることで心筋の硬さを高める。
血中プロコラーゲンIペプチドの上昇は、病理学的線維化と運動誘発性心筋線維化の両方と相関している。
最近の複数の研究は、極端なトレーニングレジメンに参加する持久系アスリートが不整脈の長期リスクを高める線維化の兆候を示す可能性があることを示している。長期間の持久系トレーニングは心房の拡大と心壁への機械的ストレスの増加を促進し、心房筋内での線維組織の蓄積を助長する。この線維化は心臓の正常な電気経路を混乱させ、不規則な心臓リズムにつながる。さらに、持久系運動は自律神経系に影響を与え、迷走神経の緊張を高めることで心房不応期を短縮し、さらに心房細動（AF）に対する素因を作り出す。
マラソンランナーや漕艇選手を含むエリート持久系アスリートの研究では、非アスリートと比較して有意に高いAF発生率が一貫して示されており、これらの変化の臨床的関連性が強調されている。最新研究はこれらの影響に対する感受性が性別間で異なることを示しており、線維化と不整脈がトレーニングの減少によって部分的に逆転する可能性があることも示唆している。
左心室の瘢痕化
心室性不整脈と孤立したLV心外膜下/心筋中間層のLGEを持つグループ、心室性不整脈はあるがLGEがないグループ、および健康な対照アスリートのグループの３つのアスリートグループを比較したある研究は、、心室性不整脈と孤立したLV心外膜下/心筋中間層のLGEを持つグループでLGEが主としてLV側壁に関与しており、LV瘢痕を持つアスリートの７７%で観察されれたことを報告した。このパターンは、対照グループのアスリートには全く観察されていない。この斑状パターンを示すアスリートは、しばしば右脚ブロック形態を特徴とする心室性不整脈を呈し、アスリート達の有意な割合が心電図（ECG）の再分極異常（４８%）を示し、一部はLV側壁の運動低下のエコー学的証拠（１９%）を示した。
最も憂慮すべき所見は斑状LGEパターンと有害な不整脈イベントとの関連で、追跡期間中に前述のパターンを持つ２７人のアスリートのうち６人（２２%）が、悪性不整脈イベントを経験している。これには、適切な植込み型除細動器（ICD）ショック、持続性心室頻拍、または突然死が含まれる。
この特定の線維化パターンが、アスリート集団における生命を脅かす不整脈と突然死のリスク増加と関連する可能性があると結論付けられ、この種のLV瘢痕の心外膜下/心筋中間層の位置は、従来の心エコー検査での検出を困難にすることが多く、正確な評価のためのCMRの重要性を強調している。
アスリートにおける線維化および冠動脈カルシウム（CAC）発生の潜在的メカニズム
アスリートにおける心筋線維化発症メカニズムは、完全には解明されていない。
アスリートにおけるメカニズムは、座りがちなライフスタイルの個人で観察されるものとは異なる可能性がある。
ある研究では、低アテローム性動脈硬化リスクプロファイルを持つエリートアスリートをを検証した結果、男性アスリートは座りがちな男性と比較してアテローム性動脈硬化プラークの有病率が有意に高いことを発見している。驚くべきことに、これらのプラーク特性も両グループ間で異なっていた。男性アスリートは石灰化プラーク（７２.７%）を示し、これは一般により安定していると見なされるのに対し、座りがちな男性は主に混合形態のプラーク（６１.５%）を示し、これは破裂しやすい可能性がある。また、トレーニング年数とCAC増加リスクとの相関関係も特定した。トレーニング年数は、男性アスリートにおける年齢の７０％を超えるCACまたは内腔狭窄５０%以上のリスク増加と関連する、唯一の独立変数だった。
上記の所見は、アスリートにおけるプラーク形成の病態生理学は座りがちな個人とは異なる可能性があることを示唆しており、冠動脈プラークはアスリートでより豊富に見られるようだが、その主として安定した性質はプラーク破裂および急性心筋梗塞のリスクを潜在的に緩和する可能性がある。
持久系運動：強さか、ストレスか？
適度な強度の定期的な有酸素運動の利益は広く確立されているが、高強度・高頻度の持久系運動の効果は現在調査中でまだはっきりしない。
運動量と強度の限界を押し上げる持久系アスリートは、生理学的適応と潜在的な不適応の両方の組み合わせを経験する可能性がある。持久性運動によって要求される持続的な高心拍出量は心室サイズと量の増加をもたらし、著しい心臓リモデリングにつながる。
持久系アスリートの有意な割合において激しい持久系イベントの直後に心臓バイオマーカーの上昇と心機能不全の兆候が示されており、長期的には一部の持久系アスリートで冠動脈疾患、心筋線維化、および不整脈の有病率の増加を示す。これらの潜在的に有害な適応は懸念を引き起こしており、感受性の高い個人における過度の持久系運動の潜在的悪影響に関する研究を必要としている。
一方で、それらの懸念にもかかわらず、エリート持久系アスリートは、一般人口と比較して一般的に平均寿命が延びている。定期的な有酸素運動は、アテローム性動脈硬化性心血管疾患、特定の種類の悪性腫瘍、および加齢に伴う障害に対して強力な保護を提供し、最終的に寿命の増加に貢献する。
心筋線維化：リスクマーカーか、運動誘発性の適応か？
上述の通り、心筋線維化、特に心外膜下/心筋中間層の斑状パターンの存在は一部アスリートにおいて生命を脅かす不整脈および突然心臓死のリスクマーカーのようだが、他の文脈では線維化は持久系トレーニングに関連する生理学的適応として現れている可能性がある。
激しい持久系トレーニングは、心臓が細胞外マトリックスを増大する身体的要求に適応させる方法の一部として軽度で制御された間質性線維化の増加を引き起こすように見える。心筋間質内のこの微妙なコラーゲン蓄積は心臓の構造的枠組みを強化し、長期間の高強度運動に伴って増加した機械的ストレスに耐えるのを助けるように機能する可能性が高い。
ある研究は、線維化に関連する遺伝子やマトリックスリモデリングに関与する酵素が、長期持久系運動後にアップレギュレートされることを明らかにしている。この変化は活発なリモデリングプロセスを反映している。
・・・普段から不整脈を感じるアスリート、意外と多いですよね。知人のアスリートは心肥大を伴う心不全で長期入院を余儀なくされてしまいました。
普段から不正脈などの異常を感じているアスリートは心臓MRIで斑状または広範なLGEパターンの有無を確認したほうがいいですね。