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心房肌组织较薄，组织结构较疏松，呈梳状，左右心耳部分区域几乎看不到肌层，房壁仅由心内外膜和少量结缔组织组成。耐力训练后肌层略有增厚，散在的肌纤维增粗，尤其右心耳处梳状肌明显增粗，嗜伊红性增强，H-E染色下可见明显的横纹。心肌细胞核增大，浓染。心肌纤维呈分支状，相互吻合，心肌纤维之间由闰盘连接，闰盘处嗜伊红性增强，磷钨酸苏木精染色后闰盘呈无色带。心房肌组织之间可见较丰富的含有红细胞的毛细血管。说明耐力型运动心脏中心房肌纤维有不同程度的增粗肥大，心肌细胞核功能活动增强，心房肌组织中有功能活性开放的毛细血管增多，提示伴随心房肌纤维的肥大，相应的毛细血管功能活动增强，有利于运动时肥大心房肌纤维的氧气弥散和营养物质交换过程。当耐力训练强度达80％VO 2max 时，右心房肌组织中偶见嗜伊红性增强区域，相应部位出现特异性变色酸2R亮绿和碱性复红苦味酸染色阳性产物，且酸性磷酸酶组织化学活性增强，局部心肌组织横纹不清晰，提示此处心肌组织有缺氧改变迹象。
心室肌组织是典型的心肌组织，由心肌纤维和结缔组织构成。结缔组织将心肌分隔成大小不等的肌束。肌束之间的结缔组织比较丰富，较大的血管、淋巴管及神经分支走行其中。心室肌组织较厚，明显分为三层，内层为心内膜下层，其中有H-E染色较浅而大的蒲肯野氏纤维，少量的心肌纤维，毛细血管及淋巴管。长期耐力训练后，心肌纤维增粗，心肌纤维之间含有红细胞的毛细血管增多（图4-1）。心内膜完整，由增大的单层扁平内皮细胞、胶原纤维、弹力纤维及丰富的毛细血管、淋巴管构成，心内膜中几乎不见脂肪。心内膜上有许多微小通道与心腔相通，提示内膜下心肌组织中肌纤维肥大，相应血液供应加强。当耐力训练强度达80％VO 2max 时右心室不仅内膜下心肌组织中出现嗜伊红性增强，其他部位心肌组织也出现嗜伊红性增强反应，相应部位出现特异性变色酸2R-亮绿和碱性复红苦味酸染色阳性产物，且酸性磷酸酶组织化学活性增强，局部心肌纤维内可见细小的脂滴，脂肪染色阳性。局部小静脉淤血扩张，血管外间隙增大，提示内膜下心肌组织有缺氧性脂肪变性改变。中层为致密的肌层，长期耐力训练后左右心室肌层明显增厚，尤其左心室肌层增厚更为明显，心肌纤维增粗，嗜伊红性增强，纤维横纹清晰，磷钨酸苏木精染色呈明暗带分布，在偏光显微镜下暗带具有双折光性，即各向异性，明带具有单折光性，即各向同性。心肌细胞核增大，浓染，核两端变方，形状差异较大，有时可见双核。增粗的心肌纤维呈分支状，相互吻合，心肌纤维之间由闰盘连接，闰盘处嗜伊红性增强。心肌纤维之间含有红细胞的毛细血管明显增多，说明肥大的运动心肌组织中开放的毛细血管增多，有利于心肌组织的血液供应，氧气弥散和功能代谢。外层为心外膜下层，其间有丰富的冠状血管分支，长期耐力训练后心外膜下层心肌组织中冠状血管分支出现不同程度的增粗，脂肪组织含量较少，常见神经节和神经末梢，心外膜完整，为浆膜，其中间皮细胞为较明显的单层扁平间皮细胞。
研究表明，耐力型运动心脏的组织结构重塑的主要表现是增粗肥大的心肌纤维及其相应的功能增强的毛细血管，构成了耐力型运动心脏收缩性增强和有氧代谢增强的结构基础。大强度训练后右心室组织以及内膜下心肌组织缺氧性改变应当引起注意，可能是构成运动性心律失常的病因与病变所在。
图4-1 耐力训练后大鼠心室肌HE染色（20×）
注：A：心肌横切面，B：心肌纵切面。长期耐力训练后，可见心肌纤维之间含有红细胞的毛细血管增多，心肌纤维增粗。
心房肌组织较薄，组织结构较疏松，呈梳状。力量训练后，左右心房壁肌层略有增厚，散在的肌纤维增粗，尤其左心房组织中肌纤维明显增粗，嗜伊红性增强。H-E染色下可见明显的横纹。心肌纤维呈分支状，相互吻合，心肌纤维之间由闰盘连接，闰盘处嗜伊红性增强。心房肌组织之间未见含有红细胞的毛细血管增多。
长期力量训练后，左右心室壁明显增厚，增厚的心室肌组织主要由心肌纤维和结缔组织构成，肌束明显增粗，其间结缔组织比较丰富，其中有较大的血管、淋巴管及神经分支走行。心内膜完整，心内膜中几乎不见脂肪。心内膜上有许多微小通道与心腔相通，提示内膜下层组织的血液供应加强。右心室内膜下心肌组织和小血管周围偶见嗜伊红性增强区域，相应部位出现特异性变色酸2R-亮绿和碱性复红苦味酸染色阳性产物，且酸性磷酸酶组织化学活性增强，局部心肌纤维内可见少量微小颗粒，提示局部心肌组织有缺氧性颗粒变性改变。力量训练后左右心室肌中层明显增厚，尤其左心室肌层增厚更为明显，室间隔处心肌组织均匀增厚，心肌纤维增粗，嗜伊红性增强，纤维横纹清晰，磷钨酸苏木精染色呈明暗带分布，在偏光显微镜下暗带具有双折光性，明带具有单折光性。心肌细胞核增大，浓染，核形状变异为马蹄铁形及亚铃形，有时可见双核。增粗的心肌纤维呈分支状，相互吻合，心肌纤维之间由闰盘连接，闰盘处嗜伊红性增强。心肌纤维之间含有红细胞的毛细血管明显增多。同时，心肌纤维之间间隙增大，其中结缔组织增多，可见成纤维细胞。长期力量训练后心外膜下心肌组织中冠状血管分支出现不同程度的增粗，心外膜下层脂肪组织含量增多。心外膜完整，其中间皮细胞肥大为较明显的单层间皮细胞。（图4-2）
图4-2 力量训练后大鼠心室肌HE染色（20×）
注：长期力量训练后，心室肌纤维增粗，横纹清晰，心肌纤维之间含有红细胞的毛细血管增多。
研究结果表明，力量型运动心脏的组织结构重塑的主要表现是左右心室壁肌层增厚，其中，心肌纤维增粗肥大，相应的功能增强的毛细血管增多，但是在增厚的肌层中结缔组织的含量也增多。因此，构成力量型运动心脏功能与代谢改变的结构基础不仅有增粗的心肌纤维，功能增强的毛细血管，还有增多的结缔组织。结缔组织的增多也构成了影响力量型运动心脏收缩功能的不利的组织因素。