美國運動傷害防護協會立場聲明: 運動猝死 (Sudden Death) 之預防

運動猝死的原因有許多,這份立場聲明中提到的疾病,部分在競技運動場上較少遇到,但由於近年來 AT 開始走入高中校園,也有不少身兼體育老師的夥伴們在學校協助照顧學生時,可能面臨到這些潛在的疾病。即便照顧的對象不是運動員,也無法確保我們不會遇到這類致死性高的狀況。

這篇文章的目的是希望可以提供 AT 與其他參與運動員健康照護的夥伴一份針對運動場上常見的「運動猝死」原因的預防、篩檢、識別、治療與安全回場指南。

根據統計,運動場上常見的運動猝死原因有:心臟疾病 (Cardiac conditions)、頭部傷害 (head injuries)、頸部傷害 (neck injuries)、運動型熱中暑(exertional heat stroke)、運動誘發鐮刀型血球症(exertional sickling)、氣喘 (asthma) 與雷擊、糖尿病等。

此份 Position Statement 所討論的運動猝死因素包含以下十種:

  1. 氣喘 Asthma
  2. 重大腦部傷害 Catastrophic Brain Injuries
  3. 頸椎傷害 Cervical Spine Injuries
  4. 第一型糖尿病 Diabetes Mellitus (Type 1 diabetes)
  5. 運動性熱中暑 Exertional Heat Stroke (EHS)
  6. 運動性低血鈉症 Exertional Hyponatremia
  7. 運動誘發鐮刀型血球症 Exertional Sickling*
  8. 美式足球中的低頭衝撞 Head-Down Contact in Football
  9. 雷電擊 Lightning 
  10. 突發性心搏停止 Sudden Cardiac Arrest

(*由於運動誘發鐮刀型血球症 exertional sickling 較好發於黑人,在台灣的臨床案例不多,因此本文將省略討論)

身為第一線的 AT,應針對以上各種因素建立個別的緊急醫療行動計畫 (emergency action plans , 簡稱 EAPs)。由於多數的工作場合並無其他運動醫學團隊 (例如 EMT 或醫師),緊急醫療行動計畫中就必須納入教練與體能訓練師,共同處理緊急狀況。緊急狀況發生時,當 AT 無法及時趕到現場或因等待救護車而造成延誤急救的情況都可能危及運動員的生命。因此教練都應該接受基本的急救訓練,其中包含心肺復甦術 (cardiopulmonary resuscitation , CPR) 與體外自動去顫器 (automated external defibrillator, AED) 的使用。

建構緊急醫療行動計畫及參與訓練前身體檢查 (Pre-participation Physical Examination , PPE) 的細節,可參閱以下文章:

運動場上的不測風雲,你做好準備了嗎?

運動訓練前的身體檢查,你做了嗎?(1) 運動訓練前的身體檢查,你做了嗎?(2)

氣喘(Asthma)


預防與篩檢 Prevention and Screening
識別 Recognition
  • 醫療人員必須對氣喘發作的徵兆與症狀有所警覺。比如運動員出現疑惑 (confusion)、出汗(sweating)、昏昏欲睡 (drowsiness)、第一秒用力吐氣容積小於正常值的 40% (forced expiratory volume in the first second , FEV1)、低血氧濃度 (low level of oxygen saturation)、開始使用輔助性肌肉呼吸、呼吸哮鳴聲(wheezing)、發紺(cyanosis)、咳嗽、低血壓(hypotension)、 心搏徐緩或加快(bradycardia or tachycardia)、精神狀態改變 (mental status changes)、失去意識 (loss of consciousness)、無法正躺、無法連續說話、異常躁動或是其他可能誘發氣喘發作的因子。
  • 疑似有氣喘的運動員皆必須在休息、運動及運動場上,分別接受肺活量計量器 (spirometry devices) 測試,以評估整體的狀況。
  • 使用吸入性支氣管擴張劑 (inhaled bronchodilator) 後,「第一秒用力吐氣容積數值增加 ≧12%」也可以作為評估氣喘的指標。
治療 Treatment
  • 急性氣喘發作應立即使用短效乙二型交感神經刺激劑 (short-acting β2-agonist) 以減緩症狀。一般來說在 5-15 分鐘內就會發揮作用,如果使用三劑後 (1hr) 症狀依然沒有減緩,應立即送醫。
  • 吸入性類固醇 (Inhaled corticosteroids) 或白三烯抑制劑 (leukotriene inhibitors) 可預防及控制氣喘病。長效乙二型交感神經刺激劑 (long-acting β2-agonist) 可與其他藥物共同使用控制氣喘。
  • 氣喘發作時,供應氧氣 (Supplemental oxygen) 可以協助恢復血氧濃度。血氧濃度需至少維持在 92%。
  • 以尖端呼氣流量測速計 (peak flow meter) 監控肺功能。 數值須至少達到基準值的 80% 以上,方可參與訓練。
  • 讓運動員遠離可能誘發氣喘的環境。
  • 有氣喘病史的運動員,其運動應由低強度的有氧開始,在漸增強度的過程中必須監控是否有氣喘發作的徵兆。

 

重大腦部傷害 Catastrophic Brain Injuries


預防與篩檢 Prevention and Screening
  • 「預防從教育開始」。AT 們須負責在教育訓練的過程中教育教練與選手腦震盪與其他腦部創傷的症狀、 告知教練與選手回報腦震盪的重要性,並且了解在腦震盪症狀解除之前不得參與訓練。
  • AT 須確認運動員是否使用合格的護頭盔,並且讓教練、運動員與家長了解預防腦震盪的保護性護具在功能上有哪些限制,確認他們了解護具並不能確保腦震盪不會發生,因為外在的護具無法預防顱內的旋轉與剪力。
識別 Recognition
  • AT 需要使用全面性客觀腦震盪評估,其中需包含症狀、 認知功能、平衡測驗。每個測驗都只是腦震盪評估的一小部分,不得僅以一項評估結果判斷。

運動腦震盪相關議題請參閱以下文章:

治療 Treatment
  • 須有一套完整的醫療應變計畫,以因應顱內出血 (intracranial hemorrhage) 與瀰漫性腦水腫 (diffuse cerebral edema) 的可能。
  • 若葛氏昏迷指數(Glasgow coma score) <8, 或出現腦部及腦幹損傷的症狀、血氧濃度不足、呼吸急促或呼吸每分鐘 <12-15次時,須立即插管給氧 (endotracheal intubation), 或給予袋瓣面罩通氣 (bag-valve-mouth resuscitation)。
  • 明顯的腦幹壓迫 (brain-stem herniation) 症狀,例如瞳孔放大 (blown pupil) 或不正常的姿勢;可能也會伴隨過度換氣(Hyperventilation, rate>20, tidal carbon dioxide partial pressure<35mm Hg)。
  • 若懷疑顱內壓過高,須將頭部墊高至少 30°,並確保頭頸部維持在中線,以利靜脈將血液運出腦部。
  • 若現場有醫生,注射 mannitol (0.5 to 1.0 g/kg) 可能可以降低顱內壓。
  • 若運動員在腦震盪後意識逐漸惡化,則須立即送醫。
  • 口頭與書面居家照護指示,應交給選手與負責選手的成人。
  • 回到運動場 (return to play, RTP):在症狀解除後,才能開始漸進的運動測試 (詳見 Table 1)。
  • 持續監控受傷運動員的症狀發展。

 

頸椎傷害 Cervical Spine Injuries


預防與篩檢 Prevention and Screening
  • AT 需熟悉運動相關的頸椎傷害機轉與脊髓損傷的生理反應。
  • 教育教練與運動員重大脊椎傷害的機轉與相關的運動規則,以預防脊椎傷害。
  • 護頭盔需要使用 corrosion-resistant hardware,並且定期重新檢測。
  • EMS 系統的人員必須精熟如何在「確保頸部固定」的前提下,移除運動裝備 (這裡主要是指美足的頭盔)。
識別 Recognition
  • 初評內容應包含:檢查意識、雙側神經學檢查、在觸診或無觸診時是否有脊椎疼痛、有無明顯脊椎變形。
治療 Treatment
  • 立即實行頭部固定與脊椎固定術。
  • 頸椎不得牽引 (Traction)。
  • 立即檢查呼吸,若無呼吸,以安全的技術打開呼吸道。
  • 若脊椎不是在中立位置 (neutral position),則需將頸椎回正 (realignment);但若在移動時出現「疼痛、肌肉緊繃、影響呼吸道、感覺碰到阻礙、病人出現恐慌以及其他困難」,就必須停止重新擺位的動作。
  • 須以合適器材固定,例如 foam head blocks。建議在器材固定後,依然還是要以手固定頭部。
  • 最後須固定在長背板或其他全身式固定器上。

台灣的運動防護員也都同時具備 EMT-1 的證照,若是工作所在地是在台灣,頸椎傷害的處理建議可以 EMT訓練的為主,內容更完整。

 

第一型糖尿病 Diabetes Mellitus (Type 1 diabetes)


預防與篩檢 Prevention and Screening
  • 每位糖尿病運動員都應有個人的監控計畫,包含血糖監控、胰島素注射指南、針對低血糖症與高血糖症 (hypoglycemia and hyperglycemia) 的治療指南及緊急聯絡人資料。
  • 預防低血糖症策略包含:血糖監控 (運動前 2-3 次、運動中每半小時一次、運動後4小時內每小時檢查一次)、根據血糖值與運動強度補充碳水化合物 (運動前、中、 後)、和調控胰島素 (insulin pump versus multiple daily injections)。
  • 預防高血糖症策略 (American Diabetes Association, ADA )包含血糖監控、調控胰島素與檢測酮體(ketone bodies) 的尿液檢查。

正常血糖值:70-110 mg/dL; Hypoglycemia: blood glucose levels fall below 70 mg/dL (3.9 mmol/L)

識別 Recognition
  • 低血糖的典型症狀有,心搏過速 (tachycardia)、盜汗 (sweating)、心悸 (palpitations)、飢餓 (hunger)、焦躁 (nervousness)、頭痛 (headache)、顫抖 (trembling),或暈眩 (dizziness)。這些症狀皆與腎上腺素 (epinephrine) 及乙烯膽鹼 (acetylcholine) 分泌有關,嚴重者可能會失去意識、癲癇 (seizures) 與死亡。
  • 高血糖的典型症狀:
    • 酮酸中毒:以上症狀加上庫斯莫耳氏呼吸 (Kussmaul breathing, abnormally deep, very rapid sighing respirations characteristic of diabetic ketoacidosis)、呼吸有水果味、 疲倦、喪失胃口、口渴及頻尿。
    • 無酮酸中毒:噁心(nausea)、脫水(dehydration)、認知功能下降及疲倦。
治療 Treatment
  • 輕度低血糖者 (有意識且可自行吞嚥) 可以給予 10-15g 的碳水化合物,並在服用後 15 分鐘測量血糖值。
  • 嚴重低血糖者 (無意識,無法自行吞嚥) 屬於緊急狀況, 需要立即啟動 EMS;若現場有經訓練的專業人員,可以立即注射升糖激素 (glucagon)。
  • 運動員處於高血糖狀態時,AT 必須遵守 ADA guidelines。
  • 若空腹血糖 ≥250 mg/dL (≥13.9 mmol/L),需做尿液酮酸檢查,若血糖值 ≥300 mg/dL (≥16.7 mmol/L),但無酮酸中毒的狀況,運動員可以訓練,但必須持續監控血糖變化。
  • 回場需由醫生確認其血糖值已穩定在安全範圍之內。
  • Treatment Guidelines for Mild and Severe Hypoglycemia 請參考 Table 2。

 

運動性熱中暑 Exertional Heat Stroke (EHS)


預防與篩檢 Prevention and Screening
  • 在 PPE 時就要篩檢出有高風險因子的運動員,如體能較差、高體脂等。
  • 熱環境下需調整運動員的裝備與衣物。
  • 熱環境下運動的適應 (Acclimatization),至少需要 10-14 天。

熱環境下運動的生理適應:增加心輸出量(stroke volume)、增加排汗量、排汗 率、增加汗的蒸散量、心跳率降低、核心體溫降低,以及汗液中的鹽分濃度降低。

  • 運動員需確保體內水分充足 (euhydration),並且在訓練 及比賽中隨時補充流失的水分。AT 應適時提供補充飲用水,讓運動員可以在訓練中隨時取得 (而非只有休息時間)。

脫水達體重的 2%,運動表現與體溫調控機制就會開始受影 響。每次訓練皆須確認運動員回到 euhydration (體重回到上次練習前的體重)。

  • 教育相關人員 (包含教練、行政人員、管理、EMT 與運動員) 必須了解預防運動性熱中暑的程序與規範,並熟悉需要緊急送醫的徵兆與症狀。
識別 Recognition
  1. 兩大診斷 EHS 的指標:
    1. 核心體溫 (直腸溫度) >104° to 105°F (40.0°to 40.5°C)。
    2. 中樞神經系統失能 (disorientation, confusion, dizziness, vomiting, diarrhea, loss of balance, staggering, irritability, irrational or unusual behavior, apathy, aggressiveness, hysteria, delirium, collapse, loss of consciousness, and coma)。
  2. 除了以上指標外,可能出現的徵兆與症狀包括脫水 (dehydration)、濕熱皮膚 (hot and wet skin)、低血壓 (hypotension) 及過度換氣 (hyperventilation)。大部分的運動員在症狀表現上可能和典型的中暑不同,皮膚會呈現濕熱,而不一定是乾熱。
  3. 在診斷 EMS 時,直腸溫與腸溫 (rectal temperature and gastrointestinal temperature) 是唯一可準確測量核心體溫的工具。
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圖片來源:https://www.ishn.com/articles/112410-heat-illness-more-dangerous-easier-to-prevent-than-you-think

治療 Treatment
  • 必須盡快在半小時內將體溫降至<102°F (38.9°C),以降低死亡率。全身冷水浸泡 (whole-body cold-water immersion) 是最快的降溫方法。如果不可行,可以冰水與濕布擦拭身體替代,但冷卻效果不佳。

冷水水溫建議是 35°F (1.7°C) to 59°F (15.0°C)。體溫降到 102°F (38.9°C)以下就該將移除降溫工具,以防止過度冷卻的情況發生。 降溫速率約為每五分鐘 1° C (or 1°F every 3 minutes)。

  • 遵守「先降溫再送醫」的原則,除非現場無降溫工具。
  • 所有 EHS 的運動員至少都需要完全休息 7 天左右。
  • 回到運動場的標準:無症狀、血液酵素值恢復正常後,運動員才能開始漸進地運動,但過程皆須在監控之下。一般來說, 若急救處理程序完善,EHS 運動員可在 1-3 週漸漸回場。反之,若處理不當,可能在未來幾個月甚至幾年,運動員都會受 EHS 的併發症影響。
  • 目前並無有效檢測「體溫調節功能」是否恢復的工具。
  • 漸進性運動,一開始先由低強度冷環境,逐漸進階至高強度與熱環境;若症狀復發,漸進回場的速度就需減緩。

 

運動性低血鈉症 Exertional Hyponatremia


預防與篩檢 Prevention and Screening
  • 每位運動參與者都需要根據個人的排汗率、運動時程規劃、水分補充站、環境因素、環境適應狀態、運動 持續時間、運動強度以及個人對水分補充的習慣與偏好,制定專屬的水分補給策略。

排汗率= pre-exercise body weight – post-exercise body weight + fluid intake + urine volume/exercise time, in hours。研究數據顯示,平均排汗量為 0.5-2.5L/h。

  • 在熱環境運動者應在日常飲食中攝取足夠的每日鈉攝取量。
  • 運動後水分補充 (rehydration) 的目的是補充在運動中流失的水分。
  • 出現體重變輕、尿液顏色變深與口渴等徵兆即表示需要做良好的水分補充。
  • 運動性低血鈉症 (exertional hyponatremia, EH),俗稱水中毒的個案,多數為對大量攝取低張液體 (比如水) 有所需求的耐力型與長距離運動員。因此 AT 需要教育運動員如何在運動中補充水分,包含鈉和其他流失的電解質。
識別 Recognition
  • 在運動中與運動後,AT需注意有關EH的徵兆與症狀, 包含過度飲水、噁心想吐、嘔吐、暈眩、肌肉抽蓄、 周邊末梢刺麻或腫脹、頭痛、意識混亂、精神狀態改變、體力耗竭、肺水腫、癲癇和腦水腫。當出現中樞神經功能異常時,可能是 EH encephalopathy,有致命的危險 (因血管與細胞間的液體內濃度過低,造成水往細胞內移動,造成細胞內水腫 intracellular swelling)。
  • 評估時,在尚未排除 EH 前,AT 必須把 EH 放在可能導致運動員產生以上症狀的原因之一。
  • EH:血鈉值 <130 mEq/L
治療 Treatment
  • 若 EH 運動員已出現精神狀態改變,靜脈注射高張生理食鹽水溶液 (3% to 5% IV hypertonic saline) 是必要的。
  • 輕微 EH (輕微症狀、體水分值正常、輕度血鈉變化: 130 to135 mEq/L; normal is 135 to 145 mEq/L)
    • 運動員需被限制攝取水分
    • 攝取高鹽食物或少量的口服高張溶液(3-5 bouillon cubes dissolved in 240 mL of hot water)
  • 嚴重 EH 者:立即送醫。

 

美式足球中的低頭衝撞 Head-Down Contact in Football


Football-hits

圖片來源:https://taskforceconcussion.wordpress.com/2017/09/04/subtle-difference-between-head-up-and-head-down-tackling/

 

預防與篩檢 Prevention and Screening
  • 軸向受力 (axial loading) 是重大頸椎傷害 (骨折與脫臼)  的主要機轉,當椎體間達到擠壓極限時,脊椎承受不了力量,脊髓隨之受傷。
  • 低頭衝撞 (head-down contact) 是指運動員以頭盔頂部衝撞接觸對手 (spearing),此錯誤動作導致頸部受到極大的軸向受力。
  • 護頭盔並無法預防造成頸椎傷害的軸向受力,但是我們可以禁止使用 head-down contact。
  • 以肩膀或胸接觸對方並保持 head up,因運動員可以看到何時會產生撞擊,頸部肌肉得以為衝擊準備,衝擊力會被肌肉、椎間盤與小面關節分散吸收,進而減少嚴重的頭部與頸部傷害。
  • 每一個賽季,要至少有兩次的教育訓練 (可放映相關影片:” Heads Up: Reducing the Risk of Head and Neck Injuries in Football” and Tackle Progression”)。
  • 裁判嚴格執法也可預防這類危險動作的發生。
  • 由於在衝撞對手前的低頭動作是保護眼睛與臉部的自然反應,因此許多球員,即便訓練時可展現 Heads Up 的標準動作,但比賽時依舊還是低頭衝撞。教練必須在平時訓練時,花額外的時間讓球員練習 Heads Up 的標準動作,以預防自然保護反應。

 

雷電擊安全 Lightning Safety


lightning and gray clouds
Photo by Andre Furtado on Pexels.com

 

預防 Prevention
  • 當聽到雷鳴或看見閃電時,最有效雷擊預防的方法就是進到安全的室內。
  • 建立緊急行動計畫 (emergency action plans , EAPs)。
  • 沒有任何室外的空間是安全的,即便是 shelters (至少一 邊沒遮蔽),也不足以避免雷擊傷害發生。
  • 安全室內的條件:堅固紮實的四面牆壁、屋頂、有水管及電路系統的屋子 (簡單來說就是你我住的房屋)。
  • 若在室外,車窗緊閉的車子可以是個選擇。
  • 在最後一次雷聲或閃電的半小時後才能離開安全室內。
  • 即便在室內,也要將門與窗戶緊閉,避免碰觸電子產品或使用有線電話,也要避免接觸水管管線 (例如洗澡),以避免雷電傷害。
治療 Treatment
  • 觸碰與治療被雷擊者是安全的,但急救人員依然要確保現場環境已經安全,不會再有下一次電擊。
  • 「檢傷分類」(Triage) 是第一步,先救瀕死的傷者。由於多數死亡是因為心搏停止 (cardiac arrest) 與呼吸停止。 雖然機會不高,立即的實施 CPR 與 AED 是相當重要。
  • 可能面對的還有類腦震盪傷害、短暫性痲痺、失聰、 骨折、脫臼與休克的緊急救護。

建議大家可以看這個影片,想想若是你是現場的救護人員,你會如何處理 Lightning strikes footballers: https://youtu.be/MNJRPOltifI 

 

突發性心搏停止 Sudden Cardiac Arrest


Sudden cardiac death (SCD) 通常是由於心臟結構性異常所致。根據美國的統計,心臟肥大 (hypertrophic cardiomyopathy) 佔 25%、冠狀動脈畸形 (coronary artery anomalies) 占 14%,而因胸部遭撞擊而引發的心室顫動,稱為心臟震盪(commotio cordis) 佔年輕運動員 SCD 的 20%。 其他可能導致 SCD 的原因有:心肌炎 (myocarditis)、誘發心律不整之右心室心肌病變 (arrhythmogenic right ventricular dysplasia)、馬凡氏症候群 (Marfan syndrome)、心臟瓣膜疾病 (valvular heart disease) 、擴張性心肌病 (dilated cardiomyopathy),以及冠狀動脈硬化 (atherosclerotic coronary artery disease)。

延伸閱讀:運動場上令人措手不及的心臟震盪 (Commotio Cordis)

預防 Prevention
  • 「及早去顫」是關鍵,目標是在倒下的 3-5 分鐘內實施第一次電擊,以提高存活率。
  • 參與訓練前身體檢查 (Pre-participation Physical Examination , PPE) 中必須篩檢出有以下病史的運動員 (Table 3. 提供 12 項 AHA 建議運動員在參與訓練前該 有的心血管篩檢)。

運動導致的昏厥 (exertional syncope or presyncope)、胸痛 (chest pain)、家族病史中有突發性心搏停止或猝死,及運動耐受度低。 但有 80% 的運動員在 SCD 發生前並無任何相關症狀,因此並無法 PPE 完整篩檢出有風險的運動員。針對高危險群則須實施心電圖檢查(electrocardiograms)。

識別 Recognition
  • 任何突然倒下且對刺激無反應的運動員,都要懷疑可能是 sudden cardiac arrest (SCA)。
  • 立即檢查 ABCs 與心率 (用 AED 測,且越快越好)。
  • 肌跳躍 (Myoclonic jerking) 或類似癲癇的症狀發生,通常表示是 sudden cardiac arrest (SCA),必須馬上實施 AED,不該錯誤判斷為癲癇延誤黃金救命時間,並打 119 啟動 EMS。
  • 偶然的呼吸與瀕死呼吸 (agonal gasping) 不該被誤判成 正常呼吸。

 

協助各位學習識別,可參考這個影片的內容 Cardiac arrest during sport:  https://youtu.be/BmVUIAOTdGo

治療 Treatment
  • 在 AED 到場時,需持續實行 CPR。壓胸只能在心率檢測與去顫時停止,其餘時間都需持續壓胸。

註:此文為我與國立台灣師範大學運動防護員 張雅婷 共同編修,翻譯自 National Athletic Trainers’Association Position Statement: Preventing Sudden Death in Sports。本文撰寫目的為提供台灣運動傷害防護專業夥伴臨床實務工作之參考,為避免侵權問題,請盡量避免大量印製、重製或其他營利販售之行為。

資料來源:Casa DJ, Guskiewicz KM, Anderson SA, et al. National athletic trainers’ association position statement: Preventing sudden death in sports. J Athl Train.2012; 47(1):96–118.

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