跑馬拉松後的紅血球破壞:運動為什麼會影響血液?

一個人剛跑完台北馬拉松,興奮地說:「我突破 4 小時了!」
下午回家,他發現一件有點嚇人的事——尿液變成深紅色!
緊張地查網路,看到「血尿」「腎臟出問題」,整個人開始焦慮。
但先別急——這時候不管是嚇自己「腎臟壞掉了」,還是急著說「沒事啦」,其實都太早。
深紅色的尿,背後可能是三種完全不同的東西,臨床上得一個一個排除:
🔴 真血尿(hematuria)——尿裡有「完整的紅血球」,可能是腎、輸尿管、膀胱在流血
🟠 肌紅素尿(myoglobinuria)——肌肉被操到溶解,肌肉裡的肌紅素(myoglobin)漏進尿裡
🟡 血色素尿(hemoglobinuria)——紅血球在血管裡被打破,血紅素(hemoglobin)游離出來
這三種,拿驗尿試紙驗「潛血」可能通通是陽性——因為試紙抓的是血基質(heme),紅血球、血紅素、肌紅素它一律照單全收,分不出來(Symptom to Diagnosis 第 21 章)。
那這三個裡面,最不能漏掉的是哪一個?
答案是——橫紋肌溶解(rhabdomyolysis),也就是「肌紅素尿」那一條。
馬拉松、超鐵、重訓到力竭,肌肉細胞會大量崩解,把裡面的肌紅素倒進血液裡。肌紅素會塞住、毒害腎小管 → 急性腎損傷(AKI),還會把大量鉀離子放出來,引發致命心律不整。
這才是「跑完馬拉松尿變紅」真正會出人命的那一條路!
所以碰到深紅色尿,臨床上會先衝去驗一個指標——CK(肌酸激酶,creatine kinase):
🚨 CK 飆高(動輒好幾千、甚至破萬)+肌肉痠痛無力、尿像濃茶或可樂色 → 先當橫紋肌溶解處理,趕快補水、顧腎
✅ CK 正常、肌肉不痠,但有溶血證據(LDH〔乳酸脫氫酶〕升高、haptoglobin 下降)→ 才往「紅血球被跑碎」這條路想
而這位朋友——CK 正常、肌肉不痠、隔天就恢復。排除掉橫紋肌溶解、也排除真血尿之後,剩下的答案才浮出來:
他的腎臟沒事~是他的紅血球被「跑碎」了!
這個現象在 1881 年就被一位德國軍醫描述過——當時是觀察一個長途行軍的士兵,他把這種現象叫做「March hemoglobinuria(行軍血色素尿)」(Dang, JAMA 2001)!
紅血球怎麼會被「跑」碎?
馬拉松跑者的腳——每一步都用全身體重直接踩在堅硬地面上!
腳底毛細血管裡的紅血球會被夾在「腳骨」與「地面」之間,產生機械性破壞。
2003 年發表在《Journal of Applied Physiology》的關鍵研究(Telford et al。)做了一個漂亮的對比:
同樣 75% VO2max 強度下,跑步比騎飛輪的「血漿游離血紅素(free Hb)」高出 4 倍!
而且跑步後 haptoglobin(抓游離 Hb 的蛋白)會明顯下降,騎車卻不會——
完全證實了——footstrike(足底撞擊)才是溶血的主因!
那「深紅色尿」是怎麼來的?
紅血球破掉 → 血紅素游離出來 → 進入血漿 → 超過 haptoglobin 抓取的容量 → 血紅素跑進腎臟過濾 → 「血色素尿(hemoglobinuria)」 = 尿液變紅色 / 茶色。
不是「真的尿出紅血球」,是血紅素分子跑出來!
兩者用尿液顯微鏡可以區分——血色素尿看不到完整紅血球,真血尿可以看到。
但這真的是「貧血」嗎?
並不全是!
跑者的血色素確實會稍微下降,但很大一部分是「假性貧血(pseudoanemia)」——
- 訓練後血漿容量增加約 10%
- 紅血球數量只下降 ~5%
- 看起來像貧血,其實是「血液變稀」
而且這個「血液變稀」對運動員來說反而是好事!血液黏度降低、心臟每次打出去的血更有效率、氧氣輸送更好。
其實,任何「反覆機械性破壞」的場景都會造成紅血球被切,檢驗科醫師在抹片上會看到一個經典的發現——schistocyte(紅血球碎片)!像是被剪刀剪過、被切過、不規則的「斷片」。
:
- 人工心臟瓣膜(mechanical heart valves)——換過心臟瓣膜的人,18-51% 會有亞臨床溶血!(Alkhouli et al., Clin Cardiol 2019);現代瓣膜臨床顯著溶血 <1%,但 1960-70 年代的老瓣膜曾高達 15%
- 二尖瓣(mitral position)比主動脈瓣(aortic)嚴重——因為剪切壓力更大
- paravalvular leak 瓣周漏——是現代人工瓣膜溶血最主要的原因
但有一種要特別注意:thrombotic microangiopathy,
如果醫師在抹片看到很多 schistocyte(>1%)+ 血小板掉下來,就不能再用「跑馬拉松」帶過去!
要懷疑是血栓性微血管病變(thrombotic microangiopathy, TMA)——這是一個致命的急症組合!
⚠️ TTP(thrombotic thrombocytopenic purpura, 血栓性血小板低下紫斑症)——ADAMTS13 嚴重缺乏(活性 <10%),需要立刻 plasma exchange(血漿置換)!
⚠️ HUS(hemolytic uremic syndrome, 溶血尿毒症候群)——常見小孩感染後,腎臟急性衰竭
⚠️ DIC(disseminated intravascular coagulation, 瀰漫性血管內凝血)——重症感染、產科併發症觸發
三個都有共同特徵:微血管裡的小血栓「切斷」流過的紅血球!紅血球被切碎、血小板被消耗(變血栓)、出現器官缺血。
死亡率非常高——TTP 不治療的死亡率可達 90%,但血漿置換可以救回大部分。
怎麼分辨?
跑完馬拉松的「跑碎」:
- 血小板正常 vs 顯著下降
- schistocyte 量
- 數天內自己會恢復 vs 有器官症狀——意識混亂、急性腎衰、紫斑、發燒
- 沒有腎臟、神經、皮膚症狀
所以說:跑馬拉松的人絕對會有一點「機械性溶血」,但這通常是良性的哦!
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作者為醫學生,尚未擁有醫師執照。內容來自上課筆記與教科書統整,並以 AI 協助對照 guideline 與論文;不能取代醫師診察、個別診斷或治療建議。