中等強度有氧運動對人群運動中心血管風(fēng)險的影響論文

　　運動中心血管風(fēng)險屬于運動風(fēng)險中運動條件的風(fēng)險，目前還未有統(tǒng)一的定義。運動中心血管風(fēng)險主要包括心血管意外和腦血管意外。遺傳或先天性心血管系統(tǒng)異常是年輕人心血管意外的主要原因，而動脈硬化性疾病則是中老年人發(fā)生心血管事件的主要原因。運動干預(yù)是降低心血管風(fēng)險的有效途徑，如何規(guī)避運動風(fēng)險實施有效安全的運動干預(yù)一直是研究探索的重點。既往研究[1 -5]顯示，很多影像學(xué)、生理學(xué)及生化指標(biāo)均可預(yù)測運動中心血管風(fēng)險，但大多數(shù)研究均集中于臨床觀察和流行病學(xué)統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析，對普通人群的實證研究尚存不足。此外，對存在運動中心血管風(fēng)險的普通人群，應(yīng)如何進行既有效又能避免風(fēng)險的運動，未有明確結(jié)論。

　　目前國外已有研究[6 -9]表明，急性心肌梗死（ A-cute Myocardial Infarction,AMI） 患者進行為期 6 周 ~ 1年不等的有氧運動鍛煉可降低冠心病的發(fā)病率和死亡率，提高運動能力和預(yù)后，但是國內(nèi)外鮮有研究觀察存在運動中心血管風(fēng)險的普通受試者采用何種負荷的運動干預(yù)改善心電血壓的異常，進而降低風(fēng)險。

　　本研究首次針對遞增負荷實驗中出現(xiàn)心電血壓異常和心電血壓一過性異常的受試者進行為期 3 個月的跑步干預(yù)，探討 ACSM 推薦的以改善心肺耐力為主的中等強度運動干預(yù)是否可降低運動中心血管風(fēng)險高危受試者的心血管風(fēng)險和危險因素的影響，為運動中心血管風(fēng)險高危人群進行二級預(yù)防，控制和糾正其危險因素，避免再次發(fā)生運動中心血管風(fēng)險，進而為今后制定有效的健身指導(dǎo)方案提供科學(xué)的依據(jù)。

　　1 研究對象和方法

　　1. 1 受試者及干預(yù)方案 通過自設(shè)問卷與國際體力活動問卷（ IPAQ） 長卷[10]組成《運動與健康問卷》（ 包括個人信息、吸煙/飲酒習(xí)慣、既往史/健康狀況、飲食數(shù)量及頻率、飲食習(xí)慣及體力活動等內(nèi)容，問卷在使用前進行了信效度的檢驗，整體重測信度 R = 0. 859,效度 R = 0. 661,說明信效度較好） ,對北京市 5 大區(qū)407 例非體力勞動者行問卷調(diào)查，從有效問卷中入選247 例符合入選標(biāo)準的受試者，并獲取本人書面知情同意。受試者的入選標(biāo)準為50 ~59 歲、無心腦血管疾病、肺/肝臟/腎臟疾病和/或 1 年內(nèi)患有代謝疾病，無身體發(fā)育異常，1 月內(nèi)未曾患急性疾病，半年內(nèi)肢體或關(guān)節(jié)無骨折/脫位。

　　對 247 例受試者進行遞增負荷實驗，為了避免由于受試者初次實驗對遞增負荷實驗不適應(yīng)導(dǎo)致出現(xiàn)假異常情況，對本研究中出現(xiàn)異常的受試者均在初次實驗后的 1 個月再次進行了重復(fù)實驗，最終 24. 46%的男性和 32. 41%的女性出現(xiàn)運動中的心電血壓異常（ 表 1） .心電血壓異常的終止測試的判斷標(biāo)準參照2002 年美國心臟病學(xué)院和美國心臟病協(xié)會聯(lián)合發(fā)布的運動測試指南[11].根據(jù)遞增負荷實驗中受試者出現(xiàn)的不同異常情況，排除研究期間因身體狀況、鍛煉積極性及自身工作、生活原因未能完成研究，最終分別入選 25 例對照者（ C 組） 、21 例一過性異常者（ YH組） 及 20 例異常者（ Y 組） ,獲取書面知情同意，進行為期 3 個月的跑步干預(yù)（ 50% ~ 60%歏O2max強度，5 d/周，60 min/次） .為方便監(jiān)督運動情況，發(fā)放運動干預(yù)日志，要求受試者每次鍛煉結(jié)束后自行填寫并按月上交。干預(yù)期間，研究者進行不定期隨訪。除要求設(shè)定干預(yù)外，受試者盡量保持原有生活習(xí)慣和飲食習(xí)慣，不額外進行其他方式運動（ 表 2） .

　　1. 2 測試指標(biāo)及方法 干預(yù)前和干預(yù)后，分別測量以下指標(biāo)：

　　1） 身高、體重、腰圍、臀圍 采用國產(chǎn)健民牌國民體質(zhì)測量儀測試，并根據(jù)所測得的身高體重和計算 BMI.

　　2） 血壓、心率、心率變異性（ heart rate viriability,HRV） 測試 血壓采用韓國 BIOspaceTM-2655 / P 電子血壓計，心率采用美國 Custo Med 產(chǎn) cardio 100 12 導(dǎo)心電測試儀，HRV 采用美國 Omega Wave 實時機能狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)測試。

　　3） 脈搏波傳導(dǎo)速度（ pulse wave velocity,PWV） 、踝臂指數(shù)（ ankle-brachial index,ABI） 采用日本 Om-ron BP-203RPEⅢ測試儀測試。

　　4） 遞增負荷實驗 采用 Bruce 遞增負荷實驗測定歏O2max,并同時檢測每級負荷下的心電與血壓，記錄受試者的主觀疲勞感。氣體代謝采用德國 CORTEXMETALYZER-ⅡB 臺式氣體代謝分析儀，心率采用美國 Custo Med cardio 100 12 導(dǎo)心電測試儀，血壓采用美國 SunTec Tango+動態(tài)血壓計測試。

　　5） 頸動脈內(nèi)膜中層厚度（ carotid intima-media thick-ness,CIMT） 采用美國 GEVIVID7 彩色超聲儀測試。

　　6） 血液學(xué)指標(biāo) 收集空腹血樣，應(yīng)用日本日立7020 全自動生化分析儀測試血糖、血常規(guī)、血脂（ TC、TG、HDL-C 及 LDL-C） ,利用 ELISA 法測試腫瘤壞死因子 α（ tumor necrosis factor-α，THF-α） .此外，記錄遞增負荷運動后 1 min 心率恢復(fù)及運動結(jié)束后 30 ~ 45min 后采血，應(yīng)用日本日立 7020 全自動生化分析儀測試心肌損傷相關(guān)指標(biāo)，包括肌酸激酶（ creatine kinase,CK） 、肌酸激酶同工酶 （ creatine kinase isoenzyme,CK-MB） 、（ aspartate amino transferase,AST ） 、肌紅 蛋白（ myohemoglobin,Mb） .

　　1. 3 統(tǒng)計學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)經(jīng) SPSS17. 0 統(tǒng)計軟件包進行處理，結(jié)果均用平均數(shù) ± 標(biāo)準差（ x珋 ± s） 記錄。

　　組內(nèi)采用配對 T 檢驗分析，組間采用一般線性單變量模型分析。顯著性水平取 P < 0. 05,非常顯著性水平取 P<0. 01.

　　2 結(jié) 果

　　2. 1 不同組受試者運動中心血管異常發(fā)生率和運動后心肌酶情況 由表 3 可見，Y 組受試者經(jīng) 3 個月的干預(yù)后，男性和女性的心電血壓異常發(fā)生率由 100%分別降低為69. 2%和58. 3%.YH 組男性和女性心電血壓異常發(fā)生率由 100%分別降低至 23. 1%和 75%.由表 4 可見，干預(yù)前 Y 組男性和女性的 CK、AST、Mb 均顯著高于 C 組和 YH 組（ P < 0. 01） ,而 YH 組與C 組無明顯差異。Y 組的男性受試者干預(yù)后 CK、AST、Mb 均顯著性低于干預(yù)前（ P < 0. 05） ,女性受試者 CK 和 Mb 非常顯著性低于干預(yù)前（ P < 0. 01） ,AST也顯著性低于干預(yù)前（ P < 0. 05） .YH 組的男性受試者干預(yù)后 AST 顯著低于干預(yù)前（ P < 0. 05） ,女性受試者干預(yù)后 CK 顯著性低于干預(yù)前（ P < 0. 05） .組間比較發(fā)現(xiàn)，Y 組男性受試者的 CK、AST、Mb 和女性受試者的 AST、M 均顯著高于 C 組干預(yù)后（ P < 0. 01） ,YH組各指標(biāo)無明顯差異。

　　2. 2 不同組受試者干預(yù)前后出現(xiàn)異常負荷級別及相關(guān)心率血壓情況 由表 5 可見，干預(yù)前 Y 組男性和女性的運動后 1 min HRR 顯著低于 C 組和 YH 組（ P<0. 05） ,女性的終止舒張壓顯著高于 C 組和 YH 組（ P< 0. 05） .通過 3 個月運動干預(yù)，3 組患者的終止負荷均顯著提高。與干預(yù)前相比，Y 組男性和女性受試者干預(yù)后異常時的負荷速度與坡度均顯著增高（ P <0. 01） ,與 C 組無明顯差異； 男性受試者的舒張壓及收縮壓以及女性受試者的舒張壓顯著降低（ P < 0. 05） ,YH 組受試者的異常時負荷速度與坡度顯著增高（ P <0. 01） ,心率顯著降低，且與 C 組無顯著差異。運動后恢復(fù)心率結(jié)果顯示，Y 組受試者及 YH 組女性受試者干預(yù)后的運動后 1 min HRR 顯著增高（ P < 0. 05） ,與對照組無明顯差異。

　　2. 3 不同組受試者干預(yù)前后心血管機能和超聲指標(biāo)情況 由表 6 可見，干預(yù)前 Y 組女性的安靜心率較 C組和 YH 組高（ P < 0. 05） ,其他指標(biāo)無明顯差異。干預(yù) 3 個月后，C 組僅可見男性靜息心率及女性靜息DBP 降低（ P < 0. 05） ; YH 組男性心率、血壓及 ABI 均未見明顯變化，女性 DBP 顯著降低（ P<0. 01） ; Y 組男性心率及血壓呈下降趨勢，但未達統(tǒng)計學(xué)差異，ABI 顯著增高（ P <0. 01） ,女性心率則顯著降低（ P < 0. 01） .就 CIMT 而言，各組不同性別受試者干預(yù)前后均無顯著變化。

　　2. 4 不同組受試者干預(yù)前后形態(tài)學(xué)指標(biāo)和血脂情況由表 7 可見，干預(yù)前 Y 組男性的 TC 顯著高于 C 組（ P<0. 05） ,同時女性的 BMI 和 TG 顯著高于 C 組和YH 組（ P < 0. 05） .干預(yù) 3 個月后，C 組受試者 BMI 及LDL-C 均顯著降低（ P < 0. 05） ,男性體重也呈現(xiàn)顯著下降（ P < 0. 05） .與干預(yù)前相比，Y 組干預(yù)后 TG、LDL-C 顯著降低（ P < 0. 05） ; YH 組干預(yù)后 LDL-C 顯著降低（ P <0. 01） ,HDL-C 顯著增高（ P < 0. 05） ; 男性受試者 TG 顯著降低（ P < 0. 05） ,女性受試者腰圍（ P< 0. 01） 、BMI 顯著降低（ P < 0. 05） .同時與 C 組相比1HDL-C 顯著降低（ P < 0. 01） .

　　2. 5 不同組受試者干預(yù)前后自主神經(jīng)功能情況 由表 8 可見，干預(yù)前 Y 組男性 SDSD 與 C 組有顯著差異（ P < 0. 05） ,女性 SDNN、RMSSD、SDSD 與 C 組和 YH組有顯著差異（ P<0. 05） ; 同時男性和女性 LF、HF 與C 組均有顯著差異（ P < 0. 01） .3 個月干預(yù)后 YH 組男性 SDSD 和 LF/HF 顯著增高（ P < 0. 05） ,提示迷走神經(jīng)功能增強，交感神經(jīng)/迷走神經(jīng)均衡性增強； 女性SDNN 增高（ P < 0. 05） ,而 LF 降低 （ P < 0. 05 ） ,提示HRV 增強，交感神經(jīng)張力減弱。干預(yù)后 Y 組男性SDSD 及 HF 增高（ P < 0. 05） ,LF、HF 及 LF / HF 對照組及一過性異常組均有顯著差異（ P < 0. 01） ,提示迷走神經(jīng)功能增強； 女性 SDNN、RMSSD 和 HF 顯著增高（ P< 0. 05） ,其中 SDNN、LF 與 HF 與 C 組及 YH 組有顯著差異（ P <0. 05） .

　　3 討 論

　　規(guī)律的體力活動可增強體質(zhì)，降低慢性疾病的發(fā)病率和死亡率，提高生活質(zhì)量。大多數(shù)成年人為促進健康參加適宜的體育鍛煉，發(fā)生運動中的心血管意外和風(fēng)險的概率都較低，但本身具有心血管風(fēng)險、患有心血管疾病的個體或特定職業(yè)的人群，在開始大強度的運動計劃時，往往容易出現(xiàn)急性心血管事件，如心絞痛、心肌梗死甚至猝死[12 -13].人群中較大強度運動期間心臟猝死的絕對風(fēng)險是每年在15 000 ~18 000 人中有 1 例死亡[14 -15].因此，運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專家和機構(gòu)都建議其在進行較大強度的運動前進行極量負荷或者次級量負荷運動測試，篩查可能存在的異常反應(yīng)，進而為制定個性化的運動處方提供依據(jù)。而臨床上遞增負荷實驗用于診斷 CVD 患者的心肌缺血狀況時，結(jié)合心電圖判斷缺血的敏感性達到 68%,而其特異性可達 77%.遞增負荷實驗中 SBP 突然下降超過10 mmHg 時，說明受試者左心室心力衰竭，是運動測試終止的重要標(biāo)準。心電圖中 ST 段下降超過 0. 1 mV是高危人群心血管疾病判斷的標(biāo)準[11].本研究中，247 名受試者通過遞增負荷實驗時，有 14 名男性和 17名女性出現(xiàn)了持續(xù)心電圖和血壓異常，20 名男性和18名女性出現(xiàn)了一過性心電圖和血壓異常，最終持續(xù)異常組有 10 名男性和 10 名女性完成了干預(yù)，一過性異常組有 13 名男性和 8 名女性完成了干預(yù)。研究發(fā)現(xiàn)，干預(yù)前 Y 組男性和女性的 CK、AST、Mb 均較 C 組明顯升高，提示 Y 組受試者可能在運動中存在不同程度的心肌損傷，進而誘發(fā)了心血管風(fēng)險。同時 Y 組受試者終止負荷時的血壓、運動后恢復(fù)期的心率、安靜心率、血脂、BMI、自主神經(jīng)功能與 C 組相比均有明顯不同，提示該人群正是因為日常生活中的危險因素的積累導(dǎo)致運動中內(nèi)皮功能障礙，運動時交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)平衡性受限制，造成心臟沖動產(chǎn)生和傳導(dǎo)市場，進而形成心律失常[16].

　　積極預(yù)測運動中的心血管風(fēng)險、探尋可預(yù)測一過性風(fēng)險及持續(xù)性風(fēng)險的相關(guān)預(yù)警指標(biāo)是有效規(guī)避運動風(fēng)險的重要措施。既往研究發(fā)現(xiàn)，體力活動越低，心血管風(fēng)險越高。Siscovick 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，雖然各種習(xí)慣性運動水平的人群在運動時發(fā)生心跳驟停的'相對運動中心血管風(fēng)險更高（ 與安靜時對比） ,但是隨著體力活動的增加，安靜時和運動時總的心臟驟停的風(fēng)險卻下降。雖然目前鮮有研究觀察遞增負荷運動心電血壓異常的受試者在運動干預(yù)后如何改善心電血壓的異常情況，但是從 AMI 患者的相關(guān)運動干預(yù)中也能得到一些借鑒。AMI 是冠心病的重要類型，已成為影響公眾健康的重要問題，目前不同研究均證明了AMI 患者進行為期 6 周 ~ 1 年不等的有氧運動康復(fù)鍛煉可 降 低 冠 心 病 的 發(fā) 病 率 和 死 亡 率，提 高 運 動能力[6 -9].

　　鑒于運動心電血壓異常者的客觀存在，在開具運動處方時，既要考慮減輕心肌缺血癥狀、提高有氧能力，又要考慮運動強度是否適宜。就運動強度的選擇而言，既要保證大于日常體力活動強度，又要低于遞增負荷實驗中出現(xiàn)缺血癥狀的強度，從而確保不引起臨床癥狀或不適。既往研究指出，運動強度的選擇可控制在 50% ~ 70% HRmax或 60% ~ 80% HRmax[18 -19].

　　該研究選擇既往研究推薦的50% ~60%歏O2max強度對運動中心電血壓異常者進行干預(yù)后發(fā)現(xiàn)，3 個月干預(yù)后受試者的運動中心電血壓的異常情況有了明顯改善。持續(xù)異常男性的異常陽性率由 100% 降低至69. 2% ,女性由 100% 降低至 58. 3% ; 一過性異常的男性異常后恢復(fù)的異常發(fā)生率由 100% 降低至 25%,女性由 100%降低至 75%.此外，研究發(fā)現(xiàn)，上述規(guī)律運動不僅能有效抑制心電血壓異常癥狀，還能讓受試者更好地適應(yīng)運動負荷，提高安全運動負荷級別，顯著提高遞增負荷實驗中出現(xiàn)異常的速度與坡度，改善受試者的運動能力及運動耐受能力。同時隨著運動負荷增加，受試者干預(yù)后達到最大負荷時的心率顯著下降。這可能與干預(yù)后受試者心臟泵血功能及神經(jīng)調(diào)節(jié)機能增強有關(guān)，對受試者運動能力提高及運動風(fēng)險預(yù)防具有重要意義。這一結(jié)果也體現(xiàn)于本研究中受試者干預(yù)前后心率變異性和運動后心率的變化中。Y組的男性 HRV 時域指標(biāo)和頻域指標(biāo)都在干預(yù)后出現(xiàn)了升高，同時 HRR1 較干預(yù)前有升高。女性的頻域指標(biāo)和 HRR1 較干預(yù)前也有提高，同時 YH 組的男性和女性時域指標(biāo)有提高，頻域指標(biāo)中 LF 下降，女性的HRR1 也出現(xiàn)了提高，說明 3 個月的中等強度的跑步干預(yù)有效提高了受試者的 HRV 水平，改善了交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的協(xié)調(diào)性，進而調(diào)節(jié)心臟的節(jié)律性運動，使受試者達到最大負荷時的心率下降，減少運動中的心血管風(fēng)險。HRV 和 HRR 均是反映交感神經(jīng)及迷走神經(jīng)功能的重要指標(biāo)。既往有研究發(fā)現(xiàn)，隨著HRV 的下降，心血管事件發(fā)生風(fēng)險增高。而中等強度的跑步鍛煉對于青年人和中年人提高 HRV 和 HRR 都有效，同 時 還 能 降 低 安 靜 心 率 和 運 動 中 的 最 大心率[20 -21].

　　本研究中，3 個月的干預(yù)后 Y 組男性的 CK、AST均較干預(yù)前有了下降，女性中的 CK 和 AST 也有下降。這與 Brodie 等[22]的研究一致，認為 AMI 患者進行 12周的有氧鍛煉能降低遞增負荷運動后的血液中的心肌酶含量，加速其恢復(fù)至正常。同樣地，YH 組的男性和女性分別觀察到 AST 和 CK 的下降。表明 3 個月中等強度的運動干預(yù)降低了心肌缺血的發(fā)生，可能是適宜的有氧運動發(fā)揮了抗炎作用。已有的研究推測，運動引起肌肉大量釋放 IL-6 入血，而 IL-6 可通過上調(diào)抗炎性因子和下調(diào)促炎性因子發(fā)揮抗炎性作用。另外，運動還可通過提高腎上腺素的水平、增加血漿中兒茶酚胺水平而消除 TNF-α 的產(chǎn)生。脂肪組織也是 TNF-α 高表達的場所之一，而運動還可以增加脂肪的消耗供能，減小脂肪細胞的體積，從而影響脂肪細胞分泌TNF-α，這 也 是 運 動 改 善 炎 性 因 子 分 泌 的 重 要原因[23].

　　ABI 是心血管疾病風(fēng)險率和死亡率的獨立預(yù)測因子，隨著 ABI 的降低，心血管風(fēng)險事件的發(fā)生率增高。

　　ABI 在檢測四肢的外周動脈血管疾病的過程中，其敏感性和特異性分別可達 90% 和 98%[24].另有研究指出，ABI 在預(yù)測 CVD、中風(fēng)和心血管疾病死亡的預(yù)測率分別為 92. 7%、92. 2% 和 87%[25].而動脈粥樣硬化早期最容易累及的部位為頸動脈，所以 CIMT 的增加也可作為動脈粥樣硬化的早期表現(xiàn)。對于運動是否可通過改善 ABI 和 CIMT 的水平而改善內(nèi)皮功能，減輕動脈粥樣硬化的進程，進而預(yù)防運動中的心血管風(fēng)險，目前未有一致結(jié)論。但是在本研究中，Y 組男性出現(xiàn)了運動干預(yù)后 ABI 的升高，表明中等強度的規(guī)律跑步運動對外周血管機能及血流動力學(xué)有一定的改善效果，可抑制血小板的聚集，擴張血管，進而預(yù)防和減緩動脈粥樣硬化的形成，減少心血管風(fēng)險。但是3 個月的干預(yù)對 CIMT 無明顯影響，從既往有關(guān)有氧運動對健康 CIMT 的不一致結(jié)果中分析來看，這可能與受試者本身 CIMT 增厚程度不足以導(dǎo)致動脈粥樣硬化或干預(yù)時間較短未造成足夠刺激故變化不明顯有關(guān)。

　　此外，該研究顯示，心電血壓異常和一過性異常者的腰圍和/或 BMI 有一定的降低，運動干預(yù)可顯著降低心電血壓異常者的 TG 和/或 LDL-C,增高 HDL-C,能改善受試者的血脂。這一結(jié)果伴隨著安靜時血壓的下降，血管彈性的增強帶來運動中血流阻力的下降，進而造成運動終止時 DBP 的降低，也會顯著降低受試者運動中的心血管風(fēng)險。至于運動干預(yù)改善血脂的具體機制，則可能與其提高脂蛋白酶及卵磷脂膽固醇轉(zhuǎn)�；�酶活性以及促進兒茶酚胺分泌進而促進脂肪分解有關(guān)[26].

　　4 結(jié) 論

　　3 個月 50% ~ 60%歏O2max強度的跑步鍛煉，能夠通過降低 BMI、改善血脂代謝、調(diào)節(jié)心血管機能和改善自主神經(jīng)功能，減少50 ~59 歲運動中心血管風(fēng)險高危受試者再次發(fā)生運動風(fēng)險的幾率，同時提高出現(xiàn)風(fēng)險的負荷級別和負荷強度，使受試者的安全運動上限提高。

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