崔文麗 高峰 安翠平

肥胖最直接、最普遍影響的是人們的心血管功能,嚴(yán)重威脅人們的生命健康。我國(guó)在校學(xué)生由于運(yùn)動(dòng)引起的心血管意外,運(yùn)動(dòng)猝死等疾病的發(fā)病率一直很高[1,2]。但目前我們的防御措施只是借助每年的常規(guī)體檢項(xiàng)目(安靜血壓、安靜心率和安靜心電圖)、體育活動(dòng)中的自我主觀感覺(jué)和心率監(jiān)控,缺乏運(yùn)動(dòng)中對(duì)心血管系統(tǒng)的檢測(cè)。本研究采用北京康普生生物科技有限公司生產(chǎn)的 HC2180指夾式無(wú)創(chuàng)血流參數(shù)檢測(cè)儀對(duì)人體指端容積血流脈搏波進(jìn)行動(dòng)態(tài)描記,準(zhǔn)確獲取不同體成分在校男大學(xué)生的指端光電信積血流脈搏液(PPG)參數(shù)的變化特征,為指夾式心血管功能無(wú)創(chuàng)快速檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于在校大學(xué)生運(yùn)動(dòng)時(shí)心血管功能監(jiān)測(cè)、預(yù)防運(yùn)動(dòng)中心血管功能異常和運(yùn)動(dòng)減肥處方等提供理論依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 問(wèn)卷調(diào)查的方式招募正常與肥胖的在校男大學(xué)生各 30例,通過(guò)形態(tài)學(xué)檢測(cè)(身高、體重)、體重指數(shù)(BMI)、機(jī)能檢測(cè)(心率、血壓)和入學(xué)體檢結(jié)果的篩查,選取心血管功能正常的 20例(基本情況見(jiàn)表 1),分為正常組和肥胖組。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及器材:瑞典產(chǎn)MONARK 834E功率自行車、芬蘭POLAR ACCUREX PLUS心率遙測(cè)表、HC2180指夾式無(wú)創(chuàng)血流參數(shù)檢測(cè)儀、血壓計(jì)、身高體重計(jì)、

1.2.2 遞增運(yùn)動(dòng)負(fù)荷方案:體育運(yùn)動(dòng)可以使心血管系統(tǒng)產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng),也可增強(qiáng)其生理功能和適應(yīng)能力,但由于組間在體成分上的差異情況,我們對(duì)不同的組采用了不同的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷方案 。見(jiàn)表 2。

1.2.3 HC2180指夾式無(wú)創(chuàng)血流參數(shù)檢測(cè)儀檢測(cè)。

1.2.3.1 選擇非使用血壓袖帶一側(cè)的手,測(cè)試前檢查每位受試者的手腕及指端,確保無(wú)任何纏繞的異物,血流灌注情況良好。被檢測(cè)的手指無(wú)異形,以確保能夠檢測(cè)到穩(wěn)定的容積血流脈搏波。

1.2.3.2 不同體成分被試分別選取 A或B遞增運(yùn)動(dòng)負(fù)荷方案(表 2),采用HC2180指夾式無(wú)創(chuàng)血流參數(shù)檢測(cè)儀連續(xù)采集在遞增負(fù)荷功率自行車運(yùn)動(dòng)中指端血流容積脈搏波動(dòng)態(tài)變化波形,記錄不同負(fù)荷等級(jí)被試主觀體力感覺(jué)(RPE)、心率(HR)、動(dòng)態(tài)心率系數(shù)(DHR)、PPG參數(shù)值如:血管充盈分?jǐn)?shù)(VDF)、血管回縮分?jǐn)?shù)(VCF)、脈搏波積分指數(shù)(PCII)、血管回縮期指數(shù)(VCTI)。

1.2.3.3 PPG參數(shù)的生理學(xué)意義:①血管充盈分?jǐn)?shù)(Vasodilation Fraction,VDF):心臟收縮射血使血管壁擴(kuò)張血管膨脹,產(chǎn)生了指尖脈搏容積曲線的升支和主動(dòng)脈瓣關(guān)閉(重搏波)前的降支部分。這部分曲線反映心臟的做功狀態(tài)和血管的順應(yīng)性。指尖脈搏容積曲線的升支部分波形,反應(yīng)血管在心臟快速射血作用下(即血管充盈期)血管的擴(kuò)張能力,與心臟功能、射血量以及血管順應(yīng)性有直接關(guān)系。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血管充盈分?jǐn)?shù),可以實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)過(guò)程中血管充盈的變化,它反應(yīng)了受試者的血管充盈期血管的擴(kuò)張能力變化,從而反映出心臟功能、射血量以及血管順應(yīng)性。②血管回縮分?jǐn)?shù)(vasoconstriction fraction,VCF):自血管充盈達(dá)到最大程度開(kāi)始,血管在動(dòng)脈壁彈性作用下開(kāi)始回縮,隨后主動(dòng)脈瓣開(kāi)始關(guān)閉,心臟完全停止射血,血管內(nèi)壓力迅速下降,產(chǎn)生了指尖脈搏容積曲線的降支部分。血管回縮期反映了從心臟射血減慢到停止,直至靜脈血液回流使心臟充盈,心臟重新獲得能量的過(guò)程。血管回縮期血液流動(dòng)的動(dòng)能來(lái)源于兩個(gè)方面,一是心臟收縮期射血產(chǎn)生的血流慣性;二是血管回縮過(guò)程中動(dòng)脈壁的彈性。因此,血管回縮期壓力的高低取決于血容量(或心搏血量)和動(dòng)脈壁彈性。這部分波形反映了血管回縮期肌體組織灌注和血液回流動(dòng)能的水平。血液回流的動(dòng)能和持續(xù)時(shí)間直接影響心臟充盈和肌體組織灌注,其動(dòng)態(tài)變化反映了心力儲(chǔ)備水平的變化,實(shí)時(shí)跟蹤分析其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律以提示運(yùn)動(dòng)中可能存在的血液回流不足和其他異常及其對(duì)心臟充盈的影響。③脈搏波積分指數(shù)(pu lse contour integral index,PCII):指尖容積血流脈搏波曲線反映了整個(gè)心動(dòng)周期過(guò)程中心臟做功的狀態(tài)。該指標(biāo)可以反映心臟搏動(dòng)做功的動(dòng)能,通過(guò)指數(shù)化處理使其消除心率變化的影響,成為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo)。實(shí)時(shí)跟蹤受試者在運(yùn)動(dòng)前、中、后的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,可觀察到運(yùn)動(dòng)造成的血液重新分配的過(guò)程;結(jié)合血管充盈分?jǐn)?shù)和血管回縮分?jǐn)?shù)的變化,可有效觀察分析血管充盈與回縮功能變化走勢(shì),以盡早判斷心血管系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)性和耐受性,提前發(fā)現(xiàn)心血管功能異常。④血管回縮期指數(shù)(vasoconstriction time index,VCTI):從指尖脈搏容積曲線的最大值至下一心動(dòng)周期射血起始為血管回縮期時(shí)相。該指標(biāo)反映了肌體組織灌注和血液回流心臟過(guò)程的時(shí)相,也是心動(dòng)周期中心臟獲得主要?jiǎng)恿^(guò)程的時(shí)相。該指標(biāo)隨心率變化,還受到動(dòng)脈壁彈性和血容量的影響,該指標(biāo)的變化間接反映心臟充盈過(guò)程獲得能量補(bǔ)充的狀態(tài)和心力儲(chǔ)備水平的變化。由于它受心率影響,以心率或心動(dòng)周期將其指數(shù)化后可忽略心率的影響。⑤動(dòng)態(tài)心率系數(shù)(dynam ic heart rate coefficient,DHR):反映人體心臟在運(yùn)動(dòng)中心率相對(duì)于靜息狀態(tài)心率的變化幅度。一般采用運(yùn)動(dòng)前的最低心率值或靜息心率作為心率基數(shù),隨著心率的加快,心動(dòng)周期縮短,動(dòng)態(tài)心率系數(shù)增大。

表1 2組基本情況比較n=10,

表1 2組基本情況比較n=10,

注:與肥胖組比較,*P＜0.05

組別 年齡(歲) 身高(cm) 體重(kg) BM I 心率(次/min) sBP(mm Hg) dBP(mm Hg)肥胖組 21.1±1.3 171±5 94±12 32±4 72±5 137±13 83±9正常組 22.1±1.1 172±4 68±9* 23±3* 69±5 133±11 82±9

表2 2組遞增運(yùn)動(dòng)負(fù)荷運(yùn)動(dòng)方案 n=10,W

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件,對(duì)同一體成分大學(xué)生不同負(fù)荷等級(jí)間 PPG參數(shù)的分別采用單因素方差分析(ANOA)和 Post Hoc Test(LSD)檢驗(yàn)進(jìn)行比較;同一負(fù)荷不同體成分大學(xué)生間 PPG參數(shù)采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行比較。

2 結(jié)果

2.1 肥胖PPG組參數(shù)差異比較 在方差分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行Post Hoc Test(LSD)檢驗(yàn),結(jié)果顯示肥胖大學(xué)生在 100W運(yùn)動(dòng)負(fù)荷時(shí) PCII參數(shù)值顯著低于 0W、50W負(fù)荷;100W運(yùn)動(dòng)負(fù)荷時(shí) DHR參數(shù)值顯著高于 0W、50W負(fù)荷;75W、100W運(yùn)動(dòng)負(fù)荷時(shí) VCF參數(shù)值顯著低于 0W負(fù)荷。見(jiàn)表 3。

表3 肥胖遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中PPG參數(shù)比較n=10,

表3 肥胖遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中PPG參數(shù)比較n=10,

A負(fù)荷方案 PCII VDF VCF VCTI DHR 0W 0.73±0.11 0.301±0.071 0.711±0.081 0.721±0.0710.92±0.1550W 0.43±0.06 0.321±0.051 0.671±0.051 0.691±0.0611.61±0.2775W 0.36±0.04 0.331±0.021 0.661±0.021 0.671±0.0121.81±0.33100W 0.33±0.03 0.351±0.022 0.641±0.021 0.662±0.0312.03±0.38 F值 72.466 2.112 3.601 2.556 28.777

2.2 正常組PPG參數(shù)差異比較 在方差分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行Post Hoc Test(LSD)檢驗(yàn),結(jié)果顯示正常大學(xué)生在75W、100W、125W運(yùn)動(dòng)負(fù)荷時(shí) PCII參數(shù)值顯著低于 0W負(fù)荷,但后 3個(gè)負(fù)荷之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);125W、100W運(yùn)動(dòng)負(fù)荷時(shí) DHR參數(shù)值顯著高于 0W、75W負(fù)荷,但后2個(gè)負(fù)荷之間沒(méi)有顯著性差異;125W、100W運(yùn)動(dòng)負(fù)荷時(shí)VCF參數(shù)值顯著低于0W、75W負(fù)荷,但后 2個(gè)負(fù)荷之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見(jiàn)表 4。

表4 正常組遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中 PPG參數(shù)比較

2.3 不同體成分大學(xué)生遞增運(yùn)動(dòng)中主觀體力感覺(jué)的變化情況見(jiàn)表 5。

2.4 相同負(fù)荷不同體成分大學(xué)生PPG參數(shù)比較 75W運(yùn)動(dòng)負(fù)荷下,2組大學(xué)生PPG參數(shù)進(jìn)行T檢驗(yàn),結(jié)果顯示 2組之間VCF、VCTI 2項(xiàng)參數(shù)具差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。100W運(yùn)動(dòng)負(fù)荷下,2組大學(xué)生 PPG參數(shù)進(jìn)行T檢驗(yàn),結(jié)果顯示 2組之間 PCII參數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表 6、7。

表5 不同體成分大學(xué)生遞增運(yùn)動(dòng)中主觀體力感覺(jué)的變化情況 n=10,例

表6 2組運(yùn)動(dòng)負(fù)荷為 75W時(shí) PPG參數(shù)的比較

表7 2組運(yùn)動(dòng)負(fù)荷為 100W時(shí) PPG參數(shù)的比較

3 討論

3.1 在不同遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)方案中,通過(guò)HC2180指夾式無(wú)創(chuàng)血流參數(shù)檢測(cè)儀的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能,依據(jù)指端容積血流脈搏波的特征參數(shù)(DHR、PCII和 VCF)可以顯著的反映出人體的血管血流在不同運(yùn)動(dòng)負(fù)荷刺激下瞬間所發(fā)生的細(xì)微變化,說(shuō)明人體心血管系統(tǒng)對(duì)體育運(yùn)動(dòng)有瞬時(shí)應(yīng)激反應(yīng)。

3.2 肥胖和正常受試者在同一運(yùn)動(dòng)負(fù)荷下 RPE的表現(xiàn)不一樣,肥胖受試者更容易產(chǎn)生疲勞,運(yùn)動(dòng)能力低于正常者,缺乏體育鍛煉。

3.3 在相同運(yùn)動(dòng)負(fù)荷下指端容積血流脈搏波的特征參數(shù)(VCF、VCTI和PCII)也可以顯著地區(qū)分不同體成分大學(xué)生的心血管功能差異。

綜上所述,通過(guò)讓人體承受一定的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷,借助指夾式無(wú)創(chuàng)血流參數(shù)檢測(cè)儀可以在較短的時(shí)間內(nèi)通過(guò) PPG參數(shù)指標(biāo)了解人體運(yùn)動(dòng)時(shí)其心血管系統(tǒng)的細(xì)微變化情況,以便更準(zhǔn)確地判斷人體心血管系統(tǒng)在體育運(yùn)動(dòng)中的變化和對(duì)進(jìn)行體育訓(xùn)練強(qiáng)度的耐受力,提早發(fā)現(xiàn)引起運(yùn)動(dòng)傷害的征兆[3-5]?？梢?jiàn),此實(shí)驗(yàn)可顯示不同體成分者在體育運(yùn)過(guò)動(dòng)中心血管功能的差異,為今后在研究運(yùn)動(dòng)減肥領(lǐng)域提供一定的理論依據(jù)。同時(shí),在評(píng)價(jià)大學(xué)生心血管功能方面可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)的靜態(tài)檢測(cè)方法的不足,有助于提早發(fā)現(xiàn)由心血管異常引起的運(yùn)動(dòng)傷害及其發(fā)生前的征兆,對(duì)預(yù)防嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)傷害乃至運(yùn)動(dòng)猝死的發(fā)生產(chǎn)生積極的作用。

1 Ades PA.Preventing sudden death:Cardiovascular screening of young athletes.The Physician and sports Medicine,1992,20:75.

2 郝興海.心臟外科術(shù)后無(wú)創(chuàng)指端容積脈搏曲線法監(jiān)測(cè)心血管功能的準(zhǔn)確性的研究.醫(yī)療設(shè)備,2005,7.

3 趙景石.肥胖的運(yùn)動(dòng)干預(yù)機(jī)制與運(yùn)動(dòng)處方.河北醫(yī)藥,2009,31:2469-2470.

4 王玉秀.大學(xué)生心功能評(píng)價(jià)指標(biāo)的效度研究.中國(guó)體育科技,2006,42:40.

5 路光,李驍君,張曉東,等.太極拳作為運(yùn)動(dòng)處方對(duì)肥胖學(xué)生 PWC-(150)測(cè)試前后 STI和血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響.山東體育科技,2005,27:28-30,34.