趙艷霞，劉健明△，許定國，嚴小波，劉磊矗，肖守中，向玲麗，張 聰，羅麟梅

（1.重慶大學體育學院，重慶400044；2.重慶博精醫(yī)學信息研究所，重慶400044）

舒張期與收縮期時限比值（ratio of diastolic to systolic duration，D／S ratio）與心臟健康狀態(tài)的關系越來越受到臨床醫(yī)師、研究人員和大眾的重視。

心臟灌流狀況決定于心力儲備、冠狀動脈腔的直徑和心臟舒張期與收縮期時限比值（D／S）等因素。其中，心力儲備與冠狀動脈血流的驅(qū)動壓有關；冠狀動脈腔的直徑與冠狀動脈血流量有關；而D／S是評估心臟自身供血時間充足與否的決定性因素。Abe［1］簡要地說明心肌血液灌注的這個重要機制：冠脈血流主要出現(xiàn)在每個心動周期的舒張時相。但正式提出D／S比值指標并進行系統(tǒng)研究則是在肖守中于1998年提出心音信號處理中的相對值法之后。肖守中等［2］在人群心臟儲備調(diào)查研究中測試和記錄了不同年齡和性別人群的D／S比值，并用受試者工作特征曲線和似然比評價了D／S比值在心臟功能評估中的應用，成人D／S的截斷點選在1.5；隨訪1年時，調(diào)查研究的172例對象中D／S指標小于1.5的32例受試者死亡4例，4例死亡中3例的死因是心臟病，一例是胸腔積液。隨后的心臟調(diào)研進一步確定，D／S比值＜1是一個警示值，表明心臟處于可能出現(xiàn)心臟事件的危險態(tài)［3］。國外也有研究舒張期時限重要性的報告，如斯坦福大學的Friedberg等［4］2007年發(fā)表類似的兒童 S／D比值研究，但 S／D正常值都是小數(shù)，不便于直接理解其臨床意義。

已有的關于D／S比值的研究主要是安靜狀態(tài)下的測量和分析，尚未見運動過程中D／S比值變化趨勢的調(diào)研和報告。

鑒于上述，本團隊運用心力和心率無創(chuàng)性同時監(jiān)測技術(shù)對10名摔跤運動員和10名非運動員進行初步研究，觀察不同運動量下受試者D／S比值變化趨勢及心率變化趨勢，以期為評估運動過程中心臟功能變化提供更客觀、更全面的量化參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 對象

10名摔跤運動員（W組）和10名非運動員（NA組），年齡在19～21歲。10名摔跤運動員包括1名國家一級運動員，9名國家二級運動員，訓練年限為3.80±1.38年。兩組受試者身高、體重無顯著性差異（P＞0.05）。

1.2 運動試驗方法

采用運動心力監(jiān)測儀（CCM，重慶博精醫(yī)學信息研究所研制）記錄心音圖，并根據(jù)心音圖分析受試者心率和D／S。

受試者休息15 min后取坐位進行測試。首先讓受試者在安靜狀態(tài)下平靜呼吸，將心音脈搏傳感器置于其心前區(qū)心尖波動最明顯處，記錄心音圖；然后囑其完成各規(guī)定運動量，各運動量之間休息時間為1 min，分別記錄完成各運動量后即刻的心音圖。操作上的要點是受試者運動前后的體位、傳感器放置的部位、檢查者對傳感器的施壓情況應該一致，從而盡可能減少人為誤差。

研究采用23 cm高的臺階進行運動試驗。運動量根據(jù)受試者年齡、性別、體重而定，分別計算出其1／4運動量、1／2運動量、3／4運動量及全運動量的登梯次數(shù)（約定的全運動量為7000J）。

1.3 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標準差（±s）表示，實驗數(shù)據(jù)用SPSS 17.0進行t檢驗。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試者安靜及完成各運動量后即刻心率

無論是摔跤運動員還是非運動員，在整個運動試驗過程中心率均隨運動量的增加呈現(xiàn)增高趨勢。安靜狀態(tài)和1／4運動量下，摔跤運動員心率均明顯低于非運動員（P＜0.05）；而在2／4運動量下摔跤運動員心率亦顯著低于非運動員，差異極具顯著性（P＜0.01，表 1）。

Tab.1 Change of HR at differentexercise workload levels（±s，n＝10）

Tab.1 Change of HR at differentexercise workload levels（±s，n＝10）

NA：Non-athletes；W：Wrestlers；HR：Heart rate*P＜0.05，**P＜0.01 vs NA；＃＃P＜0.01 vs Rest

Group HR（beats／min ）Rest 1／4workload 2／4workload 3／4workload Peak workload NA 87±14 146±17＃＃ 165±17＃＃ 169±15＃＃ 175±18＃＃W 73±8* 132±8*＃＃ 145±9**＃＃ 160±9＃＃ 170±9＃＃

2.2 兩組受試者安靜及完成各運動量后即刻D／S

無論是摔跤運動員還是非運動員，在整個運動試驗過程中D／S均隨運動量的增加呈下降趨勢，且3／4運動量和全運動量下兩組受試者D／S比值均已低于1，但各運動量下兩組受試者D／S比值均無顯著性差異。2／4運動量和3／4運動量下，摔跤運動員D／S比值雖略高于非運動員，但無統(tǒng)計學意義（表 2）。

Tab.2 Change of D／Sat differentexerciseworkload levels（±s，n＝10）

Tab.2 Change of D／Sat differentexerciseworkload levels（±s，n＝10）

NA：Non-athletes；W：Wrestlers；D／S：Ratio of diastolic to systolic duration＃＃P＜0.01 vs Rest

Group D／S Rest 1／4workload 2／4workload 3／4workload Peak workload NA 1.65±0.28 1.11±0.24＃＃ 0.94±0.18＃＃ 0.89±0.17＃＃ 0.85±0.15＃＃W 1.65±0.52 1.11±0.12＃＃ 1.02±0.20＃＃ 0.95±0.11＃＃ 0.83±0.19＃＃

3 討論

心力儲備是指心臟功能的上調(diào)能力，包括心率儲備、舒張期儲備和收縮期儲備等，是心臟功能評估的重要指標，同時也可反映人體的健康狀態(tài)。心臟儲備會在心臟狀態(tài)的動態(tài)變化中表現(xiàn)出來。

心率是評價人體心臟功能的簡單、實用的指標之一。高強度體力活動時，人體會動用心率儲備，心率可上調(diào)至安靜時的2～3倍。本研究顯示，在整個運動試驗過程中，摔跤運動員和非運動員的心率均隨運動量的增加呈現(xiàn)增高趨勢，但1／4運動量下增高程度最明顯，表明強度較低的運動主要動用心率儲備。1／4運動量下和2／4運動量下非運動員心率均顯著高于摔跤運動員（P＜0.05，P＜0.01），表明運動水平越低，運動過程中越較多的依賴于動用心率儲備。

心臟舒張期與收縮期時限比值D／S是評估心臟功能的新指標，它是心臟自身供血時間充足與否的決定性因素。若舒張期時限較長，心臟自身供血時間充足，就能為心臟在收縮期的工作儲備更多的養(yǎng)料和氧氣，故把它看作心臟儲備的指標之一；若舒張期時限太短，心室充盈不足，心輸出量低下，心臟自身供血不足，心肌收縮力便會減弱，并可能引起心肌損傷，甚至導致心臟性猝死。研究顯示兩組受試者D／S隨運動量的增加而降低，表明隨運動強度增加舒張期心臟自身供血時間縮短，這是心臟功能上調(diào)，負擔加重的表現(xiàn)。摔跤運動員在運動強度增至3／4運動量時D／S低于1，非運動員在運動強度增至2／4運動量時即開始低于1，表明隨運動強度遞增，運動水平低的人心臟較早出現(xiàn)供血時間明顯縮短。非運動員中一名學生在全運動量時，D／S已低至0.6，舒張期時限極度縮短，出現(xiàn)頭暈癥狀，心臟處于可能出現(xiàn)心臟事件的危險態(tài)，應引起足夠的重視。

值得注意的是，安靜及各運動量下兩組受試者D／S比值均無顯著性差異，2／4運動量和3／4運動量下，摔跤運動員D／S比值雖略高于非運動員，但無統(tǒng)計學意義。這一方面可能是因為納入研究的摔跤運動員的訓練年限相對較短，其心臟儲備與非運動員相比差別不大；另一方面也可能是因為運動訓練使摔跤運動員心臟收縮射血時間和充盈時間都明顯增大［5］，從而導致 D／S變化不大。

本次研究的不足之處在于樣本量相對較少，因此在后續(xù)研究中應按照循證醫(yī)學大樣本、多中心的原則擴大人群調(diào)查和相關研究。

［1］ Abe M，Tomiyama H，Yoshida H，etal.Diastolic fractional flow reserve to assess the functional severity ofmoderate coronary artery stenoses：comparison with fractional flow reserve and coronary flow velocity reserve［J］.Circulation，2000，102（19）：2365-2370.

［2］ Xiao SZ，Guo X M，Wang F L，et al.Evaluating two new indicators of cardiac reserve［J］.IEEE Eng Med Biol Mag，2003，22（4）：147-152.

［3］ Xie M L，Xiao SZ，Liu TH，etal.Multi-center，multi-topic heart sound databases and their applications［J］.JMed Syst，2012，36（1）：33-40.

［4］ Friedberg M K，Silverman N H.The systolic to diastolic duration ratio in children with hypoplastic leftheart syndrome：a novel Doppler index of right ventricular function［J］.J Am Soc Echocardiogr，2007，20（6）：749-755.

［5］ 葉東茂，向慧娟，陳正斌.超聲心動圖評價優(yōu)秀女子摔跤運動員心臟功能［J］.武漢體育學院學報，2004，38（1）：47-49，53.