張 翔常 敏郭 蓉李福林
(1.忻州師范學(xué)院體育系, 山西 忻州 034000;2.陜西師范大學(xué)體育學(xué)院, 陜西 西安 710062 )
等長抗阻練習(xí)的降壓效果及機制述評*
張 翔1常 敏2郭 蓉1李福林1
(1.忻州師范學(xué)院體育系, 山西 忻州 034000;2.陜西師范大學(xué)體育學(xué)院, 陜西 西安 710062 )
檢索1978年1月-2016年5月間發(fā)表的關(guān)于等長抗阻練習(xí)的降壓效果及其機制的論文。得出結(jié)果:通過3周以上等長抗阻練習(xí),可引發(fā)人體安靜時收縮壓平均降低10~13毫米汞柱,舒張壓平均降低6~8毫米汞柱,獲得的降壓效果持續(xù)時間與練習(xí)時間相當(dāng)或更長。等長抗阻練習(xí)致使血壓降低的機制,可能與心臟的適應(yīng)性、血管的彈性、氧化應(yīng)激以及自主神經(jīng)調(diào)節(jié)等密切相關(guān)。得出結(jié)論:(1)與有氧運動和動力抗阻練習(xí)相比,等長抗阻練習(xí)投入的時間少,但降壓效果卻更明顯,對中老年人、肥胖及運動障礙的高血壓患者是一種較好的練習(xí)方法;(2)等長抗阻練習(xí)致使血壓降低的機制可能是多方面的,但究其哪一種機制起主要作用還有待進一步研究。
等長抗阻練習(xí);血壓;降壓
高血壓是影響心血管健康的重要因素。全球每年因高血壓死亡的人數(shù)達(dá)700多萬,已成為一個重要的社會和經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。臨床實踐研究證明,安靜時血壓控制目標(biāo)是140/90mmHg。當(dāng)安靜時的血壓升高(高血壓前期:120-140/80-90mmHg)也會增加心血管疾病的風(fēng)險,安靜時的血壓進一步升高,將會增加心血管疾病發(fā)生的概率。國內(nèi)外非藥物治療高血壓的方法,普遍推薦通過改變生活方式,如:戒煙、減肥、運動、健康飲食和減少鈉的攝入等。有研究表明,生活方式的改變具有降低安靜時血壓的作用,其中減少靜坐和增加有規(guī)律的體育鍛煉尤其有效[1,2]。過去20多年里,許多實驗研究表明等長抗阻練習(xí)具有降低血壓的作用,盡管這些實驗的總體樣本很小,但與有氧運動和動力抗阻練習(xí)相比,其降低安靜時血壓的效果很具有吸引力[3]。
綜合評價探討等長抗阻練習(xí)的降壓效果及其機制。方法:檢索1978年1月-2016年5月間發(fā)表的論文。Pubmed數(shù)據(jù)庫中檢索關(guān)鍵詞 “exercise”“isometric”and“blood pressure”, 中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中檢索主題詞“等長收縮”并含“高血壓”。分別對檢索到的相關(guān)文獻,按文獻納入標(biāo)準(zhǔn):人體實驗、靜力抗阻練習(xí)3周或以上,引用17篇。運用邏輯分析與對比歸納的方法,將所查獲的文獻資料進行匯總,提煉出與本研究有關(guān)的內(nèi)容。
等長抗阻練習(xí)又稱靜力抗阻練習(xí),指一塊肌肉的持續(xù)收縮(即增加張力),但肌肉組織長度不發(fā)生變化或變化很小。
2.1 靜力抗阻練習(xí)降壓效果分析
大多數(shù)研究已經(jīng)確定測量血壓采用人工聽診的方法,但每次測量血壓的間隔并沒有標(biāo)準(zhǔn)化。前瞻性研究沒有直接比較靜力抗阻練習(xí)、有氧運動、動力抗阻練習(xí)和降壓藥物對血壓的影響。然而,許多研究已經(jīng)指出參與者從事定期的有氧運動和動力抗阻練習(xí)對降低血壓的影響[4]。這些研究結(jié)果表明了降低血壓存在獨立的作用機制,這可能會為相結(jié)合的運動形式增加帶來潛在的效益。
等長抗阻練習(xí)方案一般采用4組持續(xù)2分鐘(更短45秒或更長3分鐘)的握力或腿部練習(xí)組成,強度為最大隨意收縮的30%~50%(或更大),每組之間的間歇時間1~4分鐘,每周3~5次,持續(xù)4~10周[5]。參考靜力抗阻練習(xí)對靜息血壓效果的相關(guān)文獻,研究表明,在125個參與者(控制鍛煉)中,采用握力腿部訓(xùn)練的運動方案,收縮壓平均下降10~13mmHg,舒張壓下降 6~8mmHg盡管上述證據(jù)證明靜力抗阻練習(xí)能降低靜息時平均組血液的粘稠度,但卻沒有考慮個體間的差異性,即有的個體對靜力抗阻練習(xí)反應(yīng)強烈,有的則很小。
2.2 靜力抗阻練習(xí)降低靜息血壓的因素分析
靜力抗阻練習(xí)方案涉及的變量包括練習(xí)的強度、頻率、時間、肌肉的適應(yīng)等。
高強度的靜力抗阻練習(xí)不僅不會使血壓降低,反而會使血壓增加,這就讓許多人群(包括高血壓)避免做靜力抗阻練習(xí)[6]。在靜力抗阻練習(xí)中,如果要確保血壓的正常,最關(guān)鍵的問題是要避免屏氣動作的出現(xiàn),即用力呼氣聲門緊閉。在做對抗靜力練習(xí)時,需要特別注意的是,在采用極限負(fù)荷或接近極限負(fù)荷時,必然會出現(xiàn)屏氣動作,如果閉氣時間過長,會使胸腔內(nèi)壓升高,可能導(dǎo)致腦缺血[7]??偟膩碚f,靜力抗阻練習(xí)的強度超過一定的范圍,血壓就會明顯上升。所以研究者一般選擇較低強度的靜力抗阻練習(xí)。
有研究采用兩個隨機對照實驗,直接比較雙腿(4×2分鐘的練習(xí))在較低(10%最大隨意收縮)和較高(20%最大隨意收縮)的強度下伸直對血壓的影響,觀察到10%和20%的最大隨意收縮的強度下,練習(xí)者的血壓均無有下降,表明強度太低也會影響其降壓的作用。
在討論訓(xùn)練頻率的研究中,Badrov和他的同事[8]在設(shè)計隨機對照實驗中比較了每周練習(xí)3次和每周練習(xí)5次對靜息血壓的影響。在實驗中觀察到血壓正常者在8周的練習(xí)中,無論每周練習(xí)3次或是是5次,安靜時血壓降低的幅度相同。從現(xiàn)有的相關(guān)文獻可以推測,增加訓(xùn)練的次數(shù)可以減少產(chǎn)生訓(xùn)練適應(yīng)的時間[9],但是練習(xí)的收縮強度和持續(xù)時間的變化也會混淆這些解釋。這就表明練習(xí)頻率的增加可能加快訓(xùn)練所產(chǎn)生的適應(yīng)性變化。
目前的一些證據(jù)表明,4~5周的靜力抗阻練習(xí)足以檢驗靜息血壓能否下降,如果用8~10周的時間觀察,血壓將會有更顯著的變化。另外,練習(xí)間歇的休息時間,休息時間長短在相當(dāng)大程度上影響著一次抗阻練習(xí)時新陳代謝、荷爾蒙和心血管的反應(yīng)以及下一組的練習(xí)成果[10]。
使用不同的訓(xùn)練模式,如:單側(cè)等長握力和小腿伸展靜力抗阻練習(xí),會產(chǎn)生不同的降壓效果。Howden在研究兩臂和腿部靜力練習(xí)對血壓的影響,這兩種訓(xùn)練都降低了靜息時的平均血壓(手臂,降低6~12mmHg;腿,降低4~10mmHg)。這是一項非隨機的設(shè)計,這項研究還有一個重要的問題,就是兩種練習(xí)沒有在相同的強度下完成(手臂,30%MVC;腿,20%MVC)。此外,靜力抗阻練習(xí)可能伴有輕微的并發(fā)癥和局部異常感,可能涉及肌肉血流量的減少和局部代謝產(chǎn)物堆積的增加。待所有的癥狀都消退后,血管內(nèi)的血流量將會恢復(fù)到運動前的水平。
目前沒有資料顯示靜力抗阻練習(xí)產(chǎn)生的適應(yīng)可維持超過10周的時間。威利和他的同事記載了5周等長握力訓(xùn)練后靜息血壓的大幅下降,以及停止訓(xùn)練2周后所引起的血壓恢復(fù)到訓(xùn)練前水平的過程。這些停止訓(xùn)練產(chǎn)生的影響表明了基降壓機制是心血管功能而不是心臟結(jié)構(gòu)的改變。
2.3 靜力抗阻練習(xí)降低靜息血壓的潛在機制
首先心血管系統(tǒng)是一個封閉的管道系統(tǒng),由心臟和血管所組成。心臟是動力器官,血管是運輸血液的管道[11]。所以我們在靜力抗阻練習(xí)時應(yīng)考慮心血管系統(tǒng)的適應(yīng)性。
血壓正常的年輕人在參加雙腿靜力抗阻練習(xí)后,盡管舒張壓和收縮壓下降(4~5毫米汞柱),但心臟博出量和心輸出量無明顯變化[12]。靜力抗阻練習(xí)的大多數(shù)數(shù)據(jù)都不支持靜息心率的適應(yīng)性變化,有研究表明在不同人群(老人、未服用過降壓藥的人、高血壓前期患者及高血壓患者)中進行腿部等長抗阻練習(xí)后,靜息心率下降與靜息血壓的降低有關(guān),也說明靜息心率的變化可能受到用藥程度的影響。
Ray等[13]通過鏡面神經(jīng)X線照相術(shù)評估得出,在不改變肌肉交感神經(jīng)活動的五周等長握力練習(xí)后,降低了年輕健康參與者的舒張壓和平均動脈壓。對于在兩分鐘的等長握力練習(xí)(30%MVC的強度)后或在后續(xù)運動肌肉局部缺血的情況下,不同的練習(xí)并沒有改變肌肉交感神經(jīng)活動的反應(yīng)。相反,Taylor和他的同事們[9]在一個隨機對照實驗中,將自控能力弱、用藥物治療高血壓的老年患者作為研究對象,通過 10周相同的握力練習(xí)發(fā)現(xiàn),收縮壓在配合低頻光譜下心臟收縮期的變異性都顯著減少,這是壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)周圍神經(jīng)系統(tǒng)的一個標(biāo)志。因此,原發(fā)性的高血壓病人,可以通過相同的訓(xùn)練來減少交感縮血管神經(jīng)的活動以增加副交感神經(jīng)活動來降低血壓[14]。Baross等人發(fā)現(xiàn)血壓正常的人在進行雙腿等長練習(xí)的8周后,股動脈直徑和血管輸送血液的能力都增加了?,F(xiàn)在進一步的研究則是需要闡明靜力抗阻練習(xí)對改變交感縮血管神經(jīng)發(fā)揮的作用的機制。
McGowan和他的同事們[15,16]研究發(fā)現(xiàn),8周的單側(cè)等長握力練習(xí)使高血壓患者增加了對一氧化氮(NO)的依賴,一氧化氮可以更好地舒張血管平滑肌,隨著平滑肌的舒張,血管被擴張并使血液更容易通過。這一作用可以單獨的產(chǎn)生,即肱動脈的血管舒張是由訓(xùn)練的那只手臂引起的,而與另一只沒有接受訓(xùn)練的手臂無關(guān)。增加氧化應(yīng)激在高血壓病理生理學(xué)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。初步證據(jù)表明,靜力抗阻練習(xí)可以提高氧化應(yīng)激,在一個實驗中,6周的等長握力練習(xí),在靜息狀態(tài)下,提高了整個血液中谷胱甘肽對氧化谷胱甘肽的氧化作用,并且減少了活性氧自由基產(chǎn)生的比率。
Buck等[17]研究表明,排除已知的不確定因素(如年齡、社會階層、肥胖和飲酒),中高度高血壓患者對于同樣的訓(xùn)練,高血壓并發(fā)癥的發(fā)病率會降低。雖然這種關(guān)系不能證明是因果關(guān)系,但可以表明靜力抗阻練習(xí)可能會對高血壓的預(yù)防和控制起作用。而研究中還指出無論受試者有沒有高血壓,都可以在不需要藥物治療的情況下,降低冠狀動脈疾病、心肌梗死和中風(fēng)的發(fā)病率和死亡率,同時還可以避免藥物產(chǎn)生的副作用。到目前為止,血壓仍是影響心血管健康的重要因素,但靜力抗阻練習(xí)能否調(diào)節(jié)其它的心血管疾病,如胰島素敏感性、膽固醇或炎癥,還未被證實。
(1)靜力抗阻練習(xí)與有氧運動和動力抗阻練習(xí)相比,不僅需要投入的練習(xí)時間短,而且似乎能產(chǎn)生更明顯的降壓效果,通過觀察靜息血壓表明,參與者可減少有氧運動和動力抗阻練習(xí),可用特定的靜力抗阻練習(xí)來替代;(2)靜力抗阻練習(xí)導(dǎo)致血壓降低的機制是多方面的,如:心臟的適應(yīng)性、血管的彈性、氧化應(yīng)激以及自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)等,而且是由多種機制共同作用的結(jié)果,但哪種機制起重要作用仍需繼續(xù)研究;(3)靜力抗阻練習(xí)作為一種有效降低高血壓患者血壓的運動療法,它的臨床意義還需進一步研究。
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Antihypertensive Effect and Mechanism of Isometric Resistance Exercises
ZHANG Xiang, etal.
(Xinzhou Teachers University, Xinzhou 034000, Shanxi, China)
1.忻州師范學(xué)院重點建設(shè)學(xué)科項目,編號xk201403;2.山西省回國留學(xué)人員科研資助項目,編號2016-110。
張翔(1968-),山西忻州人,教授 ,研究方向:運動人體科學(xué)。