袁民紹 柯皓月 劉曉然 周志雄 朱蔚莉

1 山東省青島市即墨區(qū)人民醫(yī)院（青島266200）

2 首都體育學(xué)院（北京100191）

有研究顯示，以腦卒中和心梗為代表的心腦血管疾?。╟ardio-cerebrovascular disease，CVD）在青年人中的發(fā)生越來越多[1]。作為一種非傳染性慢性病，早期控制CVD危險因素可有效地預(yù)防CVD發(fā)生。

動脈硬度增大是CVD 的獨立危險因素，運動可通過降低動脈硬度對CVD 起到預(yù)防作用[2]。在當(dāng)今體力勞動強(qiáng)度和密度極低的環(huán)境下，青年人普遍缺乏科學(xué)運動，但動脈硬化過程在健康青年階段就已啟動[3]，因此以健康青壯年為受眾，設(shè)計易于接受的、可行性強(qiáng)的運動處方以降低其動脈硬度，對于提高其血管健康水平、早期預(yù)防CVD有重要意義。

研究發(fā)現(xiàn)，有氧運動對動脈硬度有較明確的積極作用，而力量（抗阻）訓(xùn)練對人體動脈硬度也能產(chǎn)生明顯影響，但不同研究的結(jié)論不同[4]。除了受試者基礎(chǔ)狀態(tài)的不同可能造成這種現(xiàn)象外，從干預(yù)措施的角度來看，這可能與力量訓(xùn)練方案的高度復(fù)雜性有關(guān)，因為力量訓(xùn)練不但可以有不同的強(qiáng)度（這往往是既往研究中力量訓(xùn)練對動脈硬度作用效果不同的原因），還有許多不同的練習(xí)動作（不同部位的肌肉練習(xí)）。因此，從參與力量練習(xí)的肌肉所處人體的不同部位這個角度來分析，既往研究中的干預(yù)方案基本可歸結(jié)為4類，即全身（四肢和軀干）肌肉的練習(xí)動作[5-7]、四肢肌肉的練習(xí)動作[8-11]、上肢肌肉[12，13]和下肢肌肉練習(xí)動作[12，14，15]，但尚未見單獨的軀干肌肉力量練習(xí)動作對動脈硬度影響的研究。

仰臥起坐是腹肌力量鍛煉中最常用的練習(xí)動作，也經(jīng)常作為腰腹力量的測評指標(biāo)而被廣泛應(yīng)用于健康體質(zhì)測評中。仰臥起坐通過自身體重施加負(fù)荷，具有經(jīng)濟(jì)實惠、居家可行的特點。因此，通過仰臥起坐觀察軀干肌肉力量練習(xí)動作對健康青年動脈硬度的短時影響，可能為血管健康的運動促進(jìn)、預(yù)防心血管病方面提供一定的依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

招募15名健康在校男生自愿參與本實驗，受試者無糖尿病、高血壓和脂代謝紊亂和心血管病等病史，無系統(tǒng)的專業(yè)體育訓(xùn)練史，其一般情況如表1 所示。向受試者詳細(xì)介紹實驗過程和要求后，每位受試者簽署知情同意書。

表1 受試者一般情況（n=15）

1.2 實驗設(shè)計

本研究采用均衡隨機(jī)交叉自身對照設(shè)計，每位受試者均按隨機(jī)順序原則實施空白對照（CON）和仰臥起坐（SIT-UP）方案。在SIT-UP 中，先在運動前基線（baseline，BL）狀態(tài)進(jìn)行指標(biāo)測量，而后進(jìn)行80 秒共40個仰臥起坐，在運動結(jié)束后即刻（0 min）、20 min 和40 min 三個時間點上進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的重復(fù)測量；在CON 中，受試者保持靜坐，不對其進(jìn)行任何干預(yù)，僅在BL、0 min、20 min和40 min四個時間點上進(jìn)行相應(yīng)的指標(biāo)測量（圖1）。

圖1 實驗設(shè)計方案

為避免前一個方案對后一個方案的可能干擾和影響，兩個方案的間隔時間設(shè)置為7 天。第一個方案進(jìn)行CON 的受試者在7 天后的第二個方案中進(jìn)行SITUP，而第一個方案中進(jìn)行SIT-UP的受試者則在7天后的第二個方案中進(jìn)行CON，即進(jìn)行實驗干預(yù)內(nèi)容交叉。

受試者在每個方案進(jìn)行前的24 小時內(nèi)避免劇烈運動，不食用含酒精和咖啡因食物。實驗當(dāng)天受試者晨起空腹進(jìn)入實驗室，進(jìn)入實驗室后至少需要休息15分鐘，實驗室溫度保持在23℃。

1.3 仰臥起坐運動方案

受試者仰臥于墊子上，膝關(guān)節(jié)屈于90 度位，前臂交叉抱于胸前，足部固定，運動時通過腹部肌肉主動發(fā)力實現(xiàn)軀干的屈伸。使用節(jié)拍器控制仰臥起坐的頻率，受試者每2 秒完成1 個完整動作（1 秒起、1 秒落），共40個，用時80秒。

1.4 指標(biāo)測定

用脈搏波速度測定儀VS-1000（福田電子醫(yī)療儀器有限公司）對受試者進(jìn)行動脈硬度，即心-踝血管指數(shù)（cardio-ankle vascular index，CAVI）的測定。目前可用于人體動脈硬度評價的指標(biāo)主要包括脈壓、脈搏波傳導(dǎo)速度和反射波增強(qiáng)指數(shù)等，CAVI作為不受血壓影響的測定指標(biāo)在國際范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用，其值越高，動脈硬度越大[16]。

受試者取仰臥位，四肢伸展，測定時上肢袖帶結(jié)扎于上臂，袖帶下緣平肘關(guān)節(jié)，下肢袖帶結(jié)扎于踝關(guān)節(jié)以上，袖帶下緣平內(nèi)踝高度，松緊以可插入1～2個手指為度。肘部及腳跟部放置軟墊將肢體墊起，心電電極夾于左右手腕，放置心音傳感器于胸骨角附近并進(jìn)行調(diào)整，以心音基線平穩(wěn)、能明確區(qū)分第一和第二心音為標(biāo)準(zhǔn)。儀器自行運算出CAVI，左右側(cè)CAVI 取均值后用于后期的統(tǒng)計分析。

脈搏波速度測定儀能同時測量受試者的心率和血壓。

1.5 統(tǒng)計分析

所有數(shù)據(jù)均表示為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差。用GraphPad Prism Software 5.0 進(jìn)行雙因素重復(fù)測量ANOVA 分析干預(yù)措施對CAVI 及各項指標(biāo)隨時間變化的影響，用Bonferroni 事后檢驗（Bonferroni post-test）分析不同試驗方案在同一時間點上的差異是否有顯著性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 仰臥起坐對健康青年心率和血壓的短時影響

如表2 所示，在SIT-UP 中受試者的心率從BL 的57.20 ± 8.27 次/分鐘明顯升高至0 min 的66.47 ±7.24 次/分鐘（P＜0.05），隨后下降至20 min 的61.73 ±10.06 次/分鐘和40 min 的61.80 ± 6.96 次/分鐘；在CON 中心率無明顯變化。受試者在CON 和SIT-UP 中的收縮壓和舒張壓均沒有出現(xiàn)顯著性變化（P＞0.05）。

表2 仰臥起坐對心率和血壓的影響（n=15）

2.2 仰臥起坐對健康男青年動脈硬度的短時影響

在CON 中受試者的動脈硬度即心-踝血管指數(shù)（CAVI）基本保持不變（P＞0.05），在BL、0 min、20 min和40 min 四個時間點分別為6.6 ± 0.7，6.6 ± 0.6，6.6± 0.8和6.5 ± 0.7。而在SIT-UP方案中，受試者CAVI值從BL 的6.5 ± 0.5 顯著降低至0 min 的6.0 ± 0.6、20 min 的6.1 ± 0.5（P＜0.05），隨后回升至40 min 的6.3 ± 0.5。在運動結(jié)束后即刻（0 min），CON 和SITUP的CAVI的差異有顯著性（P＜0.05，圖2）。

圖2 單組仰臥起坐練習(xí)對健康男青年CAVI的短時影響

3 討論

本研究是急性運動干預(yù)實驗，其主要結(jié)果顯示：以自身體重為負(fù)荷的一組40 個仰臥起坐練習(xí)能使青年男性動脈硬度出現(xiàn)明顯下降，隨后逐漸恢復(fù)至運動前的基線水平，這說明純粹的軀干肌肉力量練習(xí)對人體動脈硬度有一定的良好調(diào)節(jié)作用。

雖然運動可通過降低動脈硬度預(yù)防CVD[2]，但目前力量訓(xùn)練對動脈硬度影響的研究結(jié)果不一致。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是多方面的，在力量訓(xùn)練的方案上至少存在著運動強(qiáng)度和參與訓(xùn)練的肌肉部位等變量。有研究發(fā)現(xiàn)全身高強(qiáng)度肌肉長期抗阻力訓(xùn)練后，動脈硬度明顯增加[5，6]，而急性全身肌肉抗阻練習(xí)后動脈硬度也出現(xiàn)增加[17]。但每周2 次、共10 周的低強(qiáng)度全身肌肉的抗阻力訓(xùn)練后受試者的動脈硬度出現(xiàn)明顯下降[7]，這提示過高的強(qiáng)度可能是動脈硬度升高的原因，而低強(qiáng)度力量訓(xùn)練則可能無此不良作用[18]。因此，多數(shù)人認(rèn)為，力量訓(xùn)練對人體動脈硬度的不同影響可能是運動強(qiáng)度的不同導(dǎo)致的。

但是，從參與力量訓(xùn)練的肌肉所處部位這個角度來看，既往力量訓(xùn)練對動脈硬度影響的研究中的練習(xí)方案大致可以分為4種情況，即全身肌肉[5-7]、四肢肌肉[8-11]、上肢肌肉[12，13]和下肢肌肉[12，14，15，19]。這提示，不同部位肌肉的抗阻訓(xùn)練對動脈硬度的影響可能不同：上肢力量訓(xùn)練能增大動脈硬度[12，13]，這主要因為較下肢訓(xùn)練而言，上肢力量訓(xùn)練會導(dǎo)致明顯的去甲腎上腺素的增高[12]和血壓升高[20，21]，而血壓升高會導(dǎo)致動脈彈性下降[12]，也就是動脈硬度上升。與上肢不同，下肢力量訓(xùn)練對動脈硬度往往無影響[12，14，19]或者使其下降[15]。而在上下肢結(jié)合的力量訓(xùn)練中往往會出現(xiàn)動脈硬度增加[8，9]或者不變的情況[10，11]，因此，我們推測這可能是上肢和下肢力量訓(xùn)練對動脈硬度的作用相互抵消后的綜合表現(xiàn)。

鑒于上述，力量訓(xùn)練的強(qiáng)度可能并不是決定動脈硬度變化方向的唯一因素，而參與力量訓(xùn)練的肌肉位置（上肢還是下肢）也可能會影響到其對動脈硬度的效果。本研究著眼于純粹軀干力量練習(xí)對動脈硬度的影響，結(jié)果顯示，與急性下肢力量練習(xí)相似[15]，單純的軀干肌肉力量練習(xí)對人體動脈硬度也具有良好的短時調(diào)節(jié)作用。

血壓是運動干預(yù)可以調(diào)節(jié)的另一個重要的CVD危險因素。本實驗中受試者在仰臥起坐結(jié)束后，其血壓與運動前相比無明顯變化，但本研究未測量仰臥起坐過程中的血壓變化。既往研究中發(fā)現(xiàn)仰臥起坐過程中血壓的變化并不明顯[22]，這也能部分解釋仰臥起坐后動脈硬度并不像上肢力量訓(xùn)練后那樣出現(xiàn)明顯的升高。

4 結(jié)論和展望

單組仰臥起坐可使健康青年動脈硬度出現(xiàn)短時下降，這提示長期仰臥起坐可能對延緩動脈硬化起到一定的積極作用。由于仰臥起坐這一運動形式對于場地和設(shè)施的要求低，簡單易行，其對心血管的有益影響對于當(dāng)今工作緊張、沒有時間去專門健身場所的人們來說，可能有一定的預(yù)防血管疾病價值。

在本急性研究基礎(chǔ)上有必要開展長期仰臥起坐對不同人群動脈硬度影響的研究，以進(jìn)一步確認(rèn)其對血管健康的促進(jìn)作用。另外，由于受試者仰臥起坐是利用自身體重作為負(fù)荷，所以肥胖者的體重或許會形成更高的強(qiáng)度，又因其機(jī)體基礎(chǔ)狀況與非肥胖者不同，因此肥胖者仰臥起坐對其動脈硬度的影響值得關(guān)注。最后，既往力量訓(xùn)練的報道中未見有作者明確說明相鄰兩組練習(xí)動作之間的間歇時間，而本課題組既往研究發(fā)現(xiàn)間歇期長度會影響有氧運動對動脈硬度的作用[23-25]，因此推測進(jìn)行多組的力量練習(xí)時，其組間的間歇期長度也有可能會影響到訓(xùn)練效果。