孫明運(yùn)，周多奇，章 翔，孟海江，馬祖長，周玉華，徐先霞

人體正常體位一般為直立位或直立傾斜位，日常工作、生活運(yùn)動大部分以這樣的體位為主，而相對較難的頭低位訓(xùn)練（head down tilt training，HDTT）也受到大眾青睞。HDTT是一種抵抗重力的抗阻訓(xùn)練，其作為一種醫(yī)療運(yùn)動康復(fù)治療手段最早出現(xiàn)于1694年，主要用于臨床診斷、治療、干預(yù)措施等研究（Kompanje et al.，2012），常用于治療心動過速（Dyson et al.，2007）、暈厥（Medow et al.，2008）、超聲檢查腹腔液（Abrams et al.，1999）和提高肝臟手術(shù)后氧合作用（Meyers et al.，1998）等方面。

關(guān)于HDTT，最近的研究中亦有涉及，如頭低位-25°機(jī)器人輔助切除術(shù)中，可降低位置相關(guān)眼部并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，而不增加手術(shù)操作的難度，手術(shù)期間血液損失少，并發(fā)癥少，功能效果好，住院時(shí)間短（Nishikawa et al.，2017）。體位變化對肌肉血流影響（Villar et al.，2017）、眼內(nèi)壓影響（Lindén et al.，2018）、眩暈與前庭功能研究均有報(bào)道（Serrador，2019），尤其是對體弱老年人可能產(chǎn)生跌倒、暈厥、心血管疾病甚至死亡（Juraschek et al.，2020；Kleczyński et al.，2020）。也有研究報(bào)道，嚴(yán)重主動脈狹窄患者中，體位變化似乎不與暈厥相關(guān)（Kleczyński et al.，2016）。社區(qū)老年人常被忽視直立性低血壓測量的問題（Damanti et al.，2018）。因此，體位變化對人體機(jī)能影響因果關(guān)系仍需長期、隨機(jī)對照實(shí)驗(yàn)評估（Nikolaos et al.，2019）。

頭低位的極限位——倒立位，在醫(yī)學(xué)康復(fù)治療中發(fā)揮很大作用，如朱清華（2015）發(fā)明的體位理療排石裝置為下膽結(jié)石治療提供了安全有效的實(shí)踐方法（畢如玉，2015）。那么，從運(yùn)動康復(fù)視角審視，什么是頭低位訓(xùn)練，其是否對人體機(jī)能，如心血管系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肌力增加及其他生理機(jī)能產(chǎn)生積極影響，是否可作為一種大眾健身康復(fù)手段推廣，值得深入探討，本研究就頭低位訓(xùn)練的康復(fù)功能及其在國內(nèi)外醫(yī)療、運(yùn)動康復(fù)中的應(yīng)用加以綜述。

1 頭低位訓(xùn)練概念的界定

HDTT常見的訓(xùn)練方法有徒手倒立、手頭三角倒立、倒立體位下強(qiáng)腹式呼吸、倒立訓(xùn)練器輔助倒立、踝關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)倒掛訓(xùn)練、倒立床輔助頭低位訓(xùn)練，以及航空航天模擬失重的頭低位-6°、-10°、-30°、-45°、-60°、-80°、-90°等多種角度訓(xùn)練等。

根據(jù)研究目的不同，HDTT訓(xùn)練包含動態(tài)訓(xùn)練、靜態(tài)訓(xùn)練及動靜結(jié)合訓(xùn)練等。動態(tài)訓(xùn)練中，如蹦床、跳水訓(xùn)練中的空中倒立姿勢，體操中人體翻轉(zhuǎn)動作等。靜態(tài)訓(xùn)練中，如體操中的計(jì)時(shí)徒手倒立，航空航天領(lǐng)域（Liang et al.，2012）不同角度頭低位靜臥等。動靜結(jié)合中，如中國傳統(tǒng)雜技中倒立訓(xùn)練的動靜結(jié)合，印度瑜伽中靜態(tài)的倒立體位和動態(tài)的呼吸調(diào)節(jié)等。

但HDTT概念，目前還未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)一的定義。根據(jù)前人研究，從運(yùn)動人體科學(xué)視角，我們認(rèn)為HDTT是指人體頭部較軀干離地心距離近的體位下，根據(jù)運(yùn)動鍛煉需要，通過合理負(fù)荷動作練習(xí)，改善人體形態(tài)，提高機(jī)體各器官系統(tǒng)機(jī)能的活動能力，促進(jìn)身體機(jī)能的訓(xùn)練。HDTT操作性定義是指人體頭部相對軀干距離地心較近的體位下，通常以身體縱軸和水平面夾角在［-90°，0°）范圍內(nèi)，以手、頭、肩、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)等環(huán)節(jié)中的一種或多種組合固定支撐，進(jìn)行合理負(fù)荷的動作練習(xí)，主要改善人的身體形態(tài)、中樞神經(jīng)功能、心肺功能等人體各器官系統(tǒng)機(jī)能的訓(xùn)練。倒立訓(xùn)練是HDTT的一種極限訓(xùn)練。

2 頭低位訓(xùn)練的功能意義及可能存在的問題

2.1 頭低位訓(xùn)練對人體平衡機(jī)能的影響

2.1.1 頭低位訓(xùn)練對肌骨系統(tǒng)的影響

目前，人口老齡化已成為世界各國普遍面臨的重要社會問題，增齡促使中老年人群的視聽覺、本體感知機(jī)能、外周與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制機(jī)能、肌骨系統(tǒng)的運(yùn)動機(jī)能均發(fā)生退行性改變，造成人體平衡機(jī)能衰退，進(jìn)而引起跌倒等傷害事件（吳玉韶，2013）。通過科學(xué)有效的干預(yù)措施，提升老年人平衡機(jī)能，降低因跌倒造成的健康傷害和醫(yī)療費(fèi)用，具有重要社會意義。

研究證明，抗阻負(fù)荷訓(xùn)練可防止老年人肌力流失及衰老性肌肉萎縮，提高老年人的平衡能力和肌肉功能（Seo et al.，2012）。隨機(jī)對照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，健康老年人的跌倒風(fēng)險(xiǎn)可通過以平衡功能、神經(jīng)協(xié)調(diào)能力、肌力增加、本體感覺等為目標(biāo)的單因素或多因素運(yùn)動干預(yù)有效地減少（林宇峰 等，2012；Yao et al，2013）。

頭低位訓(xùn)練對人體肌骨系統(tǒng)也具有一定的康復(fù)作用。Wang等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，振動聯(lián)合牽引治療椎間盤內(nèi)壓降低更為有效，這種療法的有益效果可以避免椎間盤壓迫脊髓神經(jīng)，從而減輕腰痛。Cotuk等（2018）采用類似的身體傾斜模型，評估四肢肌肉中的血液含量和氧飽和度。結(jié)果表明，急性體位改變時(shí)的肌肉氧飽和度可能主要受神經(jīng)驅(qū)動對微血管循環(huán)的調(diào)節(jié)，而不是系統(tǒng)性心血管動力學(xué)的調(diào)節(jié)。

2.1.2 頭低位訓(xùn)練對前庭功能的影響

在維系人體平衡能力方面起主要作用的是前庭系統(tǒng)、本體感受器及視覺系統(tǒng)。其中，起主導(dǎo)作用的是前庭系統(tǒng)（鄒榮琪等，2007），因?yàn)榍巴ハ到y(tǒng)中存在“大腦中的GPS”方向細(xì)胞（呂吉爾，2014）。

已有研究揭示，前庭系統(tǒng)對中老年人自主運(yùn)動能力具有決定性影響，應(yīng)引起老年醫(yī)學(xué)、運(yùn)動醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的廣泛重視，前庭系統(tǒng)功能檢測與訓(xùn)練已經(jīng)成為國際健康促進(jìn)領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。前庭功能失調(diào)包括與前庭功能有直接關(guān)系的空間運(yùn)動病，也包括姿態(tài)平衡障礙、空間錯覺等（裴靜琛，2003）。Piker等（2011）推測年齡對眼肌前庭誘發(fā)肌源性電位潛伏期產(chǎn)生影響的原因是中樞前庭系統(tǒng)功能減退，而非外周前庭系統(tǒng)功能減退。病因?qū)W研究也發(fā)現(xiàn)，外周前庭受損是單側(cè)周圍前庭病變、梅尼埃病及大多數(shù)眩暈發(fā)生的病因之一（楊旭，2015）。

中樞前庭神經(jīng)核接收前庭系統(tǒng)沿第八腦神經(jīng)前庭支傳來的信息，整合這些信息后，調(diào)整人體動作姿勢，同時(shí)對人體視覺系統(tǒng)加以調(diào)節(jié)，以便保持人體平衡。陳愛華（2014）指出，前庭功能的測評與訓(xùn)練尚有諸多難題有待攻克。在前庭功能測評方面，由于前庭終端器官的反應(yīng)無法直接獲得，只能根據(jù)次級運(yùn)動反射的結(jié)果間接評估前庭功能。訓(xùn)練方面，中樞前庭失調(diào)、外周系統(tǒng)的干擾等多種因素影響前庭平衡功能。Jarchow等（2010）發(fā)現(xiàn)，前庭神經(jīng)反應(yīng)對本體感覺產(chǎn)生影響。潘毅（2007）研究跳水輔助手段-90°HDTT，認(rèn)為通過HDTT有助于刺激跳水運(yùn)動員前庭蝸神經(jīng)，提高其適應(yīng)性，增強(qiáng)平衡、空間等信息綜合處理能力。

2.1.3 頭低位訓(xùn)練對人體平衡機(jī)能腦電/肌電的影響

王霆等（2014）、姜麗等（2014）發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動員腦電復(fù)雜度、近似熵、抑制介質(zhì)、5羥色氨、多巴胺等均在倒立訓(xùn)練后有顯著變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，定期、定量的倒立訓(xùn)練對緩解優(yōu)秀射箭運(yùn)動員負(fù)荷訓(xùn)練后產(chǎn)生的不良情緒、不適癥狀作用明顯；運(yùn)動員大腦血流發(fā)生改變，其中樞神經(jīng)功能得到改善；倒立訓(xùn)練干預(yù)時(shí)間愈長，運(yùn)動員中樞機(jī)能提高愈加明顯。于建成等（2006）、房斌（2009）采用肌電圖學(xué)與運(yùn)動學(xué)對天津體操隊(duì)男子運(yùn)動員自由體操、雙杠和吊環(huán)3種類型手倒立動作進(jìn)行同步分析，發(fā)現(xiàn)不同類型手倒立動作中主要參與調(diào)控身體平衡肌群的肌電變化存在差異性。

2.2 頭低位訓(xùn)練對血流動力學(xué)的影響

2.2.1 頭低位訓(xùn)練對心血管中樞反應(yīng)及外周血管反應(yīng)的影響

在醫(yī)療、運(yùn)動康復(fù)中，HDTT對心血管中樞的影響有較多研究。Lieshout等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，心臟每搏輸出量的改變和胸腔液體含量有關(guān)，而和中樞血管壓力無關(guān)，同時(shí)證明心臟功能和容積有關(guān)，和充盈壓無關(guān)。Vijayalaksh‐mi等（2006）研究發(fā)現(xiàn)，在頭低位-80°，減少收縮壓力，舒張壓力梯度顯著增加，這種升壓反應(yīng)極有可能是因低氧血癥或顱內(nèi)血壓的緊張所致。

Hannerz等（2004）發(fā)現(xiàn)，體位變化時(shí)，實(shí)驗(yàn)組和對照組血容量均發(fā)生了改變，顱內(nèi)血壓增長相同，只是經(jīng)歷了頭痛的病人，體位變化引起的頭痛感覺更明顯。Shinoura等（2005）發(fā)現(xiàn)右腦總血紅蛋白和腦組織氧飽和度與70歲以上老人相比較，70歲以下病人中增加較多，表明老人頭昏和體位改變導(dǎo)致的右腦血壓減少有關(guān)。Rozen等（2010）認(rèn)為，頭低位姿勢是監(jiān)測每天頭痛病人較低大腦液體流動壓很有用的方法。

在醫(yī)療、運(yùn)動康復(fù)中，HDTT對于外周血管反應(yīng)亦有較多研究。Yuan等（2012）發(fā)現(xiàn)，震動訓(xùn)練組相對于頭低位-6°休息組對于血管產(chǎn)生不良反應(yīng)有較好的抵制作用。Arbeille等（2011）證明瞬時(shí)血管阻力反應(yīng)相比大腦到心血管輸出重新分配更加直接，且這種反應(yīng)發(fā)生在暈厥前幾秒。黃志強(qiáng)等（1989）研究發(fā)現(xiàn)，短時(shí)間身體倒立未出現(xiàn)心功能指標(biāo)異常情況。蘇全生等（1989）研究表明，人體臥、倒位心肌興奮性增高，心肌收縮性能改善?？傊?，與直立運(yùn)動相比，急性頭低位運(yùn)動增加了次最大每搏量。此外，頭低位訓(xùn)練可誘導(dǎo)直立和頭低位的心肺適應(yīng)性，而在直立運(yùn)動時(shí)，主要觀察對直立運(yùn)動訓(xùn)練的適應(yīng)性（Ade et al，2013）。李志宏等（2002）對長期手倒立訓(xùn)練的38名高血壓40～60歲中老年進(jìn)行跟蹤研究發(fā)現(xiàn)，每博量和心輸出量相對增多，而總外圍阻力、平均動脈壓及脈率呈下降趨勢，認(rèn)為倒立訓(xùn)練的降壓作用是安全有效的。

2.2.2 頭低位訓(xùn)練對肺功能的影響

Guo等（2013）研究頭低位臥床休息動作，發(fā)現(xiàn)人體肺功能沒有受到影響。研究發(fā)現(xiàn)，頭低位臥床使肺血流量增加的同時(shí)，增加了肺循環(huán)的灌注壓，有肺間質(zhì)水腫的潛在危害（衛(wèi)世強(qiáng)等，2006）。這些研究主要是頭低位臥床休息，人體處于靜態(tài)狀態(tài)。那么人體頭低位時(shí)，若處于動態(tài)，如倒立強(qiáng)腹式呼吸、各種心肺功能訓(xùn)練，其結(jié)果又會怎樣，值得進(jìn)一步研究。

倒立訓(xùn)練是頭低位傾斜訓(xùn)練中最為特殊和極限的一種，由于相關(guān)倒立器械功能還不完善，尚未普及到大眾健身行列，普通人尤其是中老年人很難完成該動作或保持較長時(shí)間倒立動作，加之，受試者懼怕倒立，及其對人體的利害缺乏長期跟蹤理論依據(jù)研究，可能是導(dǎo)致倒立訓(xùn)練研究不多見的主要原因。

2.3 頭低位訓(xùn)練對激素、大小便頻率等指標(biāo)打的影響

在航空航天領(lǐng)域，研究者應(yīng)用HDTT對航天員進(jìn)行太空模擬訓(xùn)練研究。如頭低位臥床休息也作為模擬太空失重訓(xùn)練的一種方法。Liang等（2012）發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練后實(shí)驗(yàn)組激素包括促腎上腺皮質(zhì)激素、醛固酮、血漿腎素活性、心鈉素、精氨酸抗利尿激素水平升高，大小便頻率增大。

Mauran等（2003）研究3天頭低位-6°姿勢下，腎臟和荷爾蒙對注射生理鹽水的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)頭低位對于胸腔體積受體負(fù)荷和坐位姿勢達(dá)到同樣的水平。

2.4 頭低位訓(xùn)練對眼壓的影響

Molloy等（2014）研究術(shù)后失明發(fā)現(xiàn)，在手術(shù)過程中，頭低位姿勢下，長達(dá)30 min時(shí)間間隔導(dǎo)致眼內(nèi)壓升高，眼灌注壓減少因此失明。Laurie等（2019）研究頭低位-6°臥床休息30天，發(fā)現(xiàn)眼內(nèi)壓升高，受試者視盤出現(xiàn)水腫。劉健等（1991）發(fā)現(xiàn)一例體操運(yùn)動員倒立引起盤周脈絡(luò)膜出血血腫情況，推測可能為自發(fā)性盤周脈絡(luò)膜出血，臨床進(jìn)一步觀察才能確定其原因。

Lavery等（2013）以兔子為模型，從仰臥到頭低位，動脈壓和頸動脈血流不變，眼內(nèi)壓、眼壓、頭靜脈壓、眶靜脈壓升高，心率降低。頭低位不會引起水流量的顯著變化，盡管兔子體內(nèi)的靜液柱比人類短，但兔子模型允許對可能參與頭靜脈壓對姿勢變化反應(yīng)的壓力和系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行足夠敏感的測量。

2.5 頭低位訓(xùn)練對人體生理機(jī)能利害研究

2.5.1 頭低位訓(xùn)練對人體生理機(jī)能促進(jìn)的研究

在HDTT對人體機(jī)能促進(jìn)方面，研究者做了積極探索。如Kurihara等（2003）研究發(fā)現(xiàn)，身體姿勢的改變，如直立位姿勢下，腦氧合血紅蛋白下降，組織氧合指數(shù)顯著低于仰臥位；而在頭低位-6°姿勢下，組織氧合指數(shù)并沒有發(fā)生顯著性的變化。

在頭低位訓(xùn)練對于心肺功能的促進(jìn)方面，發(fā)現(xiàn)人體肺功能沒有受到影響，短時(shí)間身體倒立未發(fā)現(xiàn)心功能指標(biāo)異常。與直立運(yùn)動相比，急性頭向下傾斜運(yùn)動增加了次最大每搏量。王霆等（2014）、姜麗等（2014）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，定期、定量的倒立訓(xùn)練改善了射箭運(yùn)動員中樞神經(jīng)功能，對緩解優(yōu)秀射箭運(yùn)動員負(fù)荷訓(xùn)練后的焦慮情緒、睡眠質(zhì)量及其他不適癥狀作用明顯，且認(rèn)為倒立訓(xùn)練干預(yù)時(shí)間愈長，中樞機(jī)能提高愈明顯。

吳斌等（2008）研究表明，反復(fù)體位改變訓(xùn)練可提高人體頭低位耐力，血液向頭部轉(zhuǎn)移得到抑制是反復(fù)體位改變訓(xùn)練提高頭低位耐力的主要機(jī)制。Naylor等（2005，2010）總結(jié)了醫(yī)學(xué)、航空領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)（1948—2002年），發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)對象大部分是健康人，年齡范圍為20～64歲，也包括心血管病人及極少數(shù)心臟病患者，沒有出現(xiàn)高血壓人群。并且認(rèn)為時(shí)間的長短對于頭低位傾斜測試不具有顯著影響，在靜態(tài)條件下頭低位傾斜測試心血管功能和年齡關(guān)系不大，但在諸如運(yùn)動條件下心血管功能會呈現(xiàn)出年齡差異。傾斜姿勢確實(shí)對心血管系統(tǒng)有一定刺激作用，改變血氧供給和需求，但對于健康人群無不良反應(yīng)，對于冠狀動脈功能不全或高血壓病人采取胸部治療干預(yù)措施時(shí)應(yīng)考慮到傾斜姿勢的作用。

如前所述，通過HDTT有助于刺激跳水運(yùn)動員前庭蝸神經(jīng)，提高其適應(yīng)性，增強(qiáng)平衡、空間等信息綜合處理能力。倒立訓(xùn)練的降壓作用是安全有效的?！懊鲜系顾ā辈粌H具有消除體腦疲勞、恢復(fù)體腦力等生理學(xué)意義，且具有傳統(tǒng)睡眠方法所沒有的抗衰老、治未病的養(yǎng)生學(xué)意義。已有實(shí)驗(yàn)表明，手倒立練習(xí)是一項(xiàng)安全、有效的防治高血壓、預(yù)防腦出血的重要體療手段。

2.5.2 頭低位訓(xùn)練對人體生理機(jī)能不利因素的研究

流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，人體由臥位轉(zhuǎn)化到直立位時(shí)，年齡大于20歲人群，直立性低血壓、高血壓、暈厥的比例分別是15.9%、1.1%、4.8%（Wu et al.，2008），揭示頭低位訓(xùn)練時(shí)，體位改變亦可出現(xiàn)直立性低血壓、高血壓、暈厥等對人體不利現(xiàn)象，尤其是中老年人群更是具有一定風(fēng)險(xiǎn)。仰臥位血壓較大，提示對高血壓、糖尿病患者等腦血流有一定影響，特別是血壓影響較大，應(yīng)注意在臥床休息時(shí)保持頭低位或高位，因?yàn)檫@兩種體位對腦部血流刺激均優(yōu)于平臥位。體位變化導(dǎo)致的直立位低血壓對有基礎(chǔ)病老年人可能存在產(chǎn)生跌倒、暈厥、心血管疾病甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn)（Juraschek et al.，2020；Kleczyński et al.，2020）。

Liu等（2012）發(fā)現(xiàn)，長期頭低位臥床休息對認(rèn)知和情緒產(chǎn)生消極影響。該研究僅是一種靜態(tài)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并沒有涉及動態(tài)訓(xùn)練方面。王英鳳等（2017）研究認(rèn)為，頭低位與頭高位反復(fù)體位改變降低了人體立位耐力。魯力立等（2007）發(fā)現(xiàn)，-30°HDTT，部分女性出現(xiàn)一過性肢體麻木，以往實(shí)驗(yàn)中男性較少出現(xiàn)這些現(xiàn)象。認(rèn)為，在HDTT中受試者面紅、頭痛、頭脹等癥狀的輕重是由腦血流量調(diào)節(jié)直接影響的。

在航空航天領(lǐng)域模擬太空失重時(shí)，進(jìn)行頭低位靜態(tài)訓(xùn)練產(chǎn)生的一系列問題，值得我們注意。如14天頭低位體位對鼠腎功能、血容量和細(xì)胞內(nèi)外液、體液頭向分布對體液自穩(wěn)性調(diào)節(jié)機(jī)制均有影響（沈羨云，1992）。人體心血管系統(tǒng)發(fā)生一系列變化，包括血容量降低、壓力反射或調(diào)節(jié)機(jī)能減弱等（郝衛(wèi)亞等，1999）。頭低位臥床使肺血流量增加的同時(shí)，增加了肺循環(huán)的灌注壓，有肺間質(zhì)水腫的潛在危害（衛(wèi)世強(qiáng)等，2006）。如前所述，頭低位對眼內(nèi)壓也有一定影響。

3 頭低位訓(xùn)練科學(xué)原理

由于研究人群、內(nèi)容的差異及采用的訓(xùn)練方案（頭低位角度、持續(xù)時(shí)間差異、訓(xùn)練周期）等差異，頭低位訓(xùn)練導(dǎo)致的人體各系統(tǒng)功能變化機(jī)制在學(xué)界暫時(shí)還沒有定論，很難根據(jù)某一種或特定機(jī)制完全闡明。

3.1 神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)機(jī)制

在重力作用下，人體體位變化主要影響血液的分配，心血管承受負(fù)荷刺激，引起血流動力學(xué)變化，激發(fā)神經(jīng)和體液的調(diào)節(jié)機(jī)制（沈羨云，1992；薛蓮等，2005）。體位變化，自主神經(jīng)系統(tǒng)被激活，同時(shí)刺激特定腦區(qū)的腦實(shí)質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生支配腦血管中樞內(nèi)神經(jīng)，引起腦血管收縮或舒張，引起循環(huán)系統(tǒng)做出適當(dāng)調(diào)節(jié)（Zhang et al.，2007）。通常，從仰臥位到直立位過渡時(shí)，由于重力作用，在下肢和內(nèi)臟靜脈聚集300～800 mL血液被重新分配，導(dǎo)致靜脈回流量減少，每搏量、心輸出量下降，最后血壓水平下降，進(jìn)而激活血壓調(diào)節(jié)反射，即位于頸動脈竇和主動脈弓的壓力感受器激活，導(dǎo)致交感神經(jīng)系統(tǒng)受到刺激，副交感神經(jīng)系統(tǒng)活動減弱，從而增加心率、靜脈回流，心臟收縮力和血管張力。因此，血壓水平得以恢復(fù)，外周血管阻力增加是血壓恢復(fù)的主要原因，而心率增加可能起到補(bǔ)充作用；這些補(bǔ)償性反應(yīng)通常能夠在幾秒鐘內(nèi)使血壓穩(wěn)定。長時(shí)間直立（倒立）姿勢，其他機(jī)制被激活，即腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的激活和加壓素分泌的增加，協(xié)助調(diào)節(jié)體內(nèi)長期血壓與體液平衡（Magkas et al.，2019）。

人體體位變化時(shí)，維持足夠的血壓、心臟回流和腦血管灌注必須在一個動態(tài)系統(tǒng)中完成，這個動態(tài)系統(tǒng)可能在任何時(shí)候都有大約5%的人體血液在毛細(xì)血管中，8%在心臟中，12%在肺血管中，15%在動脈系統(tǒng)中，60%在靜脈系統(tǒng)中，有趣的是，直立位時(shí)腦部血壓接近大腦自動調(diào)節(jié)的下限（Medow et al.，2008）。體位變化時(shí)，所有這些機(jī)制必須協(xié)調(diào)起作用，尤其是許多代償性改變是通過自主神經(jīng)系統(tǒng)的活動來協(xié)調(diào)的。因此，需要維持足夠的腦灌注，發(fā)揮自主神經(jīng)系統(tǒng)功能，支持意識。若某一機(jī)制出現(xiàn)障礙，協(xié)同補(bǔ)償機(jī)制激活，以適應(yīng)人體機(jī)能作用，尤其是優(yōu)先保持腦部中樞功能正常，否則會導(dǎo)致短暫性低血壓，靜脈回流不暢，以及大腦低灌注狀態(tài)，可能導(dǎo)致意識喪失。

自主神經(jīng)功能障礙存在許多相互關(guān)系，主要分為反射暈厥、直立性體位心動過速暈厥和自主神經(jīng)失活，繼而引起相關(guān)神經(jīng)心源性暈厥、頸動脈竇過敏癥、身體機(jī)能狀態(tài)、β神經(jīng)超敏反應(yīng)、帕金森癥和神經(jīng)綜合征等，這些相互關(guān)系可能導(dǎo)致由于自主神經(jīng)功能紊亂而失去直立控制。繼發(fā)性疾病可由其他疾病、生化或結(jié)構(gòu)缺陷或毒素引起（Medow et al.，2008）（圖1）。主動體位改變訓(xùn)練激活自主神經(jīng)系統(tǒng)功能，也許可以改善自主神經(jīng)機(jī)能，起到預(yù)防和治療與自主神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的某些病癥。

圖1 與體位低血壓相關(guān)的自主神經(jīng)系統(tǒng)疾?。∕edow et al.,2008）Figure 1. Disorders of theAutonomic Nervous SystemAssociated with Orthostatic Intolerance

3.2 重力作用機(jī)制

由于重力作用，頭低位體位下，人體頸部、肩背部、腰部負(fù)荷具有一定緩解作用，克服長期正常體位下這些部位過度緊張而產(chǎn)生的肌肉勞損等疾?。ㄍ跷某桑?007）。頭低位體位下，內(nèi)臟器官，尤其是心臟和腸胃在地心引力作用下，克服長期正常體位地心引力影響，改善內(nèi)臟器官下垂癥狀（呂鳴憲，2014；王曉婷，2004）。

3.3 平衡功能調(diào)節(jié)機(jī)制

在頭低位體位下，人體視覺（Lindén et al.，2018）、本體感覺、前庭功能（Serrador，2019）均受到刺激，人體空間位置覺、運(yùn)動覺變化，腦電復(fù)雜度、近似熵等顯著變化，中樞神經(jīng)功能得到改善，平衡系統(tǒng)功能得到提高（姜麗等，2014；潘毅，2007；王霆 等，2014）。

3.4 心肺功能調(diào)節(jié)機(jī)制

人體正常直立姿勢時(shí)，血流減少的可能機(jī)制包括由于心肺和動脈壓力反射的激活、交感神經(jīng)興奮性提高血管收縮血流減少、肌源性反應(yīng)增加伴隨動脈壓升高、由于重力梯度作用靜脈小動脈反射激活提高使得血流減少等（Villar et al.，2013）。在頭低位體位下，改變重力向量和降低靜液柱增加了肺毛細(xì)血管楔壓、心室充盈壓指數(shù)和心室舒張末期容積，刺激心肺功能調(diào)節(jié)能力，重力作用引起心臟前后負(fù)荷、心臟收縮性變化，對心血管壓力感受器活動變化起到關(guān)鍵作用，使下肢血液流向中樞循環(huán)，使心臟充盈，增加中樞血容量、每搏量（蘇全生等，1989；衛(wèi)世強(qiáng) 等，2006）。

3.5 腦血流動力學(xué)機(jī)制

在頭低位體位下，頸內(nèi)動脈系統(tǒng)和椎動脈系統(tǒng)內(nèi)血流量發(fā)生變化，使腦部動靜脈壓力差發(fā)生變化，同時(shí)腦的血流阻力改變，刺激腦部自身調(diào)節(jié)功能加強(qiáng)，腦部血流動力學(xué)調(diào)節(jié)功能改善（李志宏等，2002；吳斌等，2008）。

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

國內(nèi)外關(guān)于HDTT的研究，傾斜度范圍多為-5°～-90°，持續(xù)時(shí)間多為短期，長期頭低位訓(xùn)練研究較少。頭低位訓(xùn)練對神經(jīng)、心血管、內(nèi)分泌等系統(tǒng)疾病的改善具有一定影響，激活自主神經(jīng)系統(tǒng)功能，可能對與自主神經(jīng)相關(guān)的某些病癥起到預(yù)防、治療作用。目前，在頭低位訓(xùn)練-5°～-90°范圍對人體生理、心理的影響在國內(nèi)外研究有所涉及，但研究相對廣度、深度不夠。

4.2 展望

倒立訓(xùn)練也是一種抵抗重力的抗阻訓(xùn)練。倒立動態(tài)姿態(tài)平衡訓(xùn)練體現(xiàn)了感覺整合能力和運(yùn)動協(xié)調(diào)能力，其優(yōu)點(diǎn)是統(tǒng)一視覺、本體感覺、前庭覺在維持平衡中的作用，尤其前庭功能是倒立訓(xùn)練人體平衡能力的一個重要指標(biāo)。未來，倒立訓(xùn)練姿勢引起人體空間位置發(fā)生變化，刺激前庭功能，改善中樞功能，對于影響人體平衡能力方面的研究將是一個熱點(diǎn)。

對于普通大眾，可借助于倒立訓(xùn)練器械進(jìn)行訓(xùn)練。由于倒立強(qiáng)腹式呼吸訓(xùn)練是一種固定在器械上的運(yùn)動，運(yùn)動幅度較小，可能適合健康中老年人群。以后研究中，可針對中老年人群進(jìn)行倒立強(qiáng)腹式呼吸訓(xùn)練，探索其對中老年人前庭功能、血管反應(yīng)、血流動力學(xué)特征及某些呼吸系統(tǒng)慢性病的影響，尤其是應(yīng)加強(qiáng)前庭功能改善的基礎(chǔ)性研究。應(yīng)探索倒立訓(xùn)練健身規(guī)律，研制倒立健身器械，以期為大眾健身提供更多的健身方法及理論指導(dǎo)。