(郑州大学 体育学院,河南 郑州 450044)
抗阻训练对高血压患者自主神经功能的影响
蔡建
(郑州大学 体育学院,河南 郑州 450044)
目的:观察长期规律抗阻训练对原发性高血压患者自主神经功能的调节作用,探讨运动降压可能的神经生物学机制。方法:36名原发性高血压患者随机分为实验组和对照组。实验组进行16周抗阻训练,对照组保持日常生活习惯不变。实验前后分别测定心率、血压、心率变异性(HRV)、血压变异性(BPV)和压力反射敏感性(BRS)。结果:运动前,两组各参数均无显著性差异(Pgt;0.05)。运动后,实验组心率无显著性变化(Pgt;0.05),收缩压(Plt;0.05)和舒张压(Plt;0.05)下降,HRV LF/HF升高(Plt;0.05),BPV TP和LFn降低(Plt;0.01),BRS无显著性变化(Pgt;0.05);对照组所有指标均无显著性变化(Pgt;0.05)。结论:16周渐进性抗阻训练减弱了原发性高血压患者交感缩血管神经活动,降低心脏迷走调制,对压力反射功能无明显影响。
原发性高血压;血压;抗阻训练;自主神经;心率变异性
原发性高血压是全球范围的慢性心血管疾病,据估计患者总数已超过10亿,而我国高血压患者约占全球高血压总人数的1/5(约2亿)[1]。高血压是脑卒中和冠心病发病及死亡的主要危险因素,其发生机制与心血管自主神经功能失衡(交感神经兴奋性增加、迷走神经活动减弱)密切相关[1]。适量运动是有效防治高血压的非药物疗法。由于有氧运动可有效降低血压水平且简单易行,因此美国运动医学会推荐将有氧运动作为防治高血压的首选方案。最近的一项Meta-分析指出[2],抗阻训练可使高血压患者收缩压和舒张压均下降约3mmHg。有氧运动的降压机制与改善自主神经功能有关,但抗阻训练对自主神经的调节作用鲜有报道。本研究旨在观察16周渐进性抗阻训练对原发性患者自主调制的影响,探讨运动降压效应的可能机制,为制定有针对性的运动处方提供依据。
1.1 研究对象
招募郑州市某社区原发性高血压患者36名,纳入标准与排除标准见表1。将其随机分为实验组和对照组,每组各18人。实验组进行为期16周的抗阻训练,对照组保持日常生活习惯不变。
表1 受试对象的纳入标准与排除标准
1.2 身体形态学与血液动力学参数参数测定
常规方法测量身高(m)、体重(kg)并计算身体质量指数(body mass index,BMI)(BMI=体重/身高2)。受试者安静坐位休息10 min后,用遥测心率表(Polar S810,芬兰)测定安静心率。血压(包括收缩压和舒张压)采用水银柱式血压计测量。
1.3 自主神经功能测定
受试者取仰卧位,用RM-6000多导生理记录仪(日本光电)分别记录5 min心电与血压信号,经生理信号采集分析系统(PowerLab,澳大利亚)进行数模转换,分析HRV和BPV的总功率(total power,TP,0.00-0.40Hz)、低频功率(low frequency,LF,0.04-0.15Hz)、高频功率(high frequency,HF,0.15-0.40Hz)和LF/HF比值(该指标仅限于HRV分析)。由于HF和LF极易受TP的影响,单以绝对值分析可能得出错误结论,故将其值标准化后再进行比较,即LFn=(LF/TP)×100,nHF=(LF/TP)×100。采用序贯法由逐跳收缩压与RR间期计算BRS,即对同一朝向(同时减少或同时增加)的RR间期和收缩压进行线性回归分析,将回归直线的斜率作为BRS值。
1.4 运动处方的制定与实施
实验组受试者在综合力量练习器上进行16周渐进抗阻训练,每次训练包括训练前15~20min准备活动(主要大肌群的拉伸练习和慢跑)、30~40 min正式训练和10 min整理运动(主要肌肉群的拉伸练习,每个动作重复15~20次,1~2组)。由9节运动组成一个循环(组),包括哑铃弯举、提铃耸肩、坐姿胸部推举、卧推、仰卧起坐、俯卧挺伸、坐姿划船、坐姿下拉、坐姿腿屈伸。每组8~12 RM,完成2~4组,每节运动之间间歇60~90 s,组间间歇3~5 min,每周3次。运动强度逐渐增加,即第1~2周的运动强度为40~50%1-RM(repetition maximum,最大重复次数),第3~6周为50~60%1-RM,第7~10周为60~65%1-RM,第11~16周为65~70%1-RM。
1.5 统计学处理
所有数据用“平均数±标准差”表示。组间比较使用独立样本t检验,组内前后比较使用配对t检验。Plt;0.05为显著性差异,Plt;0.01为非常显著性差异。使用SPSS 13.0对数据进行统计分析。
2.1 运动前受试者一般情况比较
运动前,实验组受试者在性别、年龄、身高、体重、BMI、病程、使用药物种类、心率、收缩压和舒张压等变量与对照组比较均无显著性差异(Pgt;0.05),因此保证了两组受试者在基础水平具有可比性(见表2)。
表2 受试者一般情况
2.2 运动后血液动力学参数的变化
运动前两组受试者心率和血压均无显著性差异(Pgt;0.05)。与运动前比较,运动后实验组心率无显著性变化(Pgt;0.05),收缩压(Plt;0.05)和舒张压(Plt;0.05)则均出现下降;对照组各指标均无显著性变化(Pgt;0.05)(见表3)。
表3 两组身体形态学与血液动力学参数的变化
2.3 运动后自主神经功能参数的变化
运动前实验组和对照组HRV、BPV和BRS各参数均无显著性差异(Pgt;0.05)。与运动前比较,运动后实验组HRV LF/HF升高(Plt;0.05),BPV TP和LFn降低(Plt;0.01),BRS无显著性变化(Pgt;0.05);对照组各指标均无显著性变化(Pgt;0.05)(见表4)。
表4 各组HRV、BPV和BRS的变化
高血压患者坚持长期规律运动,可对血液动力学产生良性效应,从而有效降低血压。多年来有氧运动一直被作为高血压患者康复疗法的主要运动方式,长期有氧运动可使其收缩压和舒张压分别下降8 mmHg和5 mmHg[3]。近年来的研究指出,中低强度抗阻训练亦可作为高血压患者运动处方的有益补充,Meta-分析指出[2],抗阻训练可使高血压患者收缩压和舒张压均下降约3 mmHg。本研究利用16周渐进性抗阻训练,结果发现,运动后实验组收缩压和舒张压分别下降了8 mmHg和4 mmHg,但对安静心率无显著性变化。
规律运动对血液动力学影响的机制可能与自主神经功能改善有关。HRV是表征自主神经对心功能调节以及交感和迷走神经之间动态平衡的重要指标。研究发现,健康受试者长期坚持抗阻训练,血压降低的同时并未对HRV各指标产生显著影响[4-10]。高血压患者进行局部向心抗阻训练后HRV LF/HF比值下降[11]或不变[12],而离心抗阻训练后血压下降而HRV HFn降低,LF/HF比值升高[13],提示大强度离心训练上调交感活性,可能与运动性肌肉损伤和疲劳有关。出现结论不一致的原因与受试者的选取、运动方式以及运动强度有关。动物实验研究表明[14],健康大鼠高强度抗阻训练可上调HRV HF。本研究利用中低强度向心抗阻训练方式,结果发现,运动后实验组HRV LF/HF比值较实验前升高,说明全身抗阻训练降低了高血压患者迷走神经活性,因此安静心率并无显著性变化。横断面研究发现[15],力量项目运动员迷走活性下降,且抗阻训练可上调血浆去甲肾上腺素水平[16],似乎说明抗阻训练可能对机体产生不良影响。结合本研究的结果,我们认为,抗阻训练降低血压水平的同时轻度增加迷走调制可能对机体是无害的。由于治疗高血压的益处来源于血压控制本身,因此即使安静血压稍有下降,高血压患者心血管事件的发生率将显著降低[2]。此外,HRV LF/HF轻度升高还可能与受试者末次训练后产生的运动性疲劳尚未完全消除有关。
BPV反映了自主神经对外周血管的调节作用。研究发现,抗阻训练对健康受试者[17]以及绝经后女性[8]BPV并未产生明显影响,而高血压患者10周中等强度局部抗阻训练后BPV LF下降[11]。本研究发现,运动后实验组BPV TP和LFn降低,提示16周渐进性抗阻训练减弱了外周血管的交感活动。交感神经活性下调诱导的血管外周阻力降低是血压下降的重要原因[18]。BRS是反映压力感受器功能的特异性参数。有关抗阻训练对BRS影响的研究结论不一,一次急性大强度抗阻训练可降低BRS[19],健康受试者8周高强度抗阻训练未对BRS产生显著影响[6],高血压患者4周中等强度抗阻训练后BRS显著下调[20],提示运动对BRS的效应可能与受试者选取以及训练负荷有关。本研究中实验组BRS在实验后虽有下降趋势,但并不具有统计学意义。研究发现,动脉顺应性是影响BRS的重要因素,而训练强度则与动脉顺应性呈负相关,即高强度抗阻训练下调动脉顺应性,而中低强度则无明显影响。本研究采用中低强度渐进性抗阻训练,因此动脉顺应性变化不显著可能是实验组BRS在运动后无显著性变化的主要原因。本研究并未测定动脉顺应性,因此这一结论尚需实验证实。
运动康复疗法具有经济、实用、安全、无副作用、效果显著等特点。中等强度有氧运动是高血压运动疗法的首选方式,可有效控制血压并改善自主神经功能。渐进性抗阻训练不仅能够有效降低血压,还可提高骨密度、改善平衡能力并降低跌倒发生率,增加瘦体重、降低体脂百分比和血脂水平[2]。在本研究中,抗阻训练轻度增加迷走调制可能对机体是无害的,同时减弱了交感缩血管活性,综合效应使得血压下降。研究证实,中低强度多次重复的抗阻训练对心血管疾病患者是安全有效的,美国运动医学会推荐抗阻训练可作为有氧运动的有益补充。同时需要指出,虽然抗阻训练可明显改善心血管自主神经功能,但这种良性效应在停训后2~4周即逐渐消退[5, 21],因此高血压患者应长期保持体育锻炼的习惯,进而改善病情和预后,减少并发症、提高生活质量。
16周渐进性抗阻训练在降低原发性高血压患者迷走调制的同时减弱交感缩血管神经活动,对压力反射功能无明显影响,血压下降,但安静心率无明显变化。
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Effect of resistance training on autonomic nervous function of essential hypertension patients
LIU Long
(School of P.E., Zhengzhou University, Zhengzhou 450044, Henan, China)
Objective:To observe the regulative role of resistance training on autonomic nervous function of essential hypertension patients and to investigate the possible mechanism of exercise-induced blood pressure reduction.Methods:36 essential hypertension patients were randomly divided into experimental group and control group. Subjects of experimental group conducted resistance training of 16 weeks and control group sustained normal life. Before and after test, heart rate, blood pressure, heart rate variability (HRV), blood pressure variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) were measured.Results:Before the experiment, all indexes of the two groups had no difference (Pgt;0.05). After the experiment, heart rate had no change (Pgt;0.05), SBP and DBP decreased (Plt;0.01), HRV LF/HF increased (Plt;0.01), BPV TP and LFn reduced (Plt;0.01) while BRS had no change (Pgt;0.05) in experimental group; there are no significant differences of all indicators in control group (Pgt;0.05).Conclusion:Progressive resistance training of 16 weeks attenuated sympathetic vasoconstrictive nerve activity, depress cardiac vagal modulation but had no effect on baroreflex function in essential hypertension patients.
essential hypertension; blood pressure; resistance training; autonomic nerve; heart rate variability
2014-06-25
河南省基础与前沿技术研究计划项目(142300410242)。
蔡建(1972- ),男,河南信阳人,讲师,研究方向体育理论与训练方法。
A
1009-9840(2014)05-0083-04