12周太极拳练习对中年人颈动脉血流动力学指标的影响

蔡 任，钱佳佳

现代生活方式的改变以及生理机能的衰退使得中年人群存在较大的健康隐患，其中心脑血管病的发病率逐渐升高，而颈动脉粥样硬化(CAS) 是导致缺血性脑血管病(ICVD) 的主要病因[1]。有文献报道在缺血性脑卒中患者中约25%的人与颈部动脉狭窄或闭塞有关[2]。血流动力学是血液在心脑血管系统中流动的力学，其对血管结构与功能变化起着关键的调节作用。有研究报道在导致动脉粥样硬化发生发展的诸多因素中血流动力学异常是首选因素[3]。彩色多普勒超声的应用使得血流动力学指标的检测变得简便易行，且其临床价值也已得到证实[4]。笔者以80名中年人为研究对象，将经过量化控制的太极拳练习作为干预手段，基于颈动脉血流动力学指标探讨太极拳练习对受试者血流动力学指标的影响，以期为动脉粥样硬化的预防及改善提供理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取居住于南京市的40—59岁的中年人群作为受试对象，受试者理解实验意图，积极参与实验。笔者给予受试者经济补偿并签署知情同意书。参与人群共80人，其中男性35人，女性45人。随机选取40人进行太极拳锻炼,其余40人作为对照组，对照组人群不进行任何体育锻炼。除去因种种原因中途退出或未参加实验后测试的对象，最终有效样本量为76人，其中男性34人，女性42人(见表1)。

表1 各组别样本分布及平均年龄

1.2 研究方法

1.2.1问卷调查法通过问卷调查了解调查对象生活习惯，对相关条件进行控制，以排除饮食、烟酒、其他锻炼方式等对研究结果的影响。

研究对象在测试现场填写问卷，问卷由专人发放和回收，并进行指导。在回收问卷时当场检查填写内容是否符合要求，回收率为100%。

1.2.2实验方法

(1)干预方法。选取42式太极拳为锻炼手段，并对其进行时间、负荷、频度等指标的调整，使其达到有氧运动特征。一套具有有氧运动特征的太极拳以三个要求体现：一套动作完成的时间为标准时间的1.2倍(以普通音乐录音带为标准)；动作幅度达到体育专业大学生的约75%以上(主要指步法要求)；在前二者基础上连续重复四遍普通42式太极拳的套路动作[5]。

训练频率和时间:每周五次，每次练习四套，达40分钟以上。共训练12周，根据各受试者适应情况，每2—3周适当增加练习时间。

(2)指标检测。测试仪器使用深圳开立公司生产的SonoScape SSI- 5500型超声诊断仪。测试时，受试者取仰卧位，颈后垫薄枕，头部偏向检查区对侧。选用5.0- 10.0MHZ线阵式超宽频探头从锁骨内侧端横向扫查颈总动脉，在二维图像显示清晰的基础上使用频谱多普勒超声观测：频谱多普勒取样位于相对高流速层流形成的亮带区域即血管中央,多普勒夹角应小于60度,颈动脉血流频谱图呈三峰型,舒张期有持续低速血流,频带窄,可见窗口，见图1。根据频谱多普勒可测得多个血流参数。主要指标有收缩期峰值流速(PSV)、舒张末期流速(EDV) 、阻力指数(RI)、弹性指数(PI),阻力指数正常值应≤0.8[6]。

1.2.3数据统计与分析使用SPSS13.0统计分析软件包，进行方差分析，数据以均数±标准差表示。取P<0.05 为差异有显著性意义。

图1超声诊断仪显示的动脉血流状况

2 结果与分析

由表2、表3可以看出，12周太极拳运动后，锻炼组受试者的血流动力学指标均出现改变。主要表现为血流速度的提高。与实验前相比锻炼组的收缩期峰值流速和舒张末期流速均有显著提高，其中左侧血流速度提高更加明显(P<0.01)；同时锻炼组右侧血流速度比对照组明显提高，P<0.05，而左侧血流速度差异更加显著，P<0.01。

表2 男性受试者训练前后血流动力学指标变化

注：表内数据为平均数±标准差；*：与对照组比P<0.05; **：与对照组比P<0.01;$：与实验前相比P<0.05；$$：与实验前相比P<0.01，下同。

表3 女性受试者训练前后血流动力学指标变化

3 讨论

动脉粥样硬化(As)是一种与血脂异常有关并发生血管壁成分改变的动脉性疾病。其发病率呈逐年上升趋势，增加了各种心脑血管疾病发生的风险[7]。近年来,动物实验、分子和细胞学等对内皮细胞和切应力的研究为探讨AS的发病机制开辟了新的方向[8,9]。Resnick等系统报道了血管壁细胞在血液动力学因素的刺激下,可通过影响内皮细胞的形态和功能、白细胞黏附和血管平滑肌细胞的增殖和凋亡,细胞外基质的合成及消除等,影响AS的发生、发展和转归[10]。

关于血流动力学指标的检测目前主要有数值模拟法,临床血流动力学监测手段如彩色多普勒超声系统和血流动力学监护系统[11]。其中动脉超声检测是近20年来发展起来的一项检测评价动脉病变的无创性技术手段。本研究所采用的SonoScape SSI- 5500超声检测系统通过彩色多普勒及频谱多普勒影像检测法可直接检测颈动脉血流动力学指标：收缩期峰值流速(PSV)、舒张末期流速(EDV) 、阻力指数(RI)、弹性指数(PI)。这些指标可以准确地反映血管的应力及顺应性：其中PSV、EDV的降低可导致切应力降低,而切应力异常可通过血管内膜局部受损、诱导白细胞的某一特殊亚群与内皮细胞特异性部位黏附以及平滑肌细胞游走异常等机制促进AS斑块的形成；RI和PI的增高可反映血管顺应性的下降，导致血流阻力增加，参与诱导AS的形成[12]。

太极拳动作柔和、速度较慢、拳式并不难学、架势的高或低、运动量的大小都可以根据个人的体质进行调整，能适应不同年龄、不同体质的练习者；且不受场地大小的限制。路光等人关于太极拳运动对于肥胖大学生的血流动力学参数的影响研究发现，太极拳对心脏血流动力学参数有较好的改善作用[13]。笔者通过对太极拳进行量化控制，使其达到有氧运动的标准。通过12周的太极拳练习，结果显示男性和女性受试者两侧颈动脉最大血流速度及最低血流速度均增高。表明太极拳运动可以改善颈动脉的血流速度，从而提高了血管的切应力，对动脉粥样硬化的预防和发展起到了一定的作用。

影响血流动力学指标的因素很多。随着年龄的增加,各种生理机能开始减退, 动脉管壁的弹性逐渐下降，同时在胆固醇等物质的作用下导致动脉硬化，最终导致血流量、血流速度减低和PI、RI值升高。本课题前期研究也已经证实40—59岁人群的血流动力学指标与20—30岁人群相比已有显著变化[14]；而大多数中年人对自身的健康十分漠视，所以笔者选择中年人群为实验对象，希望借此研究唤起中年人群对自身健康状况的重视，并为其提供一套简便有效的锻炼方法。

影响血流速度的外周因素主要有动脉血管壁的弹性以及血液粘滞度的大小。运动可能通过NO生成的增多以及降低氧化应激的程度等途径来实现血管弹性的增强，从而提高血流速度。Tanaka 令习惯于静态生活方式的中年男性进行了三个月以跑步为主的有氧运动后，中央动脉顺应性明显提高，甚至可达到有耐力训练的中年男性水平[15]，证明长期有氧运动在改善血管弹性方面发挥了积极的作用[16]。有氧运动还可以促使体内安静状态下血浆容量的增加，使血液相对稀释，从而使全血黏度降低。管力等让60多名中年妇女进行有氧健身舞锻炼后，发现锻炼后受试者的全血(高、中、低)切黏度均有显著降低[17]。本研究显示实验前后其反映血管弹性和顺应性的指标PI和RI均未出现明显变化，猜测太极拳可能主要通过降低了周围血管的血液粘滞度从而提高了血流速度；本研究结果还显示，左侧指标的改善较右侧更加明显，原因可能与其解剖结构有关：左侧颈总动脉直接起源于主动脉弓，而右侧颈总动脉起源于头臂干；本研究还发现，锻炼前受试者PI和RI指标均在正常范围之内，且锻炼之后指标也未出现明显改变。分析原因可能在于本次调查对象虽有斑块发生但均为较小斑块。虽会对血流动力学造成一定影响，但并未出现血管顺应性的明显改变，所以对PI、RI的影响不大。

3 结论

12周的太极拳练习能对中年人群颈动脉血流动力学指标产生一定影响，可明显提高血流速度，通过增加血流的切应力对血管壁起到了保护作用。在一定程度上预防和抑制了动脉粥样硬化的发生和发展，值得作为一种防控中年人粥样动脉硬化的手段进行推广。

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