孔海军,王凤华
(新疆师范大学 体育学院运动生物化学实验室,新疆 乌鲁木齐 830054)
有氧运动干预对中老年原发性高血压患者安静血压及自主神经功能调节M eta分析
孔海军,王凤华
(新疆师范大学 体育学院运动生物化学实验室,新疆 乌鲁木齐 830054)
采用文献过滤方式(Jadad量表)对文献进行筛查,共选取20篇有效文献中的20组前后对照实验,并对其结局指标进行统计分析,研究中等强度有氧运动对中老年原发性高血压患者血压、心率变异的影响。结果表明,中等强度有氧运动对中老年原发性高血压患者血压(SBP、DBP)具有非常显著的促进作用(P<0.01);中等强度有氧运动对中老年原发性高血压患者HRV频域指标LF/HF也具有显著作用(P<0.05),建议患者可以通过适宜的有氧运动来调控血压及HRV水平。
有氧运动;中等强度;原发性高血压;Jadad量表;安静血压;LF/HF
国际上通常将60岁以上人口占总人口10%以上的社会称为老龄化社会。据2010年国家统计局全国第六次人口普查报告显示,我国60岁及以上人口超过1.77亿人,占我国总人口的13.26%,其中65周岁及以上人口达1.18亿人,占总人口的8.87%,说明中国已经完全步入老龄化社会[1]。由老龄化引发的一系列社会问题,包括中老年人身体健康、中老年人生存风险等,因此,促进中老年人体质健康是我国体育卫生工作急需完成的任务。
截止2015年,中国有超过3亿的高血压患者,每年新增高血压病例达1 000万,中国人群高血压发病率在24%~27%之间[2]。值得注意的是,高血压的发病年龄趋于低龄化,中年人群原发性高血压发病率占总体比重越来越高。原发性高血压是一种原因未明的血压升高现象,但存在诸多危险因素,包括遗传因素、环境因素、饮食因素、生活习惯等[3]。长期研究表明,有氧运动对于中老年原发性高血压病患者具有较为理想的降压及自主神经功能调节作用。本文旨在通过Meta分析评价60%~70%最大心率(HRVmax)有氧运动对中老年高血压患者血压(DBP、SBP)及自主神经功能调节的干预作用。
1.1 研究对象
纳入研究的对象标准为:年龄>40岁,男女不限,原发性高血压患者(原发性高血压诊断标准采用WHO公布的数据:收缩压>140mmHg,舒张压>90 mmHg),不计患病程度,不存在继发性高血压、高血压合并心脏病及其他器质性疾病,研究对象为同一人群太极拳运动干预或两组人群对照组研究。
1.2 研究方法
1.2.1 Meta分析法
1.2.1.1 文献检索方式
通过对PubMed、ELSIVER、Science Direct、中国知网、万方等国内外权威数据库进行文献检索,年限为2000年~2016年,检索文献类型包括期刊论文、学位论文、会议论文。采用主题检索与自由组合检索方式,检索词包括:“有氧运动”、“中老年”、“原发性高血压”、“心率变异”。
1.2.1.2 文献质量筛查
采用修正后Jadad统计学量表对目标文献预期指标进行质量评分,评价标准包括:随机序列的产生、随机化隐藏、盲法、撤出与退出评分,总分7分,分数高低与文献质量正相关。
1.2.1.3 文献筛查步骤
文献筛查步骤见图1。
1.2.1.4 纳入研究文献基本情况
共检索到20篇学术文献,经修改后Jadad量表评分并分析,目标文献均未出现“随机序列的产生、随机化隐藏、盲法、撤出与退出”字样,文献平均得分4分。通过异质性分析可以得出,纳入研究的20篇文献不存在异质性(见表1)[4-24]。
1.2.2 统计法
采用Revman5.3软件对纳入的结局指标进行
Meta分析,计算单篇文献及预期指标的效用量及总体效用,并统计运动干预效能和效应值估计的精确度。通过异质性检验及统计合并效应量进行统计推断,异质性检验采用I2值进行评价,统计合并效应量采用卡方分布及95%置信区间,并使用森林图实现数据呈现。Meta分析结果使用漏斗图散点图检验进行发表偏倚分析。
表1 纳入研究对象基本情况Table 1 Basic situation of research objects
1.2.3 体育锻炼法
1.2.3.1 有氧运动干预指标
4周以上不同形式有氧运动干预,每周运动不少于3次,每次运动时间不低于30min,运动负荷适中,运动心率介于50%~75%HRmax,VO2max介于40%~60%之间。
1.2.3.2 结局指标判断
主要结局指标包括:运动中动脉收缩压(SBP)、运动中动脉舒张压(DBP)、交感神经活动低频成分(LF)交感神经活动高频成分(HF)比值LF/HF。
2.1 Meta分析结果
2.1.1 有氧运动与SBPMeta分析
有氧运动与SBP共纳入17组前后对照研究,共476名研究对象。通过Meta漏斗图(图2)可知,文献轴两侧散点分布较为均匀,说明纳入文献中SBP的研究不存在发表偏倚。Meta分析森林图(图3)显示,有氧运动前后比较,SBP值出现显著下降[Heterogeneity:Chi2=36.22,df=16(P=0.003<0.05,I2=54%;Test for overalleffect:Z=18.53,P=0.00001<0.01],合并效应量采用固定模型分析。提示8周以上中等强度负荷有氧运动可以有效降低中老年原发性高血压患者收缩压。
图2 收缩压漏斗图Figure 2 Funnel p lot of systolic pressure
2.1.2 有氧运动与DBPMeta分析
有氧运动与DBP共纳入17组前后对照研究,共476名研究对象。通过Meta漏斗图(图4)可知,文献轴两侧散点分布较为均匀,说明纳入文献中DBP的研究不存在发表偏倚。Meta分析森林图(图5)显示,有氧运动前后比较,DBP值出现显著下降[Heterogeneity:Chi2=43.42,df=16(P=0.0002<0.01,I2=63%;Test for overalleffect:Z=17.51,P=0.00001<0.01],合并效应量采用固定模型分析。提示8周以上中等强度负荷有氧运动可以有效降低中老年原发性高血压患者舒张压。
2.1.3 有氧运动与LF/HFMeta分析
图4 舒张压漏斗图Figure 4 Funnel plot of diastolic pressure
有氧运动与DBP共纳入11组前后对照研究,共309名研究对象。通过Meta漏斗图(图6)可知,文献轴两侧散点分布较为均匀,说明纳入文献中LF/HF的研究不存在发表偏倚。Meta分析森林图(图7)显示,有氧运动前后比较,LF/HF值出现显著下降[Heterogeneity:Chi2=26.56,df=10(P=0.0003<0.01,I2=62%;Test for overall effect:Z=36.57,P=0.00001<0.01],合并效应量采用固定模型分析。提示8周以上中等强度负荷有氧运动可以有效降低中老年原发性高血压患者LF/HF值,同时,LF/HF值趋近于1。
图6 LF/HF漏斗图Figure 6 Funnel p lot of LF/HF
图3 收缩压森林图Figure 3 Forest map of systolic pressure
图5 舒张压森林图Figure 5 Forest map of diastolic pressure
图7 LF/HF森林图Figure 7 Forest m ap of LF/HF
2.2 降压效果年龄分层及亚组分析
2.2.1 有氧运动与不同年龄降压效果通过表2可知,中等强度有氧运动对于40岁以上的原发性高血压患者高血压症状均具有缓解作用。收缩压方面,随年龄上升,降压效果相对减弱,40~50岁人群降压效果最为显著,达12.19mmHg,相对其他亚组具有显著性差异(P<0.05)。舒张压方面,随年龄递增,降压效果同样呈现下降趋势,组间比较无统计学差异(P>0.05)。
表2 不同年龄降压效果Table 2 Antihypertensive effect at different ages
2.2.2 亚组分析
2.2.2.1 高血压患者收缩压Meta分析
有氧运动与40~50岁原发性高血压患者血压变化共纳入5组前后对照研究,共34名研究对象;50~60岁年龄组纳入12组研究,共103名研究对象;60~70年龄组纳入12组研究,共103名研究对象;70~80岁年龄组纳入13组研究,共75名研究对象;80岁以上年龄组纳入8组研究,共40名研究对象。通过Meta漏斗图可知,文献轴两侧散点分布较为均匀,说明纳入文献中SBP的研究不存在发表偏倚。Meta分析森林图(图8~12)显示,有氧运动前后比较,SBP值出现显著下降 [Heterogeneity:Chi2=2.03,df=4(P=0.73>0.05,I2=0%;Test foroveralleffect:Z=5.16,P=0.00001<0.01];Test for overall effect:Z=6.7,P=0.00001<0.01]合并效应量采用固定模型分析。通过比较不同年龄亚组SBP降低及其总体影响分析可知,50~60/60~70年龄组P值均低于0.01,其余年龄组P值大于0.05,说明长时间耐力运动对60~70岁原发性高血压人群SBP值的影响更为显著。2.2.2.2 高血压患者舒张压Meta分析
图8 40~50岁患者SBP森林图Figure 8 Forest map of SBP of the patients 40~50 years old
有氧运动与40-50岁原发性高血压患者血压变化共纳入5组前后对照研究,共34名研究对象;50~60岁年龄组纳入12组研究,共103名研究对象;60~70年龄组纳入12组研究,共103名研究对象;70~80岁年龄组纳入13组研究,共75名研究对象;80岁以上年龄组纳入8组研究,共40名研究对象。通过Meta漏斗图可知,文献轴两侧散点分布较为均匀,说明纳入文献中DBP的研究不存在发表偏倚。Meta分析森林图(图13~17)显示,有氧运动前后比较,DBP值出现显著下降[Heterogeneity:Chi2>3.48,Test foroveralleffect:Z=5.16,P=0.00001<0.01]合并效应量采用固定模型分析。通过比较不同年龄亚组DBP降低及其总体影响分析可知,60~70年龄组P值均低于0.05,影响因素具有显著差异,其余年龄组P值大于0.05,说明长时间耐力运动对60~70岁原发性高血压人群DBP值的影响更为显著。
图9 50~60岁患者SBP森林图Figure 9 Forest map of SBP of the patients 50~60 years old
图10 60~70岁患者SBP森林图Figure 10 Forest map of SBP of the patients 60~70 years old
图11 70~80岁患者SBP森林图Figure 11 Forest map of SBP of the patients 70~80 years old
图12 80岁以上患者SBP森林图Figure 12 Forest map of SBP of the patients over 80 years old
图13 40~50岁患者DBP森林图Figure 13 Forest map of DBP of the patients 40~50 years old
图14 50~60岁患者DBP森林图Figure 14 Forest map of DBP of the patients 50~60 years old
图15 60~70岁患者DBP森林图Figure 15 Forest map of DBP of the patients 60~70 years old
图16 70~80岁患者DBP森林图Figure 16 Forest map of DBP of the patients 70~80 years old
图17 80岁以上患者DBP森林图Figure 17 Forest map of DBP of the patients over 80 years old
研究表明,原发性高血压的发病机制在于长期精神紧张、焦虑造成大脑皮质功能紊乱,使交感神经兴奋性升高,引起全身细小动脉收缩,外周阻力增加,血压升高。此外,激活肾素-血管紧张素系统,血管紧张素Ⅱ分泌增多,引起细小动脉收缩,血压升高。长期有氧训练可有效提高肌肉及内脏系统利用氧的能力,故同样负荷运动中,机体需要更少的氧气便可完成运动,心输出量相比较出现下降。长期有氧运动与一次性运动的最大区别在于机体是否产生适应性,长期有氧运动诱发的收缩压下降便是机体有氧氧化能力上升后,安静状态下心输出量相对下降,收缩压进而出现下降[25]。舒张压是心动周期中舒张期血液对血管壁的侧压力,正常范围为60~80mmHg,舒张压水平可反映机体外周阻力状态,即外周血管弹性和平滑肌紧张性。对单纯舒张期高血压仍不容忽视,因为随着病程延长,单纯舒张期高血压可以转变为经典性高血压,甚至向单纯收缩期高血压发展,如果不及时治疗,随着年龄老化,预后较差。因此在早期进行治疗,包括药物及非药物治疗,可先在早期进行非药物治疗。通过长期有氧运动对高血压患者的干预作用,发现其舒张压趋于下降。
纳入研究的有氧运动方式较为广泛,包括慢跑、游泳、单车训练、操类活动等。研究表明原发性高血压会不同程度引发患者细小血管病理变化,如玻璃样变、纤维样变等,弹性纤维及平滑肌等弹性组织纤维化,弹性减退,血管抗牵拉能力下降。研究发现,低中轻度有氧运动可引起大脑褪黑素及多巴胺分泌增加,可显著缓解高血压患者出现的失眠、头晕头痛等病理现象[26]。因此,轻中度高血压患者一般采用中等强度慢跑、游泳等持续性运动;中重度患者建议采用体操、太极拳等以静力性为主的舒缓运动,但值得注意的是,由于该阶段患者血管变性显著,故不应进行憋气、跑跳等运动,以免引发严重并发症。通过年龄分层亚组分析可知,中等强度运动负荷干预作用下,中老年人血压反应与样本年龄存在一定联系。50~60/60~70年龄组SBP P值均低于0.01,其余年龄组P值大于0.05,说明长时间耐力运动对60~70岁原发性高血压人群SBP值的影响更为显著;60~70年龄组DBP P值均低于0.05,影响因素具有显著差异,其余年龄组P值大于0.05,说明长时间耐力运动对60~70岁原发性高血压人群DBP值的影响更为显著。
心率变异作为评价老年人心肌梗死及心血管病猝死的指标,可以完整反映机体安静状态、运动状态、运动后的心动周期之间变化。HRV相关指标被公认为判定自主神经活性常用定量指标,其值的降低是预测心脏病患者猝死的独立危险因子[27]。本次研究采用评价人体心率变异的指标为LF/HF值。LF/HF代表心交感神经-心迷走神经的平衡状态,LF/HF越接近1表明心交感神经-心迷走神经平衡状态越稳定。通过Meta分析可知,纳入LF/HFMeta分析的研究均出现下降现象,且均接近于1,说明长期太极拳运动可有效促进我国老年男性心动周期LF/HF的下降,抑制心交感神经紧张状态。
综上所述,长期中等强度有氧运动可有效改善中老年原发性高血压患者血压(SBP、DBP)、心率变异(HRV),并对HRV频域指标具有显著干预作用。具体干预效果为:SBP显著下降(P<0.01),DBP显著下降(P<0.01),LF/HF显著下降(P<0.01)。因此,长期中等强度有氧运动与中老年原发性高血压患者血压及HRV存在显著相关性,患者可以通过适宜的有氧运动调控血压及HRV水平,降低心肌梗死、动脉粥样硬化、窦性心律不齐等恶性心血管功能及心传导系统疾病的风险及致死率。
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Meta analysisof the Effectof Aerobic Exercise Intervention on theQuiet Blood Pressureand Autonom ic Nervous Function in M idd le-aged and Old patientsw ith EssentialHypertension
KONGHai-jun,WANGFeng-hua
(SportsBiochemistry LaboratoryofPhysicalEducation SchoolofXinjiangNormalUniversity,Urumqi830054,China)
Through screening the literature bymeansof literature filtering(Jadad scale),the paper selects the 20 groups control experiments in 20 effective references.After having a statistical analysis of the outcome indicators,itdiscusses theeffectofmedium intensity aerobic exercise on the blood pressure and heart rate variation inmiddle-aged and old patientswith essential hypertension.The results show that themoderate intensity aerobic exercise for them hasvery significanteffecton promoting their blood pressure(P<0.01),and also has significanteffecton their HRV frequency domain index LF/HF(P<0.05).Itsuggests that the patientsmay regulate the blood pressure and HRV levelby some suitable aerobic exercises.
aerobic exercise;moderate intensity;essential hypertension;Jadad scale;quiet blood pressure;LF/HF
G804.21
A
1002-3488(2017)01-0077-11
2016-10-24;
2016-11-22
国家自然科学基金(31660736);新疆自治区研究生科研项目(XJGRI2016106)。
孔海军(1992-),男,山东济宁人,硕士研究生,研究方向为运动与健康。