不同形式下肢抗阻力练习对动脉顺应性的急性影响

王强

摘 要：目的 探讨等张与等长肌肉收缩抗阻力练习对动脉顺应性的急性影响。方法 健康大学生45名随机分成安静对照组、等张收缩组、等长收缩组，安静对照组不施加任何运动刺激，等长收缩组和等张收缩组完成50%、70%、90%1RM的下肢负重杠铃一次性力竭运动，测试运动后即刻脉搏波传导速度。结果 在50%1RM下肢抗阻力练习后，等张收缩组与等长收缩组的baPWV与对照组相比均显著降低（P<0.05）；在70%1RM下肢抗阻力练习后，等张收缩组的baPWV与对照组相比显著下降（P<0.05）；在90%1RM下肢抗阻力练习后，等张收缩组与等长收缩组的baPWV均显著上升，与对照组相比有显著差异（P<0.05）；与等张收缩组相比，在70%1RM下肢等张抗阻力练习后的baPWV显著升高（P<0.05）。结论 一次性中等强度等张收与等长收缩抗阻力练习能提高动脉顺应性，但随着运动强度的提高其作用效果减弱，甚至产生副效应。与等长肌肉收缩抗阻力练习相比，在一定强度范围内，等张肌肉收缩抗阻力练习具有更好地提高动脉顺应性的作用。

关键词：抗阻力 等张收缩 等长收缩 动脉顺应性

中图分类号：G804 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2018）04（a）-0011-03

Abstract：Objective In order to study the acute effects of isotonic and isometric muscle contraction resistance exercises on arterial compliance. Methods Forty-five healthy college students were randomly divided into a quiet control group， isometric contraction group， isometric contraction group. The lower limbs of 50%， 70% and 90% 1RM were performed until exhaustivein the isometric contraction group and the isometric contraction group. Test pulse wave velocity immediately after exercise.. Result After 50% 1RM lower extremity resistance exercises， the baPWV in isobaric contraction group and isometric contraction group were significantly lower than those in control group （P<0.05）. After 70% 1RM lower limb resistance exercise， Compared with the control group， the baPWV decreased significantly（P<0.05）. After 90% 1RM lower extremity resistance exercise， baPWV increased significantly in both groups compared with isobaric contraction group （P<0.05）. The baPWV was significantly higher in 70% 1RM lower extremity antegrade anti-resistance exercises than that in isometric contraction group （P<0.05）. The other groups showed no significant difference. Conclusion One-time moderate low-intensity isometric contraction resistance exercise and isometric contraction resistance exercises can improve arterial compliance， but with the exercise intensity to reduce its effect， and even side effects. Compared with the isometric muscle contractility and anti-resistance exercises， the isotonic muscle contraction and anti-resistance exercise has a better effect on arterial compliance within a certain intensity range.

Key Words： Resistance； Isometric contraction； Isometric contraction； Arterial compliance

動脉硬化是导致心脑血管意外的重要原因，动脉顺应性是反映动脉硬度的重要指标。研究发现，运动对动脉粥样硬化防治有积极作用，尤其对早期血管结构和功能的改变的影响[1]。目前，大部分关于运动改善动脉功能的研究集中在有氧运动和抗阻力训练两个方面。抗阻力训练即力量训练，是一种主要通过负重刺激来神经肌肉系统产生对抗张力的物理练习方式。近来关于抗阻力训练对心血管系统影响的整合分析显示，抗阻力训练能引起血压降低，降低动脉僵硬度，提高顺应性。既往已经开展的抗阻力训练对动脉弹性的影响研究多集中于特定形式和强度运动，缺乏特定部位、不同形式以及强度的比较研究。抗阻力训练具有局部运动的特征，局部运动对整体的影响本身也是新的课题。鉴于此，本研究利用脉搏波技术观察不同肌肉收缩形式对健康青年人动脉僵硬度的急性影响，比较下肢等长肌肉收缩练习和等张肌肉收缩练习以及低中高3种不同强度对动脉顺应性的作用。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

45名年龄在19～23岁健康在校大学生，男性30人，女性15人，按性别随机分成安静对照组、等长收缩组、等张收缩组，每组15人。实验前向每位受试者详细说明实验内容和过程，均表示自愿参加实验，并签署知情同意书。

1.2 仪器

欧姆龙Colin公司（日本）生产的动脉硬化检测装置（BP-203RPEⅢ）。

1.3 研究方法

1.3.1 運动方案

受试者休息至少48h以后，早晨空腹，室内温度控制在20℃～25℃，为保证实验过程的顺利进行以及测试结果的准确性，在进行正式实验前先进行3次测试练习，在测试与实验过程中采用最大肌力1个RM的百分比进行运动负荷强度的监控并测试出所有受试者的最大肌力，等长收缩组连续3天分别完成50%、70%、90%最大肌力的下肢负重杠铃保持半蹲90°姿势直至力竭，结束后即刻测试踝臂脉搏波传导速度；等张收缩组连续3天分别完成50%、70%、90%最大肌力的下肢负重杠铃半蹲90°蹲起至直立姿势直至力竭，运动后即刻测试踝臂脉搏波传导速度。对照组连续3天在训练场地只休息不练习，每次休息10min后测试踝臂脉搏波传导速度。

1.3.2 测试指标与方法

采用欧姆龙Colin公司（日本）生产的动脉硬化检测装置（BP-203RPEⅢ）进行baPWV检测。受试者运动后即刻在测试台保持仰卧状态，于双臂肱动脉和双踝髁上部位分别缚上4个示波血压袖带，启动测试，记录baPWV值。

1.4 数据统计

使用SPSS20.0统计软件进行数据分析，计量数据用s表示，组间比较采用独立样本t检验，自身比较采用配对样本t检验，以P<0.05表示差异性。

2 研究结果

2.1 不同收缩形式下肢抗阻力练习对肱踝脉搏波传导速度的急性影响

脉搏波是心脏节律性射血引起的血管振动沿动脉血管向外周传播而形成的，其传导速度反映了血管的顺应性，如血管顺应性差，脉搏波传导速度加快。在50%1RM下肢抗阻力练习后，等张收缩组与等长收缩组的baPWV与对照组相比均显著降低（P<0.05）。在70%1RM下肢抗阻力练习后，等张收缩组的baPWV与对照组相比显著下降（P<0.05），等长收缩组与对照组相比，有下降趋势但差异不显著（P>0.05）。在90%1RM下肢抗阻力练习后，等张收缩组与等长收缩组的baPWV均显著上升，与对照组相比有显著差异（P<0.05）。与等张收缩组相比，在70%1RM下肢抗阻力练习后的baPWV显著升高（P<0.05），其他强度两个强度上有升高趋势，但差异不明显（P>0.05）。上述结果表明，50%1RM下肢等长和等张抗阻力练习均能降低baPWV，提高动脉血管顺应性，降低僵硬度，70%1RM下肢等张抗阻力练习也具有降低baPWV的作用，而70%1RM的等长抗阻力没有增加动脉血管顺应性的作用；最大强度的等张和等长抗阻力练习能增加动脉脉搏波传导速度，降低动脉顺应性，增加动脉僵硬度。

2.2 不同强度下肢抗阻力练习对肱踝脉搏波传导速度的急性影响

在构成对人体产生有效影响的格运动要素中，运动强度具有重要生理作用，运动强度决定了对机体刺激的深度，这也是产生急性反应和长期适应的基础。与50%1RM下肢等张抗阻力练习相比，70%和90%1RM强度均明显升高了baPWV，差异有统计学意义（P<0.05）；与70%1RM下肢等张抗阻力练习相比，90%1RM强度抗阻力刺激升高baPWV的作用更加明显，差异有统计学意义（P<0.05）。与50%1RM下肢等长抗阻力练习相比，70%和90%1RM强度均明显升高了baPWV，差异有统计学意义（P<0.05）；与70%1RM下肢等长抗阻力练习相比，90%1RM强度抗阻力刺激后baPWV显著升高，差异有统计学意义（P<0.05）。上述结果表明，下肢等张抗阻力练习对提高动脉顺应性的作用与运动强度有关，运动强度越低效果越好，而下肢等长抗阻力练习对提高动脉顺应的作用与运动强度有关，中等强度时效果较好，随着运动强度上升，效果明显降低，甚至具有损伤血管功能的作用，增加血管僵硬度。

3 分析与讨论

动脉硬度增加是众多血管性疾病的基础，随着增龄和其他致病因素长期作用下，血管壁发生结构变化，导致血管顺应性下降。脉搏波传导速度是评价动脉顺应性的常用指标，脉搏波传导速度越快，动脉顺应性越差，僵硬度越大。长期合理的体育锻炼对预防和治疗血管性疾病有重要作用，长期效应的取得有赖于短期急性刺激效应的积累。过往研究发现[2，3]，急性有氧运动能引起大动脉弹性增加，硬度下降。目前普遍认为，长期有氧运动是血管性疾病防治的有效策略。但是，抗阻力训练对动脉硬度的影响则尚未达成一致，这与不同学者在实验中所采用运动强度、肌肉收缩形式、练习部位的差异有一定关系[4，5]。本研究观察了不同强度下肢等长肌肉收缩练习和等张肌肉收缩练习对脉搏波传导速度的急性作用。研究结果显示，在50%1RM强度的等张和等长肌肉收缩练习均能降低肱踝脉搏波传导速度，增加动脉顺应性，降低动脉僵硬度。研究发现，动脉顺应性的改变与动脉的传达特性关系密切，这一急性变化可能与引起动脉血管舒张的因子释放有关，在血管内皮和血管平滑肌中有H1和H2受体，当运动刺激引起H1受体激活，后者释放内皮舒张因子和前列环素，促使血管舒张性增加，H2受体活化可降低血管平滑肌细胞内钙离子浓度，发挥调节血管舒张性作用，缓冲血管振动波，使脉搏波传导速度下降[6]。50%1RM强度属于中低强度的抗阻力练习强度，在这一强度下进行抗阻力练习并不会引起强烈交感神经兴奋作用，外周血管收缩效应小，所以，总体反应为血压稳定，脉搏波传导速度下降，血管僵硬度降低。尽管在这一强度上等长和等张收缩对脉搏波传导速度影响没有差异性，但从强度递增趋势看，等张收缩抗阻力练习效果优于等长收缩。

抗阻力运动强度和肌肉收缩形式均能引起心血管反应。从70%1RM等长肌肉收缩和等张肌肉收缩抗阻力练习对脉搏波传导速度的效应看，等张肌肉收缩的抗阻力练习能降低肱踝脉搏波传导速度，提升血管顺应性，降低动脉僵硬度，而等长练习则没有降低血管顺应的作用。这可能与等长肌肉收缩过程中呼吸模式有关，一般肌肉做静力性练习时，为了稳定肢体和持续发力会进行憋气，憋气会引起胸膜腔负压变正壓，导致短时间回心血量急剧下降，引发缺氧，缺氧强烈刺激交感肾上腺系统，进而导致血管平滑肌收缩，血压急剧升高，抵消血管舒张因子的效应，出现脉搏波传导速度增加，顺应性降低，动脉僵硬度增加的现象。当抗阻力练习的强度达到90%1RM时，肱踝脉搏波传导速度急速升高，与对照组相比，等长和等张收缩组具有显著差异，与70%1RM抗阻力练习相比，等张和等长收缩组肱踝脉搏波传导速度均显著升高，表明在这一强度下进行抗阻力会损伤血管，降低血管顺应性，增加僵硬度。无论是哪种肌肉收缩形式，在进行最大强度的抗阻力练习时，均能极大刺激交感肾上腺系统，动员心脏功能，促使外周血管平滑肌收缩，升高血压，降低血管顺应性，增加僵硬度，这与大多数有关抗阻力练习对动脉僵硬度影响的研究结果相一致。

4 结语

一次性中等低强度等张收缩抗阻力练习与等长收缩抗阻力练习能降低动脉脉搏波传导速度，提升顺应性，降低动脉僵硬度，但随着运动强度的提高其降低动脉僵硬度的效果减弱，甚至消失，当强度达到极量强度时，反而会升高动脉僵硬度。与等长肌肉收缩抗阻力练习相比，在一定强度范围内，等张肌肉收缩抗阻力练习具有更好地提高动脉顺应性，降低动脉僵硬度的作用。

参考文献

[1] 刘君雯.运动对动脉粥样硬化的影响研究[J].现代预防医学，2013，40（1）：88-90.

[2] 石亚君，王晋丽，陈韵岱，等.冠心病患者急性有氧运动后动脉硬化指标变化研究[J].中国心血管病杂志，2017，22（1）：29-33.

[3] Benetos A，Thomas F，Joly L，et al.Pulse pressure am-plification a mechanical biomarker of cardiovascular risk[J].Journal of the American College of Cardiology，2010，55（10）：1032.

[4] Fjeldstad AS，Bemben MG，Bemben DA.Resistance training effects on arterial compliance in premenopausal women[J].Angiology，2009，60（6）：750.

[5] Miyachi M，Kawano H，Sugawara J，et al.Unfavorable effects of resistance training on central arterial compliance A randomized intervention study[J].Circulation，2004，110（18）：2858-2863.

[6] Mccord JL，Halliwill JR.H1 and H2 receptors mediate postexercise hyperemia in sedentary and endurance exercise trained men and women[J].Journal of Applied Physiology，2006，101（6）：1693-1701.