15 w渐进性递增负荷运动对老年男性心肺功能的影响

朱萍玉

(广西民族师范学院体育学院，广西 崇左 532200)

进入老年阶段后随着身体功能的下降，老年人心肺功能明显下降，增加了老年人心血管疾病的发生率。研究表明，6 w以上运动强度为60%～86%最大心率，每次25～40 min的有氧运动对提高老年人心肺功能有重要作用〔1，2〕。虽然目前学术界关于有氧运动与老年人心肺功能之间的研究较多，但多数研究只是针对某单一的运动强度的干预，而对于渐进性递增运动的干预研究较少。相比于单一的运动强度，渐进性递增运动可能对老年人机体形成更为有效的刺激，同时从安全性角度而言渐进性递增运动更为安全、可靠。本研究以老年男性为研究对象，通过15 w的渐进性运动负荷的干预，观察运动后老年人心肺功能的变化。

1 对象与方法

1.1研究对象 从广西某市的市区招募受试者，且符合以下标准：(1)男性；(2)年龄60～70周岁；(3)身体健康状况良好，无重大疾病(糖尿病、心血管疾病及严重的肺部疾病等)，能够承受一定强度的运动；(4)意识和语言功能正常，无心理障碍；(5)无明显的躯体疼痛；(6)无系统的运动训练史及运动习惯；(7)在明白本试验的各项事宜后自愿加入本试验，并签署知情同意书。共招募到53名受试者，去除不符合要求的7名，余下46名，分为运动组和对照组(各23人)。运动组与对照组年龄〔(66.42±3.17)岁vs(64.72±54.33)岁〕、身高〔(170.34±6.29)cm vs (171.44±5.67)cm〕及体重〔(66.34±5.2)kg vs (67.49±4.2)kg〕比较差异无统计学意义(均P>0.05)，具有可比性。

1.2研究方法

1.2.1运动方案 运动组按如下运动方案进行运动。运动共分为三个阶段，第一阶段(约1 w)为适应阶段，主要让受试者熟悉后面的训练内容，以保证后续运动计划的顺利完成，此阶段运动负荷较小；第二阶段为7 w，运动内容主要包括慢跑和力量训练，慢跑运动的强度为55%～60%最大心率(HR，最大HR计算方式为208-0.7×年龄)，力量训练主要包括 上肢、下肢、腹部和背腰部力量练习，上肢练习采取哑铃练习，下肢采取深蹲、蛙跳练习，腹部练习采取仰卧起坐练习，腰部采取“两头翘”的动作练习。慢跑为每周4次，每次40 min(包括准备活动和整理活动)，力量练习每周训练2次，安排在第1次和第3次慢跑运动结束以后，练习时间为20 min(包括练习过程中的间歇时间并确保每个动作的练习时间基本相同)。第三阶段为7 w，训练内容和第二阶段相同，但慢跑的强度为靶HR强度。靶HR强度计算依据Jungmann公式推算，即180-年龄，运动时间和次数不变，力量训练每周4次，安排在慢跑运动结束以后。运动时间为上午9∶00～10∶00或下午16∶00～17∶00。在运动的过程中对部分受试者佩戴HR表进行HR监控。对照组保持原先的生活习惯，包括饮食、作息，并不做任何形式的系统体育运动。

1.2.2测试指标与测试仪器 心率(HR)、每博输出量(SV)、心输出量(CO)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、心率与收缩压乘积(HR×SBP,心脏负荷量和心肌做功)；肺活量(VC，连续3次，每次间隔15 s，然后取3次中最大值)、时间肺活量(FEV)、第1秒用力呼吸量(FEV1)、FEV1/FEV、最大随意通气量(MVV)。心脏功能指标由上海产TK-90型多功能电脑心脏诊断仪测定；肺功能指标采用日本福田ST-150型肺功能仪测定。分别在试验开始前1～2 d，第8周结束后及第15周结束后对所有研究对象进行测试，测试状态为晨起空腹状态。

1.3统计学方法 采用SPSS17.0软件进行t检验。

2 结 果

2.1不同时间点两组心脏指标的变化比较 试验前两组各项指标差异均无统计学意义(P>0.05)；8 w和15 w后对照组各项指标与试验前相比差异无统计学意义(P>0.05)；运动组8 w各项指标都有所改善，但除SV(P<0.05)外其他指标与试验前相比差异无统计学意义(P>0.05)；15 w后运动组HR、SBP显著低于试验前(P<0.05)、SV和CO显著高于试验前(P<0.05)和8 w后(P<0.05)、DBP及HR×SBP显著低于试验前(P<0.05，P<0.01)和8 w后(P<0.05)。见表1。

2.2不同时间点两组肺功能指标变化比较 试验前两组各项指标差异均无统计学意义(P>0.05)，8 w和15 w后对照组各项指标与试验前相比差异均无统计学意义(P>0.05)；运动组8 w后各项指标都有所提高，但除FEV1/FEV(P<0.05)外其他指标与试验前相比差异均无统计学意义(P>0.05)；运动组15 w VC、FEV1/FEV均显著高于试验前(P>0.05，P<0.01);FEV、MVV及FEV1均显著高于试验前和8 w(P<0.05，P<0.01)。见表2。

表1 不同周次后各组受试者心脏指标的变化比较

与试验前比较：1)P<0.05，2)P<0.01；与8 w后比较：3)P<0.05，下表同

表2 不同周次后各组受试者肺功能指标的变化

3 讨 论

心脏功能的强弱对于机体健康有重要意义。对于心脏功能的评价主要有HR、SV、射血分数、心力储备及心脏做功量等，其中心脏做功量对评价心脏的泵血功能有重要意义，尤其对于动脉血压不同的人及同一个体在动脉血压发生明显变化之后心脏供血功能的评价〔3〕。心脏在射血时不仅要将一定量的血液射进动脉，而且还要给予血流较高的初速度和压力。当动脉血压升高时，心脏如果想射出相同的血量，那么心肌的收缩强度就要增强，而心脏收缩强度增加必然导致心肌耗氧量的增加。因此心肌耗氧量和心肌做功相平行，心脏做功越大耗氧量就越高。而HR×SBP可较好地反映心脏射血时的负荷量和心脏的耗氧量，二者的乘积越高就代表心肌在收缩时需要更高的氧量才能满足运动负荷的需要〔4，5〕。老年人身体功能逐步下降，导致血管弹性降低、血液黏度增大、冠状动脉供血障碍，引起血压升高、心脏功能下降等。本研究结果表明7 w 55%～60%最大HR的有氧运动对于改善心脏和血管的功能效果有限。可能是运动强度较小，运动负荷难以对老年人心脏和血管造成有效的刺激，导致心脏和血管结构的良性变化有限。但15 w后受试者各项指标较试验前和8 w后明显升高，表明7 w的靶HR的运动强度结合每周4次的力量训练的效果优于运动强度为55%～60%最大HR运动。从发生机制角度，靶HR强度有氧运动降低了心脏交感神经的兴奋性并提高了心迷走神经的兴奋性，从而使HR降低。同时靶HR强度的有氧运动还使心脏的微细结构发生良性变化，使心肌实质成分发生变化，主要有心肌纤维肥大、收缩蛋白增加、线粒体数量增多、体积增大、肌浆网和横小管扩张等，而这些结构的变化大大提高了心脏的收缩能力，使心脏射血能力增强〔6〕。对于血压的变化，主要是运动改善了自主神经调节功能，改善小动脉的痉挛，使血管外周阻力下降，引起血压下降(尤其DBP)。此外运动还能使心钠素提高、去甲肾上腺素降低、胰岛素水平降低，导致减少肾脏对钠离子的重吸收，降低相对血容量，这些变化对血压降低也起到重要作用〔7，8〕。由于HR和血压的降低，使心脏射血时的负荷降低，进而使耗氧量减少。

随着年龄的增加，导致老年人呼吸肌萎缩、胸廓弹性下降，使肺泡无效腔增大、呼吸深度降低、肺通气能力下降。VC作为评价肺功能最常用的指标，具有测试简单、重复性好等优点，已广泛用于学生体质监测、不同人群肺功能的评价。但VC在评价肺一次最大通气能力时也具有一定的局限性，因为VC测试不受呼气时间的限制，对于具有轻度肺功能障碍的患者只要延长呼气时间仍然可测得正常的VC，因此VC难以对肺的弹性及气道顺当情况进行客观评价。而FEV要求患者在规定的时间内完成测试，尤其是第1秒呼出的气量与总呼出量肺的比值尤为重要，其对鉴别阻塞性肺病和限制性肺病有重要意义〔3〕。对于正常的健康人，FEV1/FEV为83%左右。本研究结果表明随着年龄的增加，受试者的肺功能已有所下降。

本研究结果表明表明7 w的靶HR的运动强度结合每周4次的力量训练的效果优于运动强度为55%～60%最大HR运动。分析其变化原因，长期进行靶HR强度的体育锻炼可使呼吸系统的结构和功能都发生良好的变化，表现为骨性胸廓增大、胸围增大、呼吸机力量增强、安静时呼吸频率降低等，而这些变化将使机体肺泡通气能力大大提高〔9，10〕。此外体育锻炼还可增大膈肌活动的幅度(6～10 cm)，加大呼吸的深度。虽然在本研究的第二阶段结束后受试者各项指标改变程度有限，但仍有重要意义。虽然靶HR范围的运动强度对增强老年人的体质更为有限，但在实际生活中大多数老年人都无运动习惯，运动能力较差。如果直接给予大强度的运动负荷刺激可能会增加运动伤害的发生率，所以认为在给予特殊人群(如老年人、病人康复)运动干预时，应从小强度的运动开始，经过一段时间的运动后才给予较大强度的运动负荷干预。