跑步运动与健康成人眼压、血压、心率及血氧饱和度的相关性研究

李贡辉, 曾 和, 黄育强, 冀艳虎

(汕头大学·香港中文大学联合汕头国际眼科中心, 广东 汕头, 515041)

眼压指眼内容物对眼球壁的压力，眼压升高可能导致眼灌注压降低，对视神经乳头造成缺血性损伤，同时眼内压力的升高增加了视神经纤维受压程度，长期可引起视神经的机械性损伤[1]，导致视力下降及视野损失[2]。眼压可以受体位改变、肌肉运动影响而改变[3]。运动可以降低2型糖尿病以及慢性心血管疾病的风险[4-5]。而近年来有氧运动也被证实有助于降低眼压[6-8]，有利于schlemm管及小梁网的开放，促进房水引流[9]。尽管运动降眼压的机制尚未明确，但高眼压作为视网膜神经节细胞损伤发生的重要因素[10]，早期的预防显得尤为重要，探讨运用运动疗法降低眼压和保护视神经功能具有创新性及可行性。相关研究[11-12]表明，有氧运动时，收缩血管的交感神经的兴奋性降低，使扩张血管的迷走神经的兴奋性升高，血液中儿茶酚胺水平减少，心脏的做功减少，使血压下降。同时有氧运动耗氧量增加，血氧饱和度短暂降低，机体通过增快心率以增加心输出量，维持体内组织供氧[13]，因此有氧运动引起机体血压、心率显著变化。本研究选择41例健康成人，观察跑步运动前后眼压、血压、心率、血氧饱和度的变化，同时探讨不同性别、年龄、体质量、体质量指数(BMI)、配速、生活习惯等因素对运动前后眼压变化的影响，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2018年5月汕头市参加跑步运动的健康成人41例82眼。纳入标准：年龄≥18岁，健康成人，并且自愿参加试验。排除标准：青光眼患者或眼内压(IOP)≥21 mm Hg者；肌肉骨骼受体育锻炼限制者；正在服用药物的心血管和代谢疾病患者；醉酒、过饱、过饥、过劳、大渴、大汗、大出血者。受试者男30例，女11例；年龄18～53岁，平均(33.24±9.94)岁。

1.2 方法

收集受试者性别、年龄、身高、体质量等基础资料。受试者跑步30 min，测量运动前5 min及运动后5 min时IOP、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、心率(HR)、血氧饱和度(SpO2)。受试者运动前清淡饮食，不进食含咖啡因、酒精等食物，静息30 min。所有受试者均告知本研究的目的及过程，取得其知情同意。使用自制调查问卷收集研究对象的基本资料、生活习惯、运动习惯等。采用日本拓普康公司生产的型号为CT-800的非接触式眼压计，采取坐式检查IOP，检查时嘱其双眼平视前方，连续测量受试者3次，取平均值作为其运动IOP。采用日本光电工业株式会社生产的型号为PVM-2701的心电监护仪测量SBP、DBP、HR、SpO2。BMI标准：偏瘦：<18.5 kg/m2；正常：18.5～23.9 kg/m2；超重：24.0～27.9 kg/m2；肥胖：>28 kg/m2。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 运动前后生理指标比较

运动后双眼IOP、SBP、DBP均较运动前降低，HR较运动前升高，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.2 不同因素影响对运动前后IOP值变化的比较

男性、≥40岁、正常BMI、配速≤5.3 m/s、无不良生活习惯、每周/每天运动次数<3次、运动时间>1 h的受试者运动前后双眼IOP值差异有统计学意义(P<0.05)，运动后较运动前降低。见表2～8。

表1 运动前后生理指标比较

表2 不同性别受试者运动前后IOP值变化mm Hg

mm Hg

表4 不同BMI受试者运动前后IOP值变化mm Hg

表5 不同配速受试者运动前后IOP值变化mm Hg

表6 不同生活习惯受试者运动前后IOP值变化mm Hg

表7 不同运动频率受试者运动前后IOP值变化mm Hg

表8 不同持续运动时间运动前后IOP值变化mm Hg

3 讨论

眼压的升高增加了视神经纤维受压程度，增加了视神经病变的风险，导致视力下降及视野损失[1,14]。而视神经病变通常早于自觉的视觉功能改变，当发现时已是视神经损害中晚期，因此，在健康人群中早期的预防与监测眼压具有显著意义[15-16]。有氧运动作为众所周知的有效预防各种慢性代谢性疾病、降低死亡风险的非药物治疗方法之一，其非侵入性与易操作性体现了作为促进健康的辅助治疗方法的优越性[17-21]。长期以来，大量研究致力于探究运动对于眼压影响的利弊，其结果发现，相较于阻力运动的Valsalva效应可致眼压升高，有氧运动则有助于眼压降低[6,15]。本研究旨在通过研究运动对健康成人眼压的影响，探讨临床运用运动方法降低眼压的合理性及有效性。

本研究结果显示，跑步运动能显著降低双眼IOP值。1970年Leighton等[22]即有研究表明跑步运动的降眼压的作用，之后大量研究[15,23]证明跑步运动有利于降低眼压，最新关于运动和眼压关系的meta分析[24]结果也与本研究相一致。目前并无研究阐明运动锻炼降低眼压的机制，主流观点认为运动锻炼可引起巩膜静脉压的变化，通过改变血浆乳酸水平、血液的酸碱度、血浆渗透压和激素水平使眼压降低[24]。其他研究[25]认为，眼压降低是血浆渗透压升高的结果。还有部分研究[1]分析认为，运动锻炼可能会使瞳孔直径缩小，房角增大，从而增加了房水流出量，使眼压下降。

本研究中，运动后双眼IOP、SBP、DBP均较运动前降低，HR较运动前升高。因此，可以认为血压与心率的变化在眼压降低的机制中起到积极作用。Hamilton-Maxwell[23]分析其降眼压机制是由于运动时骨骼肌血流量增加，血液分流到肌肉内血管，肾上腺素的分泌使血液循环重新调整和适应，造成机体血压下降，同时眼部睫状体及其上皮细胞的毛细血管灌注量也相应降低，从而降低房水生成量，使眼压降低。然而有研究[26-27]认为，在运动中虽然可以观察到显著的眼压降低、血压升高的现象，但两者之间没有联系，属于不同的调节机制，虽然运动使全身血压增加，但眼部由于存在视神经血管自动调节功能，健康成人在机体血压波动情况下仍可维持眼压稳定[28-29]。此外，Krejcid[27]研究指出，在动态运动中，心率增快和眼压降低之间没有相关性。因此眼压降低与血压、心率之间是否有关系仍需要更多数据的支持以及更深入的研究。

本研究通过研究不同性别、年龄、BMI、运动时间、运动时间、生活习惯受试者运动前后的眼压变化，为实际应用中设计不同人群的运动方案降眼压提供参考。研究结果显示，男性、≥40岁、正常BMI、配速≤5.3 m/s、无不良生活习惯、每周/每天运动次数<3次、运动时间>1 h的受试者运动前后双眼IOP值差异有统计学意义(P<0.05)。相关研究[30]指出，年龄因素是影响运动后眼压变化的重要因素。年龄相关性的视网膜改变、眼血流量的进行性改变以及血管阻力的改变，可能解释了老年人运动后眼压的降低[31-32]，这与本研究中≥40岁研究对象运动后眼压显著降低的结论一致。Qureshi等[33]的研究显示，运动后眼压与受试者BMI指数之间无相关性。最新研究中表明，性别、BMI均不是影响运动后眼压变化的因素[30]。以往研究中暂无对运动配速与眼压之间的关系的报道，分析配速越快机体越接近于无氧运动的状态而引起Valsalva效应，可能使眼压升高[34]。现有研究关于不良生活习惯、运动频率及运动时长对眼压的影响暂缺，本实验可作为大样本实验的预实验，为进一步开展研究试验提供参考。

本研究从健康人群出发，证明了30 min跑步运动能显著降低健康成人的双眼IOP值。男性、≥40岁、正常BMI、配速≤5.3 m/s、无不良生活习惯、每周/每天运动次数<3次、运动时间>1 h的受试者运动后双眼IOP值较运动前显著降低。

本研究只测量单次跑步运动前后眼压，未监测长期跑步人群眼压的变化，因此长期规律的跑步运动对健康成人的降眼压作用有待于进一步研究。本研究因在户外进行，眼压测量的精确性及时间控制可进一步改善；由于样本量较小，研究不同影响因素对眼压的变化受限制，以后的研究中可优化实验分组，定量控制运动强度，以期获得更全面的实验结果。

综上所述，跑步运动能够显著降低眼压，为进一步制定基于运动锻炼的临床眼压管理策略提供了科学的参考依据。但以运动锻炼作为物理性辅助疗法时，应充分掌握其适应证，详细评估患者疾病的类型、病情和年龄等，制定个性化的运动方案，从而有效控制眼压，降低视神经病变的风险、保护视力。