长期体育运动对大学生微循环功能、BMI的影响及二者关系研究

周慧敏，朱 欢，杨 梅，张 辉

(1.湖北民族大学科技学院 音乐与体育学院，湖北 恩施 445000；2.湖北民族大学体育学院，湖北 恩施 445000)

微循环作为微动脉和微静脉之间的血液循环，是机体有氧物质能量交换及代谢产物排出的主要场所。作者所在的研究团队经过多年的研究，发现无论是在竞技体育中运动员机能状态的监测、评判运动负荷的合理性、运动员疲劳恢复程度方面[1～3]，还是在群体大众中影响机体健康程度及慢性病的恢复等方面都起到了至关重要的作用[4～6]。研究表明，长期参与体育运动可明显提高机体微循环反应性[7～9]，但从BMI角度探讨微血管功能变化机制研究较少。虽然有研究得出，长期的交谊舞运动能提高中老年人微血管反应性、降低BMI，但未对二者的变化关系进行定量研究[6]。BMI是用来确定机体是否超重或肥胖的一种快速测量方法，能较好地反映出机体健康状态的简易指标，而肥胖能够通过多种途径造成血管功能障碍。基于此，本研究使用第六代激光多普勒血流检测仪(PF6000)、人体成分分析仪 DBA-550分别对体育专业和普通大学生微血管反应性及人体成分进行测试，探讨长期体育运动对微血管功能和BMI的影响，并对二者相关关系进行分析。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以湖北民族大学在校大学生为研究对象，其中50名体育专业学生(大三各专项学生，运动年限4～6年)和50名除每周1次体育课外无其他体育运动且习惯于久坐的非体育专业大学生，两组对象男女性别比例1∶1，并采用独立样本t检验对两组受试者的基本信息进行比较分析。所有的研究对象身心健康，研究获得湖北民族大学生物医学伦理委员会的审批(2020年37号)。两组研究对象的基本情况如表1：

表1 研究对象基本情况

1.2 测试仪器和指标

1.2.1 微血管功能的检测仪器与检测指标 使用目前最为先进的第六代双通道激光多普勒微循环功能监测仪器(型号：PF6000，产地：瑞典)对研究对象优势肢体侧肱二头肌(测试点位在肱二头肌中间位置)进行测试。第六代多普勒血流检测仪(PF6000)是一个模块化多通道系统，可以在一台仪器中为血管仪器诊断和评估提供多种检测。第六代在第五代的基础上，开发了双通道功能，能同时测同一机体两个不同部位的血流灌注量，避免了不同时间、不同状态下机体温度及血流空间异质性对测试结果产生的额外影响。此仪器也可在测量时对测量处的皮肤温度进行调节，以测量不同温度时皮肤组织微小血管的灌注情况。测试指标包括基础皮肤温度(Basal skin temperatu-re，BKT)、血细胞平均运动速度(average velocity of blood cells, AVBC)、运动血细胞浓度(concentration of moving blood cells, CMBC)、微血管血流灌注量(Microcirculatory blood perfusion，MBP)，测试值包括基础值和局部皮肤加热到44℃的值。皮肤温度达到44℃时，微血管扩张达到最佳状态，血管弹性最强、血流速度最快。其中，微血管血流灌注量(MBP)=血细胞平均运动速度(AVBC)×运动血细胞浓度(CMBC)/100(PU)；微血管的反应性=(加热后-基础值)/基础值×100，微血管最大血流储备能力=加热后值-基础值。

1.2.2 BMI值的测取 采用人体成分分析仪DBA-550对体重和身高进行测量，测后采用传统方式：体质指数( BMI )计算公式 = 体重(千克)/身高2(米2)计算进行核实验证，两种方法所得BMI值一致。

1.2.3 微循环功能测试流程 1)实际测试之前，就测试目的、流程、方法及注意事项对受试者进行讲解、阐述、培训，使其充分了解过程及测试方法，减小甚至避免不规范测试造成的数据误差；2)实测时，受试者提前20 min进入生理实验室休息静候，确保受试者在测试时，各体表及机体微指标处于稳定状态、达到测试条件，室内温度控制在25℃左右；3)受试者按解剖学标准姿势平躺，平伸两臂和下肢，确保自然放松；4)将优势手臂肱二头肌肌隆起中心位置剃干毛发，并用酒精擦拭，将两个探头分别平整贴于两个部位，避免对探头进行挤压及外力施加。进行5 min基础值测试，5 min后开启加热探头进行加热测试，加热到44 ℃并持续10 min；5)测试前，受试者不饮用咖啡、酒，不进行中大强度运动，尽量早睡，保证身体机能状态趋于稳定，避免因其不稳定造成对微血管反应性的影响。

1.2.4 统计学方法 使用SPSS 25.0对数据进行统计，对测试数据的正态分布进行检验，组间比较采用独立样本t检验，结果以平均数±标准差表示，以P<0.05为显著性差异，P<0.01为极显著性差异。

2 结果

2.1 运动组与对照组大学生微循环相关指标的比较

由表2可知，运动组MBP、CMBC、AVBC、KT基线值、KT差值及CMBC、AVBC、KT增加率与对照组相比均有极显著性差异(P<0.01)；运动组AVBC差值与对照组相比有显著性差异(P<0.05)；其指标运动组与对照组相比均无显著性差异(P>0.05)。

表2 运动组与对照组大学生肱二头肌微循环功能的比较

2.2 两组受试者BMI变化与微循环功能的相关性分析

2.2.1 两组受试者BMI变化与MBP基线值的相关性分析 由表3可知，BMI变化与MBP基线值呈显著负相关(P<0.01)。

表3 BMI变化与MBP基线值的相关性分析

2.2.2 两组受试者BMI变化与MBP加热后值的相关性分析 由表4可知，BMI变化与MBP加热后值呈负相关(P>0.05)。

表4 BMI变化与MBP加热后值的相关性分析

2.2.3 两组受试者BMI变化与MBP最大储备能力的相关性分析 由表5可知，BMI变化与MBP最大储备能力呈显著负相关(P<0.01)。

表5 BMI变化与MBP最大储备能力的相关性分析

2.2.4 两组受试者BMI变化与微血管反应性的相关性分析 由表6可知，BMI变化与微血管反应性呈显著负相关(P<0.01)。

表6 BMI变化与微血管反应性的相关性分析

3 讨论与分析

3.1 长期体育运动对大学生BMI的影响

BMI的设计是一个用于公众健康研究的统计工具，在有效判定身体体质的过程中简单、实用，能快速认定测试人员全身性脂肪肌肉比例及肥胖程度级别，是反映身体质量的重要指标。国外研究专家对丹麦斯文德堡六所学校进行长期调研发现，三倍量的体育运动可降低5年后儿童BMI指数和超重及肥胖的比例[10～11]。另有研究表明，高校大学生从事一定时间诸如篮球、武术、健美操、羽毛球等体育运动，能一定程度降低其机体BMI、收缩压、舒张压以及肺活量体质量指数[12]。还有研究认为得通过不同运动项目的练习，女大学生体成分有明显的改善[13]。此外，周云峰针对不同项目对大学生体质健康的影响进行了多方面、多维度的详细研究，得出不同项目对大学生BMI值有明显改善，尤其是健美操和足球，干预前后大学生BMI值呈现出极显著性差异[14]。陈静在其研究中也得到了类似的结果，体育学院学生即长期运动者比非体育学院学生即较少运动者的BMI值低，且基础代谢率高[15]。本研究通过研究得出，体育专业大学生BMI显著低于普通大学生，表明长期的体育运动能有效控制体重，降低BMI，与以上研究结论具有一致性。

3.2 长期体育运动对大学生微循环功能的影响

进入新世纪以来，运动健身逐渐精细化、规范化、科学化，一些专业检测手段逐渐被运用到体育专业学生及大众健身中。近年来，国外多位专家研究得出，微循环作为机体动脉血管与静脉血管之间微血管的血液循环，是保证机体其他脏器和肢体器官、组织、细胞的血液正常灌注，发挥其正常活动功能的前提条件[16～19]。朱欢带领的研究团队对长期参与体育运动的普通大众的机能指标和微循环指标进行测试研究，也得出了长期体育运动可明显提高机体微循环反应性的结论[4～6]。此外，张轶等人以苏州一高校500名健康个体为对照组，以50名肺活量指数不合格的个体为测试对象，得出有效、长期的有氧运动能促使微血管输入、输出枝管径略扩张，襻顶管径有所增粗，改善微循环[20]。冯振旗也在其研究中提到练习杨氏太极拳对大学生心脏功能指标、血管功能指标及血液和微循环功能指标均有不同程度的改善[21]。

本研究对选取湖北民族大学50名体育学院长期从事体育运动的学生和非体育学院习惯于久坐且无规律体育运动的学生进行对比研究，发现运动组MBP、CMBC、AVBC、KT基线值、KT差值及CMBC、AVBC、KT增加率与对照组相比，均有极显著性差异；运动组AVBC差值与对照组相比，有显著性差异。这与以上个研究团队的研究结果基本一致。长期的有氧运动可使微血管管径变粗、毛细血管密度增加及血液的动力学性质发生改善等，但微循环血流灌注量很大程度上是为了满足机体能量代谢的需要，因此长期从事体育运动的学生在安静状态下和定量工作时只需要动员一定量的血流量即可满足机体的需要，因此运动组学生安静时并不表现出较高的微循环血流灌注水平，且运动水平越高，机体微循环血流量的基础值越低。

3.3 BMI变化与微循环功能的相关关系

在本研究中，虽然正式长期体育运动有助于BMI值的降低以及机体微循环功能的改善，且很多研究表明BMI与在慢性病发生和发展中占有重要作用，但较少从微血管角度探讨BMI与血管机能的关系，而本研究得出BMI与微循环功能的变化具有一定的关系。本研究得出，BMI与微血管血流灌注量基线值、最大储备能力、微血管反应性呈显著负相关，与微血管血流灌注量加热后值相比虽不显著，但也呈负相关。朱欢在其前期研究中指出，微血管反应性是评价微血管功能的核心指标，能准确地反应出微血管功能的变化[1]。BMI一定程度上体现了体内脂肪含量，指数越高，机体主要内脏器官内外膜及血管壁上附着的脂肪越厚，将直接影响血细胞运动速度及微血管血流灌注量，导致微血管反应性变小。马润星通过对不同体重指数对老年人血流速度研究，得出BMI越高会使机体循环血量下降、心脏储备能力下降，血流速度下降[22]。此外，BMI指数的增高同时还会使儿童颈动脉血流速度降低、成人脑血管血流速度下降、绝经期女性脑血管功能下降[23～25]。因此，有效控制机体BMI指数，是维持和提高微循环功能的有效途径，而本研究得出长期有规律的体育运动是控制BMI的直接高效方式。

4 结论

长期体育运动可提高大学生微循环功能、降低BMI指数，且BMI与微血管血流灌注量基线值、最大储备能力、微血管反应性呈显著负相关；BMI指数的降低可能是长期体育运动提高微循环功能的原因之一。