姜迪,朱文斐,曹建民,謝敏豪,郭嫻,孫宇亮
不同體力活動水平40~49歲高校女性教師心血管風險研究
姜迪1,朱文斐2,曹建民2,謝敏豪2,郭嫻2,孫宇亮3
目的:通過問卷和健康體檢調查不同PA水平40~49歲高校女性教師相關心血管危險因素,為高校女性教師健康促進提供依據。方法:高校宣傳招募415名40~49歲女性教師,采用IPAQ問卷調查日常PA水平后按PA不同分為高(H組)、中(M組)、低(L組)3組,測試身高、體重、腰圍、BMI、體脂百分數、血壓、PWV和ABI,抽取空腹靜脈血測試血脂、血糖指標;采用遞增負荷試驗測試最大攝氧量,監控遞增負荷運動中心電血壓變化情況,評價運動中心血管風險。結果:M組和H組的BMI、體脂百分數較L組出現顯著性下降(P<0.05),血糖均較L組顯著性降低(P<0.05),M組和H組間差異無統計學意義。運動測試時,完成運動時間和最大心率各組間差異無統計學意義,M組VO2max較L組顯著性升高(P<0.05),H組VO2max較L組非常顯著性升高(P<0.01)。運動測試中,M組ST段異常人數比例顯著少于其他2組(P<0.05),但H組血壓異常人數比例顯著高于其他2組(P<0.01);同時,M組ST段下降幅度低于其他2組,QTC變化更平穩。結論:40~49歲高校女性教師隨著PA的增加,可增強心肺耐力,減少安靜時心血管風險因素;運動中,中等水平PA高校女性教師ST段下降的幅度較小,QTC變化較平穩,發生心電血壓異常的幾率最低,說明中等水平PA可通過改善運動中心臟功能增強心血管的調節,減少運動中心血管風險。
問卷調查;體力活動;高校女性教師;遞增負荷運動;心血管風險
體力活動(physical activity,PA)指能量消耗顯著增加的各種身體活動[1],體力活動主要包括休閑體力活動和非休閑體力活動。多項研究表明,體力活動不足逐漸成為全因死亡率、心血管疾病等慢性疾病的獨立危險因素。流行病學的調查數據也指出,較高的PA水平可有效改善人體心肺功能,減少慢性疾病的發病率[2-3]。較高PA生活方式的人群與較低的相比,心血管風險更低。同時,增加體力活動還可通過降低肥胖程度降低慢性疾病發病率和全因死亡率,體力活動可作為全因死亡率的獨立預測因子[4-5]。雖然體力活動的增加可帶來一系列的好處,但隨著大強度體力活動的增加,由于特殊的應激,可導致機體小概率地發生心血管意外事件,增加猝死和急性心肌梗死發生的風險[6-7]。隨著女性在社會角色中發揮著越來越重要的作用,高校女性教師作為教學、科研的中堅力量,在工作、家庭、生活中承受著相當大的壓力。高校女性教師體力活動不足的事實已越來越凸顯,但目前國內關于高校女性教師不同體力活動水平狀況下的健康和心血管風險的研究比較鮮見,因此,對于不同體力活動水平的高校女性教師進行心血管風險的研究,為其采取不同類型的體力活動進行干預和預防相關的風險顯得尤為重要。本研究通過問卷調查40~49歲高校女性教師體力活動水平并將其進行分層,調查其健康狀況和心血管風險,進而為高校女性教師健康促進提供理論和試驗依據。
1.1 研究對象
對10所高校542名40~49歲女性教師進行了相關問卷調查,剔除依從性較差和作答不正確的問卷,最終實際回收469份問卷,問卷有效率為86.53%。篩選出未進入絕經期,無經臨床診斷有運動測試禁忌癥的女性[8],最終有415名合格受試者納入本試驗。在進行正式測試前征得受試對象同意并簽署知情同意書,隨后通過國際體力活動問卷(International Physical Activity Questionnaire,IPAQ)[9]調查受試者體力活動情況。根據受試者7天體力活動總能量消耗(梅脫值,metabolic rate,MET)將受試者進行分層,分為高體力活動(PA≥3 000 MET min/week,H組)、中等體力活動(600≤PA≤3 000MET-minutes/week,M組)、低體力活動(PA<600MET-minutes/week,L組)3組。其中,L組70人,(44.1±3.5)歲;M組180人,(44.7±4.1)歲;H組165人,(45.0±3.9)歲。
1.2 研究方法
1.2.1 測試指標IPAQ問卷在使用前進行了信度和效度檢驗,得出其重測信度為R=0.812,P<0.01,效度為R=0.621,P<0.05,說明信度和效度均較好。隨后用其調查了3組受試者的總體力活動、中大強度體力活動和輕微體力活動情況,同時采集3組受試者的健康指標,包括身高、體重、身體質量指數(body mass index,BMI)、腰圍、血壓,體脂百分數通過韓國產Inbody230身體成分測試儀測試得到,利用Omron BP-203RPEⅢ動脈硬化儀測試安靜狀態脈搏波傳導速度(paulse wave velocity,PWV)與肱踝指數(ankle-brachial index,ABI)等指標。心血管疾病危險因素可按照美國運動醫學學會運動測試與運動處方指南(第八版)[8]的分層方式分為低危、中危和高危。其中,低危組指無心血管、肺臟和(或)代謝疾病的癥狀或體征,以及不多于1個心血管疾病的風險因素;中危指無心血管、肺臟和(或)代謝疾病的癥狀或體征,但具有2個或2個以上心血管疾病的風險因素;高危指具有1個及以上心血管、肺臟和(或)代謝疾病的癥狀、體征或已經診斷的疾病。
采集清晨空腹靜脈血,分離血清后測試血糖(fasting blood glucose,FBG)、血脂4項指標,包括甘油三酯(triglyceride,TG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C(和高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)。最后,通過功率自行車測試受試者最大攝氧量(maximal oxygen consumption,VO2max),過程中監控受試者的心電圖和血壓,具體方法為:起始負荷25 W,每2 min增加25 W,最高負荷200 W。記功器采用Custo Med EC3000功率自行車,使用CORTEX METALYZER-Ⅱ氣體分析儀收集受試者呼吸氣體,Suntec Tango+運動血壓監護儀監控運動中血壓變化,心率和心電圖采用Custo Med 12導動態心電進行監測,測試中各項指標由CORTEX METALYZER-Ⅱ氣體分析儀配套的Metasoft軟件系統記錄保存,運動終止標準參考ACSM運動終止標準[8]。運動平板試驗過程中,實驗室配備了急救設施和藥品,同時配備專業的內科醫生在場內進行監護和救治,實驗室為受試者留有足夠大的活動和治療空間,保障了通暢的急救通道和應急出口。
1.2.2 數據統計采用SPSS15.0進行數據的統計分析,組間比較采用單因素方差分析,各組間心血管危險等級人數比例和運動過程中發生異常情況的比率采用組間卡方檢驗分析,非常顯著性差異表示為P<0.01,顯著性差異表示為P<0.05。
2.1 各組高校女性教師心血管風險因素指標結果
不同體力活動高校女性教師各組間BMI、體脂百分數隨著體力活動水平的升高而下降,H組顯著低于L組(P<0.05);血液指標中,TG、TC隨著體力活動水平的提高而出現下降的趨勢,但差異無統計學意義(P>0.05),HDL-C和LDL-C各組間未見有相關的趨勢;隨著體力活動的增加,對于FBG指標,M組顯著低于L組(P<0.05),H組顯著低于L組(P<0.05),但H組與M組差異無統計學意義(見表1)。反映血管機能狀況的PWV及ABI指數在各組間均無明顯變化。

表1 各組高校女性教師基礎生理指標及血液指標結果Table1 Different group of physiological indexes and blood indexes in college women teachers
在低危人數的比例中,M和H組的人數顯著多于L組(P< 0.05);在中危人數的比例中,M組和H組的人數顯著少于L組(P<0.05);在高危人數的比例中,M組和H組的人數均顯著少于L組(P<0.05),同時,M組人數顯著少于H組(P<0.01)(見表2)。

表2 各組高校女性教師心血管危險分層人數比例Table2 Different group of cardiovascular risk stratification in college women teachers
2.2 各組高校女性教師運動測試相關結果
完成運動時間、完成運動時最大心率,3組間均無明顯差異(P>0.05),而針對VO2max的測試結果,M組顯著高于L組(P< 0.05),H組非常顯著高于L組(P<0.01)(見表3)。

表3 各組高校女性教師運動測試情況Table3 Different group of exercise indexes in college women teachers
運動誘發心肌缺血最常見的可表現為ST段壓低,ST段下降≥0.1 mv也是判斷心肌缺血和損傷的重要標志。血壓過度升高(收縮壓>250 mm Hg或舒張壓>115 mm Hg)也極易造成受試者出現心臟異常反應,導致心肌缺血。所以,ST段和血壓的異常都是運動試驗終止的重要指標。本試驗通過Suntec Tango+運動血壓監護儀監控運動中血壓變化,出現異常后立即終止受試者的運動測試。運動測試中,M組ST段異常人數比例均顯著少于其他2組(P<0.05),但H組血壓異常人數顯著性高于L組和M組(P<0.01)(見表4)。

表4 各組高校女性教師運動測試中異常血壓和心電發生情況Table4 Different group of abnormal electrocardiogram and blood pressure in college women teachers
進入遞增負荷運動后,不同組ST段雖然都出現一定程度下降,但組間在安靜狀態下、運動負荷第一級和中間級之間均未有明顯差異。隨著運動時間的延長,運動負荷逐漸增大,此時L組下降幅度最大,而H組下降幅度最小(見圖1)。這說明,隨著運動時間的增加,L組可能出現心肌缺血,使運動中心血管風險增加。L組QTC值升高明顯大于M組和H組(P<0.01),且在運動測試后半程上升幅度增加明顯,而M組和H組隨著負荷的增加,QTC的變化較平穩,發生心肌缺血的概率明顯低于L組(P< 0.01)(見圖2)。

圖1 遞增負荷運動中不同體力活動組ST變化Figure1 Different PA group of ST change in GTXs

圖2 遞增負荷運動中不同組QTC變化Figure2 Different PA group of QTC change in GTXs
3.140~49歲不同體力活動水平高校女性教師心血管風險因素情況分析
隨著社會的進步和經濟的發展,高校女性教師在飲食習慣、體力活動等方面發生了很大變化,隨著腦力勞動的增加、靜坐少動時間的延長和工作壓力增大帶來的高油高脂食物的攝入增多,都極大地影響著高校女性教師的健康。本研究發現,隨著體力活動的增加,M組和H組的BMI和體脂百分比都較L組顯著下降,說明體力活動不足容易導致高校女性教師脂肪的堆積,進一步加速肥胖的形成,而隨著體力活動的增加,可降低肥胖的發生。GIOVANNUCCI等[10]研究發現,體力活動不足的成年人BMI值高于一般正常的年輕人。每周運動消耗量最低的成年人(0.9 MET-hour)BMI值比消耗最多的成年人(46.8 MET-hour)高1。KAVOURAS等[11]研究發現,按照ACSM推薦的最小活動量進行運動(每天30 min,每周5天)的人群比不愛活動的人群BMI明顯降低。BERK等[12]進行長期跟蹤試驗發現,平均每周運動時間為134 min的人群BMI在隨后16年的增加幅度明顯小于每周鍛煉時間不足60 min的人群。目前認為,對于體力活動的增加降低肥胖發生的機制可能是,強度較大的體力活動通過增加能量消耗來加速脂肪分解的速率,還可以減少進食,減少機體的脂肪囤積[13-16]。
PWV是反映血管硬化程度的一項較好指標,而ABI則用于反映下肢的動脈粥樣硬化情況。研究顯示,隨著體力活動的增加,可以減緩年齡增長出現的血管硬化現象,從而降低高血壓的發生率和動脈粥樣硬化疾病的發生發展[17-19]。本研究結果未見不同體力活動水平高校女性教師血壓、PWV和ABI水平有明顯差異,說明隨著體力活動的增加,可能短期內不能直接改善血管彈性,若想帶來血管彈性良好的變化則需要通過增加體育鍛煉的時間,形成規律的體育鍛煉。血液指標中僅觀察到隨著體力活動的增加,FBG下降幅度出現顯著性差異的結果。原因可能是,隨著體力活動的增加,不僅有利于增加葡萄糖轉運蛋白4的數量,還可增加肌細胞膜胰島素受體的數量,進而增強肌肉攝取葡萄糖的數量,提高胰島素敏感性,降低血糖[20]。另外本研究還發現,心血管危險分層中M組和H組低危人數比例和中危人數比例均較L組低,甚至M組高危人數比例較其他2組人數也都低,說明隨著日常體力活動的增多,高校女性教師發生心血管疾病的風險明顯降低。而M組的心血管風險又較H組較低,出現這種現象的原因可能是,M組工作、交通、家務、休閑相關體力活動所占比例最為合適,尤其是休閑體力活動處于高水平,能更加有利于心血管健康。
3.240~49歲高校女性教師心肺耐力、運動中心血管風險的情況分析
心肺耐力主要反映人體攝取、運輸和利用氧的能力,可綜合反映一個人的健康水平。研究發現[21-22],高校教師隨著血脂、血糖、血壓、心肺耐力等心血管風險因素的異常改變,極大地增加了CVD的發病率與死亡率。隨著體力活動水平的提高,可以改善機體各系統的功能,進而提高機體的心肺耐力[23-24]。SUI等[25]發現,心肺功能較好者發生心血管疾病風險的概率也相對較低。本研究通過觀察40~49歲高校女性教師的心肺耐力情況和遞增負荷運動中心電血壓變化及異常人數的比較,驗證了中等水平PA可通過改善運動中心臟功能增強心血管的調節,減少運動中心血管風險。研究結果顯示,M組和H組高校女性教師相對最大攝氧量更大,說明隨著日常PA的增加,可有效提高40~49歲高校女性教師心肺耐力。同時,L組遞增負荷運動中異常情況出現心電圖異常的概率較高,L組出現心電異常的人數也較多,L組運動后即刻的QT較M組和H組明顯升高。但血壓異常在H組出現率最高,可能提示低體力活動容易造成心血管的風險,但過多的體力活動也容易誘發運動中的心血管危險,應當引起中年女性教師的重視。分析原因可能是,H組在完成遞增負荷試驗時完成功率更高,此時隨著強度的增加,增加了心肌的耗氧量,縮短舒張期和冠狀動脈的灌注時間,造成靜脈回流減少;血壓的增加,導致動脈管壁的壓力增大,容易造成病變部位的動脈痙攣或扭曲,更容易誘發運動中心血管風險。對于健康的個體,目前尚無證據表明體力活動帶來的風險超過其所帶來的益處,同時由于本研究總樣本量的限制,對于研究觀察到的不適宜(高體力活動)運動不好還需大樣本流行病學證據進一步驗證,仍然鼓勵40~49歲高校女性教師通過增加體力活動,改善健康。
目前國內外有關運動測試的相關研究中,大多將ST段下降≥0.1 mv作為終止測試的標準,也有研究將QRS、QTC作為預測心血管疾病風險的重要指標[26]。本研究中,ST段異常主要指ST段的壓低,M組出現ST段壓低的概率較小,QTC更平穩,同時ST段異常人數比例最少,說明其運動的安全性更高,出現心血管風險的機率較小。分析原因可能是,規律的體力活動可降低冠狀動脈的風險因素,同時能夠有效降低血脂紊亂和血壓異常。規律的體力活動進一步改善了血管內皮功能,改善運動過程中的自主神經功能和血凝功能,導致運動中心血管風險的進一步下降。
高校女性教師的體力活動水平多數為中等水平和高水平,低體力活動人數較少。隨著體力活動的增加,40~49歲高校女性教師的BMI、體脂百分數、空腹血糖逐漸下降,心血管危險分層中中危、高危人數逐漸減少,心肺耐力逐漸提高,說明隨著體力活動的增加可減少安靜狀態下心血管風險,一定程度上改善健康。但在遞增負荷運動過程中,不同體力活動水平受試者的運動中心血管風險有不同情況。其中,中等水平體力活動受試者ST段下降的幅度較輕,QTC變化較平穩,心電和血壓異常的發生率最低,說明中等水平的體力活動可通過改善運動中心臟功能,增強心血管調節機能減少運動中心血管風險。建議40~ 49歲高校女性教師維持中等水平的日常體力活動,預防心血管疾病,同時避免發生運動中心血管風險。
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Associations of Physical Activity with Cardiovascular Risk in 40 to 49 Years Old College Women Teachers
JIANG Di1,ZHU Wenfei2,CAO Jianmin2,XIE Minhao2,GUO Xian2,SUN Yuliang3
(1.Dept of PE,Nanjing Agriculture University,Nanjing 210095,China;2.Beijing Sport University,Beijing 100084,China;3.College of Sports Science,Shanghai University of Sport,Shanghai 200438,China)
Purpose:To investigate the cardiovascular risks of different physical activity level of 40-49 college women teachers with the International Physical Activity Questionnaire(IPAQ)and physical examination.And then provide basis for their health promotion.Methods:A cross-sectional study was conducted in 415 college women teachers(40~49 yrs).The IPAQ was used to measure PA and volunteers were categorized into three groups(low,moderate and high). CVD risk factors,including height,weight,waist circumference(WC),body mass index(BMI),blood pressure(BP),PWVandABIwere tested.The blood was collected to test blood lipids,and fasting blood glucose(FBG)at rest.GTXs were conducted to assess maximal oxygen consumption(VO2max).Electrocardiogram and blood pressure were recorded to evaluation the cardiovascular risk during exercise.All the factors were tested to investigate the relationships between PA and cardiovascular risk.Results:BMIand body fat percentage were significantly decreased in M and H group compared with L group(P<0.05). In the meantime,FBGwere significantly decreased in M and H group compared with L group(P<0.05),but there were no differences between the two groups.During the GTXs,the completion time and maximal heart rate showed no difference among the three groups.VO2max in M group was higher than L group(P<0.05),and it was also higher in H group than L group(P<0.01).The ratio of participants with ST segment depression was lowest in M group(P< 0.05).H group had more abnormal people in blood pressure than the other two groups(P<0.01).In the mean time,the falling range of ST segment was lower and the change of QTC was smoother in M group than the other two groups.Conclusions:With the improvement of PA in 40 to 49 years middle-aged college women teachers,cardiovascular risk factors are decreasing and cardiorespiratory fitness are increasing.The moderate level PA college women teachers have lower ST decreasing and QTC in exercise,so the regular moderate level PA is benefit to improve the cardiovascular function and regulation,then decrease cardiovascular risk in exercise.
questionnaire investigation;physical activity;college women teachers;graded exercise tests;cardiovascular risk
G 804.5
A
1005-0000(2014)04-360-05
2014-03-26;
2014-07-16;錄用日期:2014-07-17
國家科技支撐計劃項目(項目編號:2006BAK33B02)
姜迪(1962-),女,江蘇常州人,副教授,研究方向為體育與健康。
1.南京農業大學體育部,江蘇南京 210095;2.北京體育大學,北京 100084;3.上海體育學院,上海 200438。