15 w漸進性遞增負荷運動對老年男性心肺功能的影響

朱萍玉

(廣西民族師范學院體育學院，廣西 崇左 532200)

進入老年階段后隨著身體功能的下降，老年人心肺功能明顯下降，增加了老年人心血管疾病的發(fā)生率。研究表明，6 w以上運動強度為60%～86%最大心率，每次25～40 min的有氧運動對提高老年人心肺功能有重要作用〔1，2〕。雖然目前學術界關于有氧運動與老年人心肺功能之間的研究較多，但多數(shù)研究只是針對某單一的運動強度的干預，而對于漸進性遞增運動的干預研究較少。相比于單一的運動強度，漸進性遞增運動可能對老年人機體形成更為有效的刺激，同時從安全性角度而言漸進性遞增運動更為安全、可靠。本研究以老年男性為研究對象，通過15 w的漸進性運動負荷的干預，觀察運動后老年人心肺功能的變化。

1 對象與方法

1.1研究對象 從廣西某市的市區(qū)招募受試者，且符合以下標準：(1)男性；(2)年齡60～70周歲；(3)身體健康狀況良好，無重大疾病(糖尿病、心血管疾病及嚴重的肺部疾病等)，能夠承受一定強度的運動；(4)意識和語言功能正常，無心理障礙；(5)無明顯的軀體疼痛；(6)無系統(tǒng)的運動訓練史及運動習慣；(7)在明白本試驗的各項事宜后自愿加入本試驗，并簽署知情同意書。共招募到53名受試者，去除不符合要求的7名，余下46名，分為運動組和對照組(各23人)。運動組與對照組年齡〔(66.42±3.17)歲vs(64.72±54.33)歲〕、身高〔(170.34±6.29)cm vs (171.44±5.67)cm〕及體重〔(66.34±5.2)kg vs (67.49±4.2)kg〕比較差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)，具有可比性。

1.2研究方法

1.2.1運動方案 運動組按如下運動方案進行運動。運動共分為三個階段，第一階段(約1 w)為適應階段，主要讓受試者熟悉后面的訓練內容，以保證后續(xù)運動計劃的順利完成，此階段運動負荷較小；第二階段為7 w，運動內容主要包括慢跑和力量訓練，慢跑運動的強度為55%～60%最大心率(HR，最大HR計算方式為208-0.7×年齡)，力量訓練主要包括 上肢、下肢、腹部和背腰部力量練習，上肢練習采取啞鈴練習，下肢采取深蹲、蛙跳練習，腹部練習采取仰臥起坐練習，腰部采取“兩頭翹”的動作練習。慢跑為每周4次，每次40 min(包括準備活動和整理活動)，力量練習每周訓練2次，安排在第1次和第3次慢跑運動結束以后，練習時間為20 min(包括練習過程中的間歇時間并確保每個動作的練習時間基本相同)。第三階段為7 w，訓練內容和第二階段相同，但慢跑的強度為靶HR強度。靶HR強度計算依據(jù)Jungmann公式推算，即180-年齡，運動時間和次數(shù)不變，力量訓練每周4次，安排在慢跑運動結束以后。運動時間為上午9∶00～10∶00或下午16∶00～17∶00。在運動的過程中對部分受試者佩戴HR表進行HR監(jiān)控。對照組保持原先的生活習慣，包括飲食、作息，并不做任何形式的系統(tǒng)體育運動。

1.2.2測試指標與測試儀器 心率(HR)、每博輸出量(SV)、心輸出量(CO)、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、心率與收縮壓乘積(HR×SBP,心臟負荷量和心肌做功)；肺活量(VC，連續(xù)3次，每次間隔15 s，然后取3次中最大值)、時間肺活量(FEV)、第1秒用力呼吸量(FEV1)、FEV1/FEV、最大隨意通氣量(MVV)。心臟功能指標由上海產(chǎn)TK-90型多功能電腦心臟診斷儀測定；肺功能指標采用日本福田ST-150型肺功能儀測定。分別在試驗開始前1～2 d，第8周結束后及第15周結束后對所有研究對象進行測試，測試狀態(tài)為晨起空腹狀態(tài)。

1.3統(tǒng)計學方法 采用SPSS17.0軟件進行t檢驗。

2 結 果

2.1不同時間點兩組心臟指標的變化比較 試驗前兩組各項指標差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；8 w和15 w后對照組各項指標與試驗前相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；運動組8 w各項指標都有所改善，但除SV(P<0.05)外其他指標與試驗前相比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；15 w后運動組HR、SBP顯著低于試驗前(P<0.05)、SV和CO顯著高于試驗前(P<0.05)和8 w后(P<0.05)、DBP及HR×SBP顯著低于試驗前(P<0.05，P<0.01)和8 w后(P<0.05)。見表1。

2.2不同時間點兩組肺功能指標變化比較 試驗前兩組各項指標差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，8 w和15 w后對照組各項指標與試驗前相比差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；運動組8 w后各項指標都有所提高，但除FEV1/FEV(P<0.05)外其他指標與試驗前相比差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；運動組15 w VC、FEV1/FEV均顯著高于試驗前(P>0.05，P<0.01);FEV、MVV及FEV1均顯著高于試驗前和8 w(P<0.05，P<0.01)。見表2。

表1 不同周次后各組受試者心臟指標的變化比較

與試驗前比較：1)P<0.05，2)P<0.01；與8 w后比較：3)P<0.05，下表同

表2 不同周次后各組受試者肺功能指標的變化

3 討 論

心臟功能的強弱對于機體健康有重要意義。對于心臟功能的評價主要有HR、SV、射血分數(shù)、心力儲備及心臟做功量等，其中心臟做功量對評價心臟的泵血功能有重要意義，尤其對于動脈血壓不同的人及同一個體在動脈血壓發(fā)生明顯變化之后心臟供血功能的評價〔3〕。心臟在射血時不僅要將一定量的血液射進動脈，而且還要給予血流較高的初速度和壓力。當動脈血壓升高時，心臟如果想射出相同的血量，那么心肌的收縮強度就要增強，而心臟收縮強度增加必然導致心肌耗氧量的增加。因此心肌耗氧量和心肌做功相平行，心臟做功越大耗氧量就越高。而HR×SBP可較好地反映心臟射血時的負荷量和心臟的耗氧量，二者的乘積越高就代表心肌在收縮時需要更高的氧量才能滿足運動負荷的需要〔4，5〕。老年人身體功能逐步下降，導致血管彈性降低、血液黏度增大、冠狀動脈供血障礙，引起血壓升高、心臟功能下降等。本研究結果表明7 w 55%～60%最大HR的有氧運動對于改善心臟和血管的功能效果有限。可能是運動強度較小，運動負荷難以對老年人心臟和血管造成有效的刺激，導致心臟和血管結構的良性變化有限。但15 w后受試者各項指標較試驗前和8 w后明顯升高，表明7 w的靶HR的運動強度結合每周4次的力量訓練的效果優(yōu)于運動強度為55%～60%最大HR運動。從發(fā)生機制角度，靶HR強度有氧運動降低了心臟交感神經(jīng)的興奮性并提高了心迷走神經(jīng)的興奮性，從而使HR降低。同時靶HR強度的有氧運動還使心臟的微細結構發(fā)生良性變化，使心肌實質成分發(fā)生變化，主要有心肌纖維肥大、收縮蛋白增加、線粒體數(shù)量增多、體積增大、肌漿網(wǎng)和橫小管擴張等，而這些結構的變化大大提高了心臟的收縮能力，使心臟射血能力增強〔6〕。對于血壓的變化，主要是運動改善了自主神經(jīng)調節(jié)功能，改善小動脈的痙攣，使血管外周阻力下降，引起血壓下降(尤其DBP)。此外運動還能使心鈉素提高、去甲腎上腺素降低、胰島素水平降低，導致減少腎臟對鈉離子的重吸收，降低相對血容量，這些變化對血壓降低也起到重要作用〔7，8〕。由于HR和血壓的降低，使心臟射血時的負荷降低，進而使耗氧量減少。

隨著年齡的增加，導致老年人呼吸肌萎縮、胸廓彈性下降，使肺泡無效腔增大、呼吸深度降低、肺通氣能力下降。VC作為評價肺功能最常用的指標，具有測試簡單、重復性好等優(yōu)點，已廣泛用于學生體質監(jiān)測、不同人群肺功能的評價。但VC在評價肺一次最大通氣能力時也具有一定的局限性，因為VC測試不受呼氣時間的限制，對于具有輕度肺功能障礙的患者只要延長呼氣時間仍然可測得正常的VC，因此VC難以對肺的彈性及氣道順當情況進行客觀評價。而FEV要求患者在規(guī)定的時間內完成測試，尤其是第1秒呼出的氣量與總呼出量肺的比值尤為重要，其對鑒別阻塞性肺病和限制性肺病有重要意義〔3〕。對于正常的健康人，F(xiàn)EV1/FEV為83%左右。本研究結果表明隨著年齡的增加，受試者的肺功能已有所下降。

本研究結果表明表明7 w的靶HR的運動強度結合每周4次的力量訓練的效果優(yōu)于運動強度為55%～60%最大HR運動。分析其變化原因，長期進行靶HR強度的體育鍛煉可使呼吸系統(tǒng)的結構和功能都發(fā)生良好的變化，表現(xiàn)為骨性胸廓增大、胸圍增大、呼吸機力量增強、安靜時呼吸頻率降低等，而這些變化將使機體肺泡通氣能力大大提高〔9，10〕。此外體育鍛煉還可增大膈肌活動的幅度(6～10 cm)，加大呼吸的深度。雖然在本研究的第二階段結束后受試者各項指標改變程度有限，但仍有重要意義。雖然靶HR范圍的運動強度對增強老年人的體質更為有限，但在實際生活中大多數(shù)老年人都無運動習慣，運動能力較差。如果直接給予大強度的運動負荷刺激可能會增加運動傷害的發(fā)生率，所以認為在給予特殊人群(如老年人、病人康復)運動干預時，應從小強度的運動開始，經(jīng)過一段時間的運動后才給予較大強度的運動負荷干預。