長期體育運動對大學生微循環功能、BMI的影響及二者關系研究

周慧敏，朱 歡，楊 梅，張 輝

(1.湖北民族大學科技學院 音樂與體育學院，湖北 恩施 445000；2.湖北民族大學體育學院，湖北 恩施 445000)

微循環作為微動脈和微靜脈之間的血液循環，是機體有氧物質能量交換及代謝產物排出的主要場所。作者所在的研究團隊經過多年的研究，發現無論是在競技體育中運動員機能狀態的監測、評判運動負荷的合理性、運動員疲勞恢復程度方面[1～3]，還是在群體大眾中影響機體健康程度及慢性病的恢復等方面都起到了至關重要的作用[4～6]。研究表明，長期參與體育運動可明顯提高機體微循環反應性[7～9]，但從BMI角度探討微血管功能變化機制研究較少。雖然有研究得出，長期的交誼舞運動能提高中老年人微血管反應性、降低BMI，但未對二者的變化關系進行定量研究[6]。BMI是用來確定機體是否超重或肥胖的一種快速測量方法，能較好地反映出機體健康狀態的簡易指標，而肥胖能夠通過多種途徑造成血管功能障礙?；诖?，本研究使用第六代激光多普勒血流檢測儀(PF6000)、人體成分分析儀 DBA-550分別對體育專業和普通大學生微血管反應性及人體成分進行測試，探討長期體育運動對微血管功能和BMI的影響，并對二者相關關系進行分析。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以湖北民族大學在校大學生為研究對象，其中50名體育專業學生(大三各專項學生，運動年限4～6年)和50名除每周1次體育課外無其他體育運動且習慣于久坐的非體育專業大學生，兩組對象男女性別比例1∶1，并采用獨立樣本t檢驗對兩組受試者的基本信息進行比較分析。所有的研究對象身心健康，研究獲得湖北民族大學生物醫學倫理委員會的審批(2020年37號)。兩組研究對象的基本情況如表1：

表1 研究對象基本情況

1.2 測試儀器和指標

1.2.1 微血管功能的檢測儀器與檢測指標 使用目前最為先進的第六代雙通道激光多普勒微循環功能監測儀器(型號：PF6000，產地：瑞典)對研究對象優勢肢體側肱二頭肌(測試點位在肱二頭肌中間位置)進行測試。第六代多普勒血流檢測儀(PF6000)是一個模塊化多通道系統，可以在一臺儀器中為血管儀器診斷和評估提供多種檢測。第六代在第五代的基礎上，開發了雙通道功能，能同時測同一機體兩個不同部位的血流灌注量，避免了不同時間、不同狀態下機體溫度及血流空間異質性對測試結果產生的額外影響。此儀器也可在測量時對測量處的皮膚溫度進行調節，以測量不同溫度時皮膚組織微小血管的灌注情況。測試指標包括基礎皮膚溫度(Basal skin temperatu-re，BKT)、血細胞平均運動速度(average velocity of blood cells, AVBC)、運動血細胞濃度(concentration of moving blood cells, CMBC)、微血管血流灌注量(Microcirculatory blood perfusion，MBP)，測試值包括基礎值和局部皮膚加熱到44℃的值。皮膚溫度達到44℃時，微血管擴張達到最佳狀態，血管彈性最強、血流速度最快。其中，微血管血流灌注量(MBP)=血細胞平均運動速度(AVBC)×運動血細胞濃度(CMBC)/100(PU)；微血管的反應性=(加熱后-基礎值)/基礎值×100，微血管最大血流儲備能力=加熱后值-基礎值。

1.2.2 BMI值的測取 采用人體成分分析儀DBA-550對體重和身高進行測量，測后采用傳統方式：體質指數( BMI )計算公式 = 體重(千克)/身高2(米2)計算進行核實驗證，兩種方法所得BMI值一致。

1.2.3 微循環功能測試流程 1)實際測試之前，就測試目的、流程、方法及注意事項對受試者進行講解、闡述、培訓，使其充分了解過程及測試方法，減小甚至避免不規范測試造成的數據誤差；2)實測時，受試者提前20 min進入生理實驗室休息靜候，確保受試者在測試時，各體表及機體微指標處于穩定狀態、達到測試條件，室內溫度控制在25℃左右；3)受試者按解剖學標準姿勢平躺，平伸兩臂和下肢，確保自然放松；4)將優勢手臂肱二頭肌肌隆起中心位置剃干毛發，并用酒精擦拭，將兩個探頭分別平整貼于兩個部位，避免對探頭進行擠壓及外力施加。進行5 min基礎值測試，5 min后開啟加熱探頭進行加熱測試，加熱到44 ℃并持續10 min；5)測試前，受試者不飲用咖啡、酒，不進行中大強度運動，盡量早睡，保證身體機能狀態趨于穩定，避免因其不穩定造成對微血管反應性的影響。

1.2.4 統計學方法 使用SPSS 25.0對數據進行統計，對測試數據的正態分布進行檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗，結果以平均數±標準差表示，以P<0.05為顯著性差異，P<0.01為極顯著性差異。

2 結果

2.1 運動組與對照組大學生微循環相關指標的比較

由表2可知，運動組MBP、CMBC、AVBC、KT基線值、KT差值及CMBC、AVBC、KT增加率與對照組相比均有極顯著性差異(P<0.01)；運動組AVBC差值與對照組相比有顯著性差異(P<0.05)；其指標運動組與對照組相比均無顯著性差異(P>0.05)。

表2 運動組與對照組大學生肱二頭肌微循環功能的比較

2.2 兩組受試者BMI變化與微循環功能的相關性分析

2.2.1 兩組受試者BMI變化與MBP基線值的相關性分析 由表3可知，BMI變化與MBP基線值呈顯著負相關(P<0.01)。

表3 BMI變化與MBP基線值的相關性分析

2.2.2 兩組受試者BMI變化與MBP加熱后值的相關性分析 由表4可知，BMI變化與MBP加熱后值呈負相關(P>0.05)。

表4 BMI變化與MBP加熱后值的相關性分析

2.2.3 兩組受試者BMI變化與MBP最大儲備能力的相關性分析 由表5可知，BMI變化與MBP最大儲備能力呈顯著負相關(P<0.01)。

表5 BMI變化與MBP最大儲備能力的相關性分析

2.2.4 兩組受試者BMI變化與微血管反應性的相關性分析 由表6可知，BMI變化與微血管反應性呈顯著負相關(P<0.01)。

表6 BMI變化與微血管反應性的相關性分析

3 討論與分析

3.1 長期體育運動對大學生BMI的影響

BMI的設計是一個用于公眾健康研究的統計工具，在有效判定身體體質的過程中簡單、實用，能快速認定測試人員全身性脂肪肌肉比例及肥胖程度級別，是反映身體質量的重要指標。國外研究專家對丹麥斯文德堡六所學校進行長期調研發現，三倍量的體育運動可降低5年后兒童BMI指數和超重及肥胖的比例[10～11]。另有研究表明，高校大學生從事一定時間諸如籃球、武術、健美操、羽毛球等體育運動，能一定程度降低其機體BMI、收縮壓、舒張壓以及肺活量體質量指數[12]。還有研究認為得通過不同運動項目的練習，女大學生體成分有明顯的改善[13]。此外，周云峰針對不同項目對大學生體質健康的影響進行了多方面、多維度的詳細研究，得出不同項目對大學生BMI值有明顯改善，尤其是健美操和足球，干預前后大學生BMI值呈現出極顯著性差異[14]。陳靜在其研究中也得到了類似的結果，體育學院學生即長期運動者比非體育學院學生即較少運動者的BMI值低，且基礎代謝率高[15]。本研究通過研究得出，體育專業大學生BMI顯著低于普通大學生，表明長期的體育運動能有效控制體重，降低BMI，與以上研究結論具有一致性。

3.2 長期體育運動對大學生微循環功能的影響

進入新世紀以來，運動健身逐漸精細化、規范化、科學化，一些專業檢測手段逐漸被運用到體育專業學生及大眾健身中。近年來，國外多位專家研究得出，微循環作為機體動脈血管與靜脈血管之間微血管的血液循環，是保證機體其他臟器和肢體器官、組織、細胞的血液正常灌注，發揮其正?；顒庸δ艿那疤釛l件[16～19]。朱歡帶領的研究團隊對長期參與體育運動的普通大眾的機能指標和微循環指標進行測試研究，也得出了長期體育運動可明顯提高機體微循環反應性的結論[4～6]。此外，張軼等人以蘇州一高校500名健康個體為對照組，以50名肺活量指數不合格的個體為測試對象，得出有效、長期的有氧運動能促使微血管輸入、輸出枝管徑略擴張，襻頂管徑有所增粗，改善微循環[20]。馮振旗也在其研究中提到練習楊氏太極拳對大學生心臟功能指標、血管功能指標及血液和微循環功能指標均有不同程度的改善[21]。

本研究對選取湖北民族大學50名體育學院長期從事體育運動的學生和非體育學院習慣于久坐且無規律體育運動的學生進行對比研究，發現運動組MBP、CMBC、AVBC、KT基線值、KT差值及CMBC、AVBC、KT增加率與對照組相比，均有極顯著性差異；運動組AVBC差值與對照組相比，有顯著性差異。這與以上個研究團隊的研究結果基本一致。長期的有氧運動可使微血管管徑變粗、毛細血管密度增加及血液的動力學性質發生改善等，但微循環血流灌注量很大程度上是為了滿足機體能量代謝的需要，因此長期從事體育運動的學生在安靜狀態下和定量工作時只需要動員一定量的血流量即可滿足機體的需要，因此運動組學生安靜時并不表現出較高的微循環血流灌注水平，且運動水平越高，機體微循環血流量的基礎值越低。

3.3 BMI變化與微循環功能的相關關系

在本研究中，雖然正式長期體育運動有助于BMI值的降低以及機體微循環功能的改善，且很多研究表明BMI與在慢性病發生和發展中占有重要作用，但較少從微血管角度探討BMI與血管機能的關系，而本研究得出BMI與微循環功能的變化具有一定的關系。本研究得出，BMI與微血管血流灌注量基線值、最大儲備能力、微血管反應性呈顯著負相關，與微血管血流灌注量加熱后值相比雖不顯著，但也呈負相關。朱歡在其前期研究中指出，微血管反應性是評價微血管功能的核心指標，能準確地反應出微血管功能的變化[1]。BMI一定程度上體現了體內脂肪含量，指數越高，機體主要內臟器官內外膜及血管壁上附著的脂肪越厚，將直接影響血細胞運動速度及微血管血流灌注量，導致微血管反應性變小。馬潤星通過對不同體重指數對老年人血流速度研究，得出BMI越高會使機體循環血量下降、心臟儲備能力下降，血流速度下降[22]。此外，BMI指數的增高同時還會使兒童頸動脈血流速度降低、成人腦血管血流速度下降、絕經期女性腦血管功能下降[23～25]。因此，有效控制機體BMI指數，是維持和提高微循環功能的有效途徑，而本研究得出長期有規律的體育運動是控制BMI的直接高效方式。

4 結論

長期體育運動可提高大學生微循環功能、降低BMI指數，且BMI與微血管血流灌注量基線值、最大儲備能力、微血管反應性呈顯著負相關；BMI指數的降低可能是長期體育運動提高微循環功能的原因之一。