振動訓(xùn)練對絕經(jīng)后肥胖婦女身體成分、心率變異性及血壓的影響

褚亞君 梁晉裕 趙軍 郝亮

(晉中學(xué)院體育系，山西 晉中 030619)

肥胖是絕經(jīng)期及絕經(jīng)后婦女最常見的疾病，約占所有婦女的65%,絕經(jīng)后體重超重會增加女性患心血管疾病的風(fēng)險〔1〕。自主神經(jīng)系統(tǒng)(ANS)在調(diào)節(jié)能量消耗和體內(nèi)脂肪儲存方面起著重要作用，而交感-迷走神經(jīng)失衡可導(dǎo)致能量代謝失調(diào)，引起機體總脂肪量增加〔2〕。心率變異性(HRV)是通過測量每1次心搏間隔的變化評估心臟自主功能的無創(chuàng)方法，被用于量化交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)的平衡狀態(tài)〔3〕。HRV降低可導(dǎo)致絕經(jīng)后婦女血壓和血脂水平增加，與絕經(jīng)后婦女發(fā)生心臟事件和死亡的風(fēng)險增加相關(guān)〔4〕。全身振動(WBV)訓(xùn)練是通過控制機械振動的頻率與幅度來刺激神經(jīng)肌肉反射，重復(fù)給予骨骼應(yīng)力刺激以達到抗阻的效果，是一種新興的、系統(tǒng)的訓(xùn)練方法。WBV訓(xùn)練已被各種人群(包括絕經(jīng)后婦女)用作改善肌肉質(zhì)量和減少脂肪量的一種訓(xùn)練方法〔5〕。Milanese等〔6〕研究發(fā)現(xiàn)，10 w WBV訓(xùn)練可顯著降低肥胖婦女體重指數(shù)(BMI)、全身及軀干脂肪量。Wong等〔7〕研究認為，8 w WBV訓(xùn)練可顯著降低久坐不動絕經(jīng)后肥胖婦女HRV頻域指標(biāo)Ln低頻功率(LF)/Ln高頻功率(HF)比值，提示W(wǎng)BV訓(xùn)練可通過平衡交感-迷走神經(jīng)改善絕經(jīng)后肥胖婦女自主調(diào)節(jié)功能。但是WBV訓(xùn)練對絕經(jīng)后肥胖婦女心臟自主調(diào)節(jié)功能的改善可否導(dǎo)致血壓下降相關(guān)研究較少涉及。因此，本研究旨在探討12 w WBV訓(xùn)練對絕經(jīng)后肥胖婦女身體成分(體重、BMI、體脂肪量、體脂百分數(shù)、軀干脂肪量及肌肉質(zhì)量)及HRV(時域及頻域指標(biāo))和血壓〔收縮壓(SBP)及舒張壓(DBP)〕的影響，以期進一步揭示W(wǎng)BV訓(xùn)練對絕經(jīng)后肥胖婦女影響的可能機制。

1 資料及方法

1.1研究對象 從半年內(nèi)未進行過系統(tǒng)訓(xùn)練的志愿者中(晉中市榆次區(qū))選取年齡(55～65歲)的健康絕經(jīng)后肥胖婦女(至少1年沒有月經(jīng)，BMI≥30 kg/m2)27例，隨機分為兩組，肥胖絕經(jīng)組(n=14)及WBV訓(xùn)練組(n=13)。WBV訓(xùn)練組進行12 w WBV訓(xùn)練，肥胖絕經(jīng)組被要求在整個實驗期不進行任何規(guī)律體育鍛煉。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有研究對象無心血管疾病、糖尿病及其他影響自主神經(jīng)系統(tǒng)的疾病；無下肢癱瘓或感覺減退等疾病；在實驗開始前6個月內(nèi)未進行過規(guī)律體育鍛煉，未使用藥物或激素替代療法。所有參與者在實驗前了解實驗?zāi)康那易栽负炇鹬橥鈺山M年齡、身高、體重及BMI差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。見表1。

1.2WBV訓(xùn)練方案〔8〕2019年3～7月對WBV訓(xùn)練組絕經(jīng)后肥胖婦女采用Power Plate pro5振動儀(艾瑞寶迪科技有限公司)進行12 w全身振動訓(xùn)練，3次/w(兩次WBV訓(xùn)練間隔至少48 h)，頻率為30～40 Hz，振幅為2 mm。訓(xùn)練由專門的實驗人員指導(dǎo)及監(jiān)督，每次實驗前后包含5 min熱身和5 min放松活動，正式訓(xùn)練在振動平臺上完成半蹲、深蹲、提踵、單腿蹲等動作。見表2。

表1 兩組干預(yù)前后身體成分及基本特征比較

表2 WBV訓(xùn)練方案

1.3身體成分測量 WBV訓(xùn)練前后用清華同方人體組成分析儀(同方健康科技有限公司)進行身體成分測量。具體方法如下：測試前，將受試者編號、出生日期、身高輸入電腦后開始測試，測試時受試者脫掉襪子站在腳板上，手握電極柄，測試過程中受試者要保持固定姿勢，測試數(shù)據(jù)自動進入電腦并儲存。測試指標(biāo)：體重、BMI、體脂肪量、體脂百分數(shù)、軀干脂肪量及肌肉質(zhì)量。

1.4HRV測量 實驗前后，受試者佩戴Polar Team2團隊(北京博浩通科技發(fā)展有限責(zé)任公司)心率帶(心率帶被放置在胸骨下1/3)進行HRV測試，測試前所有受試者保持正常的睡眠模式，禁飲含咖啡因或酒精的飲料。測試時，將受試者基本信息(身高、體重、出生年月等)輸入電腦，在安靜實驗室內(nèi)(室溫21～23℃；濕度40%～60% )仰臥位閉目休息10 min后采集受試者10 min心率(每次測試10名受試者)，然后通過 Kubios HRV 軟件計算出 HRV 時域和頻域指標(biāo)(心率記錄的后5 min)。

時域指標(biāo)包括：心率(HR)、R-R間期、RMSSD(相鄰正常R-R間期的差值均方根，反映迷走神經(jīng)功能)；頻域指標(biāo)包括：LF(0.04～0.15 Hz；反映心臟交感神經(jīng)活動)和HF(0.15～0.40 Hz；反映心臟副交感神經(jīng)活動)及LnLF/LnHF比值(反映交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)活動平衡的指標(biāo))。

1.5血壓測量 實驗前后，用歐姆龍電子血壓計測量受試者SBP及DBP，測試時受試者取仰臥位休息5 min，將袖帶纏繞于左上臂中部，袖帶的下緣距肘窩1～2 cm，測試肱動脈SBP及DBP 3次，每次間隔1 min，取3次血壓平均值進行最后統(tǒng)計。

1.6統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS21.0軟件，用Shapiro-Wilk檢驗所有數(shù)據(jù)是否服從正態(tài)分布，RMSSD、 LF、HF均不服從正態(tài)分布，對數(shù)變換(Ln)后進行統(tǒng)計。采用配對t檢驗進行組內(nèi)WBV訓(xùn)練前后比較，獨立樣本t檢驗分析WBV訓(xùn)練前、后身體成分、SBP、DBP及HRV指標(biāo)組間差異。

2 結(jié) 果

2.1WBV訓(xùn)練對絕經(jīng)后肥胖婦女身體成分的影響 經(jīng)過 12 w WBV干預(yù)，與訓(xùn)練前比較，WBV訓(xùn)練組體脂肪量、體脂百分數(shù)及軀干脂肪量均顯著下降(均P<0.05)。WBV訓(xùn)練12 w后與肥胖絕經(jīng)組比較，WBV訓(xùn)練組體脂肪量、軀干脂肪量及體脂百分數(shù)均顯著減少(均P<0.05)。見表1。

2.2WBV訓(xùn)練對絕經(jīng)后肥胖婦女HRV及血壓的影響 經(jīng)過12 w WBV訓(xùn)練，與訓(xùn)練前比較，WBV訓(xùn)練組HRV時域指標(biāo)HR顯著下降(P<0.001)，R-R間期及LnRMSSD均顯著增加(P<0.01，P<0.05)；頻域指標(biāo)LnLF及LnLF/LnHF均顯著降低(均P<0.01)，LnHF顯著增加(P<0.05)；SBP及DBP均顯著降低(P<0.01，P<0.05)。WBV訓(xùn)練12 w后與肥胖絕經(jīng)組比較，WBV訓(xùn)練組肥胖絕經(jīng)后婦女HRV指標(biāo)LnRMSSD 顯著增加、LnLF/LnHF及SBP顯著下降(均P<0.05)。見表3。

表3 兩組干預(yù)前后HRV、血壓比較

3 討 論

Marín-Cascales等〔9〕通過雙能X線吸收儀測量24 w WBV訓(xùn)練(3次/w、14 min/次、頻率35～40 Hz、振幅1 mm)對絕經(jīng)后婦女身體成分的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)24 w WBV訓(xùn)練可顯著降低絕經(jīng)后婦女體脂肪量及體脂百分數(shù)，但是BMI及瘦體重WBV訓(xùn)練前后無顯著改變。Severino 等〔10〕得到相同結(jié)果，絕經(jīng)后肥胖婦女經(jīng)過6 w WBV訓(xùn)練體脂百分數(shù)顯著下降，但是對體重及BMI無顯著影響。動物實驗也證實了WBV可降低肥胖大鼠能量儲備，改變脂質(zhì)代謝抑制脂肪生成從而降低肥胖大鼠體重〔11〕。本研究結(jié)果說明WBV訓(xùn)練可在一定程度上改善絕經(jīng)后肥胖婦女身體成分，尤其是一種改善絕經(jīng)后肥胖婦女體脂肪量的有效措施，可能與此振動刺激脂肪分解、增加能量消耗相關(guān)。然而有學(xué)者得到不同結(jié)果，Song等〔12〕研究發(fā)現(xiàn)，8 w WBV訓(xùn)練可顯著降低健康絕經(jīng)后肥胖婦女的體重及BMI，但是與WBV干預(yù)前比較體脂肪量及體脂百分數(shù)均無顯著差異。而Tapp等〔13〕研究發(fā)現(xiàn)8 w WBV訓(xùn)練對正常體重絕經(jīng)后婦女身體成分無顯著影響。針對這種差異的解釋可能與WBV訓(xùn)練量及受試對象有關(guān)。

Rolland等〔14〕研究表明，絕經(jīng)后女性由于雌激素缺乏肌肉質(zhì)量每年下降0.6%，對絕經(jīng)后婦女的健康狀況有深遠的影響，如行動能力下降、容易跌倒及心臟功能受損等。Marin-Cascales等〔15〕研究發(fā)現(xiàn)，6 w高強度WBV訓(xùn)練已被證明對年輕參與者可產(chǎn)生肌肉肥大。然而針對絕經(jīng)后肥胖婦女Meta分析顯示W(wǎng)BV訓(xùn)練不會增加絕經(jīng)后肥胖婦女的瘦體重，并且與振動劑量(頻率、幅度、工作和恢復(fù)時間)和干預(yù)特征(訓(xùn)練的持續(xù)時間、頻率、體積和強度)無關(guān)〔16〕。Maltais等〔17〕研究認為，絕經(jīng)后婦女由于雌激素水平的下降，導(dǎo)致肌肉內(nèi)脂肪增加，Ⅰ型纖維增多，Ⅱ型纖維減少。此外，絕經(jīng)后婦女可能有更高的合成代謝阻力，導(dǎo)致骨骼肌無法維持足夠的蛋白質(zhì)合成〔18〕。因此，本研究WBV訓(xùn)練不能增加絕經(jīng)后婦女肌肉質(zhì)量可能是由于絕經(jīng)后婦女體內(nèi)激素產(chǎn)生較低及肌肉質(zhì)量逐漸下降有關(guān)。而Fjeldstad 等〔19〕研究發(fā)現(xiàn)，在老年婦女中，單獨抗阻訓(xùn)練及聯(lián)合訓(xùn)練(抗阻訓(xùn)練結(jié)合全身振動訓(xùn)練)均可增加老年婦女瘦體重，然而只有聯(lián)合訓(xùn)練才能有效增加老年婦女肌肉質(zhì)量。因此可以認為，振動訓(xùn)練本身可能并不是增加絕經(jīng)后婦女肌肉質(zhì)量的有效方法，在對該人群進行WBV訓(xùn)練時應(yīng)考慮聯(lián)合其他具有較大外部負荷的訓(xùn)練方案增強肌肉反應(yīng)。

Wong 等〔20〕研究發(fā)現(xiàn)，8 w WBV訓(xùn)練可顯著降低肥胖高血壓絕經(jīng)婦女HRV頻域指標(biāo)LnLF及LnLF/LnHF比值，增加LnHF，但對時域指標(biāo)LnRMSSD無顯著影響。研究報道，肥胖女性在接受6 w WBV訓(xùn)練后，LF和LF/HF也有類似的下降，提示W(wǎng)BV訓(xùn)練可通過平衡交感迷走神經(jīng)活性降低肥胖婦女動脈僵硬度及血壓，改善肥胖女性心血管疾病的風(fēng)險〔21〕。而Severino等〔10〕研究發(fā)現(xiàn)，6 w WBV訓(xùn)練可顯著增加絕經(jīng)后肥胖婦女R-R間期，但是對LnRMSSD無顯著影響。本研究結(jié)果說明12 w WBV訓(xùn)練可在一定程度上降低交感神經(jīng)活動、增強迷走神經(jīng)活動從而改善交感迷走神經(jīng)平衡有關(guān)。而Licurci等〔22〕研究結(jié)果與本研究不同，一次WBV訓(xùn)練(時間10 min、振幅6 mm、振幅20 Hz)對老年人頻域指標(biāo)無顯著影響，可能與全身振動訓(xùn)練時間及受試對象不同相關(guān)。Figueroa等〔23〕發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后婦女在接受12 w的WBV訓(xùn)練(訓(xùn)練1～6組/次、30～60 s/次)后，HR顯著下降(下降3次/min)。然而，該作者先前報道過，在相同的人群中，6 w WBV訓(xùn)練(頻率 25～40 Hz、振幅1 mm、練習(xí)1～2組/次、30～45 s/次)后，靜息HR無顯著下降(下降1次/min)〔24〕。因此，絕經(jīng)后婦女WBV訓(xùn)練引起靜息HR的變化似乎受訓(xùn)練量和時間的影響。多數(shù)學(xué)者研究認為，HRV降低與心血管疾病患病風(fēng)險及死亡風(fēng)險的顯著增加相關(guān)〔25〕。研究表明，WBV訓(xùn)練后HRV增加可能會降低絕經(jīng)后肥胖婦女的心血管疾病風(fēng)險。研究證實交感-迷走神經(jīng)活動失衡與絕經(jīng)后婦女體脂肪量增加有關(guān)〔26〕。Severino等〔10〕研究認為，WBV訓(xùn)練降低絕經(jīng)后肥胖婦女HRV與體脂百分數(shù)下降有關(guān)，而Farah等〔27〕認為腹部脂肪可能是評估肥胖對自主神經(jīng)功能影響的重要因素。

衰老與主動脈血流動力學(xué)受損相關(guān)，會導(dǎo)致血壓和動脈僵硬度增加。并且高血壓是導(dǎo)致絕經(jīng)后肥胖婦女死亡率增加的危險性心血管因素，而對高血壓預(yù)防和治療除了藥物及運動療法之外，WBV作為一種新型的訓(xùn)練方法對絕經(jīng)后婦女的血壓有好的影響。Figueroa等〔28〕研究發(fā)現(xiàn)，12 w WBV訓(xùn)練可使高血壓絕經(jīng)后肥胖婦女SBP顯著下降，下降11 mmHg，下降幅度為7.69%。該作者還報道過12 w WBV訓(xùn)練可使高血壓前期和高血壓絕經(jīng)后肥胖婦女臂SBP及DBP均顯著下降，分別下降12 mmHg及6 mmHg〔23〕。本研究結(jié)果有所不同，絕經(jīng)后肥胖婦女經(jīng)過12 w WBV訓(xùn)練SBP及DBP均顯著下降，并且12 w WBV訓(xùn)練后，與肥胖絕經(jīng)組比較，WBV訓(xùn)練組絕經(jīng)后肥胖婦女SBP顯著下降，DBP無明顯改變。研究認為，主動脈SBP降低10 mmHg及DBP降低5 mmHg，與腦卒中和其他心血管疾病導(dǎo)致的死亡風(fēng)險就分別降低40%及30%〔29〕。研究表明，HRV降低(心交感神經(jīng)活性增加、迷走神經(jīng)活性下降)可導(dǎo)致血液兒茶酚胺類激素去甲腎上腺素及腎上腺素等水平上調(diào)，促進小動脈收縮，升高血壓〔28〕。Chen等〔30〕研究認為RMSSD及HF與肥胖指標(biāo)呈顯著負相關(guān)。本研究也證實了12 w WBV訓(xùn)練可顯著降低絕經(jīng)后肥胖婦女體脂肪量、軀干脂肪量及體脂百分數(shù)，并且顯著改善了絕經(jīng)后肥胖婦女自主神經(jīng)功能紊亂。因此可以認為，本研究中WBV訓(xùn)練對絕經(jīng)后肥胖婦女血壓改善可能與此訓(xùn)練降低體脂肪量從而增加HRV (增強迷走神經(jīng)興奮性、降低交感神經(jīng)興奮性)降低血管外周阻力有關(guān)，具體機制需進一步研究。