姚寶元 崔 靜

(湛江師范學(xué)院體育系，廣東湛江 524048)

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

20名北京體育大學(xué)武術(shù)學(xué)院2005級健康大學(xué)生，男、女各 10名，年齡為 19-22，平均年齡為19.80±1.01歲，身高151-176cm，平均身高163.60±6.39cm，體重45.10-68.10kg，平均體重58.32±6.00kg，所有受試者均志愿參加本實驗，無心腦血管和精神疾病史，無服用影響精神狀態(tài)的藥物，要求所有受試者實驗前12h內(nèi)不食用或飲用任何含咖啡因的食品或飲料。

1.2 研究方法

1.2.1 使用儀器

EDAN儀器有限公司產(chǎn)CBS—II經(jīng)顱多普勒診斷系統(tǒng)，可同時持續(xù)監(jiān)測大腦中動脈的血流速度，選用2MHPW探頭。

1.2.2 腦血管的選擇

選擇大腦中動脈(Middle Cerebral Artery，MCA)作為測定TCD各項參數(shù)的血管。理由是:(1)MCA是供應(yīng)大腦半球血液最多的動脈(約占腦循環(huán)的80%);(2)MCA特殊的解剖結(jié)構(gòu)，使得它是經(jīng)顳窗檢出率最高，頻譜最清晰又穩(wěn)定的血管［1］;(3)在進行不同腦功能活動及運動狀態(tài)下腦血流的監(jiān)測，MCA是最常用的部位，選用MCA有利于同其他學(xué)者的研究比較分析。

1.2.3 大腦中動脈經(jīng)顱多普勒參數(shù)的測定

中動脈的多普勒信號用手持式探頭通過顳窗定位，在42-56mm的深度測定，即MCA的近端段，透射角為探頭向上、向前方向。每位受試者超聲檢查的深度范圍和角度在整個探測過程中保持恒定。參考他人研究結(jié)果的報道［2］，同一受試者左、右兩側(cè)大腦中動脈的血流速度非常接近，無顯著性差異，故本次探測的血流速度僅以左側(cè)一側(cè)的MCA作為代表。如果左邊的多普勒信號不夠充分，則使用右邊的，在每一次探測過程中都要盡可能確保探頭位置和角度的固定不變。

1.2.4 實驗過程

實驗在北京體育大學(xué)實驗中心腦功能實驗室進行。在正式探測前，受試者進行三次憋氣練習(xí)，每次憋氣15s，每次憋氣后恢復(fù)3min，再進行下次憋氣。然后休息15min。受試者坐在一張舒適的椅子上，盡可能減少焦慮，不允許他們想任何問題、說話或活動，也不允許和他們說話。采用EDAN儀器有限公司產(chǎn)CBS—II經(jīng)顱多普勒診斷系統(tǒng)，用標準的血管超聲檢查方法［3］，探頭經(jīng)左顳窗探測顱內(nèi)左側(cè)MCA，探測深度為42-56mm。調(diào)整獲得理想信號后，分別在休息期，憋氣早期5s、中期5s和后期5s凍結(jié)頻譜，記錄MCA的Vm，(平均血流速度)、Vp(收縮期峰血流速度)和Vd(舒張期末血流速度)。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

以休息期的后5s作為憋氣時相的測量基線，計算休息期的后 5s和憋氣前期 5s、中期 5s、后期5sMCA血流速度的平均值，用基線值判斷憋氣各時相的腦血流速度的變化，為減少超聲角度變化所引起的差別，計算從基線到憋氣各時相的相對減少幅度(CBFV基線-CBFV憋氣/CBFV基線X100)作為統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析。

所有數(shù)據(jù)用SPSS12.0軟件包進行統(tǒng)計處理，憋氣各時相的測定值與基線測定值的橫向比較采用配對t檢驗。數(shù)據(jù)均以±S表示，顯著性水平選為P＜0.05，非常顯著性水平選為P＜0.01。

2 研究結(jié)果

男、女性組在憋氣過程中大腦中動脈血流速度(Vm.Vp和Vd)有一個復(fù)雜的變化時程，憋氣早期，Vm、Vp、Vd增加，顯著高于基線期測定值;憋氣中期，Vm、Vp、Vd均減小，顯著低于基線期測定值;憋氣后期，Vm、Vp、Vd都有所回升，但仍顯著低于基線期測定值。分別見表1和表2。

表1 男性受試者憋氣過程中MCA血流速度的變化(N=10)

表2 女性受試者憋氣過程中MCA血流速度的變化(N=10)

3 分析與討論

1982年誕生的TCD技術(shù)是利用多普勒效應(yīng)，通過將超聲波的發(fā)射頻率和接收頻率的差值(頻移)轉(zhuǎn)換成視頻信號(即受檢者的血管血流頻譜)，從而獲得有關(guān)血流動力學(xué)資料。TCD技術(shù)四個主要參數(shù)為Vm(平均峰速度)、Vp(收縮期峰速度)、Vd(舒張期末峰速度)和PI(搏動指數(shù))，其中Vm生理意義最大［4］。一是因為Vm很少受心率、心收縮力、外周阻力和動脈順應(yīng)性等心血管因素的影響;二是因為Vm代表了搏動性血液的供應(yīng)強度，故可用Vm來評價腦動脈血流速度。同時由于國內(nèi)外學(xué)者的研究證實顱底動脈的血流速度與局部腦血流量有良好的相關(guān)［5-8］。因此，Vm尚可用來評價局部腦血流量的變化。

或深或淺的吸氣后，緊閉聲門，做盡力的呼所動作，稱為憋氣［9］。常在完成最大靜止用力動作時需要憋氣來配合，譬如舉重、角力、拔河等。大量研究已證實憋氣可反射性地引起肌肉張力增加，可為有關(guān)運動環(huán)節(jié)創(chuàng)造最有效的收縮條件，但憋氣也會壓迫胸腔，使胸內(nèi)壓上升，造成靜肪血回心受阻，進而心臟充盈不充分，輸出量銳減，血壓大幅下降，導(dǎo)致心肌、腦細胞及視網(wǎng)膜供血不全，產(chǎn)生頭暈、惡心、耳鳴和眼黑等感覺，影響和干擾運動的正常進行。由此看來，憋氣對人體運動有利有弊。有些時候需要通過奮力和憋氣才能取得最后的勝利，那么這樣的憋氣是有必要的，是不可避免的。然而人們能意識到憋氣對運動有利的一面，但卻往往忽視憋氣對運動不利的一面。因此，在運動中應(yīng)根據(jù)完成動作的需要正確、合理地運用憋氣，決不可盲目泛用。

本研究對20名正常男女大學(xué)生，采用經(jīng)顱多普勒技術(shù)，在憋氣和其前休息期對左側(cè)大腦中動脈CBFV進行監(jiān)測，結(jié)果顯示男女受試者在憋氣過程中CBFV都有一個復(fù)雜的變化時程，在憋氣開始CBFV顯著性增加，之后隨著憋氣繼續(xù)，CBFV又顯著性下降，到憋氣的后期CBFV有所回升，但仍顯著低于休息期基線測定值。這和平均動脈壓在憋氣時的變化時程相平行。憋氣開始時，平均動脈壓較快較多升高，這可能增大透壁壓，擴張大腦中動脈。Narloch，et al.［10］研究發(fā)現(xiàn)憋氣開始增加腦血流量。大腦中動脈平均血流速度與平均動脈壓平行性地增加(R2≈1)，這提示大腦自動調(diào)節(jié)滯后將近2S開始，在 10S 內(nèi)才能建立血流速度(量)的平衡［11，12］。隨后大腦中動脈血流速度的下降和回升(但仍低于基線水平)，應(yīng)從多方面，多角度考慮，包括胸內(nèi)壓中心靜脈壓(CVP)、靜脈血回心量、心輸出量(CO)，大腦灌注壓、動脈血二氧化碳分壓(Paco2)和交感神經(jīng)活動的變化，以及最后大腦代謝的需求。憋氣引起胸內(nèi)壓、CVP增大，靜脈血回心量銳減，CO降低，大腦流入壓減小，流出壓增大，大腦灌注壓下降，轉(zhuǎn)而導(dǎo)致CBFV顯著下降。交感神經(jīng)的激活對大腦動脈流速有一個潛在的重要作用，憋氣引起肌肉交感神經(jīng)活動，從而使CBFV降低。在憋氣過程中Paco2降低，與正常呼吸相比，憋氣時CO顯著減少，轉(zhuǎn)而減少從組織中帶走CO2［13］。而 Paco2的下降可引起大腦中動脈平均血流速度減少10～15%。至于其詳細具體機制還不十分清楚，仍需大量系統(tǒng)深入地研究。但是縱觀許多研究，可以肯定的是決非某單一因素發(fā)揮作用的結(jié)果，而是許多因素綜合發(fā)揮作用才引起CBFV顯著下降。

4 結(jié)論與建議

運用經(jīng)顱多普勒技術(shù)，監(jiān)測了20名正常男女大學(xué)生憋氣時和其前休息期大腦中動脈血流速度的變化，結(jié)果顯示:憋氣開始早期大腦中動脈血流速度顯著增加，之后隨著憋氣繼續(xù)進行，至憋氣中期，大腦中動脈血流速度又顯著減少，最后到憋氣后期，大腦中動脈血流速度有所回升，但仍于基線水平。這提示憋氣引起大腦灌注壓降低，影響大腦供血，對大腦發(fā)揮正常功能不利。因此，決不能盲目泛用憋氣，應(yīng)根據(jù)運動具體動作需要正確合理使用憋氣，但憋氣時間不宜太長。

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