陳慶慶，曹勝，金榮疆

心肺適能是指在持續(xù)體力活動過程中，循環(huán)和呼吸系統(tǒng)供氧的能力。良好的心肺適能水平不僅能保證人們能夠維持長時(shí)間有效地工作，而且也是機(jī)體在工作后快速消除疲勞和有效恢復(fù)機(jī)能所必需的。研究證實(shí)，與其他危險(xiǎn)因子發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)相比，心肺適能低者心腦血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)更高[1]。心肺適能每提高一個(gè)水平，冠心病(Coronary Heart Disease,CHD)危險(xiǎn)因子“叢集現(xiàn)象”下降更多，即心肺適能水平更能降低CHD單一或叢集危險(xiǎn)因子[2]。故良好的心肺適能水平可降低心肺系統(tǒng)疾病的發(fā)生率，促進(jìn)和/或維持健康[3]。而良好的心肺適能水平離不開規(guī)律、適量的有氧鍛煉，有氧鍛煉方式眾多，步行與登樓梯運(yùn)動簡便、易行且操作技術(shù)簡單，在我國國民生活中易推廣。本研究通過觀察跑步平臺與樓梯機(jī)不同有氧鍛煉方式對心肺適能水平的影響，比較這兩種有氧鍛煉方式哪一種能在短時(shí)間鍛煉周期內(nèi)對心肺適能水平影響更顯著，旨在為患者或健康人推薦一種能在短時(shí)間內(nèi)較快提高心肺適能水平的有氧鍛煉方式，以促進(jìn)健康效應(yīng)最大化。

1 資料與方法

1.1 一般資料 受試者來源于四川大學(xué)華西醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科實(shí)習(xí)的醫(yī)學(xué)生，32名(男女各16名)符合納入標(biāo)準(zhǔn)的健康受試者，在簽署知情同意書后，隨機(jī)分到跑步平臺組和樓梯機(jī)組各16名。納入標(biāo)準(zhǔn)：非專業(yè)運(yùn)動員，或過去2年無規(guī)律運(yùn)動史；年齡在18～25歲之間的健康人；無吸煙史；已簽署知情同意書。排除患有心血管、呼吸系統(tǒng)、肌肉骨骼系統(tǒng)疾病、腫瘤以及其他慢性病等的非健康人群及精神病患者。研究過程中2組各脫落1例，實(shí)際各組各完成15例。樓梯機(jī)組：男7例，女8例；年齡(21.67±0.58)歲；體質(zhì)量(57.80±2.04)kg；身高(165.73±2.52)cm。跑步平臺組：男8例，女7例；年齡(21.60±0.43)歲；體質(zhì)量(58.67±2.20)kg；身高(165.00±2.39)cm。2組受試者年齡、身高、體質(zhì)量、等一般資料比較均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2 方法 樓梯機(jī)組：受試者在四川大學(xué)華西醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科提供的美國產(chǎn)Stairmaster-5540-32樓梯機(jī)上做登樓梯鍛煉，運(yùn)動強(qiáng)度控制在運(yùn)動心率為(55%-65%)×最大心率(最大心率=220-年齡)[4]，即受試者在鍛煉過程中，戴上指脈氧測試器監(jiān)測心率，使心率在試驗(yàn)設(shè)定的強(qiáng)度范圍內(nèi)波動，整個(gè)試驗(yàn)周期為5d，每天1次，每次30min，末次試驗(yàn)結(jié)束后，休息30min。跑步平臺組：受試者在四川大學(xué)華西醫(yī)院提供的日本產(chǎn)L7跑步機(jī)上做步行鍛煉，運(yùn)動強(qiáng)度，鍛煉周期、頻率、時(shí)間以及測試指標(biāo)均同樓梯機(jī)組。采用美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)會(America School of Sports Medicine，ACSM)推薦的運(yùn)動試驗(yàn)終止標(biāo)準(zhǔn)[5]：①出現(xiàn)心絞痛或類似心絞痛的癥狀；②無論是否增加運(yùn)動負(fù)荷，收縮壓較基線血壓下降>10mmHg；③血壓過度升高：收縮壓>250mmHg或舒張壓>115mmHg；④呼吸短促、哮鳴音、下肢痙攣或跛行；⑤低灌注體征：輕度頭痛、意識不清、共濟(jì)失調(diào)、臉色蒼白、發(fā)紺、惡心、皮膚濕冷；⑥心率不隨運(yùn)動強(qiáng)度增加而增加；⑦心律顯著改變；⑧受試者口頭或身體出現(xiàn)極度疲勞，要求停止；⑨測試設(shè)備故障。

1.3 評定標(biāo)準(zhǔn) 采用日本Minato AS-407肺功能測試儀測定用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、最大通氣量(maximal voluntary ventilation,MVV)，第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)，F(xiàn)EV1/FVC(%)，呼氣峰流速(peak expiratory flow,PEF)。采用6min步行距離(six-minute walk distance，6MWD)評定步行能力：選取一段長度至少為30m的平直而安靜的走廊，測定患者6min內(nèi)行走的距離。

2 結(jié)果

鍛煉后，樓梯機(jī)組FEV1、FEV1/FVC、MVV、6MWD、PEF均較鍛煉前明顯提高(P<0.05)，F(xiàn)VC差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；跑步平臺組鍛煉后FVC、FEV1、FEV1/FVC、6MWD、PEF較鍛煉前明顯提高(P<0.05)，MVV變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。鍛煉后，樓梯機(jī)組FEV1/FVC、MVV、6MWD、PEF提高幅度明顯優(yōu)于跑步平臺組(P<0.05)，但FVC、FEV1的提高幅度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。

項(xiàng)目樓梯機(jī)組(n=15)鍛煉前鍛煉后跑步平臺組(n=15)鍛煉前鍛煉后FVC(L) 3．62±0．223．65±0．203．71±0．203．80±0．22aFEV1(L) 3．26±0．193．35±0．19a3．34±0．173．44±0．19aFEV1/FVC(%)89．80±0．7392．73±0．75ab90．27±0．5790．87±0．67aMVV(L) 132．27±7．14144．53±6．49ab134．53±8．05140．27±8．26PEF(L) 476．00±24．43527．33±25．88ab449．33±26．73470．0±28．37a6MWD(m) 599．40±15．12634．20±16．67ab591．13±14．92604．9±15．35a

與鍛煉前比較,aP<0.05; 與跑步平臺組比較，bP<0.05

3 討論

有氧鍛煉對人體心肺體適能各方面的益處已經(jīng)被越來越多的循證數(shù)據(jù)支持和推薦。但是如何為健康人或患者制定安全、有效的有氧運(yùn)動處方，仍然存在很多爭議。有氧運(yùn)動處方的制定包括運(yùn)動強(qiáng)度、運(yùn)動頻率、運(yùn)動時(shí)間和運(yùn)動方式。國內(nèi)外已對運(yùn)動的強(qiáng)度、時(shí)間和頻率做了大量的研究，而對于運(yùn)動方式的比較，目前還沒有太多的研究。

本研究結(jié)果顯示，跑步平臺與樓梯機(jī)鍛煉在短時(shí)間內(nèi)都能提高健康人心肺適能水平，這是由于有氧鍛煉過程中，呼吸加深加快，增加每次氣體交換量，減少呼氣末肺容量和肺泡生理無效腔，改善肺部所有區(qū)域的灌注情況[6-9]，從而改善肺的彈性回縮力和小氣道的通暢，增加肺泡通氣量。有學(xué)者研究證實(shí)，有氧鍛煉能使肺泡生理死腔與潮氣量的比率下降靜息時(shí)0.25～0.35的5%～20%[10]，可見有氧鍛煉能減少肺泡生理死腔[11]；有氧鍛煉可引起肌肉線粒體數(shù)量和體積增加、肌漿中的能量釋放酶和電子傳遞能力增加，并增加了肌肉的血液循環(huán)和氧化代謝，從而提高呼吸肌的肌力和耐力[12]，改善呼吸功能和呼吸系統(tǒng)的功能儲備能力。有氧鍛煉提高物質(zhì)代謝能力，改善機(jī)體各器官和組織血液和氧的供給，促進(jìn)機(jī)體血液回流，循環(huán)血量增加，使容量負(fù)荷加大，從而提高了心肌的舒縮幅度，增加心輸出流量和血管的收縮、舒張功能，增強(qiáng)了心肌的舒縮功能，有效提高心臟的功能儲備能力，故2組鍛煉前后6MWD都提高且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

但樓梯機(jī)鍛煉在短時(shí)間內(nèi)對健康人的MVV、FEV1/FVC、PEF及6MWD的影響更顯著。這是由于機(jī)體在樓梯機(jī)上做登樓梯運(yùn)動相對跑步平臺上的步行運(yùn)動，既要克服動能又要克服重力勢能而做功，故機(jī)體耗能相對步行較大，所以心血管以及呼吸系統(tǒng)做出協(xié)同的生理反應(yīng)，以滿足機(jī)體代謝率增加的需要，呼吸加深伴隨胸膜腔內(nèi)壓降低引起靜脈受壓所形成的壓差使靜脈回流增多[13]，從而增加了心臟的每搏輸出量 。其次，在樓梯機(jī)上做登樓梯運(yùn)動時(shí)，相對步行來講，整個(gè)下肢肌群需要克服較大負(fù)荷，收縮以完成下肢的屈髖屈膝運(yùn)動，故肌肉收縮，耗氧增大，同時(shí)，運(yùn)動時(shí)，分布至肌肉的血流明顯增多，而灌注內(nèi)臟器官，如腎、肝、胃腸道的血流則相對減少[13]，使呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)的做功增加。

綜上所述，樓梯機(jī)鍛煉和跑步平臺鍛煉對健康人的心肺適能水平都有顯著影響，但樓梯機(jī)鍛煉較跑步平臺鍛煉在短時(shí)間鍛煉周期內(nèi)對健康人的心肺適能水平影響更顯著。

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