許鵬 王國凡
(安徽師范大學體育學院 安徽 蕪湖 250000)
心血管系統(tǒng)是人體系統(tǒng)的重要組成部分,主要功能是進行血液循環(huán)和營養(yǎng)物質(zhì)的運輸,從而達到抵抗疾病、維持體溫、調(diào)節(jié)體內(nèi)的PH值和維持體內(nèi)平衡的作用。如今,越來越多的研究表明,規(guī)律運動可以提高人體心血管系統(tǒng)的功能,缺乏運動則會產(chǎn)生一系列與心血管系統(tǒng)有關的疾病?!吨袊难懿蟾?011》中指出,我國心血管疾病的患病率持續(xù)上升。據(jù)統(tǒng)計,我國約有2.3億的心血管疾病患者,在成人中的患病率高達20%。
冠狀動脈疾?。╟oronary artery disease)簡稱“冠心病”,是一種顯著的心血管系統(tǒng)疾病。缺乏運動與冠心病的正相關已被確定,即缺乏運動會增加患冠心病的風險。在西方學者的一項研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象,在倫敦雙層巴士中,久坐的巴士司機患冠心病的風險是經(jīng)常走動的巴士售票員的兩倍。運動不足已經(jīng)被證明是西方人群中公認的冠心病風險因素,久坐不動的生活方式會使冠心病的風險增加兩倍。缺乏運動可通過多種生理機制導致冠心病,首先,缺乏體育運動會導致左心室功能下降甚至萎縮,并顯著增加了左心室的僵硬程度。其次,缺乏運動對心血管有不利的影響,其中包括左心室心血管功能下降或舒張功能障礙。缺乏運動還會使動脈壁纖維化,導致心血管僵硬,產(chǎn)生動脈粥樣性硬化。心血管壓力反射敏感性(baroreflex sensitivity,BRS)是由動脈壓力反射介導的壓縮單位變化的R-R區(qū)間變化,是人體的一個自我平衡調(diào)節(jié),有助于維持機制的血壓在幾乎恒定的水平。久坐會降低BRS,不利于控制動脈血壓和維持心肌電穩(wěn)定性。
現(xiàn)代醫(yī)學之父William Osler說過:“A man is as old as his arteries?!奔匆粋€人有多老完全取決于他的動脈。每個人從5歲開始進入了動脈老化的過程。隨著,日后的不良生活習慣,如抽煙、酗酒、缺乏運動、不合理的膳食等,則會加速動脈老化的過程。
人類的血管隨著年齡的增長變得脆弱,血管老化是一個不可逆的過程,但規(guī)律的運動是緩解血管老化的良好方法。在血管疾病中,內(nèi)皮功能障礙(endothelial dysfunction)是一個系統(tǒng)性的內(nèi)皮病理條件。內(nèi)皮細胞作為血管穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)因子,在保護血管方面發(fā)揮著重要的作用。內(nèi)皮細胞除了作為半透膜外,還負責維持血管緊張素-II。習慣性、規(guī)律性的體育運動可以減緩血管內(nèi)皮功能障礙的發(fā)展,加強和維持內(nèi)皮功能可以擴張血管,減少與年齡相關的動脈僵硬的增加。在一項研究中,研究人員招募了102名健康老年人(n=102),并根據(jù)他們一生中鍛煉的頻率將他們分成四組。通過脈搏波速度(Pulse wave velocity,PWV)對動脈僵硬度的評估。PWV是血壓脈沖通過心血管系統(tǒng)傳播的速度,通常是動脈或動脈的組合長度。PWV在臨床上用作動脈硬度的量度,并且可以在人體中非侵入地容易的測量。最終,實驗得出以下結論:終身堅持每周鍛煉4-5次,可以改善中心動脈順應性。終身堅持每周運動3-4次,可以減少左心室后負荷,改善頸動脈的順應性。但值得一提的是,無論鍛煉的頻率是多少,對周圍動脈僵硬度都沒有影響。另一項研究表明,體育鍛煉可以降低心腦血管(Cardiovascular)患病的風險,而且這種有益程度可以超過抗血壓和降脂藥物干預的有益程度。規(guī)律運動對血管功能和動脈重構的一些影響與規(guī)律運動的剪切力有關。這種直接的血管調(diào)節(jié)為解釋運動對心血管的保護作用提供了合理的機制。更重要的是,與健康的受試者相比,內(nèi)皮功能受損的受試者更加有可能接受訓練誘導的血管功能改善,這一觀點在很大程度上得到了全身鍛煉研究支持。這種直接的血管調(diào)節(jié)為解釋運動對心臟的保護作用提供了合理的機制。
心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是一種常見的疾病狀態(tài)。任何心臟疾病發(fā)展到后期階段,都會影響心臟功能,最終就會形成心力衰竭。而心力衰竭最常見的病因包括冠狀動脈疾病、高血壓、心房顫動和心肌病變等,這些疾病會破壞心臟的結構,阻礙心臟的正常功能。慢性心力衰竭的患者由于缺乏身體活動和外周圍循環(huán)的靜脈充血,往往會造成肌肉萎縮,尤其是下肢肌肉的萎縮最為嚴重。人體的肌肉遵循用進廢退的原則,因此,久而久之就會形成一個惡性循環(huán):越不運動,越萎縮;越萎縮,就越無法運動。堅持規(guī)律運動不僅可以提高心臟功能,還能對心臟的結構進行重塑。從而可以預防心力衰竭,甚至可以延緩心力衰竭患者的疾病進展。
在一項研究中,研究人員對18名患有慢性心力衰竭的老年人進行了為期一年的有氧運動,抗阻運動和綜合運動(如太極、瑜伽、普拉提)訓練。雖然一年的時間不能逆轉心臟硬化和心力衰竭,但規(guī)律運動確實誘導了左心室的生理重構,左心室在體積沒有改變的情況下增加了10%的重量。研究還表明規(guī)律運動可以降低左心室舒張末期容積,提高心臟收縮和舒張功能,有效的避免了舒張功能障礙。(舒張功能障礙:是左心室松弛和僵硬導致的異常狀態(tài),導致充盈壓力增加。舒展功能障礙會增加心力衰竭的風險。)在心臟的射血分數(shù)(評估心臟功能的一個重要指標)方面也得到了輕微改善,平均水平從39%提高到了43%。這些研究結果充分表明,規(guī)律運動能改善心臟功能,降低心力衰竭的風險。另外,長期規(guī)律性運動還會降低心臟的靜息心率,從而增加心臟的儲備心率。
在運動對身體所有生理功能的有益影響中,毫無疑問,運動的某些保護作用主要是由于它對心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)的影響。心臟自主神經(jīng)又稱為心臟運動神經(jīng),主要包括交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)(副交感神經(jīng)),二者共同配合調(diào)節(jié)與支配竇房結的節(jié)律性,控制心臟的活動周期。壓力反射敏感性(BRS)會隨著年齡增長和運動頻率的減少而降低。規(guī)律的運動會減弱BRS與時間變化的相關性,也可以提高BRS的基線水平。特別是適度的有氧運動,適度的有氧運動是一種足夠的刺激因素,可以顯著的減輕心血管BRS與年齡相關的衰退。研究人員研究了133名18-79歲健康男性。受試者根據(jù)年齡被分成了3個組進行對照實驗,分別為青年組 (18-37歲),中年組(38-56歲)和老年組(57-79歲)。受試者均通過體檢和問卷評估,保證實驗的準確性。在經(jīng)過6個月的有氧訓練后有9名男性的BRS發(fā)生了顯著的變化,提高了約50%,但是也有9名受試者顯示,在進行運動干預后,BRS的值沒有發(fā)生顯著的變化??傊?,在這項實驗中,樣本整體BRS值提高了約25%(從7.9±0.8到9.8±0.9ms mmHg-1;p<0.05)。
心率變異性(heart rate variability,HRV)是心跳之間時間間隔變化的生理現(xiàn)象(即RR期間的變化),心率變異性可以用來分析自主神經(jīng)的平衡狀態(tài)。自主神經(jīng)系統(tǒng)和竇房結對動態(tài)響應環(huán)境變化的能力導致HRV增加,并且通常表明心臟健康。HRV的降低被認為表明自主神經(jīng)系統(tǒng)或竇房結對變化的反應性減弱,HRV下降是很多慢性疾病的危險因素。研究發(fā)現(xiàn),運動可以改變心臟自主神經(jīng)控制。規(guī)律運動(特別是耐力運動)可以增強迷走神經(jīng)的張力,減少交感神經(jīng)對心臟的影響。經(jīng)常運動的個體會有較低的靜息心率(即竇性心律徐緩),且比久坐的個體擁有更高的HRV。在一項研究中,研究人員對13名健康老年男性(60-82歲)和11名健康年輕男性(24-32歲)6個月有氧運動訓練前后的靜息狀態(tài)下和運動期間的HRV(即RR期間的變化)進行了測量。研究結果顯示,所有受試者在經(jīng)過6個月的有氧訓練之后,HRV值均有升高。其中在靜息狀態(tài)下HRV值升高最為明顯,年齡較大的受試者靜息狀態(tài)下HRV值升高了約67%,年輕受試者靜息狀態(tài)下HRV值升高了約18%。
由于每個個體的狀況不同,所以在進行運動前一定要制定符合自身狀況的運動計劃。這樣才能保證安全有效的進行鍛煉。一般情況下,需根據(jù)個體的病史、家族遺傳史、生活習慣來考慮,減少運動損傷與風險性。美國心臟醫(yī)學協(xié)會建議,為了保證心臟的健康,成年人至少要進行一周3次,每次30分鐘的體育鍛煉。并且?guī)缀跛械难芯慷急砻?,心肺耐力訓練對于心血管系統(tǒng)的維護與提升是一個非常有效的方法。在運動模式方面,應選擇有大肌肉群帶入的有氧運動。如自行車、快走或跑步,且這些運動方式能更好地融入日常生活。對于健康的人群來說,一般的運動頻率為每周3-4次的定期鍛煉,運動強度一般為70%-80%最大攝氧量(VO2max)。需要注意的是,運動要遵循循序漸進的原則,每次運動強度逐漸增加。一般情況下從50%的心率儲備(Heart rate reserve,HRR)向80%的心率儲備遞增。在依從性得到保證的情況下,心臟呼吸能力通常會提高15%-30%。且一些研究表示,間歇性高強度有氧訓練比持續(xù)的中等強度訓練有更好的效果。但由于在進行高強度間歇性有氧訓練中,一般會達到90%-95%的最大心率。所以在安全性方面會有一定的顧慮,建議在專業(yè)人員指導下進行。
到目前為止,幾乎所有的研究都表明輕度—中度的抗阻訓練,可以在保證安全的前提下有效的改善肌肉狀況。同樣,進行適當?shù)目棺柽\動也會對心血管系統(tǒng)帶來有益的影響。一般建議從40%1 RM(上半身)和50%1RM(下半身)開始進行逐漸遞增,增加至60%-70%1RM。過度重量的抗阻練習,反而會對心血管系統(tǒng)造成負面的影響。另外,在抗阻練習動作的設計上,應當盡可能包括所有主要肌肉。
總而言之,預防勝于治療。充足的鍛煉對于保持心血管健康和疾病預防的重要性已經(jīng)日益顯著。盡管與藥物相比,體育鍛煉的作用要略顯溫和。但不可否認的是,體育鍛煉確實可以減少心血管危險因素。體育鍛煉對心臟結構的重塑有著顯著的有益作用,可以降低血管硬化風險,控制循環(huán)神經(jīng)。然而,不適當?shù)挠柧殨π难墚a(chǎn)生負面的影響。因此,確定正確的訓練強度是必要的。