李 利，趙國政，劉淑萍，陳 曉，徐 娟，鄒志康

空軍青少年航空學(xué)校（以下簡稱“青航?！保W(xué)生是進(jìn)入航空班定向培養(yǎng)的高一到高三學(xué)生，正處于體格生長發(fā)育快速期。為更好地利用青少年有氧耐力和肌肉力量增長的敏感期[1-2]，空軍有針對性地改進(jìn)了抗荷體質(zhì)訓(xùn)練方法，使青航校學(xué)生身體圍度、核心肌肉力量、維爾維克指數(shù)等多項(xiàng)抗荷體質(zhì)指標(biāo)得到了有效提升[3-4]，但目前鮮見改進(jìn)抗荷體質(zhì)訓(xùn)練方法對心臟結(jié)構(gòu)與功能影響的相關(guān)報(bào)道。為全面評估改進(jìn)抗荷體質(zhì)訓(xùn)練方法的有效性，本研究以青航校2個(gè)學(xué)年高三學(xué)生為研究對象，對比分析不同抗荷體質(zhì)訓(xùn)練后心臟形態(tài)及功能的變化，探究不同抗荷體質(zhì)訓(xùn)練方法對學(xué)生超聲心動(dòng)圖心臟指標(biāo)的影響，以期為修訂青航校高效訓(xùn)練方法提出相關(guān)建議。

1 對象與方法

1.1 對象 隨機(jī)抽取的2016級377名參加傳統(tǒng)抗荷體質(zhì)訓(xùn)練方法的高三學(xué)生作為傳統(tǒng)訓(xùn)練組（A組），年齡16～19歲，平均（17.25±0.51）歲；隨機(jī)抽取的2017級300名參加改進(jìn)抗荷體質(zhì)訓(xùn)練方法訓(xùn)練的高三學(xué)生作為改進(jìn)訓(xùn)練組（B組），年齡16～19歲，平均（17.16±0.33）歲。2組均為男性。A組377名，身高1.64～1.84 m，平均（1.74±0.04）m；體質(zhì)量51～93 kg，平均（66.66±7.36）kg。B組300名，身高1.64～1.85 m，平均（1.74±0.04）m、體質(zhì)量50～90 kg，平均（66.83±7.32）kg。2組年齡、身高、體質(zhì)量比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 抗荷訓(xùn)練方法 A組進(jìn)行傳統(tǒng)抗荷體質(zhì)訓(xùn)練，內(nèi)容包括：體育課完成籃球、足球等普通鍛煉；1周進(jìn)行1次俯臥撐、引體向上等力量訓(xùn)練和2次3000 m跑耐力訓(xùn)練。B組進(jìn)行改進(jìn)抗荷體質(zhì)訓(xùn)練，內(nèi)容包括：1周進(jìn)行1次高強(qiáng)度間歇徒手力量訓(xùn)練和2次高強(qiáng)度間歇跑步訓(xùn)練。徒手力量訓(xùn)練包括俯臥撐、平板支撐、立臥撐收腹跳、高抬腿、俯身跨步登山和俯臥撐等，所有內(nèi)容穿插進(jìn)行，不同訓(xùn)練之間沒有間斷和休息；間歇跑步訓(xùn)練包括全力跑200 m和間歇跑600 m，1次重復(fù)4～6組。

1.2.2 觀測內(nèi)容與儀器 根據(jù)《空軍招收飛行學(xué)生體格檢查標(biāo)準(zhǔn)》對2組學(xué)生進(jìn)行體格檢查，測量并記錄學(xué)生身高、體質(zhì)量等數(shù)據(jù)。使用邁瑞M7超聲心動(dòng)圖儀（中國深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司），探頭頻率2.0～4.0MHz，測量心臟結(jié)構(gòu)指標(biāo)，包括：左室舒張末期室壁厚度（left ventricular end diastolic wall thickness，LVWd）、左室收縮末期室壁厚度（left ventricular end systolic wall thickness，LVWs）、左室舒張末期內(nèi)徑（left ventricular end diastolic diameter，LVIDd）、左室收縮末期內(nèi)徑（left ventricular end systolic diameter，LVIDs）、左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左室縮短分?jǐn)?shù)（left ventricular fractional shortening，LVFS）、左室舒張末期容積（left ventricular end diastolic volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left ventricular end systolic volume，LVESV）、左室每搏輸出量（left ventricular stroke volume，LVSV）各參數(shù)，計(jì)算左室心肌重量（left ventricular myocardialweight，LVM）、室壁增厚率（left ventricular wall thickening fraction，LVWTF），并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料符合正態(tài)分布，以±s表示；計(jì)量資料不符合正態(tài)分布，以中位數(shù)（四分位數(shù)）M（Q）表示。正態(tài)分布的定量數(shù)據(jù)組間差異分析采用t檢驗(yàn)，偏態(tài)分布的定量數(shù)據(jù)組間差異分析采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 心臟結(jié)構(gòu)指標(biāo)比較 B組LVWs、LVIDd、LVIDs大于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（表1）。

表1 2組學(xué)員心臟結(jié)構(gòu)指標(biāo)比較

2.2 心臟功能指標(biāo)比較 B組LVEF、LVFS、LVEDV、LVESV、LVSV、LVWTF均大于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（表2）。

表2 2組學(xué)員心臟功能指標(biāo)比較

3 討論

本研究對象為2016級377名參加3年傳統(tǒng)抗荷體質(zhì)訓(xùn)練方法訓(xùn)練的高三學(xué)生和2017級300名參加3年改進(jìn)抗荷體體質(zhì)訓(xùn)練方法訓(xùn)練的高三學(xué)生，收集數(shù)據(jù)為抗荷體質(zhì)訓(xùn)練3年后的相關(guān)心臟指標(biāo)數(shù)據(jù)。但是，由于2組學(xué)生高一入校時(shí)超聲心動(dòng)圖檢查并未作為招飛醫(yī)學(xué)選拔常規(guī)項(xiàng)目，導(dǎo)致缺少2組學(xué)生的心臟基線數(shù)據(jù)，而這2組學(xué)生來自同一地區(qū)，高一入校體檢均由同一批招飛醫(yī)學(xué)選拔專家實(shí)施完成，符合招飛標(biāo)準(zhǔn)，身體條件相似，在初中期間均未接受過任何專業(yè)體能訓(xùn)練，且生活環(huán)境、飲食習(xí)慣等各方面混雜因素基本一致。因此，這2組高三心臟指標(biāo)數(shù)據(jù)在一定程度上能夠反映不同抗荷體質(zhì)訓(xùn)練后心臟結(jié)構(gòu)和功能的差異。

近年來，大量超聲心動(dòng)圖研究發(fā)現(xiàn)，不同類型的運(yùn)動(dòng)可使心肌產(chǎn)生不同的適應(yīng)性變化，進(jìn)而引起心臟形態(tài)或功能發(fā)生變化，如心腔增大、室壁增厚、心功能增強(qiáng)和心臟貯備功能增強(qiáng)等[5-6]。這些變化對研究運(yùn)動(dòng)對心臟形態(tài)和功能的影響具有重要意義，也為招飛醫(yī)學(xué)選拔提供了科學(xué)依據(jù)。本研究B組LVIDd、LVIDs大于A組，而LVWd與LVM差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明B組心臟表現(xiàn)為擴(kuò)張性改變，即離心性肥大。出現(xiàn)這種差異可能與訓(xùn)練內(nèi)容、強(qiáng)度和訓(xùn)練持續(xù)時(shí)間長短有關(guān)。改進(jìn)抗荷體質(zhì)訓(xùn)練方法中，高強(qiáng)度間歇跑步訓(xùn)練時(shí)，學(xué)生主要靠有氧代謝供能，運(yùn)動(dòng)中接近最大攝氧量或超過無氧閾值，每一次跑步都需要發(fā)揮最大潛能，完成1次4～6組高強(qiáng)度間歇跑比中等強(qiáng)度3 000 m持續(xù)跑運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度更大，總運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間更長，對個(gè)體有氧耐力要求更高。所以，要完成高強(qiáng)度間歇跑步規(guī)定的訓(xùn)練量，心臟就要承受更多的血流量，從而導(dǎo)致心臟容量負(fù)荷加大、室壁應(yīng)力增加，這種長期的容量負(fù)荷增加逐漸對心臟結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致B組心臟結(jié)構(gòu)發(fā)生了適應(yīng)性代償改變。這與Utomi等[7]和李浩等[8]文獻(xiàn)報(bào)道一致。但本研究中2組學(xué)生心臟舒張期室壁厚度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并未表現(xiàn)出力量型運(yùn)動(dòng)員向心性肥大，說明抗荷體質(zhì)訓(xùn)練方法中有氧耐力訓(xùn)練比力量訓(xùn)練對學(xué)生心臟形態(tài)影響更大，也可能是2種抗荷體質(zhì)訓(xùn)練中力量訓(xùn)練時(shí)間不長、訓(xùn)練強(qiáng)度不大的原因。

本研究對2組學(xué)生心臟功能參數(shù)的分析顯示，B組學(xué)生LVEF、LVFS、LVEDV、LVESV、LVSV、LVWTF均大于A組，表明B組學(xué)生心臟收縮功能強(qiáng)于A組。這可能是高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練能夠改善中樞機(jī)制適應(yīng)性，提高了氧運(yùn)輸能力，而氧運(yùn)輸能力增加可能和左室收縮力的增強(qiáng)或心臟充盈量的增加有關(guān)，最終導(dǎo)致每搏輸出量增加。本研究B組LVSV顯著高于A組印證了這一觀點(diǎn)。雖然本研究把LVWs歸入心臟結(jié)構(gòu)參數(shù)指標(biāo)中，但其與LVWTF的關(guān)系更為密切，B組學(xué)生LVWs增加，更能反應(yīng)心臟功能的變化，因?yàn)長VWTF的提升，提示心肌具有收縮幅度大、收縮力量強(qiáng)、機(jī)械效率高的特點(diǎn)，從而能在LVWd與LVM不變的情況下保證LVEF、LVFS、LVSV的增加。

本研究可在超聲心動(dòng)圖指標(biāo)上反映這種正反饋機(jī)制的原理：為適應(yīng)長期有氧耐力訓(xùn)練和高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)的氧需求，中樞適應(yīng)性強(qiáng)制心肌細(xì)胞提高機(jī)械收縮力的提升，從而提高LVSV使心臟獲得了高效率；強(qiáng)制心肌細(xì)胞拉長從而增加左室容積（LVIDs與LVIDd、LVEDV與LVESV）能夠提升左室儲備能力；而增加心肌細(xì)胞的大小、厚度和心肌重量并不是高效的機(jī)制，因?yàn)檫@會增加心臟本身的氧需求。

綜上所述，超聲心動(dòng)圖能有效監(jiān)測、評估抗荷訓(xùn)練后學(xué)生心臟指標(biāo)的變化；改進(jìn)抗荷體質(zhì)訓(xùn)練方法，使學(xué)生心臟形態(tài)發(fā)生適應(yīng)性代償改變，有效提升了學(xué)生心臟功能。