王靜松，鄭 瀾*，谷文志，曹雨柔，蘇通明，張文怡，晏官官，連金佩，潘建強(qiáng)，周 劍，張 軍

有氧運(yùn)動(dòng)被認(rèn)為是適合藥物成癮者在戒斷期間開展的運(yùn)動(dòng)類型（周成林等，2014）。研究顯示，中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)戒毒人員的最大攝氧量（O2max）、肌肉能力（魯春霞 等，2018；王東石 等，2017）、心率變異性（Dolezal et al.，2013，2014）及情緒問題（趙非一 等，2018；Rawson et al.，2015）具有良好的改善效果。在國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)戒毒領(lǐng)域，學(xué)者們大多采用以最大心率百分比（percentage of maximum heart rate，% HRmax）設(shè)定的中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)來(lái)研究其對(duì)藥物成癮者的改善效果（李夏雯，2020；龔丹等，2019；王東石等，2017）。美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)（ACSM）則建議中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)能夠改善和維持普通成年人的心肺健康（Garber et al.，2011）。雖然有較多的證據(jù)支持ACSM推薦的使用% HRmax法制定普通成年人運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，但對(duì)于藥物成癮者這一慢病高發(fā)人群來(lái)說(shuō)是否適用，則是一個(gè)值得探討的問題。

有研究報(bào)道，建立運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的“基于閾值的模型”可以更有效地識(shí)別最低訓(xùn)練刺激，并在不同個(gè)體中引起相對(duì)代謝反應(yīng)（Katch et al.，1978；Meyer et al.，1999；Scharhag-Rosenberger et al.，2012）。在一項(xiàng)關(guān)于久坐不動(dòng)人群的研究中發(fā)現(xiàn)，基于通氣無(wú)氧閾（ventilatory anaerobic threshold，VAT）模型的訓(xùn)練方案能夠比心率百分比法引起更明顯的個(gè)體訓(xùn)練反應(yīng)（Wolpern et al.，2015）。雖然有研究顯示基于VAT模型建立的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度方案較優(yōu)，但并無(wú)充分的證據(jù)證明在藥物成癮這一人群中同樣具有顯著效果。

甲基苯丙胺（methamphetamine，MA）作為國(guó)內(nèi)流行的精神興奮劑，能夠損害心血管功能，誘導(dǎo)心血管毒性，引發(fā)代謝性綜合征（metabolicsyndrome，Mets），如何有效地預(yù)防MA戒斷者的心血管風(fēng)險(xiǎn)意義重大。心肺適能通常由最大攝氧量（O2max）評(píng)定，是心肺功能測(cè)評(píng)的主要指標(biāo)。研究顯示，O2max值與心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)和突發(fā)性死亡之間存在明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系（Blair et al.，1996；Williams，2001）。因此，本研究目的是探討基于VAT模型和% HRmax法建立運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度處方對(duì)MA戒斷者心肺適能改善的有效性，并采用隨機(jī)對(duì)照的試驗(yàn)設(shè)計(jì)比較兩種運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度方案的優(yōu)良性。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

以湖南省白泥湖強(qiáng)制隔離戒毒所1 260名男性強(qiáng)制隔離戒毒人員為篩選對(duì)象，篩選標(biāo)準(zhǔn)為：1）所有參與者依據(jù)《精神疾病診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)-第5版》（the diagnostic and statistical manual of mental disorders-5th edition，DSM-V）進(jìn)行結(jié)構(gòu)化診斷訪談，均符合MA依賴標(biāo)準(zhǔn)；2）年齡20～40歲；3）無(wú)精神疾??；4）無(wú)骨骼與肌肉疾病、心腦血管疾病、免疫疾??；5）無(wú)重大創(chuàng)傷和手術(shù)史；6）心肺功能測(cè)評(píng)前6 h內(nèi)未服用乙醇、尼古丁、咖啡因、β-受體阻滯劑等物質(zhì)。

本研究通過湖南師范大學(xué)倫理機(jī)構(gòu)評(píng)審委員會(huì)批準(zhǔn)。被納入的75名受試者均自愿參與本試驗(yàn)，并簽署知情同意書。基線測(cè)試完成后，75名受試者被隨機(jī)分為不運(yùn)動(dòng)對(duì)照組、% HRmax組和VAT組。不運(yùn)動(dòng)對(duì)照組中途退出2人，退出率8%；% HRmax組和VAT組中途均退出3人，退出率為12%。最終人員分布情況為：不運(yùn)動(dòng)對(duì)照組23人，% HRmax組22人，VAT組22人，受試者基本情況如表1所示。研究采用雙盲設(shè)計(jì)，受試者對(duì)于被分配到的組別并不知情。由兩名具有專業(yè)資質(zhì)的訓(xùn)練師負(fù)責(zé)監(jiān)督練習(xí)課程，訓(xùn)練師對(duì)于受試者的分組以及個(gè)體的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度差異也不知情。

表1 研究對(duì)象基本情況Table 1 The Basic Situation of Research Objects

1.2 研究方法

1.2.1 運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案

運(yùn)動(dòng)組進(jìn)行結(jié)構(gòu)化、漸進(jìn)式的運(yùn)動(dòng)干預(yù)（Garber et al.，2011；Wolpern et al.，2015），對(duì)照組進(jìn)行安全健康教育。運(yùn)動(dòng)前測(cè)定受試者的HRmax（HRmax=206.9-0.67×年齡）。% HRmax組根據(jù)ACSM的推薦使用64%～76% HRmax規(guī)定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度（Garber et al.，2011）。VAT組采用基于VAT心率值規(guī)定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。運(yùn)動(dòng)組進(jìn)行相同頻率和持續(xù)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，所有鍛煉課程都在跑步機(jī)上進(jìn)行。采用團(tuán)體心率監(jiān)控設(shè)備（Polar Team Pro）對(duì)心率強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)控，在每次鍛煉過程中相應(yīng)地調(diào)整跑步機(jī)的工作量，以確保VAT組實(shí)際的HR反應(yīng)與目標(biāo)HR一致，且在目標(biāo)HR范圍之下10 bmp（bpm beats per minute）范圍內(nèi)波動(dòng)，% HRmax組的HR反應(yīng)則允許在目標(biāo)HR范圍內(nèi)波動(dòng)。運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案為：每次鍛煉時(shí)間50 min，每周5次，共12周。鍛煉課程包括10 min的熱身運(yùn)動(dòng)，30 min的跑步機(jī)有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，最后為10 min的拉伸、放松訓(xùn)練。訓(xùn)練期間的測(cè)試流程、運(yùn)動(dòng)處方具體如圖1所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)程序和運(yùn)動(dòng)處方流程圖Figure 1.Experimental Procedure and Exercise Prescription Flow Chart

1.2.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目及程序

1.2.2.1 靜息心率和血壓的測(cè)量

靜息心率和血壓的測(cè)量被安排在清晨起床（6：00）后的第1個(gè)項(xiàng)目。受試者在清醒、不活動(dòng)的安靜狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量。醫(yī)生使用血壓計(jì)（歐姆龍T10）測(cè)量受試者的靜息心率和血壓。

1.2.2.2 人體形態(tài)學(xué)測(cè)量

使用精確到0.1 kg的醫(yī)用體重秤，進(jìn)行體質(zhì)量的測(cè)定。使用人體脂肪測(cè)量?jī)x（百利達(dá)BC-401）測(cè)量體脂率，最小精度為100 g。腰圍采用肋最低點(diǎn)與髂嵴上緣兩水平線間中點(diǎn)線的圍長(zhǎng)，在呼氣之末、吸氣未開始時(shí)進(jìn)行測(cè)量。

1.2.2.3 空腹血糖和血脂測(cè)量

在清晨（7：00—8：00）未進(jìn)食早餐的情況下抽取受試者的靜脈血。所有空腹血糖和血脂的分析一式兩份，室溫下進(jìn)行。抽取兩管3 ml靜脈血，取平均值作為最終結(jié)果。測(cè)定內(nèi)容有：總膽固醇、甘油三酯、血糖。

1.2.2.4 極量運(yùn)動(dòng)測(cè)試

受試者在跑臺(tái)（Cosmos Pulsar 4.0）上進(jìn)行改良的Bruce方案——遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，按照方案對(duì)速度和坡度進(jìn)行調(diào)整（第7級(jí)之后依次遞增），直到意志疲勞。每一級(jí)負(fù)荷的最后1 min測(cè)評(píng)主觀感覺疲勞程度。遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)終止標(biāo)準(zhǔn)為：出現(xiàn)心電圖異常、血壓異常、主觀疲勞程度大于17、呼吸商大于1.15等。受試者的HR通過12導(dǎo)聯(lián)心電圖、胸帶、Cortex氣體代謝分析儀和無(wú)線電遙測(cè)接收設(shè)備連續(xù)記錄。受試者佩戴呼吸面罩，配合心肺功能測(cè)試設(shè)備（MetaLyzerⅡ-R2）和訓(xùn)練設(shè)備（HP Cosmos Pulsar）完成O2max的測(cè)試，并記錄實(shí)際最大心率。

1.2.2.5 VAT測(cè)試

VAT測(cè)試在跑臺(tái)上進(jìn)行。使用普康軟件對(duì)遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中的通氣量、攝氧量、CO2排出量、呼吸商等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，通過無(wú)氧閾-氣體斜率分析法（V-slope法）分析數(shù)據(jù)，并測(cè)定VAT心率值。運(yùn)動(dòng)開始之前，采用Cortex氣體代謝分析儀和氣壓瓶對(duì)實(shí)驗(yàn)室周圍的氣體和氣壓進(jìn)行校準(zhǔn)，調(diào)整周圍環(huán)境溫度為20.0℃，氣壓為1 003 mbar。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（M±SD）和頻數(shù)的方式對(duì)人口學(xué)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過檢驗(yàn)方差分析模型中殘差的正常圖來(lái)檢驗(yàn)正態(tài)性。多組間比較采用混合方差分析，若P＜0.05，則采用Bonferroni法進(jìn)行組間兩兩比較。采用重復(fù)測(cè)量方差分析對(duì)0周、6周和12周的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，使用GraphPad Prism 5軟件作圖。

2 結(jié)果

2.1 對(duì)照組、% HRmax組和VAT組在運(yùn)動(dòng)前后的生理特征

與運(yùn)動(dòng)前相比，運(yùn)動(dòng)后% HRmax組的O2max顯著上升（P＜0.05），總膽固醇、甘油三酯、血糖均顯著下降（P＜0.01）；VAT組的最大心率、O2max顯著上升（P＜0.05，P＜0.01），體質(zhì)量、腰圍、體脂率、甘油三酯、血糖均顯著下降（P＜0.01）。與對(duì)照組相比，% HRmax組的甘油三酯和血糖在運(yùn)動(dòng)后顯著降低（P＜0.01），O2max顯著上升（P＜0.01）；VAT組的體脂率、甘油三酯、血糖在運(yùn)動(dòng)后顯著降低（P＜0.05，P＜0.01），O2max顯著上升（P＜0.01）。與% HRmax組相比，VAT組在運(yùn)動(dòng)后最大心率和O2max顯著上升（P＜0.05，P＜0.01），體脂率顯著降低（P＜0.01）。結(jié)果顯示，采用VAT和% HRmax法定義運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度均能夠提高M(jìn)A戒斷者的O2max，并降低甘油三酯和血糖，但VAT組引起了體脂率下降和O2max更顯著的上升（表2）。

表2 對(duì)照組、% HRmax組和VAT組在0周、6周、12周的生理特征Table 2 Physiological Characteristics of Control Group，% HRmaxGroup and VAT Group at 0，6 and 12 Weeks

2.2 % HRmax組和VAT組受試者的運(yùn)動(dòng)依從性

1～6周，VAT組平均心率[（128.13±13.92）bmp]高于% HRmax組平均心率[（124.83±3.79）bmp]。7～12周，VAT組平均心率[（146.65±11.51）bmp]也高于% HRmax組平均心率[（134.43±3.94）bmp]（表3）。通過結(jié)果可知，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組均能較好地遵守規(guī)定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

表3 % HRmax組和VAT組12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)目標(biāo)強(qiáng)度和實(shí)際運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度Table 3 12-week Exercise Intervention Target Intensity andActual Exercise Intensity of% HRmaxGroup and VAT Group

2.3 % HRmax組和VAT組的個(gè)體O2max變化

在% HRmax組中，63.6%（14/22）的受試者在運(yùn)動(dòng)后出現(xiàn)個(gè)體O2max提高；VAT組中，100%（22/22）的受試者在運(yùn)動(dòng)后出現(xiàn)個(gè)體O2max提高（圖2）。通過結(jié)果可知，VAT設(shè)定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度引起了個(gè)體更顯著的O2max變化。

圖2 % HRmax組和VAT組12周個(gè)體O2max的變化幅值Figure 2. The Change Amplitude of Individual O2maxat 12 Weeks in% HRmaxGroup and VAT Group

3 討論

本研究是一項(xiàng)前瞻性的、隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)研究，以用來(lái)比較采用通氣無(wú)氧閾與% HRmax法來(lái)建立運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的相關(guān)訓(xùn)練后甲基苯丙胺戒斷者O2max的訓(xùn)練反應(yīng)。我們發(fā)現(xiàn)，

1）與最大心率百分比法相比，通氣無(wú)氧閾的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度處方能夠引起更大的O2max的改善；2）基于通氣無(wú)氧閾的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（100%）比最大心率百分比法（63.6%）引起了更多的個(gè)體O2max升高。這些研究結(jié)果支持我們的假設(shè)，同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，基于通氣無(wú)氧閾運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度能夠引起更為顯著的身體成分的改善。

3.1 甲基苯丙胺濫用對(duì)心血管系統(tǒng)的損害

研究證實(shí)，濫用甲基苯丙胺能夠引起嚴(yán)重的心血管系統(tǒng)損傷，并有致命的風(fēng)險(xiǎn)（Kaye et al.，2007）。近年來(lái)，低心肺適能作為心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)和過早死亡率的獨(dú)立和有力的預(yù)測(cè)指標(biāo)，引起了人們的關(guān)注。一項(xiàng)Meta分析顯示，心血管疾病的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)與心肺適能呈明顯的線性相關(guān)關(guān)系（Williams，2001）。Blair等（2009）預(yù)測(cè)，與傳統(tǒng)心血管疾病危險(xiǎn)因素（如肥胖、吸煙、高血壓、高膽固醇和糖尿?。┫啾龋托姆芜m能導(dǎo)致的死亡人數(shù)將更多。尤其是中國(guó)強(qiáng)制隔離戒毒環(huán)境下，戒毒人員平時(shí)在車間要進(jìn)行＞6 h的靜坐的手工勞動(dòng)，業(yè)余時(shí)間活動(dòng)量較少且活動(dòng)強(qiáng)度較小，屬于久坐不動(dòng)人群，這可能加劇心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。有研究顯示，12周中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)能夠改善甲基苯丙胺戒斷者的體適能（O2max等）水平（王東石 等，2017），但個(gè)體間O2max的相對(duì)變化情況不得而知。我們的研究發(fā)現(xiàn)，VAT組的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使得個(gè)體的O2max得到積極改善，這些改善可能具有創(chuàng)新、長(zhǎng)期的預(yù)防意義。

3.2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)O2反應(yīng)的異質(zhì)性

雖然人們普遍認(rèn)為，規(guī)律運(yùn)動(dòng)對(duì)心肺健康有積極影響，并能夠明顯降低心血管發(fā)病率和死亡率（Garber et al.，2011），但也有研究指出，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)個(gè)體O2max的影響存在相當(dāng)大的異質(zhì)性（Astorino et al.，2014）。實(shí)際上，在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)O2max的作用中，成年人的異質(zhì)性反應(yīng)（-33.2%～58%）已經(jīng)在文獻(xiàn)（Astorino et al.，2014；Dalleck et al.，2009；Kohrt et al.，1991）中有所描述。據(jù)報(bào)道，年齡、性別、種族和初始O2max不影響運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)個(gè)體O2max反應(yīng)的異質(zhì)性（Bouchard et al.，2001；Kohrt et al.，1991）。本研究結(jié)果證實(shí)了這些早期發(fā)現(xiàn)，即年齡、基線O2max、運(yùn)動(dòng)依從性和性別的潛在影響因素在O2max應(yīng)答者和非應(yīng)答者之間沒有顯著差異。雖然遺傳學(xué)因素是O2max變化的重要原因（Bouchard et al.，1999），但實(shí)際上，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是引起O2max反應(yīng)的最主要的自變量（Sisson et al.，2009）。

3.3 運(yùn)動(dòng)對(duì)個(gè)體的代謝刺激

精神類疾病能夠增加Mets的風(fēng)險(xiǎn)（Penninx et al.，2018）。Mets是一類具有潛在危險(xiǎn)的代謝性疾病，至少包括以下因素之一：1）血壓升高；2）血漿脂質(zhì)水平升高（甘油三酯升高和高密度脂蛋白膽固醇降低）；3）空腹血糖升高和體內(nèi)脂肪過多（尤其是在腹部區(qū)域）（Alberti et al.，2009；Kaur et al.，2014；Wilson et al.，2005）。有研究證明，基于閾值的方法來(lái)建立運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，可以對(duì)不同健康水平的個(gè)體產(chǎn)生不同的代謝刺激（Bryant et al.，2010）。雖然長(zhǎng)期有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)對(duì)于體適能和生理生化指標(biāo)能夠產(chǎn)生良好的改善效果，但在隨機(jī)對(duì)照的前提下，研究不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度設(shè)定對(duì)甲基苯丙胺戒斷者身體成分、血糖和血脂的影響時(shí)，我們?nèi)园l(fā)現(xiàn)了積極的結(jié)果。通過對(duì)運(yùn)動(dòng)前后血脂、血糖、身體成分等指標(biāo)的分析發(fā)現(xiàn)，% HRmax組和VAT組的體質(zhì)量、體脂率、總膽固醇、甘油三酯、血糖均顯著降低。但不運(yùn)動(dòng)對(duì)照組的總膽固醇在6周時(shí)也顯著降低（P＜0.05），不排除是強(qiáng)制隔離戒毒所環(huán)境下規(guī)律的作息和飲食造成的。這與Wolpern等（2015）研究中基于通氣無(wú)氧閾模型與儲(chǔ)備心率百分比方法能夠引起久坐不動(dòng)人群個(gè)別代謝指標(biāo)的變化不同，這可能是由于甲基苯丙胺戒斷者身體健康基礎(chǔ)薄弱而對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度反應(yīng)不敏感造成的。

4 結(jié)論

基于VAT和% HRmax法建立的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度處方均能降低MA戒斷者的血糖、血脂和體脂率，但基于VAT的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度處方能夠顯著MA戒斷者O2max水平，并引起更多的個(gè)體O2max訓(xùn)練反應(yīng)。