大學新生不同BM I等級心臟儲備能力的比較——以重慶大學為例

嚴小波,郭興明,楊 勇,鐘麗莎,謝梅蘭,肖守中

(1.重慶大學體育學院,重慶 400030;2.重慶大學生物工程學院,重慶 400030)

大學新生不同BM I等級心臟儲備能力的比較
——以重慶大學為例

嚴小波1,郭興明2,楊 勇2,鐘麗莎2,謝梅蘭2,肖守中2

(1.重慶大學體育學院,重慶 400030;2.重慶大學生物工程學院,重慶 400030)

以 641名普通大學新生(男生 350名,女生 291名)為實驗對象,按照中國肥胖問題工作組對中國成人體重指數 (BM I)分類標準進行分組,通過對D/S比值和心率的對照研究。結果表明,在靜息狀態下,體重正常組學生與其他組學生的D/S比值和心率均存在顯著差異。結論:BM I值與 D/S比值和心率之間有密切關系,BM I正常的學生比BM I偏高或偏低的學生具有更高水平的心臟儲備。

大學新生;心功能;D/S值;BM I

心臟儲備(cardiac reserve,CR)是心臟功能的上調能力,它包括心率儲備、舒張期儲備和收縮期儲備等。心臟儲備是正常人群和心臟病人運動能力的重要決定因素。Cooke[1]等人的研究表明,心臟儲備的范圍在0.27～0.65W之間,并且當人體內外環境發生變化時,心臟本身的狀態也會發生變化,動用心臟儲備以適應所發生的環境變化。因此,心臟儲備功能的強弱及提高程度是衡量運動效果的重要指標。

D/S比值是心臟舒張期時限與收縮期時限的比值。由于心臟自身供血主要實現于舒張期,故用該指標來評估舒張期心臟自身供血時間是否充足[2]。若舒張期時限較長,心臟自身供血時間充足,就能為心臟在收縮期的工作儲備更多的養料和氧氣,此時,心肌收縮力強;若舒張期時限太短,心室充盈不足,心輸出量低下,心臟自身供血不足,心肌收縮力便會減弱,并可能引起心肌損傷,甚至導致心源性死亡[3]。由此可見,舒張期時限與收縮期時限的比值可以看作心臟儲備的一個重要指標。

體重指數(bodymass index,BM I[體重 (Kg)/身高(m)2])反映人體體重與身高的關系,并與身體成分密切相關,是判斷人體胖瘦程度和評價營養狀況的常用指標。世界衛生組織(WHO)建議成人BM I的正常范圍為 18.5-25,<18.5為營養不良,25-30為超重,30以上為肥胖。但種族差異、發育規律、生活水平等均會對BM I值造成影響。為此,中國肥胖問題工作組于 2003年制定了我國兒童青少年 BM I標準。其中,18周歲以上人群BM I標準(BM I<18.5為體重偏輕,18.5-23.9為體重正常,24-27.9為超重,28以上為肥胖),與中國成人篩查標準接軌[4]。各國學者就BM I與肥胖及其所導致的相關疾病進行了大量的研究,但對 BM I與心功能方面的研究尚不多見。為此,本文采用重慶大學生物工程學院研制的“心臟儲備無創監測系統”,對重慶大學 2008級 641名新生的BM I與心功能狀況進行調查,探討其相互之間的關系,期望能為大學生體質健康測試提供一種無創、簡便并能客觀量化評估心臟工作能力的測試手段。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

重慶大學 2008級 641名新生,其中男生 350名,平均年齡 18.85歲,平均身高 171.12cm,平均體重59.72kg;女生 291名,平均年齡18.90歲,平均身高160.44cm,平均體重49.80kg。對 641名大學新生的測試數據進行分組,由于肥胖人數過少(男生 6例、女生1例),故將肥胖和超重合為一組,共分男、女生各 3組,即:BM I1(<18.5)為體重偏輕組、BM I2(18.5-23.9)為體重正常組和BM I3(>24)為肥胖、超重組。

1.2 儀器

應用重慶大學生物工程學院研制的“心臟儲備無創監測儀”進行該項研究。該系統的硬件組成包括心音脈搏傳感器、CCM信號采集器、計算機。心力信號處理軟件用 Visual Basic,VC++寫成,其運行環境為W I NDOWS操作系統。

1.3 研究方法

提前通知受試者在測試前不能進行劇烈運動,等受試者進入研究室后先靜坐片刻,待心理狀態穩定后開始實驗。受試者在安靜狀態下平靜呼吸,心音脈搏傳感器置于心前區心尖搏動最明顯處,并記錄心音圖及相關數據。

1.4 研究指標與統計學處理

舒張期時限 (D),收縮期時限 (S),心率 (HR)。實驗數據用 SPSS11.5統計軟件進行統計學處理,用均值和標準差表示。兩樣本均數的比較采用獨立樣本 t檢驗。

2 結果與分析

2.1 大學男生 BM I與心臟儲備功能的關系

表1顯示,男生偏瘦的人數占男生總人數的22%,正常占 69.7%,超重占 8.3%。BM I1組與 BM I2組的心率存在比較顯著的差異 (P<0.045),這表明正常組學生的心臟處于良好的能量節省化狀態,保持著良好的心臟儲備,有利于運動狀態下的充分動員。BM I1組與 BM I2組的 D/S比值也存在比較顯著的差異(P<0.036),這表明正常組學生比偏輕組學生有著更好的心臟儲備;BM I2組與BM I3組的心率存在非常顯著的差異(P<0.01),這表明正常組學生比肥胖組學生的心臟處于更好的能量節省化狀態,保持著良好的心臟儲備,有利于運動狀態下的充分動員。D/S比值也存在非常顯著的差異 (P<0.002),這表明正常組學生比肥胖組學生有著更好的心臟儲備;BM I1組與BM I3組的心率不存在顯著的差異 (P>0.05),D/S比值也不存在顯著的差異 (P>0.05)。但是,BM I1組心率與D/S比值的指標有優于 BM I3組的趨勢,表明體重偏輕組學生的心功能有優于肥胖、超重組的趨勢。

表1 男生BM I等級各項身體素質均數情況

2.2 大學女生BM I與心臟儲備功能的關系

表2顯示,女生偏瘦的人數占女生總人數的 35. 7%,正常占 62.9%,超重占 1.4%。BM I1組與 BM I2組的心率存在非常顯著的差異 (P<0.001),同樣表明正常組學生比偏輕組學生的心臟處于更好的能量節省化狀態,保持著良好的心臟儲備,有利于運動狀態下的充分動員。D/S比值也存在比較顯著的差異 (P<0. 033),這表明正常組學生比偏輕組學生有著更好的心臟儲備。由于BM I3組的數據量太少(只有 4名),其與BM I1組和 BM I2組的關系,還有待今后做進一步研究。

表2 女生BM I等級各項身體素質均數情況

3 結論與建議

3.1 結論

無論是男生組,還是女生組,BM I值正常組學生的D/S比值顯著地高于其他組學生。這一結果提示, BM I值正常的學生心臟舒張期時限延長,供血時間更充足,能為心臟在收縮期的工作儲備更多的養料和氧氣,使心肌收縮能力增強。并且BM I值正常組學生的心率顯著地低于其他組學生,表明心臟處于良好的能量節省化狀態,保持著良好的心臟儲備,有利于運動狀態下的充分動員。

肥胖組的心功能特征較正常體重組差,其機理是由于過多的脂肪細胞堆積在體內,造成機體內環境失調,累及心血管系統功能,體育鍛煉少也可引起心功能差,其機理有待進一步深入探討研究。過低體重組的心功能特征表現為低下,其主要原因是由于部分必要營養素的缺乏造成機體系統功能低下,補充營養及適宜的運動可以很快恢復健康。肥胖、超重和體重過低都會影響大學生心功能的發展,大學新生的BM I值與其心功能間存在著一定的關系。因此,進行心臟 D/S比值與BM I值的測試,可為大學新生心臟評估以及體質評估提供客觀量化的參考指標,同時也為大學新生心率測試和評估方案提供了一個重要的補充方法。該項研究所用方法的實用性在于,它能無創、簡便、低代價、可重復地量化測評心臟儲備。

3.2 建議

(1)因為D/S比值能有效衡量心臟自身供血時限是否充足,并且臨床實踐表明,D/S比值是心臟狀態的一個非常重要的指標。所以,可以將D/S比值作為大學生體質健康測試中心功能的一個指標。

(2)由于本研究所用檢測方法能無創、簡便、低成本、可重復地量化測評心臟儲備。因此可將該方法作為大學生體質健康測試中心臟功能的檢測方法。

(3)建議BM I<18.5的大學男生應注意增加營養的攝入,加強身體的力量素質鍛煉;BM I>24的大學男生應注意加強心血管系統的鍛煉 (如有氧運動),達到提高心臟儲備、適度降低體重的目的。

[1]COOKE G A,MARSHALL P,AL-T MMAN JK,et al Physiological cardiac reserve development of a non-invasive method and first estimates in man[J].Heart,1998,79.289-294.

[2]Hansen PB,Luisada AA,et al. Phonocardiography as a monitor of cardiac performance during anesthesia[J].Anesth Analg,1989,68:385-7.

[3]Xiao S Z,Guo X M,Sun X B,et al.A relative value method for measuring and evaluating cardiac reserve [J]. BioMedical EngineeringOnLine 2002,1(1):6.

[4]中國肥胖問題工作組.中國學齡兒童青少年超重、肥胖篩查體重指數值分類標準[J].中華流行病學雜志.2004.25(2): 97-102.

Comparative Research into the Visceral Storage Ability of College Freshmen of D ifferent BM ILevels

Yuan Xiao-bo et al
(Physical Education College,ChongqingUniversity,Chongqing 400030)

641 ordinary college freshmen are taken as research subjects and classified into different groups according to the BM I level.The heart sound signals are collected to conduct a comparative research into the D/S value and heart rate.Research findings indicate that in the state of quiet breathing,theD/S value and heart rate of students in the normalweight group aremarkedly different from those of students in other groups.It is concluded thatBM I index and D/S value and heart rate are closely related and students with nor mal BM I index have higher heart storage ability than those of abnormalBM I index.

college freshman,heart function,D/S value,BM I

G804.2 Document code:A Article I D:1001—9154(2010)01—0074—03

G804.2

A

1001—9154(2010)01—0074—03

重慶市新型醫療器械重大科技專項(CSTC,2008AC5103)。

嚴小波(1976-),男,講師,碩士,研究方向:體育教育訓練學。

2009—11—05