12 w低、中強度有氧運動對60～75歲老年人心率變異性的影響

李 海 屈樹新

(內江師范學院體育學院，四川 內江 641100)

心率變異性(HRV)可以反映心臟自律神經系統(ANS)的調控能力。研究顯示，ANS的調控與心血管疾病(CVDs)死亡率有顯著的相關性，如心因性猝死、高血壓、出血性休克和敗血性休克等〔1～3〕。HRV亦可作為預測發生心肌梗死后死亡率的指標，HRV下降與老年人死亡率之間存在相關性，并可預測老年CVDs患者的死亡風險〔4，5〕。研究表明，持續鍛煉能夠降低老年人CVDs患者的死亡率，并降低患CVDs的風險，但運動強度與HRV之間的關系仍不明確〔6〕。本文擬研究低、中運動強度的有氧運動對老年人心臟ANS的影響。

1 對象與方法

1.1 對象 選擇內江市60～75歲老年人60名，平均年齡(66.4±4.8)歲。受試者無既往運動專業史，并排除相關運動禁忌證，如近期嚴重心肌梗死，不穩定心絞痛，無法控制的高血壓，癥狀性左心功能障礙，急性心肌炎，急性心包炎，精神病，癡呆，虛弱，無可逆特征的球面腦血管障礙，多種壓力性疼痛，自反性步態紊亂與大小變失禁，第三期心阻。受試者在參與實驗前已充分了解實驗內容與過程，均自愿參與本研究。

1.2 實驗方法

1.2.1 分組與預適應 將受試者隨機分為兩組，每組30人，并保證分組后兩組之間年齡無顯著差異。運動訓練前對每位受試者進行長程(24 h)HRV測量，并進行2 w運動預適應訓練。根據Politano等〔1〕的研究，運動預適應2 w運動強度為最高心率(HRmax)的50%，頻率每周3 d(每周一、三、五)，每天早晚各運動1次，15 min/次。

1.2.2 運動方案 2 w運動預適應訓練結束后，即進行12 w的兩種不同運動強度的有氧運動。強度的評定根據美國運動醫學學會(ACSM)針對健康成人的運動強度分級表，35% ～54%HRmax為低強度運動，55% ～69%HRmax為中強度運動，HRmax以ACSM建議老年人最高心率170次/min為準。考慮到老年人群體質特殊性，為保證實驗準確性，對兩組不同運動強度的老年人進行Borg運動自覺吃力程度(RPE)測評，測評表為簡化版。測評確認低強度運動組的RPE疲勞分級為5～6分，中強度運動組為7～8分。同時運動過程中用Polar表實時監測運動時心率。運動頻率為每周3 d(每周一、三、五)，早晚各1次，25 min/次，總鍛煉時間50 min/d。鍛煉結束1 w后再分別對每位受試者進行HRV長程(24 h)測量。

1.3 HRV測定 采用美國GE公司MARS 8000心電分析系統，分別進行時域分析(Time domain)獲得SDNN〔ms，全部竇性心搏RR間期(簡稱NN間期)的標準差〕、rMSSD(ms，相鄰RR間期差值的均方根)、pNN50%(相鄰NN之差＞50 ms的個數占總竇性心搏個數的百分比)，通過頻域分析(Frequency domain)獲得LF(ms2，低頻段功率:0.04～0.15 Hz頻帶面積)、HF(ms2，高頻段功率:0.15～0.4 Hz頻帶面積)、LF/HF值。

1.4 統計學處理 采用SPSS13.0軟件，實驗前、后比較采用配對樣本t檢驗，組間比較采用ANOVA。

2 結果

2.1 HRV時域指標的變化 12 w有氧運動后，低、中強度有氧運動組的HRV時域指標SDNN、rMSSD和pNN50%相對于運動前均有顯著增加(P＜0.05)，見表1。

2.2 HRV頻域指標的變化 相對于運動前，低、中強度有氧運動組的HRV頻域指標僅HF有顯著性變化(P＜0.05)，而LF與LF/HF 2項指標無顯著性改變，見表2。

表1 12 w運動后HRV時域指標比較(x ± s，n=30)

表2 12 w運動后HRV頻域指標比較(x ± s，n=30)

3 討論

HRV實質上反映神經體液因素對竇房結的調節作用，反映自主神經系統交感神經活性與迷走神經活性及平衡協調的關系。在迷走神經活性增高和(或)交感神經活性減低時，HRV增高，反之降低。其中，迷走神經活性的強弱對HRV影響尤為重要，電刺激迷走神經時HRV增高，切斷迷走神經后HRV變化即消失;刺激交感神經使血中兒茶酚胺升高時，HRV相應減小。

Verheyden等〔7〕研究健身訓練項目對55～75歲男性心臟自主控制的影響中發現1年低劑量休閑類運動對老年人HRV無影響，與本研究結果矛盾，但其在實驗中所測為運動后靜息狀態下10 min的HRV，相對于本實驗中HRV長程(24 h)測量，Verheyden等實驗中所測數據并不能完全說明HRV的變化情況。本研究中SDNN反映交感與迷走神經緊張性大小，其增加說明自主神經對心臟調控能力提高，rMSSD、pNN50%、HF提高反映迷走神經調節能力改善，說明有氧運動可通過改善老年受試者迷走神經調節作用來提高自主神經對心臟的調控能力。LF反映副交感神經活動，而LF/HF反映了交感、神經活動。實驗前后LF與LF/HF無顯著性差異，說明低、中強度有氧運動對交感副交感神經無影響。

從HRV整體變化可以發現，低、中強度有氧運動可改善迷走神經調節功能，同時保持交感副交感神經功能，使迷走神經與交感神經對心臟的調控協調統一。事實上，隨著增齡，由于神經活動衰弱，迷走神經對心臟的調控作用減弱，HRV逐漸降低。一旦迷走神經活性降低，交感神經活動的對抗性作用使交感神經活動增強，將導致室顫閾值降低，易引發室顫或持續性心搏停頓。因此，有氧運動改善自主神經功能具有積極的臨床意義，心迷走神經功能增強在減少心肌耗氧量、減輕心肌負荷、穩定心電活動、降低惡性心律失常發生等方面均具有良性作用，從而使心肌受損的發生率下降，降低老年人CVDs的發病率與致死率。

同時本研究表明低、中有氧運動對受試老年自主神經及心臟調控作用的改善無差異，這與一次性不同強度運動后HRV變化有一定差異。如黃建華等〔8〕研究發現不同強度的游泳運動下，HF隨著強度的增多而減小。于振勇〔9〕研究不同強度運動對HRV的影響時將8名受試者于跑臺進行兩組低強度有氧運動，兩組中強度有氧運動和一組高強度運動，用短時傅里葉轉換方法分析30 min恢復內的HRV，結果顯示，急性5 min恢復期內HRV在低、中強度組的不同距離之間無差異，高強度組與低、中強度組存在差異，說明一次性不同強度運動后即刻HRV之間存在差異，但長時間運動后機體對運動強度產生適應性;同時，低、中強度有氧運動對HRV的影響確無顯著性差異。

此次實驗也存在一定缺憾:①未能連續測量HRV，無法了解HRV隨有氧運動時間的變化規律;②實驗從安全性出發排除了運動相關禁忌證，特別是不穩定心絞痛等屬于CVDs范疇的疾病，同時排除了具有既往運動專業史的老年人。因此，實驗無法完全了解低、中強度有氧運動對于CVDs的臨床意義。

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5 La Rovere MT，Bigger JT，Marcus FI，et al.Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in predictionn of total cardiac mortality after myocardial infarction:ATRAMI(Autonomic Tone and Reflexes After Myocardial Infarction)Investigators〔J〕．Lancet，1998;351(9101):478-84.

6 Buchheit M，Simon C，Viola A，et al.Heat rate variability in sportive elderly:Relationship with daily physical activity〔J〕．Med Sci Sport Exerc，2004;36(4):601-5.

7 Verheyden B，Eijnde BO，Beckers F，et al.Low-dose exercise training does not influence cardiac autonomic control in healthy sedentary men aged 55-75 years〔J〕．J Sport Sci，2006;24(11):1137-47.

8 黃建華，王 健.不同運動強度游泳訓練對心率變異性的影響〔J〕．浙江體育科學，2010;32(6):5-8.

9 于振勇.不同強度耐力運動對心率變異性的影響〔J〕．河南師范大學學報(自然科學版)，2013;41(1):118-22.