普拉提運動對高校女性心血管功能的干預效果

戴增輝，于 芳，張星芝，任慧靜，李運寶

（中北大學 體育學院，山西 太原030051）

普拉提運動的先河是由德國Joseph Pilates 開創的。 普拉提與瑜伽不同，它以康復和當代健身思想發展而來，整個運動系統以醫學與解剖學為根基。 普拉提動作主要是動態的和周期性的， 大多數動作是模仿人類日常活動中的行為， 例如行走、轉動身體去拿東西等。 在普拉提訓練中肌肉運動和呼吸控制至關重要，同時強調肌肉與自身控制力的練習，因此可提升本體神經感受性，增強核心肌肉力量，使軀干部的穩定性和身體的平衡能力得到提高。 先前的研究主要集中于普拉提運動對平衡功能的影響［1］。研究表明，普拉提練習對核心力量、動態平衡能力和下肢柔韌性的改善效果較廣場舞為好［2］。同時普拉提運動可以降低老年女性跌倒次數［3］。普拉提作為康復治療手段在臨床應用中越來越廣泛， 研究發現普拉提可有效改善功能障礙和減輕疼痛［4］，但是關于普拉提對心臟血管功能的研究卻鮮有報道。 現在隨著人們生活水平不斷提高，運動減少，心血管疾病的患者也越來越多。 本研究旨在探討普拉提運動對心血管功能的影響與否， 希望可以更好地指導心血管風險人員進行健身運動。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本次實驗參與對象為高校女大學生和女教師， 共35 人，要求均自愿參加，在此研究之前，所有受試者未進行過普拉提訓練，他們都屬于普拉提運動初學者。 所有受試者身體健康狀況良好，沒有相關軀體疾患。 應用普拉提成套動作，受試者進行6 周的普拉提運動訓練。 對普拉提運動干預前后的受試者進行心臟功能指標和血管狀況指標測試。 由于其中5 人因外出及其他原因未能堅持完成6 周的普拉提運動，最終以30 名受試者為本次實驗對象。

表1 受試者一般資料

1.2 研究訓練方案

對本研究參與的30 名受試者進行為期6 周， 一周3 次，一次40min 的普拉提運動訓練。 本次實驗的訓練方案遵循普拉提訓練運用自身體重、由易至難、小負荷、多次數的原則，每次訓練心率控制在100～160 次/min。 練習內容為普拉提運動成套動作練習（表2）。

1.3 測試指標與標準

1.3.1 測試儀器與方法

1）測試儀器

表2 普拉提運動成套動作

本研究采用安徽電子科學研究所研發的ZXG-F 型自動心血管功能診斷儀 （通用型）， 可無創自動定量檢測心臟、血管、血液、微循環四大項總計35 項參數，并提供多達64 項專家診斷信息。

2）測試方法

受試者做好準備工作，進行數據采集。 如下圖（圖1）將脈博傳感器的觸點放在橈動脈搏動最顯著的位置， 并用綁帶固定好傳感器，采集相關參數并儲存。

圖1 測試數據采集

1.3.2 測試指標

1）心臟功能指標：脈率（pulse rate，PR）、每搏輸出量（stroke volume，SV）、每 min 心輸出量（cardiac output，CO）、左心室有效泵力 （ventricular pumping effective，VPE） 和心肌耗氧量（heart oxygen consumption，HOV）；2）血管狀況指標：動脈壓差（pulse pressure，PP）、 平 均 收 縮 壓 （mean systolic pressure，MSP）、平均舒張壓（mean diastolic pressure，MDP）、平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP）、血管彈性擴張系數（vascular elastic dilatation coefficient，VDC）、總周阻（total peripheral resistance，TPR）和全血粘度（viscosity，V）。

1.4 數理統計法

對該實驗數據的統計學分析采用Excel 和 SPSS18.0 等統計軟件，各項指標數據均以平均數±標準差（±s） 來表示。 使用重復測量方差分析方法， 對普拉提運動干預前和干預后的差異進行比較分析。 以p＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 普拉提運動干預前后心臟功能指標

重復測量方差分析顯示 （圖2），PR 從運動干預前的85.93±11.53 bpm 減小到 76.60±13.16 bpm （p<0.05，F=7.23），HOV 從 39.18±8.28 ml/min 減少到 33.92±7.06 ml/min（p<0.01，F=8.06），均具有顯著性改善。 而普拉提干預前后SV（p<0.01，F=15.70）、CO（p<0.05，F=5.85）和 VPE（p<0.01，F=9.42）均明顯升高，具有統計學意義。

圖2 普拉提運動干預前后受試者心臟功能指標

2.2 普拉提運動干預前后血管狀況指標

重復測量方差分析顯示， 與運動前比較 （表3） 受試者MSP（p＞0.05，F=4.20）降低了 7.46%、MDP（p＞0.05，F=0.72）降低了 3.07%、MAP（p＞0.05，F=2.45）降低了 5.50%和 VDC（p＞0.05，F=1.42）增長了22.22%，均無顯著性變化。

重復測量方差分析顯示 （圖3），PP 從運動干預前的39.10±16.06 mmHg 減小到 30.00±8.27 mmHg， 降低了 23.27%（p<0.05，F=7.35）；V 從 4.89±1.32 mPa·s 減 小 到 3.98±0.98 mPa·s， 降 低 了 18.61% （p<0.01，F=8.61）；TPR 從 1954.16±635.67 dyn·s·cm-5減小到 1 455.62±442.05 dyn·s·cm-5，降低了25.51%（p<0.01，F=10.17），以上血管狀況指標差異有顯著性。

表3 普拉提運動干預前后受試者血管狀況指標

圖3 普拉提運動干預前后受試者血管狀況指標

3 討論

3.1 普拉提運動對心臟功能的影響分析

研究［5］發現普拉提運動可以增強呼吸肌力量和性能，增加腹壁肌肉厚度。 本實驗中受試者的心臟功能指標改變或許與該機制有關。 正如前言所說， 普拉提與瑜伽以及其他運動不同，前者可以使本體神經感覺增強，深層肌肉力量增加以及軀干穩定性提高［6］。 由于普拉提對深層呼吸肌的不斷刺激，使呼吸肌的力量全面增強。 呼吸肌力量的改善可有效促使肺活量增加，攝氧能力進一步提升。 深層呼吸肌的不斷收縮，帶動胸腔內壓力的上下波動， 壓力的增減能夠給心臟帶來按摩的感覺， 從而反復刺激心肌的收縮， 使心臟肌纖維的募集數量增加，增強心肌纖維收縮力。 因此可有效提高左心室有效泵力。

本研究中， 運動干預后每搏輸出量和心輸出量明顯升高與左心室有效泵力有關， 左心室有效泵力較運動干預前明顯升高，泵力升高，心室收縮力增強，心縮末期容積減小，導致心舒末期容積與心縮末期容積差值增大， 從而心室單次收縮射血量增多，引起每搏輸出量增加，進而心輸出量顯著增多［7］。

李發林［8］通過對女大學生進行為期14 周的普拉提墊上運動，受試者運動前后比較分析，試驗后心率明顯降低。研究［9］發現，實驗對象經過6 周的運動訓練后，心率顯著降低。 通過對肥胖青少年進行有氧運動和抗阻訓練， 受試者安靜心率顯著降低［10］。 普拉提運動干預前后，通過對心臟功能的影響，使心率顯著降低（p<0.01）。

運動干預后心率降低， 與受試者每搏輸出量和心輸出量升高有關，因為SV 和CO 的提高可以有效降低心率。 而本研究中干預后每搏輸出量與心輸出量是顯著增加的， 與脈率明顯降低相吻合。 Haennel 等的研究顯示［11］，研究對象經過 8 周的力量練習后， SV 和CO 均增加。 Hughson 等發現，通過長久規律性的力量鍛煉可促進肌肉擠壓血管，這種機制相當于“肌肉泵”的作用，從而改善了血管機能，加速了血液流動，增加了回心血量和每搏輸出量［12］。

心肌細胞血流動力學的波動可以通過心肌耗氧量的改變間接反映出來，其中心率、心肌張力和心肌收縮強度是影響心肌耗氧量的重要參數。 在日常生理狀況下，心肌耗氧量沒有顯著波動。 當人體組織處于非常缺氧的狀態時，心肌耗氧量會產生明顯變化，引起脈率加快、心肌收縮力加強等。 這很可能引起心肌細胞缺血、缺氧，對心肌細胞來說是一種損害。 另外對于心肌耗氧量的估算， 一般都是通過心率乘以收縮壓來計算心肌耗氧的值，如果說心率偏快或者血壓偏高，這種情況心肌耗氧量就會顯著的增加。 本研究中，通過普拉提訓練受試者脈率和血壓降低，心肌耗氧量也顯著降低（p<0.05），這與三者之間的關系相一致。

3.2 普拉提運動對血管的影響分析

研究顯示：通過進行12 周的有氧加抗阻訓練，試驗者平均收縮壓、總周阻阻力、血液黏度和平均舒張壓較運動前明顯降低，血管彈性擴張系數明顯增加［7］。在本研究中，總周阻阻力（p<0.01）和全血黏度（p<0.01）較運動干預前下降顯著，血管彈性擴張系數較運動干預前升高， 平均收縮壓和平均舒張壓雖然降低，但下降幅度不顯著，這可能與本研究受試者本身血壓非異常有關，受試者整體血壓是呈下降趨勢的，同樣說明普拉提運動對血壓具有調節作用，這與鄧海林［9］研究結果相似。 另外，血壓在短期內很難有大的波動，本研究只進行了6 周的普拉提訓練， 可能因為運動干預時間較短， 所以血壓波動不顯著。 如果進行12 周普拉提運動訓練，或許受試者血壓波動會比較顯著。 Guimar?es 等［13］通過對受試者進行每周 2 次 20min以上，為期16 周的普拉提運動。 試驗組與對照組比較，只有進行普拉提訓練后，靜息時的血壓顯著降低，這與本文的假設一致。

有很多證據表明， 有氧運動結合抗組訓練可顯著改善抗氧化應激及抗炎癥作用，從而改善血管內皮功能，運動防治心血管疾病的主要機制是其導致的抗氧化及抗炎癥效應［10］。 本研究通過普拉提訓練后，血管功能顯著改善。 血管內皮對于保持血管的功能十分重要， 血管內皮細胞可直接感受血流對血管壁的壓力，進而產生各種維持血管正常功能的因子，起到收縮血管和舒張血管的作用，可以有效降低血壓，使血壓在正常范圍內波動。 Martins-Meneses 等［14］讓受試者進行了持續 16周，每周兩次，每次60min 的普拉提訓練。 通過訓練可使收縮壓、舒張壓和靜息時平均血壓，以及24h、清醒期和睡眠期的平均血壓明顯降低。 據推測，有一些假說可以解釋這種反應，如全身血管阻力和肌肉交感神經活動（MSNA）。

本研究結果的一個可能假設是， 血壓下降發生在血管阻力降低之后。 一項研究表明，血壓正常的婦女在進行一次抵抗運動后出現低血壓，與全身血管阻力下降有關［13］。 因此，運動干預可引起血流動力學決定因素的變化。另一個假設是MSNA 的衰減可能是血壓下降的原因，因為研究已經觀察到這種現象與高血壓患者進行了一段時間的等長握力訓練有關［15-16］。 而普拉提訓練中包含了許多類似的等長運動，這個假說似乎很合理。當然，還需要更多的研究來評估普拉提訓練對MSNA 的影響，以及分析導致這種變化的其他機制。 本研究認為，普拉提的一些特征性因素也可能是導致我們所觀察到的血壓降低的原因，例如呼吸運動。 研究表明，定期和單獨的呼吸練習可以降低高血壓患者［17-18］和血壓正常者［19］的血壓。 由于普拉提運動可以降低血壓，而血壓水平下降5mmHg 可以使高血壓的中風風險降低40%，急性心肌梗塞風險降低15%［20］，這與本研究結果的平均收縮壓似乎非常相關。

4 結論

綜上所述，6 周的普拉提訓練可以有效促進受試者心臟功能與血管狀況的改變。 通過訓練能夠增強心臟泵血功能，降低受試者心率，增強全身血管彈性，降低血液粘稠度。 這在一定程度上能夠改善心血管功能和降低心血管疾病的風險， 為廣大健身運動人員提供一定的參考和指導價值。