正常人運動后心率恢復與性別的關系
——單中心研究

胡曉雷 呂航 余秀明 龔利文 諶秀玲

運動后心率恢復可作為健康成年人全因死亡率的預測指標[1],并且可預測冠心病的發病風險以及主要心血管事件的發生風險[2]。 但不同研究的心率恢復診斷標準存在一定差異[3-5],且有關正常人心率恢復與性別關系的研究較少。 本研究通過平板運動試驗,觀察不同性別正常人運動后的心率恢復情況,以及心率恢復與性別的關系。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集2013 年1 月至2015 年12 月在武漢亞洲心臟病醫院體檢,并進行平板運動試驗的正常人439 名,其中男 241 名,年齡 21 ～59 歲,女 198 名,年齡20 ～59 歲。 受試者基線資料見表1。 基線資料顯示男女兩組間除年齡、靜息心率外,身高、體重、BMI間的差異均有統計學意義(P均＜0.05)。 見表1。

本研究符合《赫爾辛基宣言》的道德準則,每名受試者檢查前均簽署了知情同意書。

1.2 排除標準

診斷為冠心病伴或不伴有支架植入、腦卒中、糖尿病(不分類型)、原發性高血壓、甲亢者以及使用精神類藥物者;20 歲以下及60 歲以上人群。

表1 男女兩組受試者基線資料比較±sTab.1 Comparison of baseline data between male and female groups

組別 n 年齡/歲 身高/cm 體重/kg BMI/(kg·m - 2) 靜息心率/(次·min -1)男性組 241 42.48 ±8.27 171.57 ±5.42 72.08 ±6.64 24.47 ±2.94 76.46 ±11.83女性組 198 43.78 ±7.93 160.36 ±4.99 57.36 ±7.72 22.29 ±2.70 74.49 ±9.61 t 值 1.67 -22.34 -21.47 -8.02 -1.89 P 值 0.095 7 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 0.059 8

1.3 試驗方法

采用美國GE 公司生產的T2100 平板運動檢測系統。 試驗前12 h 內禁止劇烈體力活動,4 h 內禁止吸煙、飲酒或飲用含咖啡因的飲料。 試驗開始前平臥休息10 min,記錄臥位心電圖。

采用標準Bruce 階梯式運動方案,每3 min 為一個階段,測量1 次血壓,連續同步監測12 導聯心電圖。 運動中受試者達到次極量心率[(220 -年齡) ×85%]后,記錄峰值心率。 隨即進入運動后恢復階段,以1.9 km/h 的速度慢走1 min(冷卻期)[1],終止運動,恢復階段第2 ～7 min 受試者始終保持站立位,并記錄運動后恢復階段第1 ～7 min 的心率,完成整個運動試驗。 整個試驗由經過技術培訓和質量考核的一位心內科主治醫師和一位主管技師協同完成。

運動試驗恢復階段第 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7 min時的心率與峰值心率的差值,即為運動結束后1 ～7 min 的心率恢復值。

1.4 統計學方法

使用MedCalc 16.2 軟件進行統計學分析,分別計算所有男性與女性在運動結束后1 ～7 min 第5、25、 50、 75 和95 分位數的心率恢復值。 用 D"Agostino-Pearson 檢驗判斷運動結束后各時點心率恢復值是否符合正態分布。 如符合正態分布,年齡與心率相關性使用線性回歸分析;如不符合正態分布,使用秩相關分析。 相關系數(r) ＜0.3 表明兩者不相關,0.3 ～0.5 為低度相關,0.5 ～0.8 為中度相關, ＞0.8為高度相關。 如符合正態分布,不同性別人群心率的比較采用獨立樣本t檢驗;如不符合正態分布,使用獨立樣本 Mann-WhitnueyU檢驗。P＜ 0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

平板運動后 1 ～ 7 min 的第 5、25、50、75、95 百分位心率恢復值以及心率恢復與年齡的相關系數見表2。

男性組在運動結束后1 ～2 min 心率恢復與年齡不相關(r值為 -0.162、 -0.192),運動結束后3 ～7 min 心率恢復與年齡呈低度負相關(r值分別為 -0.362、 -0.351、 -0.432、 -0.396、 -0.409);女性組在運動后各時段的心率恢復均與年齡無相關性(r值分別為 -0.018、 -0.086、 -0.124、 -0.135、-0.143、-0.225、-0.218)。 女性組在運動結束后的每分鐘心率恢復值均明顯高于男性組(P＜0.05)。 見表2。

表2 根據性別分類的心率恢復百分位數值和以年齡為變量的回歸分析Tab.2 Heart rate recovery percentile classified by gender and regression analysis with age variable

比較兩組各時點的心率恢復值,男性組運動后1、2、3、4、5 min 相鄰兩個時點間的差異均有統計學意義(P均 ＜0.05);女性組運動后1、2、3 min 相鄰兩個時點間的差異有統計學意義(P均＜0.05)。見圖1。

圖1 兩組運動后1 ～7 min 心率恢復趨勢Fig.1 Tendency chart of heart rate recovery in male and female groups 1 -7 min after exercise

3 討論

生理狀態下的心率由竇房結控制,而竇房結主要受自主神經調節。 運動期間的心率是由最初的迷走神經減弱和隨后的交感神經激活調節,而運動后的恢復期則相反。 1994 年,Imai 等[6]首次提出“心率恢復”這個概念,認為心率恢復由迷走神經再激活的程度決定。 心率恢復與心率變異性一樣,是反映迷走神經活性的標志,但心率變異性通常需要長時程監測,而心率恢復較前者耗時少,因而更容易獲取。 心率恢復被認為是一個獨立預后指標,更為重要的是,在健康人群和患病人群中它都是一個可改變的風險因素[7]。 在臨床中以運動結束后1 ～2 min 心率恢復的截點值區分心率恢復正常或異常,但由于不同試驗中恢復期方案(繼續行走、立即坐位或仰臥)的不同[3-5],運動結束后1 ～2 min心率恢復的截點值也有所不同。 本研究采用運動結束后1 min 慢走(1.9 km/h)的冷卻期恢復方案[1],我們認為在劇烈運動后繼續行走1 min 能讓受試者更加適應,且更為安全。 Boullosa 等[8-9]發現運動后步行恢復能更準確地反映心率恢復,且可重復性高(組內相關系數＞0.78)。 近年來,有關心率恢復與運動能力相關性的研究較多。 有研究顯示,與運動結束后1 min 的心率恢復值相比,運動結束后3 min 的心率恢復值與峰值耗氧量呈正相關(r=0.36,P＜0.01),其能更好地反映受試者的有氧運動能力[10]。 Fan等[11]同樣發現運動結束后3 min 的心率恢復值與最大耗氧量具有良好的相關性(r=0.673,P＜0.01),可將其作為心肺功能評估的指標。 因此,我們統計了正常人在運動結束后1 ～7 min 的心率恢復值的第5 ～第95 百分位數參考值,以便今后研究將心率恢復值用于預測普通人群中心臟代謝疾病的風險及臨床意義。

心率恢復是反映自主神經平衡的有效指標,而自主神經強弱又受激素的影響。 本研究發現男性心率恢復與年齡呈低度負相關,運動后恢復時間越長,相關性越好,而女性心率恢復與年齡無相關性。這與MacMillan 等[12]的研究結果有所不同,后者認為年齡與心率恢復無相關性(r= 0.009,P=0.929),但在他們的研究中有86%的入選人群正在服用 β 受體阻滯劑。 Desai 等[13]認為,β 受體阻滯劑最有可能通過降低心率變異性而間接影響心率恢復,因此,MacMillan 等[12]的上述研究結論可能缺乏科學性。 另外,本研究同時表明女性運動結束后各時點心率恢復均明顯快于男性(P＜0.01)。 女性運動后心率恢復快,運動結束后3 min 的心率恢復值逐漸趨于穩定,而男性則在運動結束后5 min 才達到穩態。 這也說明女性運動后迷走神經再激活的速度快,其原因可能與雌激素有關。 女性雌激素變化有可能對自主神經平衡產生一定影響[14],但年齡的影響卻不大。

因此,今后在開展心率恢復相關疾病的研究時,應考慮到性別因素的影響,以便得到更為準確、客觀的數據。

本研究的局限性:①本研究屬單中心研究,存在研究人群單一、樣本量較少等問題,未來需要擴大樣本量,以驗證結果的準確性;②本研究為回顧性研究,運動方案(次極量)固定,不能評價極量或癥狀限制性受試者的心率恢復,未來需要更多前瞻性研究來評估不同運動方案下受試者的心率恢復。