大學(xué)新生不同BM I等級心臟儲備能力的比較——以重慶大學(xué)為例

嚴小波,郭興明,楊 勇,鐘麗莎,謝梅蘭,肖守中

(1.重慶大學(xué)體育學(xué)院,重慶 400030;2.重慶大學(xué)生物工程學(xué)院,重慶 400030)

大學(xué)新生不同BM I等級心臟儲備能力的比較
——以重慶大學(xué)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(xué)體育學(xué)院,重慶 400030;2.重慶大學(xué)生物工程學(xué)院,重慶 400030)

以 641名普通大學(xué)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(shù) (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(jié)果表明,在靜息狀態(tài)下,體重正常組學(xué)生與其他組學(xué)生的D/S比值和心率均存在顯著差異。結(jié)論:BM I值與 D/S比值和心率之間有密切關(guān)系,BM I正常的學(xué)生比BM I偏高或偏低的學(xué)生具有更高水平的心臟儲備。

大學(xué)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(diào)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(nèi)外環(huán)境發(fā)生變化時,心臟本身的狀態(tài)也會發(fā)生變化,動用心臟儲備以適應(yīng)所發(fā)生的環(huán)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(xiàn)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(yǎng)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(dǎo)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(shù)(bodymass index,BM I[體重 (Kg)/身高(m)2])反映人體體重與身高的關(guān)系,并與身體成分密切相關(guān),是判斷人體胖瘦程度和評價營養(yǎng)狀況的常用指標。世界衛(wèi)生組織(WHO)建議成人BM I的正常范圍為 18.5-25,<18.5為營養(yǎng)不良,25-30為超重,30以上為肥胖。但種族差異、發(fā)育規(guī)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(xué)者就BM I與肥胖及其所導(dǎo)致的相關(guān)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(xué)生物工程學(xué)院研制的“心臟儲備無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)”,對重慶大學(xué) 2008級 641名新生的BM I與心功能狀況進行調(diào)查,探討其相互之間的關(guān)系,期望能為大學(xué)生體質(zhì)健康測試提供一種無創(chuàng)、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(xué) 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(xué)新生的測試數(shù)據(jù)進行分組,由于肥胖人數(shù)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(yīng)用重慶大學(xué)生物工程學(xué)院研制的“心臟儲備無創(chuàng)監(jiān)測儀”進行該項研究。該系統(tǒng)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(huán)境為W I NDOWS操作系統(tǒng)。

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(tài)穩(wěn)定后開始實驗。受試者在安靜狀態(tài)下平靜呼吸,心音脈搏傳感器置于心前區(qū)心尖搏動最明顯處,并記錄心音圖及相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.4 研究指標與統(tǒng)計學(xué)處理

舒張期時限 (D),收縮期時限 (S),心率 (HR)。實驗數(shù)據(jù)用 SPSS11.5統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理,用均值和標準差表示。兩樣本均數(shù)的比較采用獨立樣本 t檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 大學(xué)男生 BM I與心臟儲備功能的關(guān)系

表1顯示,男生偏瘦的人數(shù)占男生總?cè)藬?shù)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(xué)生的心臟處于良好的能量節(jié)省化狀態(tài),保持著良好的心臟儲備,有利于運動狀態(tài)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(xué)生比偏輕組學(xué)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(xué)生比肥胖組學(xué)生的心臟處于更好的能量節(jié)省化狀態(tài),保持著良好的心臟儲備,有利于運動狀態(tài)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(xué)生比肥胖組學(xué)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(yōu)于 BM I3組的趨勢,表明體重偏輕組學(xué)生的心功能有優(yōu)于肥胖、超重組的趨勢。

表1 男生BM I等級各項身體素質(zhì)均數(shù)情況

2.2 大學(xué)女生BM I與心臟儲備功能的關(guān)系

表2顯示,女生偏瘦的人數(shù)占女生總?cè)藬?shù)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(xué)生比偏輕組學(xué)生的心臟處于更好的能量節(jié)省化狀態(tài),保持著良好的心臟儲備,有利于運動狀態(tài)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(xué)生比偏輕組學(xué)生有著更好的心臟儲備。由于BM I3組的數(shù)據(jù)量太少(只有 4名),其與BM I1組和 BM I2組的關(guān)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(zhì)均數(shù)情況

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

無論是男生組,還是女生組,BM I值正常組學(xué)生的D/S比值顯著地高于其他組學(xué)生。這一結(jié)果提示, BM I值正常的學(xué)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(yǎng)料和氧氣,使心肌收縮能力增強。并且BM I值正常組學(xué)生的心率顯著地低于其他組學(xué)生,表明心臟處于良好的能量節(jié)省化狀態(tài),保持著良好的心臟儲備,有利于運動狀態(tài)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(nèi),造成機體內(nèi)環(huán)境失調(diào),累及心血管系統(tǒng)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(xiàn)為低下,其主要原因是由于部分必要營養(yǎng)素的缺乏造成機體系統(tǒng)功能低下,補充營養(yǎng)及適宜的運動可以很快恢復(fù)健康。肥胖、超重和體重過低都會影響大學(xué)生心功能的發(fā)展,大學(xué)新生的BM I值與其心功能間存在著一定的關(guān)系。因此,進行心臟 D/S比值與BM I值的測試,可為大學(xué)新生心臟評估以及體質(zhì)評估提供客觀量化的參考指標,同時也為大學(xué)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(chuàng)、簡便、低代價、可重復(fù)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(tài)的一個非常重要的指標。所以,可以將D/S比值作為大學(xué)生體質(zhì)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(chuàng)、簡便、低成本、可重復(fù)地量化測評心臟儲備。因此可將該方法作為大學(xué)生體質(zhì)健康測試中心臟功能的檢測方法。

(3)建議BM I<18.5的大學(xué)男生應(yīng)注意增加營養(yǎng)的攝入,加強身體的力量素質(zhì)鍛煉;BM I>24的大學(xué)男生應(yīng)注意加強心血管系統(tǒng)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(xué)齡兒童青少年超重、肥胖篩查體重指數(shù)值分類標準[J].中華流行病學(xué)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(yī)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(xùn)練學(xué)。

2009—11—05