男大學(xué)生體成分與腦血流速度相關(guān)性研究

姚寶元

(湛江師范學(xué)院 體育系，廣東 湛江 524048)

男大學(xué)生體成分與腦血流速度相關(guān)性研究

姚寶元

(湛江師范學(xué)院 體育系，廣東 湛江 524048)

探討身體成分與腦血流速度(Cerebral Blood Flow Velocity, CBFV)的關(guān)系，以便揭示體脂對CBFV的影響。方法：以10名男大學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對象，應(yīng)用經(jīng)顱多普勒技術(shù)檢測了其安靜時的大腦中動脈血流速度和采用In Body身體成份分析儀測試了其身體成分，然后對CBFV和身體進(jìn)行了相關(guān)分析。結(jié)果：大腦中動脈收縮期峰速度(Vp)、舒張期末峰速度(Vd)和平均峰速度(Vm)分別與其體脂、體脂百分?jǐn)?shù)和體重指數(shù)(BMI)呈顯著負(fù)相關(guān)；而大腦中動脈的搏動指數(shù)(PI)分別與體脂百分?jǐn)?shù)和BMI呈顯著正相關(guān)。結(jié)論：體脂對CBFV有顯著的負(fù)面影響，體脂增多，CBFV降低。

男大學(xué)生；身體成分；腦血流速度；經(jīng)顱多普勒

隨著生活水平和社會文明程度的逐步提高，人們的生活方式發(fā)生了明顯變化，身體活動大為減少，靜坐、肥胖人群大為增加。肥胖就是體內(nèi)脂肪積聚過多，攝入的能量超過支出的能量，失去能量的總體平衡，到了危害健康的程度[1]，常伴有代謝紊亂和CVD的發(fā)生和發(fā)展。經(jīng)顱多普勒超聲(TCD)是一種具有實(shí)時性的無創(chuàng)診斷工具，它可連續(xù)同時監(jiān)測雙側(cè)的腦血流速度(Cerebral Blood Flow Velocity, CBFV)。由于其具有無創(chuàng)傷性、可重復(fù)性及可靠性等優(yōu)點(diǎn)，自20世紀(jì)80年代末期從國外引進(jìn)以來就得到廣泛的推廣應(yīng)用，顯示出較高的臨床應(yīng)用價值[2]。體脂是人體正常的組成成份，對于保證人體正常生理功能起著重要作用。但體脂過多會增加胰島素阻力[3]、引起高血壓[4]、脂肪代謝障礙、冠心病[5]、呼吸疾病[6]等。據(jù)國內(nèi)外研究報(bào)道[7-9]，隨著年齡增長，腦血流速度遞減。同樣也有研究表明[10-12]，隨著年齡增長，身體活動減少，去脂體重(瘦體重)特別是骨骼肌減少，體脂卻增加。那么隨著年齡的變化，腦血流速度的降低和體脂的增加，這兩者之間是否存在內(nèi)在聯(lián)系？是否有因果關(guān)系呢？有關(guān)這樣的文獻(xiàn)報(bào)道尚不多見。因此，本研究運(yùn)用CBS-II經(jīng)顱多普勒診斷系統(tǒng)，檢測了10名男大學(xué)生安靜時大腦中動脈的CBFV，同時采用In body 人體成分分析儀對其身體成分進(jìn)行了評估分析，然后又進(jìn)行了相關(guān)分析，以便探討體脂與CBFV之間的內(nèi)在聯(lián)系及體脂對CBFV的影響。

1 研究對象與方法

1．1研究對象

10名北京體育大學(xué)武術(shù)學(xué)院2005級男大學(xué)生，年齡19-22歲，平均年齡19. 90±0.99歲，身高163.00-176.00cm，平均身高168.30±4.27 cm，體重53.70-72.10kg，平均體重61.06±4.68kg。所有受試者都自愿參加本研究，均無心腦血管和精神疾病史，無服用影響精神狀態(tài)的藥物。要求所有受試者檢測前12h內(nèi)不食用或飲用任何含咖啡因的食品或飲料。

1．2經(jīng)顱多普勒(TCD)參數(shù)的檢測

1．2.1 腦血管的選擇

選擇大腦中動脈(Middle Cerebral Artery, MCA)作為檢測TCD各項(xiàng)參數(shù)的血管，理由是：(1)大腦皮層的血液供應(yīng)主要來自MCA；(2)MCA的超聲窗為顳窗，便于固定多普勒超聲探頭；(3)MCA特殊的解剖結(jié)構(gòu)，使得它是經(jīng)顳窗檢出率最高、頻譜最清晰而又穩(wěn)定的血管[2]。

1.2.2 大腦中動脈多普勒參數(shù)的檢測

大腦中動脈的多普勒信號用手持式探頭通過顳窗定位，在44-55mm的深度探測，即MCA的近端段，透射角為探頭向上、向前方向。每位被測者超聲探測的深度范圍和角度在整個測試過程中保持恒定。參考他人研究的結(jié)果[13]，同一受試者的左右兩側(cè)大腦中動脈的血流速度非常接近，無顯著性差異，故本次測試的血流速度僅以左側(cè)的大腦中動脈作為代表。在每一次測試過程中都要盡可能確保探頭位置和角度固定不變。

整個測試在北京體育大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心腦功能實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。受試者坐在一張舒適的椅子上，盡可能減少焦慮，不允許他們想任何問題、說話或活動，也不允許和他們說話。采用EDAN儀器有限公司產(chǎn)CBS-II經(jīng)顱多普勒診斷系統(tǒng)，用標(biāo)準(zhǔn)的血管超聲檢查方法[14]，2MHzPW探頭經(jīng)左顳窗探測顱內(nèi)左側(cè)MCA，探測深度為44-55mm。調(diào)整獲得理想信號后，凍結(jié)頻譜，記錄MCA的Vp、Vd 、Vm 和PI。

1.3身體成分的測定

測試在北京體育大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心身體成分實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。先將韓國產(chǎn)的In Body 人體成分分析儀開機(jī)、預(yù)熱、自檢達(dá)規(guī)定要求，然后將被測者的一些基本數(shù)據(jù)按規(guī)定輸入分析儀。要求每個被測者脫去外套，盡可能少穿衣褲，赤腳站在人體成分分析儀上，腳跟、腳掌要站在電極的中央，雙手分開持上手部電極，大拇指輕輕按住金屬部件，保持放松、安靜狀態(tài)，按下開始按鈕開始分析檢測，并將檢測結(jié)果自動打印出來。

1.4統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)都用SPSS12.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。安靜時測得的身體成分各指標(biāo)值與腦血流各參數(shù)值進(jìn)行相關(guān)分析，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。數(shù)據(jù)一律用X±S表示，顯著性水平選為Plt;0.05，非常顯著水平選為Plt;0.01。

2 研究結(jié)果

男大學(xué)生大腦中動脈的Vm、Vp和Vd分別與其體脂(body fat)、體脂百分?jǐn)?shù)(% body fat)和體重指數(shù)(body mass index, BMI)呈顯著負(fù)相關(guān)，分別見表1、表2和表3。男大學(xué)生MCA的PI與其body fat，% body fat和BMI呈顯著正相關(guān)，見表4。

表1 男大學(xué)生MCA的Vm與body fat、% body fat amp; BMI的r與P值(N=10)

表2 男大學(xué)生MCA的Vp與body fat、% body fat amp; BMI的r與P值(N=10)

表3 男大學(xué)生MCA的Vd與body fat、% body fat amp; BMI的r與P值(N=10)

表4 男大學(xué)生MCA的PI與body fat、% body fat amp; BMI的r與P值(N=10)

結(jié)果表明：體脂對腦血流速度有顯著的負(fù)面影響作用，體脂增加，CBFV降低。

3 分析與討論

TCD技術(shù)是利用超聲波來探測血管的血流速度，我國自20世紀(jì)80年代末期引進(jìn)TCD技術(shù)以來，一直用于檢測顱內(nèi)血管血流速度。血流速度包括收縮期峰速度(Vp)、舒張期末峰速度(Vd)和平均峰速度(Vm)。其中Vp是心臟收縮，血流通過主動脈進(jìn)入腦動脈所能達(dá)到的最高血流速度，主要受血壓的影響；Vd是心臟舒張末期腦動脈維持的最低血流速度，與血管阻力有較大的關(guān)系；Vm是通過血流頻譜的Vp與Vd幾何面積計(jì)算法所獲得的血流速度均值，是較Vp與Vd相對穩(wěn)定的血流參數(shù)[15]，Vm代表搏動性血管的供應(yīng)強(qiáng)度[16]。由于國內(nèi)外學(xué)者的研究證實(shí)顱底動脈的血流速度與局部腦血流量有良好的相關(guān)[17-20]，因此，Vm尚可用來評價局部腦血流量的變化。

PI值取決于多普勒Vp值與Vd值之差及Vm值的高低。在體循環(huán)無改變時，PI值可反應(yīng)血管順應(yīng)性或彈性，并可提示供血動脈病理生理特征。PI值增大，說明腦血管阻力增高，反之亦然。隨著年齡的增長，PI值逐漸增大，反映了隨年齡的增加腦動脈順應(yīng)性減退和外周阻力增大。

人體的組成成分主要是水、脂肪和固體成分的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和碳水化合物等，各種成分組成了人體的總重量，即體重。人體各成分的相對平衡，對人體正常的生命活動和維持健康水平是極為重要的。根據(jù)生理功效的不同，常把體重分為脂肪重(體脂)和去脂體重(瘦體重)[21]，體成分通常以體脂百分?jǐn)?shù)來表示。通過身體成分的測量評價，對了解人體的營養(yǎng)狀況、科學(xué)指導(dǎo)膳食和預(yù)防某些疾病均有重要的作用。

脂肪是人體正常的組成成分，對于保證人體正常生理功能起著重復(fù)作用。但體脂含量過多，即脂肪細(xì)胞內(nèi)脂肪的過度積累，會發(fā)生肥胖。肥胖無益于健康，其主要的健康損害是非胰島素依賴性糖尿病、冠心病、高血壓、膽囊疾病、社會心理問題及某些癌癥(如乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌等)[22]。研究表明，肥胖是致AS和CVD的重要的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。長期的前瞻性研究表明，肥胖本身也是CHD發(fā)病和死亡有關(guān)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[23]。心臟本身的脂肪沉積，以及營養(yǎng)障礙等，使心肌收縮力減弱，心搏量減少，血流速度減慢。

本研究應(yīng)用經(jīng)顱多普勒技術(shù)，檢測了10名男大學(xué)生安靜時大腦中動腦(Middle Cerebral Artery, MCA)的Vm、Vp、Vd和PI，用時采用In Body人體成分分析儀評估分析了他們的身體成分，并對MCA的Vm、Vp、Vd和PI的檢測值與體脂、體脂百分?jǐn)?shù)和BMI的測定值分別做了相關(guān)分析，且進(jìn)行了顯著性檢驗(yàn)。結(jié)果表明，不論男女受試者，MCA的Vm、Vp和Vd都分別與體脂、體脂百分?jǐn)?shù)和BMI呈顯著負(fù)相關(guān)，這提示體脂對腦血流速有顯著的負(fù)面影響，即腦血流速度隨體脂的增加而降低。同樣不論男女受試者，MCA的PI與體脂、體脂百分?jǐn)?shù)和BMI呈顯著正相關(guān)，這表明體脂對腦動脈的搏動指數(shù)有顯著的正面影響，即體脂增加，PI值增大。而PI值增大，說明腦血管阻力增高，反之亦然。其機(jī)制可能是體脂增加，引起高脂血癥。而過多的血脂，尤其是低密度脂蛋白會在動脈內(nèi)表面上聚積，形成粥樣瘤或纖維——脂質(zhì)斑塊，即動脈粥樣硬化，導(dǎo)致動脈管腔狹窄、血栓形成、動脈壁硬化增厚和鈣化等變化。在人體的動脈中，以冠狀動脈和腦動脈(及顱外頸動脈)最易受損，并相應(yīng)地引起冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(CHD)和缺血性腦血管病。在這一系列因素綜合作用下，腦動脈血管的順應(yīng)性下降，PI值增大，血管內(nèi)血流量減少，腦血管充盈度降低，腦血流速度減慢。據(jù)國內(nèi)外研究報(bào)道[7-9]，隨著年齡年齡的增長，腦血管血流速度漸減。同樣也有研究表明[10-12]，隨著年齡的增長，身體活動減少，去脂體重(瘦體重)特別是骨骼肌減少，體脂卻增加。那么，這種隨著年齡的變化，腦血流速度的降低和體脂的增加是否存在內(nèi)在聯(lián)系，是否有因果關(guān)系呢？從本研究的結(jié)果看，腦血流速度與體脂之間達(dá)到了顯著的線性負(fù)相關(guān)，這在一定程度上表明它們之間有一定的關(guān)聯(lián)作用，至少可以說隨著年齡的增長，體脂的增加是引起腦血流速度下降的因素之一。

4 結(jié)論

運(yùn)用經(jīng)顱多普勒檢測技術(shù)，檢測了10名男大學(xué)生大腦中動脈的血流速度，同時使用In Body人體成分分析儀對其身體成分進(jìn)行了評估分析。他們的大腦中動腦的血流速度和其身體成分相關(guān)分析的結(jié)果表明體脂對腦血流速度有顯著負(fù)面影響作用，體脂增加，腦血流速度減慢，腦灌注壓降低，腦血供減弱。因此，要維持大腦正常生理功能，保證有充裕的血液供應(yīng)，就一定要確保人體各成分的相對平衡，防止體脂在人體內(nèi)過度聚積，這樣才有利于身體健康。

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TheResearchontheRelationshipBetweenBodyCompositionandCerebralBloodFlowVelocityinMaleCollegeStudents

Yao Baoyuan

(Department of P.E., Zhanjiang Normal College, Zhanjiang 524048, Guangdong,China)

By investigating the relationship between body composition and cerebral blood flow velocity, the effect of body fat on cerebral blood flow velocity was evaluated. Methods: The middle cerebral artery blood velocity was evaluated by Using CBS-II transcranial Doppler at rest in ten male college students, and their body composition was assessed by using In Body body Composition analyser at rest. Correlation of body composition to the middle cerebral artery blood velocity was analysed. Results: Vp, Vd and Vm of MCA were negatively related to body fat,body fat percentage and BMI respectively. PI of MCA was positively related to body fat, body fat and BMI percentage, respectively. Conclusion: Our study implies boy fat has significant and negative effect on cerebral blood flow velocity. Cerebral blood flow velocity will reduce when body fat increases.

Male college student; body composition; cerebral blood flow velocity; transcranial Doppler

G804.2

A

1672-1365(2012)04-0065-04

2012-04-07；

2012-05-23

姚寶元(1962-),男,湖南邵陽人,碩士,副教授,研究方向：運(yùn)動生理學(xué)。