不同形式下肢抗阻力練習對動脈順應性的急性影響

王強

摘 要：目的 探討等張與等長肌肉收縮抗阻力練習對動脈順應性的急性影響。方法 健康大學生45名隨機分成安靜對照組、等張收縮組、等長收縮組，安靜對照組不施加任何運動刺激，等長收縮組和等張收縮組完成50%、70%、90%1RM的下肢負重杠鈴一次性力竭運動，測試運動后即刻脈搏波傳導速度。結果 在50%1RM下肢抗阻力練習后，等張收縮組與等長收縮組的baPWV與對照組相比均顯著降低（P<0.05）；在70%1RM下肢抗阻力練習后，等張收縮組的baPWV與對照組相比顯著下降（P<0.05）；在90%1RM下肢抗阻力練習后，等張收縮組與等長收縮組的baPWV均顯著上升，與對照組相比有顯著差異（P<0.05）；與等張收縮組相比，在70%1RM下肢等張抗阻力練習后的baPWV顯著升高（P<0.05）。結論 一次性中等強度等張收與等長收縮抗阻力練習能提高動脈順應性，但隨著運動強度的提高其作用效果減弱，甚至產生副效應。與等長肌肉收縮抗阻力練習相比，在一定強度范圍內，等張肌肉收縮抗阻力練習具有更好地提高動脈順應性的作用。

關鍵詞：抗阻力 等張收縮 等長收縮 動脈順應性

中圖分類號：G804 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2813（2018）04（a）-0011-03

Abstract：Objective In order to study the acute effects of isotonic and isometric muscle contraction resistance exercises on arterial compliance. Methods Forty-five healthy college students were randomly divided into a quiet control group， isometric contraction group， isometric contraction group. The lower limbs of 50%， 70% and 90% 1RM were performed until exhaustivein the isometric contraction group and the isometric contraction group. Test pulse wave velocity immediately after exercise.. Result After 50% 1RM lower extremity resistance exercises， the baPWV in isobaric contraction group and isometric contraction group were significantly lower than those in control group （P<0.05）. After 70% 1RM lower limb resistance exercise， Compared with the control group， the baPWV decreased significantly（P<0.05）. After 90% 1RM lower extremity resistance exercise， baPWV increased significantly in both groups compared with isobaric contraction group （P<0.05）. The baPWV was significantly higher in 70% 1RM lower extremity antegrade anti-resistance exercises than that in isometric contraction group （P<0.05）. The other groups showed no significant difference. Conclusion One-time moderate low-intensity isometric contraction resistance exercise and isometric contraction resistance exercises can improve arterial compliance， but with the exercise intensity to reduce its effect， and even side effects. Compared with the isometric muscle contractility and anti-resistance exercises， the isotonic muscle contraction and anti-resistance exercise has a better effect on arterial compliance within a certain intensity range.

Key Words： Resistance； Isometric contraction； Isometric contraction； Arterial compliance

動脈硬化是導致心腦血管意外的重要原因，動脈順應性是反映動脈硬度的重要指標。研究發(fā)現，運動對動脈粥樣硬化防治有積極作用，尤其對早期血管結構和功能的改變的影響[1]。目前，大部分關于運動改善動脈功能的研究集中在有氧運動和抗阻力訓練兩個方面。抗阻力訓練即力量訓練，是一種主要通過負重刺激來神經肌肉系統(tǒng)產生對抗張力的物理練習方式。近來關于抗阻力訓練對心血管系統(tǒng)影響的整合分析顯示，抗阻力訓練能引起血壓降低，降低動脈僵硬度，提高順應性。既往已經開展的抗阻力訓練對動脈彈性的影響研究多集中于特定形式和強度運動，缺乏特定部位、不同形式以及強度的比較研究。抗阻力訓練具有局部運動的特征，局部運動對整體的影響本身也是新的課題。鑒于此，本研究利用脈搏波技術觀察不同肌肉收縮形式對健康青年人動脈僵硬度的急性影響，比較下肢等長肌肉收縮練習和等張肌肉收縮練習以及低中高3種不同強度對動脈順應性的作用。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

45名年齡在19～23歲健康在校大學生，男性30人，女性15人，按性別隨機分成安靜對照組、等長收縮組、等張收縮組，每組15人。實驗前向每位受試者詳細說明實驗內容和過程，均表示自愿參加實驗，并簽署知情同意書。

1.2 儀器

歐姆龍Colin公司（日本）生產的動脈硬化檢測裝置（BP-203RPEⅢ）。

1.3 研究方法

1.3.1 運動方案

受試者休息至少48h以后，早晨空腹，室內溫度控制在20℃～25℃，為保證實驗過程的順利進行以及測試結果的準確性，在進行正式實驗前先進行3次測試練習，在測試與實驗過程中采用最大肌力1個RM的百分比進行運動負荷強度的監(jiān)控并測試出所有受試者的最大肌力，等長收縮組連續(xù)3天分別完成50%、70%、90%最大肌力的下肢負重杠鈴保持半蹲90°姿勢直至力竭，結束后即刻測試踝臂脈搏波傳導速度；等張收縮組連續(xù)3天分別完成50%、70%、90%最大肌力的下肢負重杠鈴半蹲90°蹲起至直立姿勢直至力竭，運動后即刻測試踝臂脈搏波傳導速度。對照組連續(xù)3天在訓練場地只休息不練習，每次休息10min后測試踝臂脈搏波傳導速度。

1.3.2 測試指標與方法

采用歐姆龍Colin公司（日本）生產的動脈硬化檢測裝置（BP-203RPEⅢ）進行baPWV檢測。受試者運動后即刻在測試臺保持仰臥狀態(tài)，于雙臂肱動脈和雙踝髁上部位分別縛上4個示波血壓袖帶，啟動測試，記錄baPWV值。

1.4 數據統(tǒng)計

使用SPSS20.0統(tǒng)計軟件進行數據分析，計量數據用s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，自身比較采用配對樣本t檢驗，以P<0.05表示差異性。

2 研究結果

2.1 不同收縮形式下肢抗阻力練習對肱踝脈搏波傳導速度的急性影響

脈搏波是心臟節(jié)律性射血引起的血管振動沿動脈血管向外周傳播而形成的，其傳導速度反映了血管的順應性，如血管順應性差，脈搏波傳導速度加快。在50%1RM下肢抗阻力練習后，等張收縮組與等長收縮組的baPWV與對照組相比均顯著降低（P<0.05）。在70%1RM下肢抗阻力練習后，等張收縮組的baPWV與對照組相比顯著下降（P<0.05），等長收縮組與對照組相比，有下降趨勢但差異不顯著（P>0.05）。在90%1RM下肢抗阻力練習后，等張收縮組與等長收縮組的baPWV均顯著上升，與對照組相比有顯著差異（P<0.05）。與等張收縮組相比，在70%1RM下肢抗阻力練習后的baPWV顯著升高（P<0.05），其他強度兩個強度上有升高趨勢，但差異不明顯（P>0.05）。上述結果表明，50%1RM下肢等長和等張抗阻力練習均能降低baPWV，提高動脈血管順應性，降低僵硬度，70%1RM下肢等張抗阻力練習也具有降低baPWV的作用，而70%1RM的等長抗阻力沒有增加動脈血管順應性的作用；最大強度的等張和等長抗阻力練習能增加動脈脈搏波傳導速度，降低動脈順應性，增加動脈僵硬度。

2.2 不同強度下肢抗阻力練習對肱踝脈搏波傳導速度的急性影響

在構成對人體產生有效影響的格運動要素中，運動強度具有重要生理作用，運動強度決定了對機體刺激的深度，這也是產生急性反應和長期適應的基礎。與50%1RM下肢等張抗阻力練習相比，70%和90%1RM強度均明顯升高了baPWV，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；與70%1RM下肢等張抗阻力練習相比，90%1RM強度抗阻力刺激升高baPWV的作用更加明顯，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。與50%1RM下肢等長抗阻力練習相比，70%和90%1RM強度均明顯升高了baPWV，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；與70%1RM下肢等長抗阻力練習相比，90%1RM強度抗阻力刺激后baPWV顯著升高，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。上述結果表明，下肢等張抗阻力練習對提高動脈順應性的作用與運動強度有關，運動強度越低效果越好，而下肢等長抗阻力練習對提高動脈順應的作用與運動強度有關，中等強度時效果較好，隨著運動強度上升，效果明顯降低，甚至具有損傷血管功能的作用，增加血管僵硬度。

3 分析與討論

動脈硬度增加是眾多血管性疾病的基礎，隨著增齡和其他致病因素長期作用下，血管壁發(fā)生結構變化，導致血管順應性下降。脈搏波傳導速度是評價動脈順應性的常用指標，脈搏波傳導速度越快，動脈順應性越差，僵硬度越大。長期合理的體育鍛煉對預防和治療血管性疾病有重要作用，長期效應的取得有賴于短期急性刺激效應的積累。過往研究發(fā)現[2，3]，急性有氧運動能引起大動脈彈性增加，硬度下降。目前普遍認為，長期有氧運動是血管性疾病防治的有效策略。但是，抗阻力訓練對動脈硬度的影響則尚未達成一致，這與不同學者在實驗中所采用運動強度、肌肉收縮形式、練習部位的差異有一定關系[4，5]。本研究觀察了不同強度下肢等長肌肉收縮練習和等張肌肉收縮練習對脈搏波傳導速度的急性作用。研究結果顯示，在50%1RM強度的等張和等長肌肉收縮練習均能降低肱踝脈搏波傳導速度，增加動脈順應性，降低動脈僵硬度。研究發(fā)現，動脈順應性的改變與動脈的傳達特性關系密切，這一急性變化可能與引起動脈血管舒張的因子釋放有關，在血管內皮和血管平滑肌中有H1和H2受體，當運動刺激引起H1受體激活，后者釋放內皮舒張因子和前列環(huán)素，促使血管舒張性增加，H2受體活化可降低血管平滑肌細胞內鈣離子濃度，發(fā)揮調節(jié)血管舒張性作用，緩沖血管振動波，使脈搏波傳導速度下降[6]。50%1RM強度屬于中低強度的抗阻力練習強度，在這一強度下進行抗阻力練習并不會引起強烈交感神經興奮作用，外周血管收縮效應小，所以，總體反應為血壓穩(wěn)定，脈搏波傳導速度下降，血管僵硬度降低。盡管在這一強度上等長和等張收縮對脈搏波傳導速度影響沒有差異性，但從強度遞增趨勢看，等張收縮抗阻力練習效果優(yōu)于等長收縮。

抗阻力運動強度和肌肉收縮形式均能引起心血管反應。從70%1RM等長肌肉收縮和等張肌肉收縮抗阻力練習對脈搏波傳導速度的效應看，等張肌肉收縮的抗阻力練習能降低肱踝脈搏波傳導速度，提升血管順應性，降低動脈僵硬度，而等長練習則沒有降低血管順應的作用。這可能與等長肌肉收縮過程中呼吸模式有關，一般肌肉做靜力性練習時，為了穩(wěn)定肢體和持續(xù)發(fā)力會進行憋氣，憋氣會引起胸膜腔負壓變正壓，導致短時間回心血量急劇下降，引發(fā)缺氧，缺氧強烈刺激交感腎上腺系統(tǒng)，進而導致血管平滑肌收縮，血壓急劇升高，抵消血管舒張因子的效應，出現脈搏波傳導速度增加，順應性降低，動脈僵硬度增加的現象。當抗阻力練習的強度達到90%1RM時，肱踝脈搏波傳導速度急速升高，與對照組相比，等長和等張收縮組具有顯著差異，與70%1RM抗阻力練習相比，等張和等長收縮組肱踝脈搏波傳導速度均顯著升高，表明在這一強度下進行抗阻力會損傷血管，降低血管順應性，增加僵硬度。無論是哪種肌肉收縮形式，在進行最大強度的抗阻力練習時，均能極大刺激交感腎上腺系統(tǒng)，動員心臟功能，促使外周血管平滑肌收縮，升高血壓，降低血管順應性，增加僵硬度，這與大多數有關抗阻力練習對動脈僵硬度影響的研究結果相一致。

4 結語

一次性中等低強度等張收縮抗阻力練習與等長收縮抗阻力練習能降低動脈脈搏波傳導速度，提升順應性，降低動脈僵硬度，但隨著運動強度的提高其降低動脈僵硬度的效果減弱，甚至消失，當強度達到極量強度時，反而會升高動脈僵硬度。與等長肌肉收縮抗阻力練習相比，在一定強度范圍內，等張肌肉收縮抗阻力練習具有更好地提高動脈順應性，降低動脈僵硬度的作用。

參考文獻

[1] 劉君雯.運動對動脈粥樣硬化的影響研究[J].現代預防醫(yī)學，2013，40（1）：88-90.

[2] 石亞君，王晉麗，陳韻岱，等.冠心病患者急性有氧運動后動脈硬化指標變化研究[J].中國心血管病雜志，2017，22（1）：29-33.

[3] Benetos A，Thomas F，Joly L，et al.Pulse pressure am-plification a mechanical biomarker of cardiovascular risk[J].Journal of the American College of Cardiology，2010，55（10）：1032.

[4] Fjeldstad AS，Bemben MG，Bemben DA.Resistance training effects on arterial compliance in premenopausal women[J].Angiology，2009，60（6）：750.

[5] Miyachi M，Kawano H，Sugawara J，et al.Unfavorable effects of resistance training on central arterial compliance A randomized intervention study[J].Circulation，2004，110（18）：2858-2863.

[6] Mccord JL，Halliwill JR.H1 and H2 receptors mediate postexercise hyperemia in sedentary and endurance exercise trained men and women[J].Journal of Applied Physiology，2006，101（6）：1693-1701.