長期體育運動對大學(xué)生微循環(huán)功能、BMI的影響及二者關(guān)系研究

周慧敏，朱 歡，楊 梅，張 輝

(1.湖北民族大學(xué)科技學(xué)院 音樂與體育學(xué)院，湖北 恩施 445000；2.湖北民族大學(xué)體育學(xué)院，湖北 恩施 445000)

微循環(huán)作為微動脈和微靜脈之間的血液循環(huán)，是機(jī)體有氧物質(zhì)能量交換及代謝產(chǎn)物排出的主要場所。作者所在的研究團(tuán)隊經(jīng)過多年的研究，發(fā)現(xiàn)無論是在競技體育中運動員機(jī)能狀態(tài)的監(jiān)測、評判運動負(fù)荷的合理性、運動員疲勞恢復(fù)程度方面[1～3]，還是在群體大眾中影響機(jī)體健康程度及慢性病的恢復(fù)等方面都起到了至關(guān)重要的作用[4～6]。研究表明，長期參與體育運動可明顯提高機(jī)體微循環(huán)反應(yīng)性[7～9]，但從BMI角度探討微血管功能變化機(jī)制研究較少。雖然有研究得出，長期的交誼舞運動能提高中老年人微血管反應(yīng)性、降低BMI，但未對二者的變化關(guān)系進(jìn)行定量研究[6]。BMI是用來確定機(jī)體是否超重或肥胖的一種快速測量方法，能較好地反映出機(jī)體健康狀態(tài)的簡易指標(biāo)，而肥胖能夠通過多種途徑造成血管功能障礙?；诖耍狙芯渴褂玫诹す舛嗥绽昭鳈z測儀(PF6000)、人體成分分析儀 DBA-550分別對體育專業(yè)和普通大學(xué)生微血管反應(yīng)性及人體成分進(jìn)行測試，探討長期體育運動對微血管功能和BMI的影響，并對二者相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以湖北民族大學(xué)在校大學(xué)生為研究對象，其中50名體育專業(yè)學(xué)生(大三各專項學(xué)生，運動年限4～6年)和50名除每周1次體育課外無其他體育運動且習(xí)慣于久坐的非體育專業(yè)大學(xué)生，兩組對象男女性別比例1∶1，并采用獨立樣本t檢驗對兩組受試者的基本信息進(jìn)行比較分析。所有的研究對象身心健康，研究獲得湖北民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)倫理委員會的審批(2020年37號)。兩組研究對象的基本情況如表1：

表1 研究對象基本情況

1.2 測試儀器和指標(biāo)

1.2.1 微血管功能的檢測儀器與檢測指標(biāo) 使用目前最為先進(jìn)的第六代雙通道激光多普勒微循環(huán)功能監(jiān)測儀器(型號：PF6000，產(chǎn)地：瑞典)對研究對象優(yōu)勢肢體側(cè)肱二頭肌(測試點位在肱二頭肌中間位置)進(jìn)行測試。第六代多普勒血流檢測儀(PF6000)是一個模塊化多通道系統(tǒng)，可以在一臺儀器中為血管儀器診斷和評估提供多種檢測。第六代在第五代的基礎(chǔ)上，開發(fā)了雙通道功能，能同時測同一機(jī)體兩個不同部位的血流灌注量，避免了不同時間、不同狀態(tài)下機(jī)體溫度及血流空間異質(zhì)性對測試結(jié)果產(chǎn)生的額外影響。此儀器也可在測量時對測量處的皮膚溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以測量不同溫度時皮膚組織微小血管的灌注情況。測試指標(biāo)包括基礎(chǔ)皮膚溫度(Basal skin temperatu-re，BKT)、血細(xì)胞平均運動速度(average velocity of blood cells, AVBC)、運動血細(xì)胞濃度(concentration of moving blood cells, CMBC)、微血管血流灌注量(Microcirculatory blood perfusion，MBP)，測試值包括基礎(chǔ)值和局部皮膚加熱到44℃的值。皮膚溫度達(dá)到44℃時，微血管擴(kuò)張達(dá)到最佳狀態(tài)，血管彈性最強(qiáng)、血流速度最快。其中，微血管血流灌注量(MBP)=血細(xì)胞平均運動速度(AVBC)×運動血細(xì)胞濃度(CMBC)/100(PU)；微血管的反應(yīng)性=(加熱后-基礎(chǔ)值)/基礎(chǔ)值×100，微血管最大血流儲備能力=加熱后值-基礎(chǔ)值。

1.2.2 BMI值的測取 采用人體成分分析儀DBA-550對體重和身高進(jìn)行測量，測后采用傳統(tǒng)方式：體質(zhì)指數(shù)( BMI )計算公式 = 體重(千克)/身高2(米2)計算進(jìn)行核實驗證，兩種方法所得BMI值一致。

1.2.3 微循環(huán)功能測試流程 1)實際測試之前，就測試目的、流程、方法及注意事項對受試者進(jìn)行講解、闡述、培訓(xùn)，使其充分了解過程及測試方法，減小甚至避免不規(guī)范測試造成的數(shù)據(jù)誤差；2)實測時，受試者提前20 min進(jìn)入生理實驗室休息靜候，確保受試者在測試時，各體表及機(jī)體微指標(biāo)處于穩(wěn)定狀態(tài)、達(dá)到測試條件，室內(nèi)溫度控制在25℃左右；3)受試者按解剖學(xué)標(biāo)準(zhǔn)姿勢平躺，平伸兩臂和下肢，確保自然放松；4)將優(yōu)勢手臂肱二頭肌肌隆起中心位置剃干毛發(fā)，并用酒精擦拭，將兩個探頭分別平整貼于兩個部位，避免對探頭進(jìn)行擠壓及外力施加。進(jìn)行5 min基礎(chǔ)值測試，5 min后開啟加熱探頭進(jìn)行加熱測試，加熱到44 ℃并持續(xù)10 min；5)測試前，受試者不飲用咖啡、酒，不進(jìn)行中大強(qiáng)度運動，盡量早睡，保證身體機(jī)能狀態(tài)趨于穩(wěn)定，避免因其不穩(wěn)定造成對微血管反應(yīng)性的影響。

1.2.4 統(tǒng)計學(xué)方法 使用SPSS 25.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，對測試數(shù)據(jù)的正態(tài)分布進(jìn)行檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗，結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，以P<0.05為顯著性差異，P<0.01為極顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1 運動組與對照組大學(xué)生微循環(huán)相關(guān)指標(biāo)的比較

由表2可知，運動組MBP、CMBC、AVBC、KT基線值、KT差值及CMBC、AVBC、KT增加率與對照組相比均有極顯著性差異(P<0.01)；運動組AVBC差值與對照組相比有顯著性差異(P<0.05)；其指標(biāo)運動組與對照組相比均無顯著性差異(P>0.05)。

表2 運動組與對照組大學(xué)生肱二頭肌微循環(huán)功能的比較

2.2 兩組受試者BMI變化與微循環(huán)功能的相關(guān)性分析

2.2.1 兩組受試者BMI變化與MBP基線值的相關(guān)性分析 由表3可知，BMI變化與MBP基線值呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。

表3 BMI變化與MBP基線值的相關(guān)性分析

2.2.2 兩組受試者BMI變化與MBP加熱后值的相關(guān)性分析 由表4可知，BMI變化與MBP加熱后值呈負(fù)相關(guān)(P>0.05)。

表4 BMI變化與MBP加熱后值的相關(guān)性分析

2.2.3 兩組受試者BMI變化與MBP最大儲備能力的相關(guān)性分析 由表5可知，BMI變化與MBP最大儲備能力呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。

表5 BMI變化與MBP最大儲備能力的相關(guān)性分析

2.2.4 兩組受試者BMI變化與微血管反應(yīng)性的相關(guān)性分析 由表6可知，BMI變化與微血管反應(yīng)性呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。

表6 BMI變化與微血管反應(yīng)性的相關(guān)性分析

3 討論與分析

3.1 長期體育運動對大學(xué)生BMI的影響

BMI的設(shè)計是一個用于公眾健康研究的統(tǒng)計工具，在有效判定身體體質(zhì)的過程中簡單、實用，能快速認(rèn)定測試人員全身性脂肪肌肉比例及肥胖程度級別，是反映身體質(zhì)量的重要指標(biāo)。國外研究專家對丹麥斯文德堡六所學(xué)校進(jìn)行長期調(diào)研發(fā)現(xiàn)，三倍量的體育運動可降低5年后兒童BMI指數(shù)和超重及肥胖的比例[10～11]。另有研究表明，高校大學(xué)生從事一定時間諸如籃球、武術(shù)、健美操、羽毛球等體育運動，能一定程度降低其機(jī)體BMI、收縮壓、舒張壓以及肺活量體質(zhì)量指數(shù)[12]。還有研究認(rèn)為得通過不同運動項目的練習(xí)，女大學(xué)生體成分有明顯的改善[13]。此外，周云峰針對不同項目對大學(xué)生體質(zhì)健康的影響進(jìn)行了多方面、多維度的詳細(xì)研究，得出不同項目對大學(xué)生BMI值有明顯改善，尤其是健美操和足球，干預(yù)前后大學(xué)生BMI值呈現(xiàn)出極顯著性差異[14]。陳靜在其研究中也得到了類似的結(jié)果，體育學(xué)院學(xué)生即長期運動者比非體育學(xué)院學(xué)生即較少運動者的BMI值低，且基礎(chǔ)代謝率高[15]。本研究通過研究得出，體育專業(yè)大學(xué)生BMI顯著低于普通大學(xué)生，表明長期的體育運動能有效控制體重，降低BMI，與以上研究結(jié)論具有一致性。

3.2 長期體育運動對大學(xué)生微循環(huán)功能的影響

進(jìn)入新世紀(jì)以來，運動健身逐漸精細(xì)化、規(guī)范化、科學(xué)化，一些專業(yè)檢測手段逐漸被運用到體育專業(yè)學(xué)生及大眾健身中。近年來，國外多位專家研究得出，微循環(huán)作為機(jī)體動脈血管與靜脈血管之間微血管的血液循環(huán)，是保證機(jī)體其他臟器和肢體器官、組織、細(xì)胞的血液正常灌注，發(fā)揮其正常活動功能的前提條件[16～19]。朱歡帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊對長期參與體育運動的普通大眾的機(jī)能指標(biāo)和微循環(huán)指標(biāo)進(jìn)行測試研究，也得出了長期體育運動可明顯提高機(jī)體微循環(huán)反應(yīng)性的結(jié)論[4～6]。此外，張軼等人以蘇州一高校500名健康個體為對照組，以50名肺活量指數(shù)不合格的個體為測試對象，得出有效、長期的有氧運動能促使微血管輸入、輸出枝管徑略擴(kuò)張，襻頂管徑有所增粗，改善微循環(huán)[20]。馮振旗也在其研究中提到練習(xí)楊氏太極拳對大學(xué)生心臟功能指標(biāo)、血管功能指標(biāo)及血液和微循環(huán)功能指標(biāo)均有不同程度的改善[21]。

本研究對選取湖北民族大學(xué)50名體育學(xué)院長期從事體育運動的學(xué)生和非體育學(xué)院習(xí)慣于久坐且無規(guī)律體育運動的學(xué)生進(jìn)行對比研究，發(fā)現(xiàn)運動組MBP、CMBC、AVBC、KT基線值、KT差值及CMBC、AVBC、KT增加率與對照組相比，均有極顯著性差異；運動組AVBC差值與對照組相比，有顯著性差異。這與以上個研究團(tuán)隊的研究結(jié)果基本一致。長期的有氧運動可使微血管管徑變粗、毛細(xì)血管密度增加及血液的動力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改善等，但微循環(huán)血流灌注量很大程度上是為了滿足機(jī)體能量代謝的需要，因此長期從事體育運動的學(xué)生在安靜狀態(tài)下和定量工作時只需要動員一定量的血流量即可滿足機(jī)體的需要，因此運動組學(xué)生安靜時并不表現(xiàn)出較高的微循環(huán)血流灌注水平，且運動水平越高，機(jī)體微循環(huán)血流量的基礎(chǔ)值越低。

3.3 BMI變化與微循環(huán)功能的相關(guān)關(guān)系

在本研究中，雖然正式長期體育運動有助于BMI值的降低以及機(jī)體微循環(huán)功能的改善，且很多研究表明BMI與在慢性病發(fā)生和發(fā)展中占有重要作用，但較少從微血管角度探討B(tài)MI與血管機(jī)能的關(guān)系，而本研究得出BMI與微循環(huán)功能的變化具有一定的關(guān)系。本研究得出，BMI與微血管血流灌注量基線值、最大儲備能力、微血管反應(yīng)性呈顯著負(fù)相關(guān)，與微血管血流灌注量加熱后值相比雖不顯著，但也呈負(fù)相關(guān)。朱歡在其前期研究中指出，微血管反應(yīng)性是評價微血管功能的核心指標(biāo)，能準(zhǔn)確地反應(yīng)出微血管功能的變化[1]。BMI一定程度上體現(xiàn)了體內(nèi)脂肪含量，指數(shù)越高，機(jī)體主要內(nèi)臟器官內(nèi)外膜及血管壁上附著的脂肪越厚，將直接影響血細(xì)胞運動速度及微血管血流灌注量，導(dǎo)致微血管反應(yīng)性變小。馬潤星通過對不同體重指數(shù)對老年人血流速度研究，得出BMI越高會使機(jī)體循環(huán)血量下降、心臟儲備能力下降，血流速度下降[22]。此外，BMI指數(shù)的增高同時還會使兒童頸動脈血流速度降低、成人腦血管血流速度下降、絕經(jīng)期女性腦血管功能下降[23～25]。因此，有效控制機(jī)體BMI指數(shù)，是維持和提高微循環(huán)功能的有效途徑，而本研究得出長期有規(guī)律的體育運動是控制BMI的直接高效方式。

4 結(jié)論

長期體育運動可提高大學(xué)生微循環(huán)功能、降低BMI指數(shù)，且BMI與微血管血流灌注量基線值、最大儲備能力、微血管反應(yīng)性呈顯著負(fù)相關(guān)；BMI指數(shù)的降低可能是長期體育運動提高微循環(huán)功能的原因之一。