大学新生不同BM I等级心脏储备能力的比较——以重庆大学为例

严小波,郭兴明,杨 勇,钟丽莎,谢梅兰,肖守中

(1.重庆大学体育学院,重庆 400030;2.重庆大学生物工程学院,重庆 400030)

大学新生不同BM I等级心脏储备能力的比较
——以重庆大学为例

严小波1,郭兴明2,杨 勇2,钟丽莎2,谢梅兰2,肖守中2

(1.重庆大学体育学院,重庆 400030;2.重庆大学生物工程学院,重庆 400030)

以 641名普通大学新生(男生 350名,女生 291名)为实验对象,按照中国肥胖问题工作组对中国成人体重指数 (BM I)分类标准进行分组,通过对D/S比值和心率的对照研究。结果表明,在静息状态下,体重正常组学生与其他组学生的D/S比值和心率均存在显著差异。结论:BM I值与 D/S比值和心率之间有密切关系,BM I正常的学生比BM I偏高或偏低的学生具有更高水平的心脏储备。

大学新生;心功能;D/S值;BM I

心脏储备(cardiac reserve,CR)是心脏功能的上调能力,它包括心率储备、舒张期储备和收缩期储备等。心脏储备是正常人群和心脏病人运动能力的重要决定因素。Cooke[1]等人的研究表明,心脏储备的范围在0.27～0.65W之间,并且当人体内外环境发生变化时,心脏本身的状态也会发生变化,动用心脏储备以适应所发生的环境变化。因此,心脏储备功能的强弱及提高程度是衡量运动效果的重要指标。

D/S比值是心脏舒张期时限与收缩期时限的比值。由于心脏自身供血主要实现于舒张期,故用该指标来评估舒张期心脏自身供血时间是否充足[2]。若舒张期时限较长,心脏自身供血时间充足,就能为心脏在收缩期的工作储备更多的养料和氧气,此时,心肌收缩力强;若舒张期时限太短,心室充盈不足,心输出量低下,心脏自身供血不足,心肌收缩力便会减弱,并可能引起心肌损伤,甚至导致心源性死亡[3]。由此可见,舒张期时限与收缩期时限的比值可以看作心脏储备的一个重要指标。

体重指数(bodymass index,BM I[体重 (Kg)/身高(m)2])反映人体体重与身高的关系,并与身体成分密切相关,是判断人体胖瘦程度和评价营养状况的常用指标。世界卫生组织(WHO)建议成人BM I的正常范围为 18.5-25,<18.5为营养不良,25-30为超重,30以上为肥胖。但种族差异、发育规律、生活水平等均会对BM I值造成影响。为此,中国肥胖问题工作组于 2003年制定了我国儿童青少年 BM I标准。其中,18周岁以上人群BM I标准(BM I<18.5为体重偏轻,18.5-23.9为体重正常,24-27.9为超重,28以上为肥胖),与中国成人筛查标准接轨[4]。各国学者就BM I与肥胖及其所导致的相关疾病进行了大量的研究,但对 BM I与心功能方面的研究尚不多见。为此,本文采用重庆大学生物工程学院研制的“心脏储备无创监测系统”,对重庆大学 2008级 641名新生的BM I与心功能状况进行调查,探讨其相互之间的关系,期望能为大学生体质健康测试提供一种无创、简便并能客观量化评估心脏工作能力的测试手段。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

重庆大学 2008级 641名新生,其中男生 350名,平均年龄 18.85岁,平均身高 171.12cm,平均体重59.72kg;女生 291名,平均年龄18.90岁,平均身高160.44cm,平均体重49.80kg。对 641名大学新生的测试数据进行分组,由于肥胖人数过少(男生 6例、女生1例),故将肥胖和超重合为一组,共分男、女生各 3组,即:BM I1(<18.5)为体重偏轻组、BM I2(18.5-23.9)为体重正常组和BM I3(>24)为肥胖、超重组。

1.2 仪器

应用重庆大学生物工程学院研制的“心脏储备无创监测仪”进行该项研究。该系统的硬件组成包括心音脉搏传感器、CCM信号采集器、计算机。心力信号处理软件用 Visual Basic,VC++写成,其运行环境为W I NDOWS操作系统。

1.3 研究方法

提前通知受试者在测试前不能进行剧烈运动,等受试者进入研究室后先静坐片刻,待心理状态稳定后开始实验。受试者在安静状态下平静呼吸,心音脉搏传感器置于心前区心尖搏动最明显处,并记录心音图及相关数据。

1.4 研究指标与统计学处理

舒张期时限 (D),收缩期时限 (S),心率 (HR)。实验数据用 SPSS11.5统计软件进行统计学处理,用均值和标准差表示。两样本均数的比较采用独立样本 t检验。

2 结果与分析

2.1 大学男生 BM I与心脏储备功能的关系

表1显示,男生偏瘦的人数占男生总人数的22%,正常占 69.7%,超重占 8.3%。BM I1组与 BM I2组的心率存在比较显著的差异 (P<0.045),这表明正常组学生的心脏处于良好的能量节省化状态,保持着良好的心脏储备,有利于运动状态下的充分动员。BM I1组与 BM I2组的 D/S比值也存在比较显著的差异(P<0.036),这表明正常组学生比偏轻组学生有着更好的心脏储备;BM I2组与BM I3组的心率存在非常显著的差异(P<0.01),这表明正常组学生比肥胖组学生的心脏处于更好的能量节省化状态,保持着良好的心脏储备,有利于运动状态下的充分动员。D/S比值也存在非常显著的差异 (P<0.002),这表明正常组学生比肥胖组学生有着更好的心脏储备;BM I1组与BM I3组的心率不存在显著的差异 (P>0.05),D/S比值也不存在显著的差异 (P>0.05)。但是,BM I1组心率与D/S比值的指标有优于 BM I3组的趋势,表明体重偏轻组学生的心功能有优于肥胖、超重组的趋势。

表1 男生BM I等级各项身体素质均数情况

2.2 大学女生BM I与心脏储备功能的关系

表2显示,女生偏瘦的人数占女生总人数的 35. 7%,正常占 62.9%,超重占 1.4%。BM I1组与 BM I2组的心率存在非常显著的差异 (P<0.001),同样表明正常组学生比偏轻组学生的心脏处于更好的能量节省化状态,保持着良好的心脏储备,有利于运动状态下的充分动员。D/S比值也存在比较显著的差异 (P<0. 033),这表明正常组学生比偏轻组学生有着更好的心脏储备。由于BM I3组的数据量太少(只有 4名),其与BM I1组和 BM I2组的关系,还有待今后做进一步研究。

表2 女生BM I等级各项身体素质均数情况

3 结论与建议

3.1 结论

无论是男生组,还是女生组,BM I值正常组学生的D/S比值显著地高于其他组学生。这一结果提示, BM I值正常的学生心脏舒张期时限延长,供血时间更充足,能为心脏在收缩期的工作储备更多的养料和氧气,使心肌收缩能力增强。并且BM I值正常组学生的心率显著地低于其他组学生,表明心脏处于良好的能量节省化状态,保持着良好的心脏储备,有利于运动状态下的充分动员。

肥胖组的心功能特征较正常体重组差,其机理是由于过多的脂肪细胞堆积在体内,造成机体内环境失调,累及心血管系统功能,体育锻炼少也可引起心功能差,其机理有待进一步深入探讨研究。过低体重组的心功能特征表现为低下,其主要原因是由于部分必要营养素的缺乏造成机体系统功能低下,补充营养及适宜的运动可以很快恢复健康。肥胖、超重和体重过低都会影响大学生心功能的发展,大学新生的BM I值与其心功能间存在着一定的关系。因此,进行心脏 D/S比值与BM I值的测试,可为大学新生心脏评估以及体质评估提供客观量化的参考指标,同时也为大学新生心率测试和评估方案提供了一个重要的补充方法。该项研究所用方法的实用性在于,它能无创、简便、低代价、可重复地量化测评心脏储备。

3.2 建议

(1)因为D/S比值能有效衡量心脏自身供血时限是否充足,并且临床实践表明,D/S比值是心脏状态的一个非常重要的指标。所以,可以将D/S比值作为大学生体质健康测试中心功能的一个指标。

(2)由于本研究所用检测方法能无创、简便、低成本、可重复地量化测评心脏储备。因此可将该方法作为大学生体质健康测试中心脏功能的检测方法。

(3)建议BM I<18.5的大学男生应注意增加营养的摄入,加强身体的力量素质锻炼;BM I>24的大学男生应注意加强心血管系统的锻炼 (如有氧运动),达到提高心脏储备、适度降低体重的目的。

[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]中国肥胖问题工作组.中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查体重指数值分类标准[J].中华流行病学杂志.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

重庆市新型医疗器械重大科技专项(CSTC,2008AC5103)。

严小波(1976-),男,讲师,硕士,研究方向:体育教育训练学。

2009—11—05