不同时段有氧运动对中年女性动态血压的影响研究
2017-08-12张欣��
张欣��
摘要:目的:比較不同时段进行有氧运动中年女性24 小时动态血压 (ambulatory blood pressure,ABP) 的差异。方法:招募15 名中年女性,平均年龄45.40±5.40 岁,各接受3次实验干预,分别是以60%储备心率的运动强度在早上06[KG-*3]∶[KG-*3]30 、下午16[KG-*3]∶[KG-*3]30进行30 分钟的有氧运动,静坐 30 分钟不运动的模拟控制处理,各个实验处理顺序采随机方式实施,且于每个实验处理后配戴24小时ABP监测仪,监测其24小时ABP和心率变化情况。以重复量数变化数分析,检验不同时段进行有氧运动后 24小时ABP和心率的变化情况。显著水平定为α=0.05。结果:下午时段进行有氧运动后的平均24小时收缩压 (systolic bloodpressure, SBP:108.87±10.76,P<0.05),舒张压(diabolic blood pressure, DBP: 70.73± 8.36, P<0.05),平均动脉压 (mean arterial pressure, MAP: 84.53±8.74, P<0.05),白天的 DBP (72.33±8.73,P<0.05) 和 MAP (84.67±10.77, P<0.05) 均显著低于早上进行有氧运动 (SBP:113.07±12.61, DBP:75.33±10.29,MAP:87.33±10.24) 和不运动的模拟控制条件 (SBP:113.47±13.50, DBP: 73.33±8.76, MAP: 87.53±10.01);且下午进行有氧运动后,SBP可持续降低 2小时。然而,若将潜在高血压受试者剔除,趋势即不显著。三种不同实验处理后的24小时心率变化情况则无显著差异。 结论:下午时段进行有氧运动可以显著降低24小时ABP和晨间血压的上升,这可能有助于减少脑血管和心血管事件的发生几率。
关键词:高血压;运动后低血压;有氧运动;运动处方
中图分类号:G804.7文献标识码:A文章编号:1006-2076(2017)04-0069-07
Abstract:Objective:To compare the effect of acute aerobic exercise varies with time of day on 24-h ambulatory blood pressure (ABP) in middle-aged women. Methods: 15 middle-aged women (45.40 ± 5.40 years) volunteered for the study. Participants completed three randomly assigned conditions: a non-exercise control trail, and 30 min of aerobic exercise at different time of day (06:30 a.m. vs. 16:30 p.m.), with the mean exercise intensity at 60 % of heart rate reserve. After all three sessions, participants underwent 24-h ABP and heart rate monitoring with an automated ABP device. A repeated measure analysis of variance (ANOVA) was be used to assess the effect of acute aerobic exercise varies with time of day on 24-h ABP and heart rate. Statistical significance was delimited atα= 0.05. Results: Significantly lower post-exercise reduction were evident at 16:30 p.m. for 24-h systolic blood pressure (SBP:108.87±10.76, P < 0.05), 24-h diabolic blood pressure (DBP: 70.73 ± 8.36, P < 0.05), 24-h mean arterial pressure (MAP: 84.53 ± 8.74, P < 0.05), daytime DBP (72.33 ± 8.73, P < 0.05) and MAP (84.67 ± 10.77, P < 0.05) compared to after 06:30 a.m. exercise (SBP: 113.07 ± 12.61, DBP: 75.33 ± 10.29, MAP: 87.33 ± 10.24) and non-exercise control condition (SBP: 113.47 ± 13.50, DBP:73.33 ± 8.76, MAP: 87.53 ± 10.01). SBP reduced for 2 hours after acute aerobic exercise in the afternoon. However, if the prehypertension subjects excluded, the trend that is no significant. There was no significant difference in the heart rate variability among three conditions. Conclusions: We conclude that acute aerobic exercise in the afternoon can significantly reduce 24-h ABP and morning surge in blood pressure, which can decrease the incidence of cerebrovascular and cardiovascular events. In addition to exercise prescription components, the scheduling of exercise is also important in the management of blood pressure.
Key words: hypertension; post-exercise hypotension; physical activity; exercise prescription
高血压是一种极为普遍且严重的疾病。根据世界卫生组织的统计资料,目前高血压大约影响全球10亿人口,且每年大约有800万人死于高血压所引发的各种慢性疾病。Pinto发现只有31%的患者能够依赖抗血压药物来达成血压控制的效果。鉴于此,美国运动医学学会建议,个体应进行规律的身体活动来预防和治疗高血压。虽然高血压防治的基本运动处方已经获得了确立,然而仍有25%~35%的患者在进行运动训练后并没有出现血压下降的反应。学者们认为目前仍有几个关于运动在高血压防治效果上的问题有待更进一步的研究,包括运动时宜、持续时间、频率或运动剂量等[1]。其中“运动时宜”就是在什么时间进行运动,目前关于运动时宜与血压变化方面的研究较少。Jones、 George、 Edwards发现:早晨进行有氧运动后,平均动脉压 (mean arterial pressure, MAP) 会比其他时间进行运动产生更高的反应。下午进行运动后的收缩压(systolic blood pressure, SBP),舒张压 (diabolic blood pressure, DBP) 和MAP降低量均显著大于早晨运动后,早晨运动则会显著增加DBP和MAP[2]。Park研究则发现,夜间血压不降者在下午时段进行 30 分钟中等强度的运动后,夜间 SBP下降的幅度显著大于夜间血压下降者;但如果是在早上进行运动,两组的平均 24 小时和白天的SBP则没有显著差异[3]。目前研究中,对于运动时宜与全天动态血压的变化关系尚未理清,不同时段运动对于白天与夜间血压和心率影响情况也未有定论。本研究采用24小时ABP监测仪为工具,主要目的是比较不同时段进行有氧运动对于血压变化的影响程度,为预防和治疗高血压运动处方的完善提供可靠参考依据。
1研究对象与方法
1.1研究对象
本研究招募15名中年女性为受试者,年龄45.40±5.40岁。所有受试者无吸烟、喝酒的习惯,过去6个月未参与任何结构性的运动训练计划。通过医学疾病史和健康问卷的调查无CVD、高血压、肾脏疾病、糖尿病、肺部问题、胰脏炎、甲状腺功能障碍以及慢性身体或心理病症。在安静血压方面,所有受试者平均SBP为112.10 ± 9.76 mmHg,平均DBP为76.31 ±7.96 mmHg,受试者的安静血压值均在正常范围内。全体受试者在参与本研究之前对实验目的、实验流程以及参与本研究可能获得的利益和危险性,并填写参与实验同意书和运动安全问卷后,才能成为本研究受试对象。受试者的基本资料如表1所示。
1.2实验时间与地点
本实验于2015年3月-5月,在中山大学第一附属医院运动康复中心,由实验研究员林丽、罗鹏宇、肖思鸣实施。
1.3实验设计
每次实验前24小时,受试者需禁止进行任何激烈的身体活动和摄取酒精类的饮料;实验前4小时应避免咖啡因和其他可能影响血压的物质。根据jones和park的研究发现在早上6[KG-*3]∶[KG-*3]00-7[KG-*3]∶[KG-*3]00和下午16[KG-*3]∶[KG-*3]00-18[KG-*3]∶[KG-*3]00进行运动造成血压影响较明显的结果,本研究受试者接受3次的实验处理,分别是以60%的储备心率(heart rate reserve, HRR)运动强度在06[KG-*3]∶[KG-*3]30和16[KG-*3]∶[KG-*3]30进行30分钟的固定式脚踏车运动和静坐30分钟不运动的控制处理(non-exercisecontrol treatment),各个实验干预顺序采随机方式实施,且每个实验处理之间至少得间隔两天以上。受试者必须在每次实验处理前30 分钟抵达实验室,做5~10分钟的热身运动,开始进行有氧运动或不运动的控制处理。有氧运动期间,通过心率记录表进行运动强度的监测则,研究者及助理全程监控。主要活动结束之后,受试者进行5~10 分钟整理放松运动,随即请受试者至康复中心的淋浴间清洁,后受试者回到实验室配戴24小时ABP监测仪(SpaceLabs model 90217; SpaceLabs Medical Inc,Redmond, Washington, USA),开始监测其24小时ABP和心率的变化情况。
1.4测验项目及方法
1.4.1安静血压值
所有受试者必须接受2天各3次的血压测量,每次间隔2分钟, 且每一位受试者血压测量的时间相同。受试者在抵达实验室后,需静坐休息10 分钟后才开始接受标准水银血压计的血压检测;安静血压的测量由受过专业训练的护理人员实施。在第一次测量时,两手臂均需接受测量,而第二次检测时则仅以前次所测得的最高血压手臂作为量测部位,并以三次测量的平均值为其安静血压值。
1.4.224小时动态血压监测
受试者采隨机顺序方式接受不同时间的有氧运动或没有运动的控制处理,并在实验处理后接受24小时ABP和心率监测,且每个处理条件至少需间隔2天以上。24小时ABP监测仪配戴在受试者的非惯用手,监测期间受试者仍须维持其每日的正常活动,在血压量测时,手臂应尽量保持稳定和放松状态。研究受试者被要求记录其睡眠、用餐、工作和休闲活动的时间。24小时ABP监测,在白天期(06[KG-*3]∶[KG-*3]00-22[KG-*3]∶[KG-*3]00)每15分钟测量一次,夜间 (22[KG-*3]∶[KG-*3]00-06[KG-*3]∶[KG-*3]00) 则是设定每30分钟测量一次。受试者在监测24小时ABP后回到实验室,ABP监测数据以SpaceLabs 分析软件进行评估。ABP监测所得数据可以再被细分为平均24小时、白天和夜间的SBP、DBP、血压最高值和最低值、血压日夜变化以及血压负荷等。但当血压测量值出现下列情况时,则被视为是数据遗失或错误数值:SBP 低于DBP、SBP>240 mmHg 或<50 mmHg、DBP>140 mmHg 或<40 mmHg。监测总次数应有75%~80% 以上达到有效血压读数算作监测数据。
1.5数据处理与统计分析
本研究采用SPSS18.0统计软件进行数据分析,主要的结果变量包括平均24小时、白天和夜间的血压 (SBP、DBP、MAP) 和心率。以重复量数多因素方差分析检验不同实验处理后血压变化的情况,若交互作用达显著水平,则进一步进行主要效果检验。以单因素方差分析,检验不同实验处理后24 小时血压和心率差异及日夜节率变化情况。本研究显著水平设定为α=0.05。
2结果
2.1有氧运动后24 小时ABP、SBP、 DBP、MAP心率差异
如表2所示,早上运动、下午运动和不运动的仿真控制三种不同实验处理的平均24小时 SBP(F=4.071, P <0.05)、24 小时 DBP (F=3.375, P <0.05)、24 小时 MAP (F=3.622, P <0.05)、白天期间DBP(F=3.711, P <0.05) 和MAP (F=4.419,P<0.05) 平均数差异均达显著水平,表示不同时段进行有氧运动确实对24 小时ABP造成影响。经事后比较结果得知,下午时段进行有氧运动后的平均24小时SBP、24小时DBP、24小时MAP、白天DBP和白天MAP均显著低于早上时段进行有氧运动和不运动的模拟控制条件;早上时段的有氧运动与不运动的模拟控制处理之间的血压值则没有显著差异。此外,三种不同实验处理后的24小时心率也未达到显著差异水平。
3讨论与分析
本研究的主要目的在探讨不同时段进行有氧运动对中年女性24小时ABP的影响,主要结果发现,下午时段 16[KG-*3]∶[KG-*3]30-17[KG-*3]∶[KG-*3]00进行30分钟中等强度的有氧运动后,平均24小时SBP、DBP、MAP、白天的DBP和MAP均显著低于早上时段 (06[KG-*3]∶[KG-*3]30-07[KG-*3]∶[KG-*3]00) 进行有氧运动以及不运动的模拟控制条件;而夜间血压虽然也有类似降低的倾向,但三种不同实验处理条件之间并没有达到显著差异水平。
[JP+1]本研究发现,有氧运动后可以显著降低白天的血压,夜间血压则没有显著改变,这个反应可能与Cardoso 等人提出的个体在清醒期具有较大的压力和较高的血压水平有关[4]。Pinto等则认为,在白天期间因为整体的交感神经活性相对较高,因此个体在进行运动训练后的交感神经活性降低效果会更为明显,进而促使周边血管阻力和血压降低[5]。在血压降低量上,本研究受试者在下午时段进行有氧运动后的平均24小时ABP(SBP/DBP)分别比早上时段运动和不运动的模拟控制条件下低4.2/2.8 mmHg 和4.6/2.6 mmHg,这项结果对于 CVD和高血压的预防应具有重要的临床意义。Whelton、 Chin、 Xin、He研究指出[6],即使血压只有略微的下降效果, 也能够显著改善受试者的心血管健康;当SBP下降3~5 mmHg时,可以减少心肌梗塞8%~14%和冠状动脉疾病5~9%的危险性,以及降低4%~7%的全因(all-cause) 死亡率。此外,Giles指出,脑血管和心血管事件的发生频率具有24小时的变化,晨间血压上升可能是引发这些血管事件的基本生理学机制[7]。Kario 等研究发现:正常人的安静血压具有明显的昼夜波动性,夜间血压通常会处于较低的水平,从夜间睡眠唤醒及开始每天的身体活动后,晨间的血压增加可持续长达3小时以上,而这段时间也正好是心肌梗塞、心脏猝死和中风发生率的高峰期[8]。Jones 等也发现,血压的波动与心血管事件的发生率及目标器官损害具有显著的关系,心肌梗塞、心脏猝死和中风的发生率在06[KG-*3]∶[KG-*3]00-12[KG-*3]∶[KG-*3]00 期间呈现高峰,反之在夜间的发生率则会降至最低。另一方面,夜间血压不降则是左心室肥大、郁血性心脏衰竭及其他心血管并发症的危险因素之一[9]。本研究证实,下午时段进行有氧运动后可以明显降低晨间即06[KG-*3]∶[KG-*3]00-08[KG-*3]∶[KG-*3]00的血压上升,早上时段的运动虽然也呈现出类似的变化趋势,但与不运动的模拟控制条件之间并没有达到显著差异水平。由此可见,下午时段进行有氧运动后,平均24小時血压和心血管事件发生率高峰期(晨间)血压明显降低,应有助于降低晨间脑血管和心血管事件发生的危险性。Jones、 George、 Edwards发现:早晨进行有氧运动后,平均动脉压会比其他时间进行运动产生更高的反应[2]。下午进行运动后的收缩压、舒张压和 MAP 降低量均显著大于早晨运动后,早晨运动则会显著增加DBP和MAP。Park研究则发现,夜间血压不降者在下午时段进行 30 分钟中等强度的运动后,夜间 SBP下降的幅度显著大于夜间血压下降者;但如果是在早上进行运动,两组的平均 24 小时和白天的SBP则没有显著差异。Fairbrother 等提出,运动是降低血压和CVD危险因子的非药理学治疗方法,运动时宜则有助于让运动后产出更有效的降血压结果,在临床治疗中已经在进行施用[10]。Ciolac等以50 名长期接受药物治疗的高血压患者为研究对象,受试者在下午时段17[KG-*3]∶[KG-*3]00-18[KG-*3]∶[KG-*3]00 以60%HRR的运动强度进行40 分钟的脚踏车运动,结果发现平均24小时SBP 降低2.9 mmHg、DBP 降低2.1 mmHg、白天的DBP降低1.6 mmHg、夜间的 SBP降低4.3 mmHg和DBP降低3.4 mmHg,均显著低于没有进行运动的控制处理组[11]。Park 等比较夜间血压不降者和夜间血压下降者在早上06[KG-*3]∶[KG-*3]00-08[KG-*3]∶[KG-*3]00和下午17[KG-*3]∶[KG-*3]00-19[KG-*3]∶[KG-*3]00 时段进行30 分钟50%最大摄氧量中等强度的有氧运动后血压变化情况,结果也发现,下午时段进行有氧运动后,夜间血压下降者较血压不降者可以产生更显著的降血压效果;但两组受试者若是在早上时段进行运动,平均24 小时SBP 和白天的SBP则呈现出类似的效果[3]。Fairbrother等以20名高血压前期患者为对象则发现,相较于下午16[KG-*3]∶[KG-*3]00和晚上19[KG-*3]∶[KG-*3]00时段进行运动,早上07[KG-*3]∶[KG-*3]00进行30 分钟中等强度的有氧运动可以产生最有利的血压反应,夜间血压降低量较大,并改善患者整体的睡眠质量[10]。Alley, Mazzochi以24名血压正常和高血压前期的大学生为对象,比较不同时段 06[KG-*3]∶[KG-*3]00, 13[KG-*3]∶[KG-*3]00, 16[KG-*3]∶[KG-*3]00进行30 分钟的抗阻力运动对睡眠结构和夜间血压的影响,结果发现,当与不运动的控制条件做比较时,三种不同运动时段的抗阻训练均能改善睡眠品质,但RE对睡眠阶段和夜间血压则没有显著影响[12]。因为夜间血压下降主要是发生在深沉睡眠期间,Alley 等的研究发现,早上进行RE主要是减少睡眠潜伏期的时间,下午的RE 则是显著减少夜间唤醒的时间,因此虽然不同时段的 RE 对夜间血压没有显著影响,但仍然可以看出早上进行RE后的夜间血压有倾向较高的现象。Fairbrother 等指出,睡眠质量不佳可能是高血压和CVD的危险因子,且睡眠结构的改变会与肥胖、糖尿病和高血压等疾病同时发生[10]。因此,当通过运动改善受试者的睡眠质量或睡眠结构时,是否也能进一步影响到运动与血压变化之间的关系,目前仍不清楚,未来有待更多的研究投入来加以探讨。[JP]
[JP+1]本研究中采用24小時动态血压监测多重连续测量,科学家和临床医师们极力主张的检测指标运动后低血压 (post-exercise hypotension, PEH),在本研究得以体现,研究发现下午进行有氧运动后SBP可持续降低达2小时之久,早上进行有氧运动后则没有出现PEH的现象。Jones也进行过类似测试 ,以12 名血压正常的男性为研究对象,比较早上时段运动与下午时段运动对心血管功能的影响,结果发现PEH的现象仅发生在下午时段的运动,早上时段进行运动后的急性降血压效果较不明显,甚至于呈现不降反升的情况。Ciolac 等认为PEH反应通常是因为血管阻力的持续降低所导致[11]。Jones 以6名血压正常的成年男性为对象,发现下午时段16[KG-*3]∶[KG-*3]00-16[KG-*3]∶[KG-*3]30进行中等强度的脚踏车运动后,可以显著降低7±2 mmHg的动脉压;早上时段06[KG-*3]∶[KG-*3]00-06[KG-*3]∶[KG-*3]30进行运动则是使血压增加3±3 mmHg[9]。本研究认为不同时段运动所造成的血压反应的差异主要与总周边阻力 (total peripheralresistance, TPR)有关,下午运动比早上运动能降低更大的TPR。因此,为了能达到最大的急性降低血压效果,Jones等建议下午时段进行运动将会比早上运动更为适当[2]。[JP]
4结论与建议
[JP+1]本研究发现下午时段进行中等强度的有氧运动相较于早上时段的运动或不运动的情况下,可以产生较佳的降血压效果。因此对于血压的管理,除了须参酌运动处方的要素之外,进行运动的时间亦应是一项很重要的考虑要素。为了能获得最大的急性降血压效果及降低晨间脑血管和心血管事件发生的危险性,建议下午时段进行运动将会比早上运动更佳适当。[JP]
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