太极拳运动对老年人心率变异干预作用的Meta分析
2018-01-04姜现洋
姜现洋
摘要:文章通过文献资料法及Meta分析法讨论太极拳运动对老年人心率变异的干预作用。采用文献过滤方式(Jadad量表)对文献进行筛查,共选取11篇有效文献中的11组对照实验,并对其预期指标进行统计分析。结果表明,太极拳运动对老年人HRV线性时域指标(SDNN、RMSDD)具有非常显著的促进作用(P<0.01);对老年男性HRV频域指标(LF、HF及LF/HF)也具有显著作用(P
关键词:太极拳 老年人 心率变异 Meta分析
中图分类号:G85 文献标识码:A 文章编号:2096-1839( 2018) 9-0083-05
心率变异(heart rate variability,HRV)是指个体数次心动周期间存在的极小差异,是反映神经调节、体液调节对窦房结调控作用的有效指标。[1]
HRV对老年人心肌梗死及心律不齐风险评估具有重要意义。由于对HRV的生理和病理意义进行了广泛和深入的研究,其结果表明:心率变异信号中蕴含着有关心血管调节的重要信息,对HRV进行分析可以间接地定量评价心肌交感、迷走神经紧张性和均衡性,而且还能分析自主神经系统的活动情况.在多种心血管疾病中,患者的心率变异性都有降低的趋势。[2]
HRV还可以作为一个独立的心源性猝死危险性的预测指标。心率变异性分析对多种恶性心律失常的预后判断和药物治疗效果分析有指导作用。研究表明,心率受体内诸多因素的影响,且最终通过交感神经(sympathetic nervous system,SNS)和副交感神经(parasympathetic nervous system,PNS)的调节作用表现出来。[3]
太极运动起源于中国古代武术,通过温和的体力活动,同时结合冥想、身体意识锻炼和呼吸吐纳,以达到运动健身或调解心境的目的。[4]研究表明,长期进行各种形式太极运动可有效控制血压、改善局部血流,同时平衡心交感神经及心迷走神经冲动发放,促进心血管神经的自主调节。[5]
运动被认为是针对人类心律失常的一种有效措施,研究表明,耐力运动通过增强压力感受器控制和迷走神经,有效降低动物室颤的发生几率,从而增加耐力运动后心率变异性。[6]具体来说,静息性心动过缓的耐力运动员通常伴有心脏迷走神经增强的现象。本研究旨在讨论太极拳运动对老年人心率变异性的干预作用。
1 研究对象及研究方法
1.1 文献检索方式
通过检索电子文献数据库(超星医学在线、万方数据库、维普数据库、中国生物医学文献服务系统、中国知网(CNKI)、中国科学引文数据库(CSCD)、EBSCO数据库和PubMed)。检索文献类型包括期刊论文、学位论文,采用主题检索与自由组合检索方式,检索词包括: “太极”“心率变异”。
1.2 文献纳入标准、资料提取及质量评价
文献纳入标准:(1)随机对照试验(RandomizedControlled Trial,RCT)或临床对照试验(ClinicalC ontrolled Trial,CCT) (2)研究对象健康老年人群。(3)干预措施:太极运动干预,太极运动形式不限,研究中必须涉及明确的运动周期、单次运动时间。(4)结局指标:主要观察指标为时域指标(SDNN、RMSSD)及频域指标(LF、HF及LF/HF)。采用Cochrane评价系统对纳入文献进行偏倚风险评价,由两位研究者通过纳入标准及排除标准进行独立文献筛选,并对筛选文献进行数据提取,提取内容包括纳入文献的基本内容(作者、发表年份),研究对象基本情况(实验组及对照组人数、国家),研究设计、实验人群总数和对照人群总数。
1.3 统计学处理
采用Stata 12.0软件对纳入的结局指标进行Meta分析,计算单篇文献及预期指标的效用量及总体效用,并统计运动干预效能和效应值估计的精确度。
通过异质性检验及统计合并效应量进行统计推断,异质性检验采用I2值进行评价,统计合并效应量采用卡方分布及95%置信区间,并使用森林图实现数据呈现。Meta分析结果使用漏斗图散点图检验进行发表偏倚分析。
2 研究结果
2.1 文献检索结果
通过以上的检索方法,检索到54篇相关的学术文献分析太极运动与心率变异关联性。首次排除文献包括8篇综述、4项动物实验和9项无关研究。在余下的33项研究中,排除了2型糖尿病、高血压、乳腺癌和对照研究,总计排除13项研究;此外,3项重复性研究研究被排除。总的来说,有11篇文献纳入Meta分析的范畴。
2.2 纳入研究范畴文献基本特征
纳入的11个文献均为RCT或CCT研究,各文献基本特征为:(1) WAN-AN LU①[7](2003):包括对照组( Normal Control: NC) 20人、太极拳干预组( Tai Chi Chuan Participants: TCC) 20人,运动干预方案为:TCC组40min 64氏杨氏太极拳(lOmin热身-20min太极拳-lOmin整理运动),运动后30min检测心率变异指标;NC组不做任何运动安排。(2) JOSEPHF.AUDETTE[8]( 2006):包括太极运动组(Tai Chi:TC) 11人、快走组(Brisk walking group: BW)8人、久坐组( Sedentary controls: SC),运动干预方案为:TC组3次/周,周期为12周,每次40-45min,每次4-6组,每组10个动作;BW组3次/周,周期为12周,每次40-45min快走,目标心律50%-70%HRmax; SC组不做任何运动安排。(3) Wan-An Lu[9]②(2006):包括太极拳组(Tai Chi Chuan: TCC) 30人、外丹功组(Wai Tan Kung: WTK) 30人、对照组(Control:C) 30人,运动干预方案为:TCC组3次/周,周期为3年以上,每次>lh;WTK组3次/周,周期为3年以上,每次>lh;C组不做任何运动安排。(4) Rei-Yeuh Chang[10]( 2008):包括太极拳组(Tai Chi: TC)22人、对照组( Control: C) 39人,运動干预方案为:TC组1次/周,周期为3个月,每次115分钟,包括25min热身运动及90min杨氏太极拳练习(包括108个动作),2次,周太极拳家庭练习,包括24min热身运动及26min太极拳练习;C组不做任何运动安排。(5)Shinji.Sato[11](2010):包括太极拳组(Tai Chi Chuan:TCC) 10人、对照组(Control:C)10人,运动干预方案为:TCC组1次/周受监督的太极拳练习及3次/周的家庭护理太极拳运动,周期为1年以上;C组不做任何运动安排。(6)谢业雷[12](2011):属于实验前后测设计,包括太极拳干预组( Tai Chi Exercise:TCE) 10人,未设置对照组,运动干预措施为:4次/周太极呼吸操、24式太极拳、42式太极拳,周期为24周,每次60min(其中lOmin热身活动-45min太极拳锻炼-5min放松活动)。(7)Michael A Figueroa[13]( 2012):包括对照组(non-trained: NT)13人、太极拳干预组( Tai Chi Chuan: TCC) 13人,运动干预方案为:NT组>2h/周太极拳练习,每次训练包括108个动作,周期>6月;NT组不做任何运动安排。(8)Pratik Kalsaria[14]( 2014):属于实验前后测设计,包括太极拳干预组(Tai Chi Exercise: TCE) 10人,未设置对照组,运动干预措施为:参与者进行th太极拳练习,休息30min后检测心率变异指标。(9)Wan-An Lu[15]③( 2014):包括对照组(Normal Control: NC) 25人、太极拳干预组( Tai Chi Chuan Participants: TCC) 25人,运动干预方案为:TCC组40min 64氏杨氏太极拳(lOmin热身-20min太极拳运动-lOmin整理运动),运动后30min检测心率变异指标;NC组不做任何运动安排。(10)郭峰[16](2015):包括长期练习组(Long-termTai Chi.LTC) 10人、初学者组(Novice Group,NG)8人,运动干预方案为:LTC组进行5 min的热身运动后通过陈氏太极拳运动th,运动后令受试者坐位休息,30min后检测心率变异指标;NG组运动干预与LTC组相同。(11) Gao-Xia Wei[17]( 2016);包括太极拳组(TaiChi Chuan: TCC) 23人、对照组(Control:C)19人,运动干预方案为:TCC组平均参与太极拳运动19.78±10.21年;C组近2年参与定期有氧运动健身。
2.3 纳入文献质量评价
纳入研究的方法学质量评价包括随机方法、分配隐藏方法、对结局评价者施盲、结果数据的完整性、是否选择性报告研究结果等。由于运动干预无法做到研究对象、干预者的盲法,因此,盲法的评价只包括是否对结局评价者施盲。
2.4 Meta分析结果
2.4.1 太極拳运动运动对HRV时域指标的影响
SDNN的研究共纳入3组共计111名研究对象(太极运动干预组42人,对照组59人)。纳入研究之间比较,异质性检验I2=94%,表示各研究之间无异质性,故采用随机效应模型进行数据合并分析。Meta分析结果显示(见表1),太极拳运动干预组与对照组之间存在显著性差异,SMD= 0.429,95% CI( 0.168-0.691),P=O.OOl。提示长期太极拳运动可以有效提高老年人心率变异SDNN水平。
太极运动干预与RMSSD的Meta分析共涉及5项研究(太极运动干预组85人,对照组104人)。纳入研究之间比较,异质性检验I2=94%,表示各研究之间无异质性,故采用随机效应模型进行数据合并分析。Meta分析结果显示(见表3),太极拳运动干预组与对照组之间存在显著性差异,SMD= 0.684, 95%CI(0.451-0.917),P=O.OOO,表明通过不同方式太极运动干预可显著提高老年人心率变异RMSSD水平。
2.4.2 太极拳运动对HRV频域指标的影响
太极运动干预与心率变异频域指标(LF、HF及LF/HF)的Meta分析共涉及10项研究(太极运动干预组85人,对照组104人)。纳入研究之间比较,LF、HF及LF/HF异质性检验结果分别为:I2=94.2%、12=80.4%、I2=76.9%,表示各研究之间无异质性,故采用随机效应模型进行数据合并分析。Meta分析结果(见表4)显示,干预组与对照组比较,LF、HF及LF/H值出现显著上升[SMD= 0.409,95%CI(-0.127-0.691),P=O.OOO] [SMD= 0.620, 95%CI(-0.015-1.255),P=O.OOO] [SMD= 0.621, 95%CI(-0.121-1.121),P=O.OOO]。表明通过太极拳运动可以有效提高老年人心率变异LF、HF及LF/HF水平。
2.5 敏感性分析
通过Meta敏感性分析,以评估每个研究对上述结论的影响,排除低质量研究是Meta分析进行敏感性分析的常用方法。在本次Meta分析中,对各纳入研究依次撤出,结果显示,各组统计结果未发生显著变化,说明本次Meta分析统计方法正确,所得结果准确可靠。
3 讨论
现阶段研究表明,随着年龄增长,老年人心率变异相关指标出现下降趋势,即心率对外界刺激的反应出现迟钝现象,主要表现为心脏自主神经系统活性降低,心率时域指标及频域指标显著下降,主要机制可能为心交感神经与心迷走神经活动失调。[18]
在以往的研究中证实,运动干预可以有效提高老年人HRV相关指标。[19]
孙冰[20]在其研究中提及,非冠心病老年人HRV在一次性平板运动实验后较对照组老年人出现上升趋势,而本研究结果显示,在单次或长期太极拳运动后,受试对象RMSSD、SDNN、LF、HF及LF/HF水平均出现显著上升。其可能机制为,运动刺激心交感神经,促使其发放冲动频率加强,并呈现心交感神经优势现象。
心率变异作为评价老年人心肌梗死及心血管病猝死的指标,可以完整反映机体安静状态、运动状态、运动后的心动周期之间变化。
肾素血管紧张素及其他体液因素按新陈代谢的需要调节心血管功能,使心率的变化呈现更长周期的规律性;窦房结按照一定的节律搏动,而自主神经系统按日常生理活动调节心血管功能,使心率昼夜不断变化,交感神经系统使心率快速变化,副交感神经系统使心率缓慢变化。HRV相关性指标被公认为判定自主神经活性常用定量指标,其值的降低是预测心脏病患者猝死的独立危险因子。本次研究采用评价人体心率变异的主要指标:SDNN、RMSSD、TP、LF/HF等。[21]
SDNN指心动周期间隔标准差,RMSSD指连续心动周期间隔的平均平方差的平方根,SDNN及RMSSD数值决定了心脏收缩间期长度,即心动周期舒张期时间长度。心脏舒张期长度决定了心脏每搏输出量大小及心动周期长度。当心舒期缩短,HR上升,HR上升至180次/分时,每搏输出量出现下降,且心脏舒张期缩短可严重影响冠脉循环,引发心肌缺血。通过Meta分析可知,长期进行太极拳运动可有效延长老年人SDNN,降低心肌缺血的可能。[22]
TP即HRV总功率,是心肌信号总的变异性,代表HF(交感神经活性高频成分)、LF(交感神经活性低频成分)、VLF(极低频成分)的总和,同时也是HRV的典型频域指标,长期太极拳运动可显著降低老年男性TP值,其机制在于经过长期太极拳体育锻炼,机体有氧运动能力相对提高,迷走神经的张力显著上升,交感神经的稳定性上升,HF随之下降,TP值即出现下降现象[23]。
LF/HF代表心交感神经一心迷走神经的平衡状态,LF/HF越接近1表明心交感神经一心迷走神经平衡状态越稳定。通过Meta分析可知,纳入LF/HF Meta分析的7项研究均出现下降现象,且均接近于1,说明长期太极拳运动可有效促进老年人心动周期LF/HF的下降,抑制心交感神经紧张状态。
本研究尚存在以下不足和局限性:纳入文献的限制,我们仅在国内外知名文献库进行了文献检索,检索语言局限于中英文,因此其他语种的相关研究并未纳入本次研究;太极拳运动是以一系列动作为基础的整体运动,大部分研究未制定详尽的运动负荷监测方案,非可测量因素对实验结果的干扰无法排除,因此很难对其运动负荷进行分层,进而进行亚组分析,难以判断太极拳运动的运动负荷量所导致的老年人HRV指标的进一步改变。
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