正常人运动后心率恢复与性别的关系——单中心研究

胡晓雷 吕航 余秀明 龚利文 谌秀玲

运动后心率恢复可作为健康成年人全因死亡率的预测指标[1],并且可预测冠心病的发病风险以及主要心血管事件的发生风险[2]。 但不同研究的心率恢复诊断标准存在一定差异[3-5],且有关正常人心率恢复与性别关系的研究较少。 本研究通过平板运动试验,观察不同性别正常人运动后的心率恢复情况,以及心率恢复与性别的关系。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集2013 年1 月至2015 年12 月在武汉亚洲心脏病医院体检,并进行平板运动试验的正常人439 名,其中男 241 名,年龄 21 ～59 岁,女 198 名,年龄20 ～59 岁。 受试者基线资料见表1。 基线资料显示男女两组间除年龄、静息心率外,身高、体重、BMI间的差异均有统计学意义(P均＜0.05)。 见表1。

本研究符合《赫尔辛基宣言》的道德准则,每名受试者检查前均签署了知情同意书。

1.2 排除标准

诊断为冠心病伴或不伴有支架植入、脑卒中、糖尿病(不分类型)、原发性高血压、甲亢者以及使用精神类药物者;20 岁以下及60 岁以上人群。

表1 男女两组受试者基线资料比较±sTab.1 Comparison of baseline data between male and female groups

组别 n 年龄/岁 身高/cm 体重/kg BMI/(kg·m - 2) 静息心率/(次·min -1)男性组 241 42.48 ±8.27 171.57 ±5.42 72.08 ±6.64 24.47 ±2.94 76.46 ±11.83女性组 198 43.78 ±7.93 160.36 ±4.99 57.36 ±7.72 22.29 ±2.70 74.49 ±9.61 t 值 1.67 -22.34 -21.47 -8.02 -1.89 P 值 0.095 7 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 0.059 8

1.3 试验方法

采用美国GE 公司生产的T2100 平板运动检测系统。 试验前12 h 内禁止剧烈体力活动,4 h 内禁止吸烟、饮酒或饮用含咖啡因的饮料。 试验开始前平卧休息10 min,记录卧位心电图。

采用标准Bruce 阶梯式运动方案,每3 min 为一个阶段,测量1 次血压,连续同步监测12 导联心电图。 运动中受试者达到次极量心率[(220 -年龄) ×85%]后,记录峰值心率。 随即进入运动后恢复阶段,以1.9 km/h 的速度慢走1 min(冷却期)[1],终止运动,恢复阶段第2 ～7 min 受试者始终保持站立位,并记录运动后恢复阶段第1 ～7 min 的心率,完成整个运动试验。 整个试验由经过技术培训和质量考核的一位心内科主治医师和一位主管技师协同完成。

运动试验恢复阶段第 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7 min时的心率与峰值心率的差值,即为运动结束后1 ～7 min 的心率恢复值。

1.4 统计学方法

使用MedCalc 16.2 软件进行统计学分析,分别计算所有男性与女性在运动结束后1 ～7 min 第5、25、 50、 75 和95 分位数的心率恢复值。 用 D"Agostino-Pearson 检验判断运动结束后各时点心率恢复值是否符合正态分布。 如符合正态分布,年龄与心率相关性使用线性回归分析;如不符合正态分布,使用秩相关分析。 相关系数(r) ＜0.3 表明两者不相关,0.3 ～0.5 为低度相关,0.5 ～0.8 为中度相关, ＞0.8为高度相关。 如符合正态分布,不同性别人群心率的比较采用独立样本t检验;如不符合正态分布,使用独立样本 Mann-WhitnueyU检验。P＜ 0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

平板运动后 1 ～ 7 min 的第 5、25、50、75、95 百分位心率恢复值以及心率恢复与年龄的相关系数见表2。

男性组在运动结束后1 ～2 min 心率恢复与年龄不相关(r值为 -0.162、 -0.192),运动结束后3 ～7 min 心率恢复与年龄呈低度负相关(r值分别为 -0.362、 -0.351、 -0.432、 -0.396、 -0.409);女性组在运动后各时段的心率恢复均与年龄无相关性(r值分别为 -0.018、 -0.086、 -0.124、 -0.135、-0.143、-0.225、-0.218)。 女性组在运动结束后的每分钟心率恢复值均明显高于男性组(P＜0.05)。 见表2。

表2 根据性别分类的心率恢复百分位数值和以年龄为变量的回归分析Tab.2 Heart rate recovery percentile classified by gender and regression analysis with age variable

比较两组各时点的心率恢复值,男性组运动后1、2、3、4、5 min 相邻两个时点间的差异均有统计学意义(P均 ＜0.05);女性组运动后1、2、3 min 相邻两个时点间的差异有统计学意义(P均＜0.05)。见图1。

图1 两组运动后1 ～7 min 心率恢复趋势Fig.1 Tendency chart of heart rate recovery in male and female groups 1 -7 min after exercise

3 讨论

生理状态下的心率由窦房结控制,而窦房结主要受自主神经调节。 运动期间的心率是由最初的迷走神经减弱和随后的交感神经激活调节,而运动后的恢复期则相反。 1994 年,Imai 等[6]首次提出“心率恢复”这个概念,认为心率恢复由迷走神经再激活的程度决定。 心率恢复与心率变异性一样,是反映迷走神经活性的标志,但心率变异性通常需要长时程监测,而心率恢复较前者耗时少,因而更容易获取。 心率恢复被认为是一个独立预后指标,更为重要的是,在健康人群和患病人群中它都是一个可改变的风险因素[7]。 在临床中以运动结束后1 ～2 min 心率恢复的截点值区分心率恢复正常或异常,但由于不同试验中恢复期方案(继续行走、立即坐位或仰卧)的不同[3-5],运动结束后1 ～2 min心率恢复的截点值也有所不同。 本研究采用运动结束后1 min 慢走(1.9 km/h)的冷却期恢复方案[1],我们认为在剧烈运动后继续行走1 min 能让受试者更加适应,且更为安全。 Boullosa 等[8-9]发现运动后步行恢复能更准确地反映心率恢复,且可重复性高(组内相关系数＞0.78)。 近年来,有关心率恢复与运动能力相关性的研究较多。 有研究显示,与运动结束后1 min 的心率恢复值相比,运动结束后3 min 的心率恢复值与峰值耗氧量呈正相关(r=0.36,P＜0.01),其能更好地反映受试者的有氧运动能力[10]。 Fan等[11]同样发现运动结束后3 min 的心率恢复值与最大耗氧量具有良好的相关性(r=0.673,P＜0.01),可将其作为心肺功能评估的指标。 因此,我们统计了正常人在运动结束后1 ～7 min 的心率恢复值的第5 ～第95 百分位数参考值,以便今后研究将心率恢复值用于预测普通人群中心脏代谢疾病的风险及临床意义。

心率恢复是反映自主神经平衡的有效指标,而自主神经强弱又受激素的影响。 本研究发现男性心率恢复与年龄呈低度负相关,运动后恢复时间越长,相关性越好,而女性心率恢复与年龄无相关性。这与MacMillan 等[12]的研究结果有所不同,后者认为年龄与心率恢复无相关性(r= 0.009,P=0.929),但在他们的研究中有86%的入选人群正在服用 β 受体阻滞剂。 Desai 等[13]认为,β 受体阻滞剂最有可能通过降低心率变异性而间接影响心率恢复,因此,MacMillan 等[12]的上述研究结论可能缺乏科学性。 另外,本研究同时表明女性运动结束后各时点心率恢复均明显快于男性(P＜0.01)。 女性运动后心率恢复快,运动结束后3 min 的心率恢复值逐渐趋于稳定,而男性则在运动结束后5 min 才达到稳态。 这也说明女性运动后迷走神经再激活的速度快,其原因可能与雌激素有关。 女性雌激素变化有可能对自主神经平衡产生一定影响[14],但年龄的影响却不大。

因此,今后在开展心率恢复相关疾病的研究时,应考虑到性别因素的影响,以便得到更为准确、客观的数据。

本研究的局限性:①本研究属单中心研究,存在研究人群单一、样本量较少等问题,未来需要扩大样本量,以验证结果的准确性;②本研究为回顾性研究,运动方案(次极量)固定,不能评价极量或症状限制性受试者的心率恢复,未来需要更多前瞻性研究来评估不同运动方案下受试者的心率恢复。