自然療養(yǎng)因子礦泉對(duì)飛行員心率、血壓變異性影響的研究

0600 蘭州軍區(qū)臨潼療養(yǎng)院 徐莉 張鋒 王紹林 周林甫

710032 第四軍醫(yī)大學(xué)航空航天醫(yī)學(xué)系航空航天生物動(dòng)力學(xué)教研室 馮岱雅2 楊長(zhǎng)斌4 耿捷6 孫喜慶8

自然療養(yǎng)因子礦泉對(duì)飛行員心率、血壓變異性影響的研究

710600 蘭州軍區(qū)臨潼療養(yǎng)院 徐莉1張鋒3王紹林5周林甫7

710032 第四軍醫(yī)大學(xué)航空航天醫(yī)學(xué)系航空航天生物動(dòng)力學(xué)教研室 馮岱雅2楊長(zhǎng)斌4耿捷6孫喜慶8

目的通過(guò)觀察心率變異性(HRV)、血壓變異性(BPV)的變化評(píng)價(jià)自然療養(yǎng)因子礦泉等綜合作用對(duì)自主神經(jīng)調(diào)節(jié)的影響。方法選取療養(yǎng)期間15名健康男性療養(yǎng)飛行人員作為受試者，隨機(jī)分為對(duì)照組、礦泉浴組、礦泉游泳組，于鍛煉前后進(jìn)行HRV與BPV分析。結(jié)果HRV指標(biāo)表明，與鍛煉前相比，礦泉浴組平臥位LF/HF顯著降低，兩種體位下礦泉浴組與礦泉游泳組的LF、LFn呈降低趨勢(shì)，HF、HFn均呈升高趨勢(shì)，對(duì)照組無(wú)明顯變化。鍛煉后與對(duì)照組相比，礦泉組平臥位HF、HFn較顯著增加、LF/HF顯著降低。BPV各項(xiàng)指標(biāo)鍛煉前后無(wú)明顯改變，組間對(duì)比也無(wú)顯著性差異。結(jié)論礦泉浴與游泳均可增加心臟迷走神經(jīng)活動(dòng)水平，礦泉浴的效果更為明顯。

礦泉??；游泳；心率變異性；血壓變異性

隨著戰(zhàn)斗機(jī)性能的提高及飛行任務(wù)的加重，增加了飛行人員生理與心理負(fù)荷，如何更有效地在療養(yǎng)期間使他們得到充分的恢復(fù)成為一項(xiàng)緊迫的課題，對(duì)提高空軍部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力具有重要意義。臨潼自然療養(yǎng)因子礦泉浴對(duì)改善心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力有一定作用[1-2]，速度適中的礦泉游泳也是一種很好的有氧鍛煉方式，可改善人體血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)[3]。這兩種療法均可改善和提高心血管系統(tǒng)功能狀態(tài)，但未見何種鍛煉方式更為有效的報(bào)道。本研究在飛行員療養(yǎng)期間，完成原有規(guī)定的訓(xùn)練科目的基礎(chǔ)上，科學(xué)地應(yīng)用療養(yǎng)地的優(yōu)勢(shì)，采用自然療養(yǎng)因子礦泉等綜合療養(yǎng)措施，通過(guò)心率變異性(HRV)與血壓變異性(BPV)分析對(duì)礦泉浴、游泳及對(duì)照組作用于療養(yǎng)飛行人員后自主神經(jīng)功能進(jìn)行評(píng)估，為進(jìn)一步研究使用自然療養(yǎng)因子礦泉提供依據(jù)，以制定出提高特勤人員在療養(yǎng)院完成規(guī)定訓(xùn)練科目的具體措施和提出合理的療養(yǎng)因子應(yīng)用方案。

1 方法

1.1 被試者選擇2008年5月在臨潼療養(yǎng)院療養(yǎng)的飛行員15名，年齡25～36歲，身高(172.1±4.6)cm，體重(62.4± 6.5)kg，無(wú)心肺疾患史，無(wú)心律異常。訓(xùn)練過(guò)程中不飲酒、咖啡，不服用影響心血管系統(tǒng)的藥物，不進(jìn)行劇烈的體育運(yùn)動(dòng)。將受試者隨機(jī)平均分為3組，每組5名，分別為礦泉浴組、游泳組、對(duì)照組，每組均進(jìn)行療養(yǎng)期間常規(guī)療養(yǎng)措施及規(guī)定的項(xiàng)目訓(xùn)練，完成16個(gè)鍛煉日，每個(gè)鍛煉日不少于2 h。除此之外，礦泉浴組、礦泉游泳組分別接受臨潼自然療養(yǎng)因子溫泉干預(yù)。

1.2 鍛煉方法

1.2.1 礦泉浴組以礦泉浴為干預(yù)因子，共12次。其中1～5次進(jìn)行微溫浴，水溫為36℃～37℃，時(shí)長(zhǎng)30 min；6～12次進(jìn)行溫浴，水溫為38℃～40℃，時(shí)長(zhǎng)30 min。

1.2.2 礦泉游泳組以中等負(fù)荷礦泉游泳為干預(yù)因子，水溫26℃～28℃，共12次，前1～5次，30 min/次，后6～12次，45 min/次。

1.2.3 對(duì)照組進(jìn)行正常療養(yǎng)，完成規(guī)定的訓(xùn)練項(xiàng)目，達(dá)到16個(gè)鍛煉日，每個(gè)鍛煉日不少于2 h，不參加溫泉療養(yǎng)與游泳鍛煉。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1.3.1 可變角度旋轉(zhuǎn)床可變角度旋轉(zhuǎn)床(北京和平醫(yī)療器械廠)，由電腦自動(dòng)控制，旋轉(zhuǎn)角度范圍：0°～180°，旋轉(zhuǎn)速度范圍：5°～45°/s，本實(shí)驗(yàn)采用15°/s的旋轉(zhuǎn)速度。腰腹部及雙下肢由軟質(zhì)皮帶固定，肩部及足底用擋板固定，防止被試者在旋轉(zhuǎn)床旋轉(zhuǎn)時(shí)身體大幅度滑動(dòng)。

1.3.2 心率、血壓記錄設(shè)備應(yīng)用Finometer無(wú)創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)儀(FMS，荷蘭)自右手中指處記錄逐跳收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、平均動(dòng)脈壓(MAP)以及心率(HR)，靜水壓傳感器保持在心臟水平。在被試者皮膚上進(jìn)行標(biāo)記，使靜水壓傳感器在訓(xùn)練前、后測(cè)試中始終在同一位置，確保血壓測(cè)量的參考點(diǎn)相同。

1.4 測(cè)試方法

1.4.1 平臥位測(cè)試在鍛煉前1 d、完成后第1天測(cè)試。測(cè)試開始前，讓被試者了解本實(shí)驗(yàn)的目的、程序及注意事項(xiàng)，消除緊張情緒，以取得密切配合。在安靜環(huán)境中仰臥位休息10 min后，受試者按計(jì)算機(jī)發(fā)出的聲音指令以15次/min的頻率呼吸，記錄5 min數(shù)據(jù)。

1.4.2 頭高位傾斜測(cè)試被試者平臥10 min后，旋轉(zhuǎn)床以15°/s的速度旋轉(zhuǎn)至頭高位+75°停留10 min，分析HUT前5 min時(shí)的心血管反應(yīng)。采用Powerlab多道生理記錄儀(澳大利亞埃德儀器公司)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄標(biāo)準(zhǔn)胸導(dǎo)聯(lián)ECG。

1.4.3 HRV、BPV分析由Finometer獲取5 min平穩(wěn)逐次心跳間期(RR)、收縮壓時(shí)間序列，采用Matlab 7.0軟件對(duì)序列進(jìn)行常規(guī)AR譜分析，得到HRV、收縮壓變異性(SBPV)功率譜，包括：總功率(TP)、低頻功率(LF)、高頻功率(HF)。由原始指標(biāo)變量計(jì)算導(dǎo)出指標(biāo)變量，包括：歸一化低頻成分(LFn)、歸一化高頻成分(HFn)及低頻功率與高頻功率的比值(LF/HF，僅限于HRV分析)。

圖1 平臥位下鍛煉前后HRV的變化(±s，n=5)

2 結(jié)果

HRV指標(biāo)表明，與鍛煉前相比，平臥位礦泉浴組LF/HF顯著降低，兩種體位下礦泉浴組與礦泉游泳組的LF、LFn呈降低趨勢(shì)，HF、HFn均呈升高趨勢(shì)，均未達(dá)到顯著水平，對(duì)照組無(wú)明顯變化。組間比較，鍛煉后平臥位下礦泉浴組HF、HFn變化率較對(duì)照組顯著增加、LF/HF顯著降低，其余參數(shù)均無(wú)顯著性差異(圖1)；頭高位兩種體位下HF、HFn的變化率較對(duì)照組呈增高趨勢(shì)、LF、LFn及LF/HF呈降低趨勢(shì)(圖2)。收縮壓變異性各項(xiàng)指標(biāo)鍛煉前后無(wú)明顯改變，組間對(duì)比也無(wú)顯著性差異(表1)。

圖2 頭高位下鍛煉前后HRV的變化(±s，n=5)

表1 鍛煉后BPV的變化(±s，n=5)

表1 鍛煉后BPV的變化(±s，n=5)

注：1 mmHg=0.133 kPa

ParametersGroupsPre-trainingAfter-training SupineHUTSupineHUT TP(mmHg2)Control8.49±5.0623.31±5.2011.05±7.3727.45±8.91 Swimming8.37±5.5425.19±9.3910.82±5.2429.61±12.04 Hot spring12.43±3.5731.86±26.2710.97±2.6226.99±15.36 LF(mmHg2)Control4.72±3.3913.46±4.807.60±6.7218.43±6.70 Swimming4.58±4.9513.76±8.876.21±4.5619.77±12.00 Hot spring7.68±2.9721.95±19.326.48±2.3417.36±5.26 HF(mmHg2)Control2.90±1.897.97±1.882.23±1.437.17±1.54 Swimming2.76±1.949.16±3.942.30±1.287.77±3.27 Hot spring2.26±0.697.17±4.552.51±1.496.99±4.16

3 討論

臨潼療養(yǎng)地有著豐富的自然療養(yǎng)資源，尤其是臨潼礦泉水其溫度較高，含有大量的礦物質(zhì)、微量元素等，利用它的化學(xué)、溫度及機(jī)械的刺激作用，能治療人體多種疾病[4]。以往對(duì)健康人體生理作用研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)[5]，健康人群適宜溫度(38.0℃～42.0℃)礦泉浴后有提高肝血循環(huán)、改善微循環(huán)、提高心功能的作用[1]。水溫越高，體溫、脈搏、呼吸增加越多，并有降低血壓的作用。采用速度與強(qiáng)度適當(dāng)?shù)挠斡臼且环N優(yōu)良的有氧鍛煉方式，可提高最大心輸出量、心率、每搏輸出量等心功能指標(biāo)，也可以通過(guò)周圍機(jī)制起作用，提高內(nèi)皮舒張能力、增加細(xì)胞氧化酶活性、激活神經(jīng)內(nèi)分泌功能、加強(qiáng)骨骼肌的功能[5]。

HRV即心率快慢的差異性，是指每個(gè)心動(dòng)周期的細(xì)微時(shí)間變化，其發(fā)生的機(jī)制是自主神經(jīng)對(duì)心率的調(diào)節(jié)作用，因此可作為觀察鍛煉前后自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能改變的指標(biāo)[6]。HRV中的HF是受心迷走神經(jīng)調(diào)制的影響，LF成分受迷走與心交感神經(jīng)共同調(diào)制的影響，在正常情況下，交感與迷走神經(jīng)處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，LF/HF比值較小[7-8]。本實(shí)驗(yàn)中，礦泉浴組鍛煉后LF/HF顯著降低，說(shuō)明心血管系統(tǒng)發(fā)揮了調(diào)節(jié)作用，并在一定的時(shí)期內(nèi)可以維持由于調(diào)節(jié)所引起的變化，與鍛煉前相比，礦泉游泳組與礦泉浴組兩種體位下HF有增加的趨勢(shì)，LF有降低的趨勢(shì)，組間比較顯示，礦泉浴組平臥位HF、HFn較對(duì)照組顯著增加，提示兩種鍛煉均有可能增強(qiáng)迷走神經(jīng)張力，礦泉浴組效果更為明顯。礦泉的溫?zé)嶙饔门c水中礦物質(zhì)共同作用于人體，溫?zé)嶙饔糜跈C(jī)體后誘導(dǎo)一氧化氮合酶(NOS)生成，NOS可催化精氨酸生成NO，NO具有舒血管的作用[9]，溫泉中富含礦物質(zhì)，對(duì)心血管調(diào)節(jié)能力有一定良性影響[10]，這兩種機(jī)制產(chǎn)生的復(fù)合效應(yīng)可能更有效地增強(qiáng)心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。

反映對(duì)血壓波動(dòng)調(diào)節(jié)的收縮壓變異性訓(xùn)練后與訓(xùn)練前無(wú)明顯差別，與對(duì)照組對(duì)比也無(wú)明顯差別，說(shuō)明游泳與礦泉浴鍛煉以心臟調(diào)節(jié)為主。本研究評(píng)估了兩種鍛煉的單獨(dú)作用效果，復(fù)合作用效果和機(jī)理有待于進(jìn)一步的研究。

[1]徐莉，王紹林，仝武軍.臨潼自然療養(yǎng)因子礦泉的臨床應(yīng)用[J].中國(guó)療養(yǎng)醫(yī)學(xué)，2009，18(6)：530-534.

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ObjectiveTo assess the comprehensive effects of natural convalescent factors on autonomic nerve regulation by observation of the changes of HRV(heart rate variability)and BPV(blood pressure variability).Methods15 health male pilots enrolled as subjects during recuperation were randomly divided into control group，spring bath group and mineral spring swimming group.HRV and BPV were analyzed before and after training.ResultsHRV analysis showed that LF/HF of the spring bath group after training was significantly lower than that before training.LF and LFn of the spring bath group and mineral spring swimming group showed a tendency to decrease in both supine and upright，while HF and HFn a tendency to increase.There was no significant difference of these indices of the control group.Compared with the control group，HF and HFn increased significantly and LF/HF decreased significantly of the spring bath group after training in supine.There was no significant difference of indices of BPV before and after training.There were also no significant differences among groups.Conclusion Both spring bath and spring swimming can increase the level of cardiac vagal activity.The effect of the spring swimming group is better.

Spring bath；Swimming；Heart rate variability；Blood pressure variability

1005-619X(2010)04-0289-03

2009-12-18)