（体育教育训练学专业论文）运动对左心室舒张功能影响的实验研究.pdf

山东师范大学硕士学位论文 运动对左心室舒张功能影响的实验研究 中文摘要 目的：探讨一次运动对左心室舒张功能影响的运动量阈值以及5 周有氧运动 对左心室舒张功能动态变化的影响规律。方法：采用西安电子科技大学佳利电子 公司生产的m c a 一3 c 系列心脏功能信息综合检测仪记录并分析受试者在安静状 态、运动中、运动后三种状态下的心尖搏动图、心音图和心电图。让受试者卧床 休息5 1 0 m i n ，用酒精棉球擦拭皮肤。安放心电电极和心音传感器，记录i i 导心 电图和心音图。心尖搏动图记录时采用受试者取仰卧位，通过触诊、听诊结合的 方法确定心尖搏动最强处，把颈动脉脉搏传感器的顶端置于心尖搏动点的中央， 并与搏动处的胸壁垂直，用弹性绷带固定。将仪器面板选择开关设置为【测量， 正常，2 ，时域】，呼吸后屏气采样8 秒以上，采样频率为5 0 0 h z ，采样五个心 动周期波形。一次性有氧运动采用仰卧位蹬踏车方案，选用瑞典生产的m o n a r k e g o m e d i c8 8 1 e 有氧功率车作为负荷工具，踏板最低处距床面1 5 c m ，以5 0 r p m 的转速做蹬车运动。强度阈研究中，分别以0 w 、2 5 w 、5 0 w 、7 5 w 作为负荷强度， 每次运动时间为1 5 分钟，两次运动的时间间隔以受试者心率恢复到运动前水平 为准，记录每次运动后即刻的心尖搏动图、心电图和心音图。时间阈研究中，以 5 0 w 的负荷强度做匀速蹬车运动3 0 分钟，于运动开始后第5 、1 0 、1 5 、2 0 、2 5 分钟和3 0 m i n 运动后即刻记录受试者的心尖搏动图、心电图和心音图。5 周有氧 运动采用瑞典生产的m o n a r ke g o m e d i c8 3 9 e 有氧功率车作为负荷工具，每周进 行三次1 5 分钟的直立位蹬车练习，运动强度固定在1 2 5 w ，功率车转数控制在 6 0 r p m 。每周两次采集运动前、后( 运动后即刻卜5 m i n ) 仰卧位的心尖搏动图、 心电图和心音图。选取心动周期、心率、快速充盈期、减慢充盈期、舒张期比值、 等容舒张期及舒张时间与收缩时间比值作为评价左心室舒张功能的指标。采用 s p s s l l 5 对所得数据进行统计学处理，差异显著性检验采用配对样本t 检验、 方差分析和平均数的多重比较。 结果：随着运动强度的增加，心率增加，间期和比值指标缩短，运动至 5 0 w 时心动周期、心率、快速充盈期、缓慢充盈期、舒张期比值、等容舒张期及 舒张时间与收缩时间比值与安静时相比均有显著性差异( p o 0 5 ) 。在5 0 w 负荷强度下的时间阈实验中，随着运动时间的延长，心率增加，间期和比值指标 山东师范大学硕士学位论文 缩短。运动至第1 0 分钟，指标心率( p 0 0 5 ) 、等容舒张期( p 0 0 5 ) 、 心动周期( p 0 0 1 ) 、快速充盈期( p o 0 1 ) 、缓慢充盈期( p o 0 1 ) 、 舒张期比值( p o 0 1 ) 及舒张时间与收缩时间比值( p o 0 1 ) 与安静时相比 均有显著性差异。在5 周有氧运动的影响下，各周运动前、后心率指标随周次 的增加均呈下降的趋势，各间期指标和比值则呈上升趋势。除等容舒张期外，第 三周各指标与第一周相比均有显著性差异( p 0 0 5 ) 。结论：运动时间为1 5 分钟时，5 0 w 运动强度是引起左心室舒张功能产生显著反应的最低强度阈值。 在5 0 w 运动强度下，1 0 分钟是引起左心室舒张功能产生显著反应的最低时间阈 值。一段时间( 3 周) 有氧运动能够显著提高心脏左心室的舒张功能。 关键词：左心室舒张功能；心尖搏动图；等容舒张期；有氧运动；长期有氧运动； 实验研究； 分类号：g8 0 4 2 山东师范大学硕士学位论文 e x p e r i m e n t a ls t u d yo nt h ee f f e c t so fp h y s i c a le x e r c i s eo n d i a s t o l i cf u n c t i o no fl e f tc a r d i a cv e n t r i c l e a b s t r a c t 0 b j e c t ：t oi n v e s t i g a t et h ea m o u n tt h r e s h 0 1 do fa na c u t ee x e r c i s et h a t c a na f f e c tt h el e f tc a r d i a cv e n t r i c u l a rd i a s t 0 1i cf u n c t i o n ，a n d i n v e s t i g a t et h ed y n a m i c c h a n g i n gr e g u l a t i o no f f i v ew e e k s a e r o b i c e x e r c i s eo nd i a s t o l i cf u n c t i o no f 1 e f tc a r d i a cv e n t r i c l e m e t h o d s ： a d o p t i n gt h em c a 一3 cs y n t h e t i ct e s t e ro fc a r d i a ci n f o r m a t i o nt or e c o r da n d a n a l y z et h ea p e xc a r d i o g r 硼( a c g ) ，e l e c t r o c a r d i o g r 锄 ( e c g ) a n d p h o n o c a r d i o g r a m( p c g ) i n r e s t i n gs t a t e ，d u r i n g e x e r c is ea n da f t e r e x e r c is er e s p e c ti v e l y t h em a c h i n ew a sp r o d u c e db yj i a lie l e c t r o n i c c o m p a n yo fx i a ne l e c t r o n i ct e c h n 0 1 0 9 i c a lc 0 1 1 e g e a tf i r s tt h es u b j e c t s t a k ear e s ta b o u t5 1 0m i n u t e si nb e d ，a n dt h e nc l e a nt h e i rs k i nw i t h a l c o h 0 1c o t t o nb a l l p 1 a c et h ee l e c t r o d ea n dt r a n s d u c e rc o r r e c t l y ，r e c o r d 1 ie l e c t r o c a r d i o g r a m sa n dp h o n o c a r d i o g r a mi nt u r n t h es u b j e c t s1 i eo n t h e i rb a c kw h e nr e 地o r dt h ea p e xc a r d i o g r a m s d e t e r m i n a t et h em o s tp o w e r f u l s p o to fa p e xb e a tb yp a l p a tio na n da u s c u lt a tio n ， t h e np u tt h et o po f a r t e r i a lp u l s et r a n s d u c e ro nt h ec e n t e ro ft h es p o to fa p e xb e a t ， f i x i tb ya d h e s i v eb a n d a g ea n dp e r p e n d i c u l a r i t yw i t hc h e s tw a l l s e t t i n gu p t h es w i t c ho ft h em a c h i n ep a n e lo n【m e a s u r e ，n o r m a l ，t w o ， ti m ed o m a i n 】， h 0 1 d i n gb r e a t ht h e ns a m p l i n gf i v ew a v e si ne i g h ts e c o n d so rm o r e ， t h e f r e q u e n c yo fs a l p l i n gi s5 0 0 h z w ea d o p ts u p i n ep o s i t i o nt ot r e a do nt h e p o w e rb i k eo fm o n a r ke g o m e d i c8 8 1 ew h i c hp r o d u c e db ys w e d e ni nt h ea c u t e a e r o b i ce x e r c is es c h e m e t h ed i s t a n c eb e t w e e nt a b l et o pa n dt h e1 0 w e s t o ft h ep e d a li s1 5 c m t h e ，r o t a t i o ns p e e di s5 0 r p m i nt h er e s e a r c ho f i n t e n s i t yt h r e s h o l d ， t h es u b j e c t st a k e e x e r c i s e f o r1 5 m i nu s i n gt h e i n t e n s i t yo f0 w 、 2 5 w 、5 0 wa n d7 5 w ，t h ei n t e r v a lb e t w e e nt w oe x e r c i s e s 山东师范大学硕士学位论文 d e p e n do nt h es u b j e c t s h e a r tr a t e ，i tm u s tr e t u r nt ot h er e s t i n gv a l u e r e c o r dt h ea c g ，e c ga n dp c ga f t e re x e r c i s ei m m e d i a t e l yi nt u r n i nt h e r e s e a r c ho ft i m et h r e s h 0 1 d ，t h es u b j e c t st a k ee x e r c i s eu s i n g5 0 wf o r3 0 m i n a tc o n s t a n ts p e e d ，a n dt h e nr e c o r d i n ga c g ，e c ga n dp c ga tt h et i m e p o i n to f5 、 1 0 、1 5 、2 0 、2 5a n d3 0 m i nd u r i n ge x e r c i s e i nt h er e s e a r c ho f f i v ew e e k sa e r o b i ce x e r c i s e s c h e m e ，w ea d o p tm o n a r ke g o m e d i c8 3 9 ep o w e r b i k ep r o d u c e db ys w e d e n t h es u b j e c t st a k ee x e r c i s ef o r1 5 m i no n et i m e o ne r e c tp o s i t i o n ，t h r e et i m e sp e rw e e k ，t h ei n t e n s i t yo fe x e r c i s ei s1 2 5 w a n dt h er o t a t i o ns p e e di s5 0 r p m w ea d o p t i n ga c g ，e c ga n dp c gi nd o r s a l p o s i t i o nb e f o r ea n da f t e re x e r c i s e( i m m e d i a t e l yp o s t e x e r c i s ea b o u tl 一5 m i n )t w i c ew e e k l y w ec h o o s et h ev a l u e so fc a r d i a cc y c l e ( r r ) 、h e a r t r a t e ( h r ) 、r a p i df i l l i n gt i m e ( r f t ) 、s l o wf i l l i n gt i m e ( s f t ) 、t h er a t i o so f s f ta n dr f t ( s f t r f t ) 、i s o m e t r i cr e l a x a t i o np h a s e ( i r p ) a n dt h er a t i o so f d i a s t 0 1 i ct i m ea n ds y s t o l i ct i m e ( 1 v d t c s 2 ) t oe v a l u a t et h ed i a s t o l i c f u n c t i o no fl e f tc a r d i a cv e n t r i c u l a r a n a l y z i n gt h ev a l u e sw i t hs p s s l l 5 s t a t i s t i c a lt r e a t m e n t ，a n dt h es i g n i f i c a n c et e s to fd i f f e r e n c ea d o p t i n g p a i r e d s 锄p l e stt e s t 、a n a l y s i so fv a r i a n c ea n dm u l t i p l ec o m p a r i s o no f e q u a l v a r i a n c e s r e s u l t s ：龟) a l o n gw i t ht h er a i s eo f e x e r c i s e i n t e n s i t y ，h ra r ei n c r e a s i n g ， t h e i n d e x e so fd u r a t i o n a n dr a t i oa r e c u t t i n gd o w n t h ev a l u eo fr r 、h r 、s f t 、r f t 、s f t r f t 、i r pa n dl v d t c s 2 a r ec h a n g es i g n i f i c a n t l y( p o 0 5 )i n5 0 we x e r c i s ei n t e n s i t yc o m p a r i n g w i t ht h a tb e f o r ee x e r c i s e i nt h ee x p e r i m e n to ft i m et h r e s h 0 1 di n5 0 w e x e r c i s ei n t e n s i t y ， a l o n gw i t ht h el e n g t h e no fm o v e m e n tt i m e ， h ra r e i n c r e a s i n g ， t h ei n d e x e so fd u r a t i o na n dr a t i oa r ec u t t i n gd o w n t h e v a l u e so fh r ( p 0 0 5 ) 、i r p ( p 0 0 5 ) 、r r ( p 0 0 1 ) 、s f t ( p 0 0 1 ) 、 r f t ( p o 0 1 ) 、s f t r f t ( p 0 0 1 ) 、a n d1 v d t c s 2 ( p o 0 1 ) a r ec h a n g e s i g n i f i c a n t l yi n 1 0 m i nc o m p a r i n gw i t ht h a tb e f o r ee x e r c is e ( 要) a tt h e e f f e c to f f i v ew e e k s a e r o b i ce x e r c is e ，t h ec h a n g et e n d e n c yo fh e a r t r a t e s ( h r )b o t hb e f o r ea n da f t e re x e r c i s ea r ed e s c e n d i n g ， t h ev a l u e so f i v 山东师范大学硕士学位论文 i n t e r v a la n dr a t i o sa r ea s c e n d i n g a 1 lv a l u e si nt h i r dw e e ka r ec h a n g e s i g n i f i c a n t l y( p o 0 5 )c o m p a r i n gw it h t h a t i nf i r s tw e e ke x c e p ti r p c o n c l u s i o n ：q ) t h e5 0 wi st h e1 0 w e s ti n t e n s i t yt h r e s h 0 1 dt h a tc a na f f e c t t h e1 e f tv e n t r i c u l a rd i a s t o l i cf u n c t i o ns i g n i f i c a n t l yi n1 5 m i na e r o b i c e x e r c i s e ( 参i nt h ea e r o b i ce x e r c i s eo ft h ei n t e n s i t yo f5 0 w ， 1 0 m i ni st h e m i n i m u mt i m et h r e s h o l dw h i c hc a na f f e c tt h e1 e f tv e n t r i c u l a rd i a s t 0 1 i c f u n c t i o ns i g n i f i c a n t l y l o n g t e r m ( t h r e ew e e k s ) a e r o b i ce x e r c i s ec a n e l e v a t et h e1 e v e lo f1 e f tv e n t r i c u l a rf u n c t i o n k e yw o r d ： d i a s t o l i cf u n c t i o no fl e f tc a r d i a cv e n t r i c u l a r ： a p e x c a r d i o g r a m ，a c g ： i s o v o l u m i cr e l a x a t i o np e r i o d ， i r p ： a e r o b i ce x e r c i s e ： l o n g t e r ma e r o b i ce x e r c i s e ：e x p e r i m e n t a ls t u d y ： c a t e g o r yc o d e ：g8 0 4 2 v 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得( 注：如 没有其他需要特别声明的，本栏可空) 或其他教育机构的学位或证书使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 。 学位论文作者签名、申彩芍 导师签字： 趣敬闽 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解堂撞有关保留、使用学位论文的规定，有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权堂撞可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在 解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 7 彩并 l 导师签字：趟敬佩 签字日期：2 0 0 眸砷月护日签字日期：2 0 0 眸红月，口日 山东师范大学硕士学位论文 1 前言 1 1 选题的目的及意义 心脏是一个主要由心肌细胞构成并具有瓣膜结构的中空器官，是血液循环的 动力装置，在个体的整个生命过程中心房和心室不间断地做收缩和舒张相交替的 活动。当心脏舒张时容纳静脉血返回心脏；当心脏收缩时将血液射入主动脉和肺 动脉，并在外周血管中流动。心房和心室每收缩和舒张一次构成一个机械的活动 周期称为心动周期，在心脏的射血和充盈活动中，心室起主要作用，故心动周期 通常指心室的活动而言。 心动周期时程长短与心率密切相关。如按成人平均心率每分钟7 5 次计算， 则一个心动周期为0 8 s 。其中心房收缩为o 1 s ，心房舒张为0 7 s ，心室收缩为 o 3 s ，心室舒张为o 5 s 。当心房收缩时，心室处于舒张期；当心房进入舒张期 后，心室开始收缩，继而心室转为舒张。在心室舒张中的0 4 s 期间，心房也处 于舒张状态，这一时期称为全心舒张期。该期有利于血液不断地由静脉流入心房， 并由心房流入心室，保证心室有足够量的血液充盈。当心率加快时，则心动周期 缩短，其中舒张期缩短更为显著。 在一次收缩后，心室肌主动松弛造成室内压降低，在舒张早期室内压高于心 房压而低于主动脉压，动脉瓣和房室瓣处于关闭状态，这一时期为等容舒张期 ( i s o v o l u m i cr e l a x a t i o np e r i o d ，i r p ) 。等容舒张期是反映左心室舒张功能的 重要指标，受左心室舒张速率和左心房压的影响，这一期间主要受二尖瓣开放时 间所决定。等容舒张期的检测方法主要有脉冲多普勒方法、多普勒组织速度成像 法、解剖 l 型超声心动图和心尖搏动图检测方法等。 心室收缩时心肌变硬，心尖向外突出，心尖的此种运动顼压左侧第五肋间胸 壁也向外移动，即称为心尖搏动。它在胸壁引起的振动为一个低频波 ( 0 卜o 2 h z ) ，记录到的这种心尖部低频振动的图形称为心尖搏动图 ( a p e x c a r d i o g r a m ， a c g ) 。 心尖搏动图是用脉搏传感器( 一种压电型晶体的换能器) ，把心尖搏动时心 尖顶压胸壁所产生的低频振动变成电能信号，并经过放大记录而得到的一种低频 位移曲线。心室收缩心尖部位向外运动记出向上波动，左心室射血回缩记出向下 波动，故心尖搏动图反映了左心室压力与容积的关系，可以比较确切地体现每个 山东师范大学硕士学位论文 心动周期中各个期间变化、相对振幅的变化以及时相变化的过程。研究表明， 心尖搏动图上心室收缩波的升支和左心室压力升高完全同步。在心尖搏动图中， 升支的起点意味着等容收缩期的开始，升支的终点和心室射血的时间同步。从心 尖搏动图可以获得许多舒张间期的指标，可用以评价心脏舒张功能的变化。将心 尖搏动图各指标应用于评价运动中的左心室舒张功能变化以及帮助某些心脏病 的诊断将具有重要的理论和实践意义。 本研究通过对受试者从事不同运动强度和运动时间组合时的心尖搏动图的 记录分析，探讨了一次运动对左心室舒张功能影响的运动量阈值；同时纵向追踪 记录5 周有氧运动训练过程中的心尖搏动图变化情况，进一步探讨了长期有氧运 动对左心室舒张功能的影响规律，以期为运动人体机能状态评定、运动心脏监控 及健身运动处方的制定提供实验研究依据。 1 2 国内外研究的现状和发展趋势 通过检索山东师范大学图书馆期刊文献以及中国期刊网、重庆维普、清华学 术期刊论文数据库、万方论文数据库及p u b m e d 等电子资源数据库，查阅了大量 国内外有关左心室舒张功能的论文文献5 0 余篇，现综述如下： 1 2 1 心脏泵血的过程与原理 心脏泵血包括充盈和射血两个过程。心脏完成泵血的功能，其基本原理是： 一是心脏节律性收缩和舒张造成与心室和心房相连的动、静脉之间的压力差成为 推动血液循环的动力；二是靠心脏的瓣膜有规律的启闭，以控制血流方向，使血 液按一定的方向流入和流出心脏。心脏的泵血功能主要靠心室来完成，左右心室 同步收缩和舒张，故其射血和充盈过程基本同时进行，射血量几乎相等，下面以 左心室为例，说明心脏泵血的过程和原理： 1 2 1 1 心室收缩和射血过程 等容收缩期( i s o v o l u m i cc o n t r a c t i o nt i m e ，i c t ) ：在心房收缩结束后， 心室开始收缩，心室内压开始升高；当超过房内压时，心室内血流有向心房返流 的趋势，这种返流趋势将房室瓣推向关闭从而阻止了血液倒流入心房。从心室开 始收缩到房室瓣关闭这段时间常被称为心室收缩始期。在房室瓣关闭以后心室内 压仍低于主动脉压，故主动脉瓣仍然关闭，此时心室处于密闭状态，心室内血容 2 山东师范大学硕士学位论文 量不变。由于血液不可压缩，心室继续强烈收缩，室内压急剧增高，而心室容积 无变化，所以这段时间称为等容收缩期，历时约0 0 6 s 快速射血期( r a p i de j e c t i o nt i m e ，r e t ) ：当室内压继续上升到超过主动 脉压时，主动脉瓣被强大的室内压推开，血液由心室快速射入主动脉，称为快速 射血期，此期射血量约占总射血量的8 0 一8 5 ；心室容积迅速缩小，但室内压由 于心肌收缩而升高至峰值，成为心动周期中室内压最高的时期，此期约占o 1 1 s 。 减慢射血期( e s s ) ：在快速射血之后，心室肌收缩力逐渐减弱，室内压也 逐渐下降，射血速度减慢，称减慢射血期，此期历时约o 1 4 s 。在此期内，甚至 从快速射血期的中、后期开始，室内压已略低于主动脉压，血液依靠原先心肌强 烈收缩的功能，在惯性作用下逆压力梯度继续流入主动脉内，使心室容积降到射 血期的最小程度。 1 2 1 2 心室舒张和充盈过程 等容舒张期( i s o v 0 1 u m i cr e l a x a t i o np e r i o d ，i r p ) ：心室舒张开始后，室 内压急剧下降。当室内压低于主动脉压时，主动脉内血液返流冲击主动脉瓣使其 关闭。此后的很短时间内，心室内压仍比心房内压高，房室瓣还未开放，心室再 度成为密闭状态，心室内血液和心室容积保持不变，称为等容舒张期。它历时约 0 0 6 s 。 快速充盈期( r a p i df i l l i n gt i m e ，r f t ) ：等容舒张期后心室继续舒张。当 室内压低于心房压时，房室瓣被血液冲开，心房内血液顺着房室压力梯度被快速 “抽吸”进入心室，心室容积随之增大，这一时期称为快速充盈期。在此期内， 由于心房、心室同时处于舒张状态，房室内压快接近于零，低于静脉压，静脉血 也将经心房流入心室参与快速充盈。这期间进入心室的血量约为总充盈量的 2 3 ，是心室充盈过程的主要阶段。它历时约0 1 1 s 。 减慢充盈期( s 1 0 wf i l l i n gt i m e ，s f ，r ) ：快速充盈期后随心室内血液不断增 多，房、室和大静脉之间的压力梯度逐渐减小，血液充盈速度逐渐减慢，称为减 慢充盈期。它历时约o 2 2 s 。 心房收缩期( a t r i a ls y s t 0 1 ep e r i o d ) ：在心室减慢充盈期的后段，心房开 始收缩，房内压升高，此时心室仍在舒张，室内压很低，在心室减慢充盈的基础 上，再将心房内剩余的血液继续挤入心室，使心室的充盈量增加。由心房收缩增 3 山东师范大学硕士学位论文 加的心室充盈量仅占总充盈量的1 0 一3 0 。心房收缩期约0 1 s ，它包含在心室缓 慢充盈期中。 1 2 2 心室舒张功能检测的意义 人体是一个有生命活动的有机体，时刻进行着物质交换和能量代谢。而心脏 是人体内极为重要的器官，是循环系统的枢纽。它有节奏的收缩与舒张，推动血 液沿一定方向流动，保证人体各部分组织器官对氧气和营养物质的需求，以适应 当时机体新陈代谢的需要。各种应激状态会对心脏的形态和功能产生不同的影 响，就要求舒张功能和收缩功能相匹配，保证心脏泵血功能的实现，维持心输出 量。心脏泵血过程中，收缩功能和舒张功能密切相关，良好的舒张功能是保证心 脏持续收缩的前提和基础，只有充分认识了舒张功能及其异常才能更好的理解和 把握收缩功能。 左心室等容舒张期指主动脉瓣关闭至二尖瓣开放的时间间隔，受左心室舒张 速率和左心房的影响，是反映心肌舒张功能的一个重要指标妇1 。在等容舒张阶段， 心肌舒张越充分，则快速充盈期血流的速度就越快，早期充盈左室的血液量就越 多。等容舒张期时间越长则说明左心室主动舒张功能越差，反之，左心室等容舒 张期短，说明左心室主动扩张功能较好d 1 。 心室的充盈主要在快速充盈期( r f t ) 内完成，左心室内压力继续下降直至 房室瓣开放出现左心室快速充盈。而舒张晚期包括缓慢充盈期( s f - i ) 和心房收 缩期，是继快速充盈期之后左心室不消耗能量、心肌被动扩张的过程，心房收缩 挤出一部分血液以进一步增加心室充盈，又能起到初级泵的作用，有利于左心室 射血和血液回流。 当进行运动特别是剧烈运动时，机体对心输出量的要求提高，为了增加心输 出量必须增加左心室充盈量，而左心室充盈量的增加又依赖于左心室舒张功能的 提高。运动时心率加快，心肌的舒张期时间缩短，致使左心室充盈率会相对降低， 从而限制每搏输出量。此外左心室充盈应在相对低的充盈压下完成，否则将会引 起肺动脉淤血“1 。在临床观察中，有些专家学者用t e i 指数6 3 ( t e i 指数= ( 等 容收缩期+ 等容舒张期) 射血期，是一种综合评估心功能的敏感性、特异性和重 复性较好的指标。) 作为综合评价心功能的指标，在单纯心舒张功能受损时，t e i 指数表现为轻度增高。多数研究者把放射性核素左心室造影测得的最大充盈率、 4 山东师范大学硕士学位论文 心尖搏动图上反映的等容舒张时间和多普勒左室舒张充盈峰值速度( 即舒张早期 快速充盈波二尖瓣血流峰值流速e 峰峰值、舒张晚期心房收缩期充盈波a 峰峰值 及e a 比值) 等作为反映左心室舒张功能的定量指标。 1 2 3 影响左心室舒张功能的生理及病理因素 左心室舒张过程是一个多种因素相互作用的复杂的动力时相，受心肌顺应 性、室壁僵硬度、心率、心房收缩和右心室协同作用、心脏负荷和收缩功能状态、 年龄、环境温度等因素的影响。 1 2 3 1 生理学因素 1 2 3 1 1 心肌顺应性室壁僵硬度 顺应性为舒张期单位容积的变化引起的压力变化，是心室瞬时容量与压力的 比值，其倒数为心肌硬度。从力学上讲，心脏舒张期始于左心室压力下降的等容 舒张期，此时，大量心肌细胞已经进入细胞舒张期，是代谢的活跃期。左心室细 胞水平的舒张功能异常改变了心肌的主动松弛和后续的充盈，而心肌纤维化和渗 透性的改变增加了左心室被动充盈时的僵硬度。心室肌的顺应性降低则会使相同 的等容舒张期和充盈期内左心室血容量减少。 1 2 3 1 2 心房收缩 二尖瓣血流频谱中二尖瓣口舒张期充盈a 峰为心房收缩波，心房收缩期血流 速度加快则a 峰峰值增高，说明左心房主动收缩功能代偿性增加，a 值降低则说 明左心房代偿性较小，左心室舒张晚期顺应性好，承受的后负荷小，具有较强的 功能潜力，有利于负荷运动时增加左心室的充盈量，保持更好的血流循环。 1 2 3 1 3 年龄、性别、体重 随着人的生理年龄增长，心脏结构和功能均会发生一些退行性改变口一1 ：包 括室壁厚度和心室内直径的增加、心室向心性重塑、心室质量增加和舒张功能下 降。 临床观察显示口h 们，正常人在3 0 岁以后会随着年龄的增长左心室主动松弛 功能下降，使舒张早期心室充盈速度降低，心肌变性、纤维化，导致心肌顺应性 降低，左心室肌硬化增加，舒张功能逐渐下降。郭倩玉等n 妇通过超声心动图观测 心脏的增龄性变化后表明，左心室舒张的等容舒张期及早、晚期充盈均受年龄增 山东师范大学硕士学位论文 长的影响，表现为随年龄增加左心室舒张充盈早期舒张不完全、等容舒张期延长， 舒张早期充盈降低、晚期充盈增加等。分析还显示，肥胖对舒张功能的影响次于 年龄的增长，体重指数大者其左心室室壁厚度增加，舒张期充盈早、晚期峰值 e a 减低，等容舒张期延长。可见肥胖对心脏结构功能的影响与增龄相似。周芳 明等n 羽也在其研究中表明，老年组左心室舒张异常比例均比非老年组升高，主要 表现为e 值降低，a 值增高，e a 值降低。另外，性别对左心室舒张功能也有影 响：从年龄、性别对左心室功能的综合影响分析，大于6 0 岁的老年男性和女性 左心室舒张功能较6 0 岁以前都降低，但女性的左心室舒张功能降低更明显，提 示年龄对女性左心室舒张功能的影响较男性显著n 引。 1 2 3 1 4 环境温度 s h a v er 等n 钔让八名高水平运动员分别在摄氏零度和摄氏十九度的温度下的 进行连续1 0 0 英里的长时间蹬踏功率车运动，在运动前、运动后即刻、运动后 2 4 小时分别对受试者进行超声心动图检测。结果发现，受试者在摄氏十九度的 环境温度下运动时舒张功能发生剧烈变化，但在摄氏o 度的环境温度下运动时未 发现此种现象发生。两组在运动后即刻e a 比值有明显不同( 1 4 + 一o 4 1 9 v s1 8 + 一o 3 0 ) ( p 0 0 5 ) 。研究中还发现，超长时间运动会引起个别受 试者出现心脏轻微受损现象，但此种现象的发生与舒张功能的改变并无相关性。 1 2 3 2 病理学因素 崔一萍等n 鼠1 6 3 在等长运动对2 型糖尿病患者和原发性高血压患者左心室功能 影响的研究中发现，安静状态下2 型糖尿病患者和高血压患者已经表现出左心室 舒张功能受损征象( 除e 值较低以外，a 值和e a 比值明显较健康对照组高) ， 而在等长负荷运动后所有左心室舒张功能指标都出现异常。研究认为，糖尿病患 者左心室舒张功能受损的发生可能是由于高血糖引发心肌微血管病变后带来了 心肌间质纤维化和心肌细胞代谢紊乱，这些改变早期结局为弥漫性心肌缺血、灌 流减少、心肌僵硬和舒张期顺应性下降。而原发性高血压患者发病后由于血液动 力负荷过重，常常过早的累及心肌，引起心肌结构和功能方面的改变。初始的心 肌损伤发生后，常有多种内源性神经激素和细胞因子被激活，并可形成左心室部 分和全部的重塑，导致左心室充盈功能的下降。 一些临床研究7 世叫也发现，许多高血压患者高血压早期在左心室收缩功能正 6 山东师范大学硕士学位论文 常的条件下舒张功能异常就已出现，因而认为高血压患者心脏功能的改变不是收 缩功能减退而是舒张功能异常所致。高血压主要是引起病理性左心室室壁肥厚， 从而导致舒张松弛功能减退。病理性左心室肥厚随着心肌间质纤维合成增加而弹 性纤维合成减少，导致心肌僵硬度增加，因此心肌延伸性降低，扩张性下降。 m i c h e ls 1 硼a 等乜q 通过对原发性高血压大鼠和正常血压大鼠超声心动图和 多普勒技术检测对比后发现，它们的左心室舒张末直径相似，而原发性高血压大 鼠的左心室质量较大，另外与正常血压鼠相比其t e i 指数较高而e 值较低，说明 高血压大鼠的左心室舒张功能受损。 1 2 4 运动对左心室舒张功能的影响 身体运动时，在神经体液调节下，心血管系统会发生相应的变化以适应身体 代谢需要，左心室舒张功能也会发生相应改变。不同类型的运动负荷引起的左心 室舒张反应有差别，相同的运动负荷也会因为运动者的性别、年龄及训练水平的 不同而有不同的左心室舒张反应。 大量研究资料表明，经常进行身体活动特别是适量的有氧运动可以改变心室 形态结构和心肌细胞的生物化学特征，可提高左心室心肌顺应性和充盈能力，降 低安静状态下左心室的舒张次数，提高舒张功能储备。另外还可以改善血管功能， 降低外周血管阻力，减轻心脏后负荷进而改善左心室舒张功能。同时，适量运动 可改善由于年龄增加造成的心脏结构改变和舒张功能的下降，减少舒张期功能障 碍发生的几率。周全等3 在其研究中指出，长期进行体育锻炼可有效地提高左心 室的充盈能力，防止二尖瓣狭窄及其他病变的发生。 d ib e l l ov 等犯2 1 研究发现，径赛项目运动员运动过程中左心室舒张功能优 于久坐对照组，其早期充盈速度e 值升高，提高了左心室舒张早期的充盈率。 另有研究表明口引，专业运动员在安静状态下，尽管左心室充盈指数与对照组 相比较无显著性差别，但其舒张末容积和室壁质量指数明显增加。在运动中心率 达到1 2 0 b m i n 和运动后恢复期心率为1 2 0 b m i n 、8 0 b m i n 时，舒张早期充盈速 度均较安静状态下增加，专业运动员组在运动中和恢复期内的e a 比值均高于对 照组。 1 2 4 1 不同运动方式对左心室舒张功能的影响 运动可分为动力性运动和静力性运动。两类肌肉运动的特征不同，心脏的反 7 山东师范大学硕士学位论文 应也不同。动力性运动可最大限度地调动心脏的机能储备，以适应机体运动的需 要，较大强度的动力性运动使心率加快，肌肉泵、呼吸系统作用加强，血液回流 增加，左心室充盈更加完全。静力性运动时心率加快，血压上升，左心室舒张末 期内径则无明显变化乜钔。 有研究显示1 ，耐力项目运动员与非运动员的对照组相比较，尽管安静状态 下两组的左心室舒张功能无显著性差异，但运动中前者舒张功能明显提高，这有 利于机体在心率较高的条件下，左心室在舒张期得到足够的充盈量。 宋信勇等对耐力项目运动员和速度力量项目运动员运动前后的左心室舒 张功能进行观察比较发现，受试者进行负荷运动后，耐力项目运动员左心室充盈 能力大于速度力量项目运动员，而这种较强的充盈能力是左心室主动松弛功能良 好的结果。 s t e p h e n s o nc 等乜刀让1 7 名年龄在2 0 3 4 岁之间的男性受试者一次性完成时 间为9 0 分钟的举重练习，练习者分三组，每组以最大力量的7 0 作为运动强度 负荷，重复练习8 1 0 次。分别在运动前、运动后即刻、运动后2 4 小时进行指标 检测。分析后得出：运动后即刻e a 比值明显降低，但在2 4 小时后又恢复到静 息时状态。 g e o r g e 等啪3 在高强度间歇性团队运动对舒张充盈影响的研究中，对1 9 位橄 榄球运动员和足球运动员参加比赛前、比赛后即刻和比赛后2 4 小时的心功能进 行检测，运动后即刻a 值明显升高，e a 比值降低但在2 4 小时后恢复到静息水 平。 j 0 s e p h 伽1 通过对3 7 只s d ( 斯普拉一道来氏) 大鼠进行分组运动练习后研究 发现：短跑可以改善常氧状态下和心肌缺血一再灌注后的心肌舒张程度。 综上所述可知，有运动训练史的运动员在运动后即刻左心室舒张功能出现适 应性反应，2 4 小时后恢复到安静时水平。有氧耐力运动员与其他项目运动员和 非运动员相比，运动中左心室舒张功能得到提高，主要是左心室的主动松弛功能 得到提高。 1 2 4 2 递增负荷运动对不同人群左心室舒张功能的影响 j a c km g o o d m a n 等叫以2 h d a y 、6 5 最大吸氧量的运动方式对8 名未接受 过训练的大学生受试者进行了六天的短期耐力训练。研究采用放射性核素血管造 山东师范大学硕士学位论文 影术，通过比较受试者短期耐力训练前后静息状态、连续6 0 分钟逐级递增负荷 运动( 5 3 、6 8 、8 3 最大吸氧量，每等级持续2 0 分钟) 中的左心室适应状况和功 能反应时发现：静息状态下就出现左心室快速充盈相改善、搏出量增高的趋势； 运动中搏出量、舒张末容积提高，心输出量明显增加，这些指标表明短期运动训 练可引起左心室对运动训练的快速适应。 张戈在对耐力运动员左心室舒张期室壁多普勒频谱初步观察中，通过比较 普通人和耐力运动员在静息状态和逐级递增负荷运动时发现，静息状态和5 0 w 、 1 0 0 w 负荷下耐力运动员较普通人左心室舒张晚期二尖瓣血流峰值流速a 值低， 2 0 0 w 负荷下则明显高于对照组。说明5 0 w 和1 0 0 w 负荷下耐力组动用左心房收缩 代偿功能对心室充盈的贡献小。而递增负荷测试中耐力组左心室舒张早期二尖瓣 血流峰值流速e 值则明显高于对照组，说明耐力组左心室主动扩张能力较好，心 房代偿储备也较对照组高。 李秋萍、刘伟等口2 3 3 1 用超声心动仪分别对优秀健美操运动员和速滑运动员进 行仰卧位递增负荷前、后的左心室功能变化进行观测，前者测定的递增运动前后 的速滑运动员的左心室舒张末期直径、左心室后壁厚度和左心室舒张容积等均明 显高于对照组。而后者测定结果表明：随运动负荷强度的加大，左心室舒张末直 径呈逐渐增加的趋势，运动组的增加大于对照组，而且负荷强度越大则增加越明 显。 宋雅伟等m 1 在对优秀长跑运动员和