体育科学
SPOTS SCIENCE
1998年 第18卷 第6期 No.6 Vol.18 1998科技期刊

我国优秀体操运动员血循环动力学研究
俞继英* 陈云开 严爱平 毛培雯
(上海体育学院　上海　200438)
　　摘要　应用CF-Ⅱ型心血管功能智能检诊议，对我国136名优秀体操运动员，进行血流动力学检测。从心脏功能、血管功能、末梢和内脏循环功能比较了优秀体操运动员和对照组之间血流动力学指标的差别。为高级体操运动员选材、训练水平的综合评定等提供了血循环动力学指标的重要参数。
　　关键词　体操运动员　血循环　动力学
A Hemodynamic Study of Chinese Elite Gymnasts
Yu Jiying et al
1998，18(6):51
(Shanghai Institute of Physical Education, Shanghai, China　200438)
Abstract　136 elite Chinese Gymnasts received hemodynamic examination by CF-II intelligent system of cardiovascular function. Comparison was then made on the difference of hemodynamic parameters between elite gymnasts and the control group in light of the functions of heart, blood vessel, and peripheral and internal circulation. As a result significant hemodynamic parameters were put forward for the comprehensive assessment of the selection and training of top level gymnasts.
Key words　gymnastics, blood circulation, hemodynamics, cardiovascular system, heart function test, blood vessel
1　前言
　　竞技体操技术性很强，其中运动时间最短的跳马，约5～6s，最长的自由体操，约50～70s。供能以无氧为主。力量性动作，如静止用力和慢用力动作比例较高，运动员往往要连续较长时间地憋气，在回环、翻腾、旋转等动作中，由于离心力的作用，血液向四肢远端和头部积聚，势必影响血液的回流。因此体操运动员心血管系统的功能也可能有其特殊性。本课题可能有助于揭示该运动项目与心血管系统功能之间的关系，它对训练水平的综合评价，对竞技体操运动的发展，具有现实意义和理论意义。
2　文献综述
　　血流动力学方面对体操运动员的研究较少，张林等人研究［3］表明，运动员的血流动力学特点与从事的运动项目有关，田径、游泳、球类等项目，每搏血量高于常人，而体操运动员则相对较低。可能是由于体操运动中强烈用力和静止用力的动作较多，有氧练习和耐力性练习较少的缘故。系统训练可增加运动员的微循环(功能)指数。赵志宏用血流动力学参数评定少年游泳、体操、举重运动员的训练效果［4］，认为训练可以改善或提高少年儿童心血管系统的机能。
　　俞继英等人将22个血流动力学参数进行逐步回归及逐步判别分析［5］，制定了优秀径赛运动员血流动力学参数常模及判别方程，说明血流动力学指标与径赛运动员的成绩及项目特点有关。
3　研究方法
3.1　仪器
　　本研究是以无创血流动力学检测技术为基础，用CF-Ⅱ型心血管功能智能检诊仪(91年获得国家发明奖，97年获国际发明展国家医疗器械杯专项大奖，为临床监护医用仪器)，将脉图和计算机结合起来，定量检测。
3.2　对象
　　1995年全国体操冠军赛运动员，男74名，平均年龄19.5岁(16～25岁)，平均训练年限为12.9 a；女62名，平均年龄14.3岁(10～18岁)，平均训练年限为8.8a。男子对照组为同龄普通大学的1～2年级男生73名，平均年龄19.6岁；女子为同龄普通中学的1～3年级的女生61名，平均年龄14.5岁。
3.3　方法
　　采用上海耐星生物医学工程研究所CF-Ⅱ型心血管功能智能检诊仪。对运动员与对照组安静状态下的心血管功能进行检测并比较(t检验)。选择对心血管系统影响最大的自由体操项目，对17名男运动员和23名女运动员赛后即刻测定心血管功能，并进行运动前后的血流动力学比较(t检验)。数据用CF-Ⅱ型心血管功能智能检诊仪的SM97医用统计软件包处理。
4　结果与分析
　　用血流动力学检测结果考察人体血液循环功能，可以从心脏功能、血管功能、末梢和内脏循环功能4个方面进行。
4.1　心脏功能
　　本研究选择心肌收缩力作为心脏收缩变力性的参数；以每搏指数作为心脏收缩状态的参数；以心舒末容量指数作为心脏舒张机能的参数；以心脏指数作为心排状态的参数。最后用布兰奇指数［12］对心脏功能作综合评定。
　　与对照组相比男运动员的心肌收缩力较强(P<0.05)。女运动员则与对照组差别无显著性。心舒末容量指数是指按体表面积计算的左室舒张末期或射血前期的容量。它反映左室射血前心肌的初长，按Starling定律，在一定范围内心舒末容量越大，心缩产生的泵压就愈大。男女运动员的心舒末容量高于对照组(P<0.05)。本研究中，女子心脏的柔顺性优于男子(P<0.05)，运动员心脏的柔顺性优于对照组。实验组和对照组心舒末容量的差异具显著性(P<0.05)。
　　优秀女子体操运动员心脏的柔顺性较大，可能与女子体操训练时间长，除进行专项技术和专项素质训练外，还经常为增强体能和控制体重进行长跑有关。长时间练习导致心肌纤维被拉长，柔顺性加大。但是，这并未影响女运动员的心缩机能。反映心缩机能的每搏指数，是按每平方米体表面积计算的每搏血量。男女运动员高于对照组(P<0.05)。
　　心排状态是衡量心脏机能的一个重要方面。心脏指数是指按每平方米体表面积计算的心输出量，以作为心排状态的参数。男女运动员高于对照组的(P<0.05)。并且女运动员优于男运动员。
　　布兰奇指数是反映心脏功能的一个综合性参数［12］。从公式可以看出，它是将脉搏和血压综合起来对心脏功能进行评定的。其值越高，表明心脏功能愈好。男运动员高于对照组；女运动员高于男运动员和对照组(P<0.05)。可以认为，安静状态下优秀男、女体操运动员的心脏功能均优于对照组，并且女运动员优于男运动员。
　　综上所述，除了女运动员的心肌收缩力与对照组差别无显著性以外，其余参数的指标，运动员均显著优于对照组。运动后运动员的心脏功能产生了显著的变化。
　　心舒末容量，运动后上升的终值(以下简称“终值”)，女运动员大于男运动员。表明女运动员心脏的柔顺性很强，其舒张性能在运动中得到进一步发挥。心肌收缩力、每搏指数和心排状态的终值及布兰奇指数与男运动员差异无显著性。
4.2　血管功能
　　血管功能可以从血压、血管状态和血管阻力3个方面进行考察。其中用平均收缩压作为血压的参数；用动脉顺应性作为血管状态的参数；用血液粘滞阻力作为血管阻力的参数。
　　平均收缩压是指动脉收缩期平均脉压与射血前压力之和，前者反映左室射血的动量，后者反映外周阻力，两者之和反映左室射血压力负荷(后负荷)。平均收缩压男运动员与对照组差异无显著性；女运动员低于对照组(P<0.05)。动脉顺应性是指动脉的形变量与压力的比值。其值越大
，则血管的弹性和紧张性等愈适于血液的流动，表明血管状态愈优良。女运动员的动脉顺应性
与对照组差异无显著性；而男运动员低于对照组和女运动员(P<0.05)。这可能与男子体操运动
项目的特点有关。女运动员血液粘滞阻力与对照组比差异无显著性；而男运动员高于对照组。因此，在安静状态下，女运动员的血管功能与对照组差异无显著性；而男运动员则逊于对照组。
　　动脉顺应性下降可能是由于剧烈运动影响了血管的调节。血液粘滞阻力上升是由于运动中大量泌汗失水、代谢加强等因素所致，属于正常现象。
　　综上所述，在安静状态下，女运动员的血管功能与对照组无显著性差异；男运动员的血管功能略逊于对照组。运动后运动员的动脉顺应性显著下降；血液粘滞阻力显著上升，男运动员的血管功能逊于女运动员。
4.3　末梢循环功能
　　末梢循环功能是反映心血管功能的一个重要方面。它可以通过血容量、血流状态、毛细血管灌注和微循环4个方面进行考察。其中以循环容量指数作为血容量的参数；以平均压力梯度作为血流状态的参数；以毛细血管开放度作为毛细血管灌注的参数；以微循环指数作为微循环的综合参数。
　　循环容量指数是指按每公斤体重计算的血容量。安静状态值越大，表明血容量愈多，供应末梢的血量就愈充足，末梢循环可能就愈好。从结果可知男运动员循环血容量指数与对照组差异无显著性；女运动员高于对照组和男运动员(P<0.05)。平均压力梯度是指平均动脉压与平均脉压的比值。它反映体循环进入微循环压力的压力梯度。其值越大，即压差愈大，表明毛细血管扩约肌比较舒张，血流进入微循环阻力较小，则微循环血压较高，毛细血管灌注就愈充分。测量结果表明，女运动员平均压力梯度与对照组差异无显著性；男运动员低于对照组。表明男运动员在体循环进入微循环的压力差方面机能节省。即在较小的压力差下就能顺利地进入微循环。女运动员与对照组差异无显著性；男运动员高于对照组和女运动员(P<0.05)。微循环指数是反映状态的一个综合参数。其值越大，表明微循环状态愈好。女运动员低于对照组；男运动员高于对照组和女运动员(P<0.05)。因此，男运动员在安静状态下，末梢循环功能优于对照组和女运动员。
　　同时表明，女运动员末梢循环的特点是依靠较高的循环血容量；而男运动员则是依靠较高的毛细血管开放度，提高平均压力梯度。这也可能与男子体操项目的特点有关。男子体操运动中有许多远端小肌群也需要进行剧烈工作的动作，例如吊环“十字”动作时，除了全身性的剧烈用力外，手和手指必须用力握压环；在鞍马项目中，手和手臂都必须用力握环、拧转、撑推，才能控制人体完成全旋、转体和移位等动作。长期进行这类动作的训练，促进了末梢循环功能的改善。
　　女运动员安静时循环血容量显著优于男运动员，但是在运动后循环血容量显著下降，并且两者之间无显著性差异。原因是女运动员下降值多于男运动员(P<0.05)。表明女运动员的循环血在运动中较多地进入了肌肉、毛细血管和心肺之中，有利于末梢循环。平均压力梯度，男运动员低于女运动员。毛细血管开放度，男运动员高于女运动员。从微循环指数来看，男女运动员在运动过程中末梢循环功能无显著性差异。
　　因此，运动后循环血容量显著减少，女运动员平均压力梯度增加；男运动员毛细血管开放度增加。但是，末梢循环功能差异无显著性。
4.4　内脏循环功能
　　内脏循环功能对人体健康和竞技能力都有着不可低估的影响。对内脏循环功能可以从肺循环和冠脉循环两个方面进行考察。其中冠脉循环又可从冠脉能量消耗和冠脉供血量两个方面进行分析。在此用肺动脉楔压作为肺循环功能的参数；用心率血压乘积作为冠脉能量消耗的参数；用冠脉循环量作为冠脉供血量的参数。
　　肺动脉楔压是指肺动脉末端的压力，也可以作为左心室的前负荷。如果其值较大，表明流经肺循环的血量多，血氧交换快，肺循环功能好，从肺循环进入左心的动脉血量多，使左室收缩前能够充分舒张、充盈。有利于左室的搏动输出。结果显示，女运动员肺动脉楔压与对照组无显著性差异；男运动员高于对照组，表明男运动员的肺循环状态较好。心率血压乘积的安静值越小，表明冠脉循环能耗愈少，经济高效。男运动员低于对照组，女运动员低于对照组及男运动员(P<0.05)。表明运动员的冠脉能量消耗普遍低于对照组，机能节省，并且女运动员低于男运动员。冠脉循环量越多，表明冠脉自身的供血愈充足。男女运动员高于对照组；女运动员高于男运动员(P<0.05)。上述表明，运动员的冠脉循环能耗少于对照组、冠脉循环量多于对照组，因此内脏循环功能优于对照组。
　　运动后，肺动脉楔压与安静时差异无显著性(P>0.05)。心率血压乘积在运动后男运动员的增长量和终值均高于女运动员(P<0.05)，表明男运动员冠脉循环的能耗多于女运动员。男女运动员冠脉循环量增长的终值差异无显著性，但是男运动员在维持较高能耗的情况下，冠脉循环量却不高于女运动员，提示男运动员还可能承受更大的负荷。
5　结论
5.1　心脏功能在安静状态时，优秀体操运动员优于对照组，女运动员优于男运动员。运动后男女运动员之间差异无显著。女运动员心脏功能具有柔顺性较好的特点。
5.2　血管功能在安静时，女运动员和对照组差异无显著性。男运动员则逊于对照组。运动后，运动员的动脉顺应性显著下降。男运动员的血管功能逊于女运动员。
5.3　末梢循环功能在安静状态时，女运动员依靠较高的循环血容量；而男运动员则是依靠较高的毛细血管开放度，来提高平均压力梯度。男运动员优于对照组和女运动员。运动后循环血容量减少，末梢循环功能男女之间差异无显著性。
5.4　内脏循环功能在安静状态时，运动员冠脉能耗低于对照组、冠脉循环量高于对照组。运动后，男运动员冠脉能耗显著增加，而冠脉循环量却未显著增长。表明男运动员的内脏功能更能适应高强度的运动负荷。
　　(本研究得到第2军医大学耐星生物工程研究所所长，原心脏外科研究室主任肖行贯教授及其他工作人员的大力支持，在此表示感谢)。
6　主要参考文献
1　吴再彬. 血流动力学. 青海：青海人民出版，1981
2　尼.格勒耶夫斯卡娅. 运动员心脏的现代研究.体育译文，岑浩望译，1988(3)
3　张林等. 不同类型运动员安静时与运动负荷后的血流动力学流变学的变化. 中国运动医学杂志，1991(1)：68～72
4　赵志宏. 运动训练对儿童少年血流动力流变学参数的影响. 全国运动生理学学术论文汇编，1996
5　俞继英等. 优秀径赛运动员血循环动力学指标选材学的研究. 体育与科学，1992(3).64～92
6　肖行贯. 智能脉诊仪的研制. 世界医疗器械，1996(1)，38～41
7　肖行贯. 对64例运动员安静状态下血循环动力学的观察. 1982年华东六省心血管内科学术交流资料
8　杨锡让. 运动时与运动后即刻心率的相关. 中国运动医学学术会议论文汇编，1983
9　杨　谦. 对不同项目运动员血流动力流变学参数的研究.山西体育科技，1990(1)
10　于基国等. 运动与血容量. 山东体育学院学报，1995(1)
11　陈明达. 实用体质学. 北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社，1993
12　浦钧宗. 心功能运动试验. 中国运动医学杂志，1987(6)


1998―03―20收稿　责任编辑：詹　东
*第1作者简介：俞继英，女，1942年11月出生，教授，上海体育学院院长。
