孫明運(yùn)，汪 靜,2，劉 碰，楊紅梅，包亞玲

心血管系統(tǒng)疾病是嚴(yán)重威脅人類健康的主要慢性病之一，其特點(diǎn)是發(fā)病率高、致殘率高、死亡率高、并發(fā)癥多[1]。周圍動(dòng)脈疾病是心血管和腦血管事件的敏感預(yù)測(cè)指標(biāo)[2]，動(dòng)脈結(jié)構(gòu)和功能的異常與動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病、糖尿病、腦中風(fēng)等疾病之間有密切的聯(lián)系[3]。早期篩查和干預(yù)是預(yù)防和降低心血管系統(tǒng)疾病最有效的方法。對(duì)心血管系統(tǒng)的重要生理參數(shù)以及動(dòng)脈相關(guān)特征的研究，在心腦血管疾病防治中具有重要意義。

腦血管血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)和血流信號(hào)頻譜特征參數(shù)是早期診斷腦血管疾病的重要參數(shù)，而頸總動(dòng)脈是檢測(cè)和分析這些參數(shù)的重要窗口[4-6]。頸總動(dòng)脈是腦循環(huán)系統(tǒng)的主要供血?jiǎng)用}之一[7]，當(dāng)人體發(fā)生體位變化時(shí)，血液流動(dòng)受重力影響，產(chǎn)生一系列生理反應(yīng)和調(diào)節(jié)機(jī)制。通過(guò)測(cè)定不同體位變化下，頸總動(dòng)脈血流流速動(dòng)態(tài)變化特征，可以豐富頸總動(dòng)脈的檢測(cè)參數(shù)，對(duì)輔助診斷腦血管病具有一定價(jià)值[8]。

研究表明，在大動(dòng)脈中，血流是不穩(wěn)定的[9]，隨著年齡的增加而血流速度逐漸減慢[10]。頸總動(dòng)脈血流是一種非平穩(wěn)、非線性、非嚴(yán)格周期的信號(hào)[11-12]。研究顯示，頭低位頸總動(dòng)脈血流量變化與年齡、性別因素相關(guān)[13]，但不同體位變化對(duì)頸總動(dòng)脈血流最大流速影響的研究還較少見(jiàn)，因此，本研究目的是探索不同人群在靜態(tài)下不同體位頸總動(dòng)脈血流最大流速的特征。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

研究對(duì)象來(lái)自安慶師范大學(xué)學(xué)生、在職教師、退休教師，共計(jì)165人，年齡、性別、身高、體重信息如表1所示，受試者在實(shí)驗(yàn)前均簽署知情同意書。

表1 研究對(duì)象情況一覽表Table1 List of research objects

所有受試者身體健康，未接受過(guò)專業(yè)、系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，排除患有高血壓（收縮壓≥140 mmHg，舒張壓≥90 mmHg）、低血壓（收縮壓≤90 mmHg，舒張壓≤60 mmHg）的受試對(duì)象?；加邢忍煨孕呐K病、心血管系統(tǒng)疾病及其他對(duì)進(jìn)行本研究實(shí)驗(yàn)具有危險(xiǎn)的疾病的人群均排除。

1.2 研究方法

1.2.1 不同體位頸總動(dòng)脈血流流速測(cè)試過(guò)程

在海軍安慶醫(yī)院超聲科，超聲科醫(yī)生應(yīng)用Philps Color Doppler CV850對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。每位受試者在倒立器械上采用直立位、仰臥位、頭低位-30°，頭低位-90°4種姿勢(shì)順序進(jìn)行靜態(tài)測(cè)量。測(cè)試前每位受試者先休息約10～20 min，保證全身放松，呼吸平靜，再分別進(jìn)行4種姿勢(shì)頸總動(dòng)脈血流最大流速的檢查。

應(yīng)用倒立器械進(jìn)行不同角度的頭向下傾斜測(cè)試。實(shí)驗(yàn)期間觀察受試者身體狀況的變化。測(cè)試平均時(shí)間為40～50 min，一種姿勢(shì)測(cè)試完成后，到下一測(cè)試間隔時(shí)間設(shè)為2～3 min，每一種姿勢(shì)測(cè)試時(shí)間約為6～8 min。測(cè)試期間，2名專職人員對(duì)受試者加強(qiáng)保護(hù)。醫(yī)護(hù)人員應(yīng)用OMRON腕部數(shù)字血壓計(jì)測(cè)試血壓變化。在測(cè)試過(guò)程中要求受試者保持放松的心情并勻速呼吸。由于老年人群是初次處于頭低位-90°，身體耐受力較弱，導(dǎo)致動(dòng)作未能完成，該姿勢(shì)下數(shù)據(jù)缺失。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

對(duì)數(shù)據(jù)采用平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差（X±SD）來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。樣本符合正態(tài)分布，組間應(yīng)用T檢驗(yàn)雙樣本異方差檢驗(yàn)作為統(tǒng)計(jì)方法，組內(nèi)采用配對(duì)T檢驗(yàn)，顯著性差異設(shè)為P＜0.05，非常顯著性差異設(shè)為P＜0.01。

2 結(jié)果

2.1 右側(cè)頸總動(dòng)脈血流測(cè)試結(jié)果

如圖1所示，青年男性組、中年男性組和中年女性組由直立位—仰臥位—頭低位-30°—頭低位-90°的順序變化時(shí)，血液最大流速呈先上升、再下降的趨勢(shì)，即仰臥位＞直立位＞頭低位-30°＞頭低位-90°；青年女性組、老年男性組和老年女性組由直立位—仰臥位—頭低位-30°—頭低位-90°的順序變化時(shí)，血液最大流速呈逐漸下降的趨勢(shì)，即直立位＞仰臥位＞頭低位-30°＞頭低位-90°。

圖1 右側(cè)頸總動(dòng)脈血流最大流速變化特征折線對(duì)比圖Figure1 Broken line comparison of the maximum flow velocity of the right common carotid artery

如圖2所示，同一年齡組：在頭低位-30°上，青年男性組與青年女性組有顯著性差異（P=0.012），在頭低位-90°，青年男性組與青年女性組有顯著性差異（P=0.028）。性別相同時(shí)：在直立位上，青年男性組與中年男性組（P=0.002）、青年女性組與老年女性組（P=0.005）有非常顯著性差異，在仰臥位上，中年男性組與老年男性組（P=0.001）有非常顯著性差異；在頭低位-30°上，青年女性組與中年女性組有非常顯著性差異（P=0.0002）。體位相同時(shí)：在直立位上，青年女性組與中年男性組具有顯著性差異（P=0.0004）；在仰臥位上，中年男性組與老年女性組（P=0.001）、中年女性組與老年男性組（P=0.008）有非常顯著性差異；在頭低位-30°上，青年女性組與中年男性組（P=0.009）、中年男性組與老年女性組（P=0.001）、中年女性組與老年男性組（P=0.001）有非常顯著性差異。

圖2 右側(cè)頸總動(dòng)脈血流最大流速變化特征柱狀對(duì)比圖Figure2 Histogram comparison of the maximum flow velocity of the right common carotid artery

2.2 左側(cè)頸總動(dòng)脈血流測(cè)試結(jié)果

如圖3所示，青年男性組、中年男性組、青年女性組、老年男性組和老年女性組由直立位—仰臥位—頭低位-30°—頭低位-90°的體位順序變化時(shí)，血液最大流速呈先上升、再下降的趨勢(shì)，即仰臥位＞直立位＞頭低位-30°＞頭低位-90°；中年女性組由直立位—仰臥位—頭低位-30°—頭低位-90°的體位順序變化時(shí)，血液最大流速呈逐漸下降的趨勢(shì)，即直立位＞仰臥位＞頭低位-30°＞頭低位-90°。

圖3 左側(cè)頸總動(dòng)脈血流最大流速變化特征折線對(duì)比圖Figure3 Broken line comparison of the maximum flow velocity of the left common carotid artery

如圖4所示，年齡相同時(shí)：在直立位上，青年男性組與青年女性組有顯著性差異（P=0.03）；在頭低位-90°，青年男性組與青年女性組有顯著性差異（P=0.015），中年女性組與中年男性組有非常顯著性差異（P=0.009）。性別相同時(shí)：在直立位上，中年男性組與老年男性組（P=0.011）、中年女性組與老年女性組（P=0.006）有非常顯著性差異；在頭低位-30°上，中年男性組與老年男性組有非常顯著性差異（P=0.001）。體位相同時(shí)：在直立位上，青年女性組與中年男性組（P=0.001）、中年男性組與老年女性組（P=0.001）有非常顯著性差異，在仰臥位上，青年女性組與中年男性組（P=0.011）、青年女性組與老年男性組（P=0.004）、中年男性組與老年女性組（P=0.0004）有非常顯著性差異；在頭低位-30°上，中年男性組與老年女性組（P=0.001）有非常顯著性差異。

圖4 左側(cè)頸總動(dòng)脈血流最大流速變化特征柱狀對(duì)比圖Figure4 Histogram comparison of the maximum flow velocity of the left common carotid artery

3 分析

3.1 體位變化對(duì)頸總動(dòng)脈血流最大流速影響可能機(jī)制

頸總動(dòng)脈各段血流速度是不恒定的[14]，體位的變化會(huì)對(duì)動(dòng)脈血流的速度產(chǎn)生影響[15]。本實(shí)驗(yàn)中，體位在由直立位—仰臥位—頭低位-30°—頭低位-90°的順序變化時(shí)，6組人群的左、右頸總動(dòng)脈血流最大流速均呈逐漸下降的趨勢(shì)。以往有研究顯示，反復(fù)體位改變會(huì)改變?nèi)梭w血管內(nèi)流體靜血壓，并導(dǎo)致血漿與組織液之間的液體轉(zhuǎn)移[16-18]，會(huì)使人體發(fā)生血液濃縮，紅細(xì)胞壓積在反復(fù)體位改變實(shí)驗(yàn)中顯著升高，會(huì)使人產(chǎn)生不同的心血管調(diào)節(jié)反應(yīng)的生理學(xué)機(jī)制[19]，并產(chǎn)生一系列神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)反應(yīng)[20]，從而影響動(dòng)脈中血液流速。反復(fù)體位改變訓(xùn)練會(huì)降低人體直立位耐力[21-22]，提高頭低位耐力[23-24]，使人體在不同體位變化時(shí)機(jī)體的適應(yīng)性得以提高，血流速度變化呈現(xiàn)出差異。人體處于不同體位時(shí)血容量不同，當(dāng)體位發(fā)生變化時(shí)，血液受到重力影響，重新分布[25]，血液頭向轉(zhuǎn)移發(fā)生改變[19]，對(duì)頸總動(dòng)脈中的血流變化產(chǎn)生影響。

在重力作用下，人體體位變化主要影響血液的分配，心血管承受負(fù)荷刺激，引起血液動(dòng)力學(xué)變化，激發(fā)神經(jīng)和體液的調(diào)節(jié)機(jī)制。體位變化，自主神經(jīng)系統(tǒng)被激活，同時(shí)刺激特定腦區(qū)的腦實(shí)質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生的支配腦血管中樞內(nèi)神經(jīng)，引起腦血管收縮或舒張，使循環(huán)系統(tǒng)做出適當(dāng)調(diào)節(jié)。通常，從仰臥位到直立位過(guò)渡時(shí)，由于重力作用，在下肢和內(nèi)臟靜脈聚集300～800 mL血液被重新分配，導(dǎo)致靜脈回流量減少，每搏輸出量、心輸出量下降，最后血壓水平下降，進(jìn)而激活血壓調(diào)節(jié)反射，即位于頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓的壓力感受器激活，導(dǎo)致交感神經(jīng)系統(tǒng)受到刺激，副交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)減弱，從而增加心率、靜脈回流、心臟收縮力和血管張力。因此，血壓水平得以恢復(fù)，外周血管阻力的增加是血壓恢復(fù)的主要原因，而心率的增加可能起到補(bǔ)充作用。這些補(bǔ)償性反應(yīng)通常能夠在幾秒內(nèi)使血壓穩(wěn)定。在長(zhǎng)時(shí)間直立（倒立）姿勢(shì)的情況下，其他機(jī)制被激活，即腎素—血管緊張素—醛固酮系統(tǒng)的激活和加壓素分泌的增加，協(xié)助調(diào)節(jié)體內(nèi)的長(zhǎng)期血壓與體液平衡。

相反，血壓升高導(dǎo)致壓力感受器激活和心率降低，心率下降導(dǎo)致靜脈回流減少、壓力感受器失活、心率增加、外周阻力增加、每搏量減少和舒張壓增加。此外，持續(xù)的直立姿勢(shì)會(huì)引起大量的神經(jīng)—體液反應(yīng)，這些反應(yīng)因個(gè)體的血流狀態(tài)而不同，這包括激活腎素—血管緊張素—醛固酮系統(tǒng)以及血管生成素、內(nèi)皮素和/或一氧化氮的產(chǎn)生。人體體位變化時(shí)，維持足夠的血壓、心臟回流和腦血管灌注必須在一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中完成，所有這些機(jī)制必須協(xié)調(diào)作用并做出反應(yīng)，尤其是許多代償性改變是通過(guò)自主神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)來(lái)協(xié)調(diào)的。因此，自主神經(jīng)系統(tǒng)的功能需要維持足夠的腦灌注來(lái)支持意識(shí)，若某一機(jī)制出現(xiàn)障礙，協(xié)同補(bǔ)償機(jī)制被激活，以適應(yīng)人體機(jī)能作用，尤其是優(yōu)先保持腦部中樞功能正常，否則會(huì)導(dǎo)致短暫性低血壓，靜脈回流不暢，以及大腦低灌注狀態(tài)，可能導(dǎo)致意識(shí)喪失。

3.2 體位變化對(duì)不同年齡頸總動(dòng)脈血流最大流速影響差異

本實(shí)驗(yàn)中，體位在由直立位—仰臥位—頭低位-30°—頭低位-90°的順序變化時(shí)，右、左頸總動(dòng)脈血流最大血流速度按年齡比較青年組＞中年組＞老年組，與以往研究結(jié)果相符。以往研究表明，年齡是導(dǎo)致頸總動(dòng)脈血栓、斑塊等相關(guān)疾病發(fā)生與發(fā)展的重要因素，而年齡、心率、血壓會(huì)影響血流速度[3,14]。隨著年齡的增加，血流速度逐漸減慢[19]，頸總動(dòng)脈峰值血流速度顯著下降[2]，不同年齡階段性別因素對(duì)最大流速的影響具有差別[26]。有研究顯示，隨著年齡的增長(zhǎng)頸動(dòng)脈形態(tài)、功能發(fā)生改變[27-28]，斑塊形成檢出率以及血管彈性和順應(yīng)性降低[2]。中老年人群斑塊脫落造成微血栓栓塞使血流速度減慢，血管彈性、順應(yīng)性降低使收縮期緩沖能力下降，峰值血流速度升高[29]，但老年人群頸總動(dòng)脈血流最大流速還是低于青年人群。

3.3 體位變化對(duì)不同性別頸總動(dòng)脈血流最大流速差異

Simone等[30]指出，男性的血流速度較女性更快，且血流對(duì)血管壁的沖擊力更大。隨著年齡增長(zhǎng)，無(wú)論男性還是女性，血流對(duì)血管壁的沖擊力均降低。本實(shí)驗(yàn)中，體位在由直立位—仰臥位—頭低位-30°—頭低位-90°的順序變化時(shí)：右、左頸總動(dòng)脈最大血流速度按性別比較青年男性組＞青年女性組，中年男性組＞中年女性組，老年組無(wú)顯著性差異。有研究表明，人體在頭低位時(shí)，血流量變化與年齡性別有關(guān)，而老年與性別無(wú)關(guān)，根據(jù)血流量計(jì)算公式，最大流速與其相關(guān)[26]，這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。

目前，有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)是國(guó)際上認(rèn)為對(duì)心血管病患者最有效的運(yùn)動(dòng)方式[31]。王賽飛[32]以45歲及以上的中老年人為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)人群雙側(cè)的PWV平均水平及異常檢出率均低于不運(yùn)動(dòng)人群，對(duì)預(yù)防和控制動(dòng)脈硬化，改善中老年人群心血管功能具有一定的作用。黃志強(qiáng)等[33]研究發(fā)現(xiàn)短時(shí)間身體倒立未發(fā)現(xiàn)心功能指標(biāo)異常情況。蘇全生等[34]研究發(fā)現(xiàn)，人體處于臥、倒位時(shí)心肌興奮性會(huì)增高，能夠改善心肌收縮性。此外，頭向下傾斜姿勢(shì)的訓(xùn)練可誘導(dǎo)直立和頭向下傾斜姿勢(shì)的心肺適應(yīng)性[35]。李志宏等[36]對(duì)長(zhǎng)期進(jìn)行手倒立訓(xùn)練的38名患有高血壓癥的40～60歲中老年人跟蹤研究，發(fā)現(xiàn)其每博輸出量和心輸出量相對(duì)增多，而總外圍阻力、平均動(dòng)脈壓及脈率3指標(biāo)則呈下降趨勢(shì)，研究者認(rèn)為倒立訓(xùn)練的降壓作用是安全有效的?？傊?，體位改變等專門性訓(xùn)練會(huì)提高人體機(jī)能在倒立體位的耐力，使機(jī)體達(dá)到新的適應(yīng)能力。

4 結(jié)論與建議

無(wú)論男女，隨年齡的增長(zhǎng)頸總動(dòng)脈血流最大流速減慢；體位由仰臥位、直立位、頭低位-30°、頭低位-90°的順序，頸總動(dòng)脈血流最大流速減慢；同一年齡段，頸總動(dòng)脈血流最大流速男性均高于女性。

未來(lái)，不同體位訓(xùn)練對(duì)改善正常人群和患病者心血管機(jī)能，以及倒立器材功能的更新?lián)Q代為大眾健身提供更多的健身方法，將是一個(gè)研究熱點(diǎn)。