运动后平复心率评论

心脏的功能是向身体的组织及器官供给营养物质，其中，最为重要的就是供氧。因而，心脏功能是全身耐力的原动力以及构成体力的重要因素，也是身体健康的必要条件，其功能的评价是体质水平的重要指标之一。心脏功能对运动的适应性水平，可通过定量的运动负荷试验测定。在非个性化的体质测试中，目前，主要是以观察和分析运动负荷中以及负荷后的心率，通过这些简易生理功能指标进行心功能评测。20世纪40年代由美国学者设计的哈佛台阶试验和随后的各种改良台阶试验方法，都是评定心血管系统功能水平的简易方法［5，7］。这些方法原则上都是以完成定量负荷后心率的变化作为评定依据，普遍被用于评价心功能水平和耐力素质。目前，我国采用的是经过改良后的台阶试验，通过计算定量负荷运动的时间与负荷后心率变化的关系，即台阶指数的计算，评定心功能水平［1，2］。然而，目前通过台阶试验获得的台阶指数在评价心功能水平的时候仍然存在较大的问题。因为，台阶指数无法明确说明心功能随年龄增长而下降的变化，所以，在反映不同年龄心功能的变化趋势上出现悖论。本研究对台阶试验获得的心率数据进行分析比较，阐述台阶指数评价方法存在问题的原因，并且进一步揭示运动后恢复期平均心率和恢复期心率变化率随年龄变化的特点，为建立新的心功能评价方法提供依据。

1研究对象与方法本研究以现场试验和统计分析为主要研究方法。

1．1研究对象2005年国民体质监测样本的台阶试验数据包括恢复期3个时间段的脉搏每分次数（1／min）、年龄（yr）和性别（men／women）的数据（年龄段为20～60岁；其中，男性70226名，女性70061名，表1）。

1．2国民体质监测台阶指数测试方法男性使用台阶高度为30cm，女性使用台阶高度为25cm，以60次／min的频率连续进行3min台阶试验，运动结束后，坐在椅子上测量运动后1～1．5、2～2．5、3～3．5min3次心率（分别记为HR1、HR2和HR3），单位：次／min。台阶指数计算公式：台阶指数＝运动负荷持续时间（s）×100／2（HR1＋HR2＋HR3）。恢复期平均心率（ARHR，Averageofrecoveryheartrate）＝（HR1＋HR2＋HR3）／3。

1．3小样本试验测试方法受试者使用台阶高度和测试方法同上，不同在于，运动结束后，每个受试者通过佩戴的polar表记录整个恢复期过程的心率（本研究选取恢复期5min内的连续心率）。

1．4数据处理与检验方法使用SPSS10．0统计软件进行描述性分析和统计。采用student－t检验，检验标准为0．001。使用MicrosoftExcel2007软件绘制图表。

2结果本研究主要通过对2005年国民体质监测阶试验采集的恢复期心率数据，以及小样本人群的恢复期连续心率测试数据进行研究，说明台阶指数无法反映心功能水平的年龄差异，并提出和验证了恢复期平均心率在心功能评价上的作用。

2．1台阶指数无法反映心率随年龄增长而变化的趋势通过对2005年国民体质监测阶试验采集的恢复期心率数据的分析，发现台阶试验的恢复期心率值存在明显随年龄变化趋势。首先，将2005年国民体质监测获得的台阶试验恢复期1～1．5min（HR1），2～2．5min（HR2），3～3．5min（HR3）的平均心率加和后，再取平均值作为台阶试验的恢复期平均心率（ARHR）。之后，通过比较不同年龄段ARHR的数值变化，可以发现男性人群各年龄段ARHR的变化趋势呈现先略有升高而后随年龄增长而逐渐降低，而女性人群各年龄段ARHR随年龄增加而降低的趋势也较为明显（图1、图2）。所以，在总体趋势上，台阶试验中ARHR的高低反映了自然情况下成年人群心功能与年龄之间的变化趋势。然而，据台阶指数的计算公式可知，HR1＋HR2＋HR3的大小是与台阶指数的大小成反比，由图1、图2可知，HR1＋HR2＋HR3（即3×ARHR）大小随年龄的增加而变小，所以，导致台阶指数随年龄的增加也变大。通常情况下，使用台阶指数评价时，认为台阶指数较大时，心功能较好，所以就产生了老年人的台阶指数大于年轻人的台阶指数，导致无法反映心功能随年龄增长而下降的变化趋势。比较而言，台阶试验的ARHR则不存在这种问题，能够较好地反映心功能随年龄变化的趋势情况。

2．2台阶试验恢复期心率下降的变化率没有明显年龄差异2005年国民体质监测数据表明，在台阶试验中，运动恢复期1～1．5min、2～2．5min、3～3．5min3个时间段所记录的各年龄段人群平均心率（HR1、HR2和HR3）下降趋势是基本一致的（图3、图4）。各年龄段男性群体恢复期心率之差为HR1－HR2＝9．76±0．25，HR2－HR3＝5．14±0．19，变异系数仅为2．6％和3．7％；各年龄段女性群体恢复期心率之差为HR1－HR2＝10．48±0．33，HR2－HR3＝4．87±0．20，变异系数仅为3．1％和4．1％。说明台阶试验中，运动后的恢复期心率从HR1下降到HR3的过程没有明显年龄差异，也就是说，各年龄段恢复期心率下降趋势变化是一致的。由此可见，使用恢复期心率的变化率很难区分不同年龄段心功能水平。然而，结合对台阶试验的ARHR的分析，可以使用恢复期的心率平均值（如ARHR）代表恢复期心率变化的总体趋势。但是，考虑到性别可能对心功能评价带来的差异，将男性和女性群体的台阶试验恢复期心率的变化率分别进行了分析，结果显示，确实存在性别差异，男性群体比女性群体恢复期心率变化慢一些（图5，P＜0．001），提示在使用台阶试验恢复期心率进行心功能评价时，要分别对男、女性群体进行分析。为了进一步验证台阶试验数据分析得到的结果，即人群平均恢复期心率的变化率随年龄变化的特点。我们在小样本的试验中，采用了实时监测心率的方案。20～24岁、25～29岁、30～34岁、35～39岁、40～49岁和50～59岁6个年龄组人群平均恢复期心率的变化如图6（男性人群）和图7（女性人群）所示。对各年龄段人群的平均恢复心率变化进行二次曲线拟合，可以发现各曲线的二次项系数的变异较小（男性人群心率变化曲率均值为0．0082±0．0011，变异系数为13．4％；女性人群心率变化曲率均值为0．0089±0．0005，变异系数为5．6％，）（表2、表3）。各年龄段人群恢复心率变化进行二次曲线拟合的结果，进一步验证了各年龄段人群心率的变化率没有明显的年龄差异。然而，通过比较不同年龄段人群的恢复期心率曲线，可以发现其截距随年龄增加而递减，该截距和恢复期心率呈正比关系，说明通过恢复期心率（如ARHR）的比较可以进行各年龄段人群心功能的评价和比较。

3结论和讨论

通过对不同年龄段台阶试验恢复期平均心率（ARHR）和恢复期心率变化（曲线）的分析，揭示台阶指数无法评价不同年龄段心功能的原因，证明恢复期心率（如ARHR）能够更好地反映心脏随年龄增长而下降的变化。所以，在评价各年龄人群的心功能变化时，应该将ARHR做为参考依据。

3．1台阶指数存在的意义在运动负荷一定的条件下，台阶指数的高低与3次心率（HR1＋HR2＋HR3）之和成负相关。台阶指数不能反映随年龄变化的心功能，其原因就在于，3次心率取和后，忽略掉了最大运动心率和平均恢复心率随年龄增长而明显减少生理变化。而使用台阶指数评价时，由于存在不同年龄健康人群3次心率加和后相近或者年老人群的3次心率之和更低，所以，出现年老人群台阶指数反而好于年轻人群现象，也就无法说明心功能随年龄增长而下降的变化。但是，在实际工作中，相同年龄段人群中比较心功能差异时，台阶指数确实能够起到较好的区分作用。因为，通常情况下恢复期平均心率较低（HR1＋HR2＋HR3）的同龄人，被认为是具有更高的心率储备能力，其心功能更好［6］。然而，国民体质监测的目的不只是对个体进行筛选和评价为目的，而是关注人群体质情况，所以，对于不同年龄段人群之间比较心功能变化时，台阶指数就显得无能为力了。

3．2心率随年龄改变的生理机制心功能伴随着年龄的增长必然出现一个老化的过程。由于受到内外环境各种因素的影响，这种老化过程个体差异比较大，老化的进展速度也各不相同，通常是一个漫长的过程。心脏生理功能的改变体现在心率，心律，心肌收缩力，心排出量的改变。心率的改变是由于窦房结的老化，表现在固有心率随年龄而降低，最大运动心率明显减慢，静息心率轻度降低［3，4］。所以，成年人群的运动后恢复期的最大心率和平均心率均呈现随年龄增加而低的趋势。以往研究认为，在运动后老年人的心率恢复较慢，而年轻人相反，得出这个结论主要是根据窦房结的功能是随着年龄增加而老化的规律。但是，在2005年国民体质监测数据所得的各年龄段人群恢复期3次心率变化趋势，以及小样本的心率实时监测过程中得到的各年龄段平均恢复心率曲线上，可以发现，年老人和年轻人之间的心率的恢复趋势上并没有明显的差异，也就是说，在3min台阶试验中并不是我们通常认为的运动后老年人的心率恢复较慢，而年轻人较快。从理论上说，这可能是由于运动恢复期心率是窦房结受到交感神经和副交感神经综合调控的结果，而这种综合调控使得在各年龄段人群的心率恢复趋势没有明显的差别。