间断性短臂离心机锻炼对人体心功能及自主神经功能的影响

【作者】 杨长斌； 朱超； 姚永杰； 张舒； 孙喜庆；

【机构】 第四军医大学航空航天医学系航空航天生物动力学教研室；

【摘要】 目的:中长期失重环境可对心血管系统、骨骼肌肉系统等产生不良影响,因此而引起航天员工作能力及飞行任务完成,表现为返回地面后的立位耐力不良、运动能力下降等再适应不良的症状。采用短臂离心机,可以在空间实现人工重力环境,是一种针对多个生理系统的综合性对抗措施。此外,有氧运动有助于维持地面模拟失重被试者的运动耐力。本实验利用改进设计的SAC-Ⅱ型短臂离心机,将人工重力与有氧运动锻炼有机结合,观察了间断性人工重力联合运动锻炼对人体心脏功能及自主神经功能的影响,为地面模拟失重乃至载人航天飞行选择合适的人工重力对抗方案提供实验参考。方法:8名健康青年男性间断进行梯度G值(1G-2G)离心机联合30W运动负荷锻炼,每天30min,持续3周。采用心电机械图法和阻抗法测量锻炼前后心脏的收缩功能与泵血功能。记录心电图和逐跳连续血压,运用自回归谱分析法得到心率变异性(HRV)与收缩压变异性(SBPV)功率谱。锻炼前后进行头高位倾斜联合下体负压测试,观察立位应激时心血管功能变化。结果:锻炼2周后被试者左室射血时间(LVET)及射血分数(EF)较锻炼前显著增加(P<0.05),心率(HR)、射血前期(PEP)与LVET比值(PEP/LVET)显著下降(P<0.05);锻炼3周后,LVET及EF进一步增加(P<0.01),HR及PEP/LVET进一步下降(P<0.05),同时PEP下降达到显著性,每搏量和总外周阻力显著增加(P<0.05)。在卧位休息时,锻炼3周后被试者HRV的低频与高频比值较锻炼前显著下降(P<0.05),SBPV的低频功率较锻炼前显著增加(P<0.05)。在头高位倾斜联合下体负压试验时,锻炼后被试者心率较锻炼前显著下降(P<0.05),总外周阻力显著增加(P<0.05),每搏量呈增加的趋势。结论:3周离心机联合运动负荷锻炼可显著增强心脏收缩与泵血功能。可以增加平卧位心脏迷走神经与外周血管交感神经活动水平,增强立位应激时血压调节能力,提高了心血管功能储备。更多还原