气功易筋经对老年人心血管的影响

Acu气功易筋经锻炼的心血管反应

摘要

对于克服久坐不动生活方式的老年人来说，安全温和的锻炼可能非常重要。Sign Chi Do (SCD) 是一种新型的低冲击运动，在健康的老年人中已显示出可改善平衡能力和耐力，并且尚未有与 SCD 相关的损伤报告。已知久坐的老年人在体力活动中的心血管（CV）反应比规律锻炼者更强，但他们对 SCD 的心血管反应尚不清楚。本研究探讨了老年人对 SCD 的急性心血管反应。这是一项横断面研究，共纳入 34 名 55 岁以上、此前无 SCD 练习经验的久坐和中等活跃成年人。参与者完成了一次 10 分钟锻炼的 SCD 训练。在 SCD 进行过程中的 0、5、10 分钟以及结束后 10 分钟休息后，记录心率、血压和压积指数等心血管结果。心率每分钟记录一次。在完成一次 SCD 锻炼后，久坐和中等活跃老年人的心血管评分之间没有差异。所有心血管指标在 5 分钟时升高，在 10 分钟时保持稳定，并在 SCD 结束后 10 分钟内恢复至基线水平（p< 0.05）。SCD 可能是帮助久坐的老年人增加参与规律锻炼的一种安全方式。

关键词 ：运动；老年人；血压；心率；久坐不动的生活方式；横断面研究

1. 引言

鉴于美国人口老龄化，开发促进健康老龄化的干预措施非常重要，包括适合患有慢性疾病的老年人以及存在功能限制的老年人的体力活动（PA）。

选择安全且符合现有身体限制、同时能有效带来可测量功能结果变化的锻炼方案也十分重要。一项针对久坐的老年人的初步研究显示，一种新型的冥想性运动锻炼——Sign Chi Do (SCD)——改善了功能和耐力，并增加了每周体力活动 [1]。

然而，尽管尚无研究报道与气功易筋经练习相关的肌肉损伤，但目前尚无关于参与SCD安全性的数据[1]。尤其值得关注的是，对可能对老年人构成安全风险的SCD心血管反应了解甚少。因此，本研究评估了参与一次气功易筋经锻炼的心血管反应（CV）以及相关的功能性体能结果。

运动中的心血管反应

运动的能量消耗需要增加氧气输送以满足肌肉需求[2]。运动引起的心血管反应最初表现为心率（HR）、血压（BP）、肺通气量（RR）、心肌耗氧量（压积指数[RPP]）和心输出量 [3]，呈线性增加，数分钟内达到稳态，并维持至运动停止。运动停止后，心血管状态在10分钟内恢复至正常水平，但血压可能在长达两小时内低于基础水平[3]。运动强度越大，能量消耗和心肌需求越高，因此心率、血压、肺通气量和双乘积的升高也越显著。

运动期间的有氧能力随年龄增长而下降[4]，但活跃人群的下降速度低于久坐人群[2,5,6]。久坐的老年人心肌耗氧需求也高于身体活跃的老年人。然而，久坐的老年人以及心脏病患者由于肌肉组织和心肌需求更大，运动时表现出更高的心率反应[3]。患有冠心病的老年人在进行有氧训练后，运动能力得到改善[7]。训练可提高氧代谢和心肌灌注的效率，表现为较低的心血管反应[7]。

本研究测量了55岁及以上的成年人练习气功易筋经时的心血管反应，旨在确定久坐的老年人与身体活跃的老年人之间的反应是否存在差异，并探讨心率（HR）与功能性体能之间的关联。我们预计55岁以上的成年人在进行10分钟气功易筋经锻炼后，其心率、血压和双乘积均会升高，但55岁以上久坐的成年人在心率、血压和双乘积上的升高幅度会大于身体活跃的成年人，且心率反应与功能性体能得分呈负相关。

2. 方法学

2.1. 设计与样本

这是一项针对久坐和身体活跃的老年人的描述性横断面研究，测量了在SCD锻炼前（基线）、5分钟、10分钟和20分钟时的心血管结果。研究探讨了心血管结果与功能性体能测量之间的关联。

该研究已获得大学机构审查委员会的批准。本研究的结果此前已在一次会议上报告过[8]。

通过在医疗中心和社区老年中心分发传单招募参与者。当有意者致电研究办公室时，会询问其初步筛查问题以确定初步资格，并安排预约以确认资格。符合纳入标准的个人被邀请参与研究，并获得知情同意。

参与者需满足以下条件方可纳入研究：社区居住，年龄超过55岁；无心血管风险（心率在 60至100之间；正常血压，已治疗的高血压收缩压< 180毫米汞柱、舒张压< 90毫米汞柱，或未治疗的高血压收缩压< 160毫米汞柱、舒张压< 100毫米汞柱）；能够独立行走，无需助行器或拐杖辅助；久坐或仅参与低或中等强度体力活动；能够安全地参加锻炼（由体力活动准备问卷[9]确定和/或获得医疗保健提供者许可）；并能使用英语交流。根据斯坦福简明活动调查表报告进行高强度或极高强度体力活动的人员被排除在研究之外，因其身体状况可能过于良好，无法对如气功易筋经这类低强度运动产生响应。其他排除标准包括：目前或既往有气功易筋经练习史（曾练习其他身心练习者可接受）；已知会影响规律锻炼参与的心血管或肌肉骨骼疾病；心血管风险（未治疗的2级高血压、装有起搏器、任何急性心脏症状）或认知障碍（简易认知评估认知功能得分低于3分[10]）。

功效分析表明，34名受试者将提供88%的估计统计功效，以检测组别和时间交互作用的中等效应量（Cohen’s f = 0.25）。共筛查了53名成年人；其中8人因目前参与高强度至极高强度的体力活动（n = 6）、行动能力依赖拐杖（n = 1）或认知评分< 3 （n = 1）而被排除。在符合纳入标准的人员中，3人因无法联系以安排数据收集而未能参与，3人未获得医生的参与许可，1人缺乏前往测试场所的交通方式。另有4人符合条件，但因已有34名参与者被安排进行数据收集而被列入候补名单。

将受试者分为活跃组和久坐组

采用斯坦福简明活动调查表来确定参与者的体力活动水平。该调查表通过将工作和休闲体力活动评定为不活跃、轻度强度、中等强度、高强度或极高强度，以评估个体的日常典型活动。斯坦福简明活动调查表在识别体力活动强度水平方面具有0.73的敏感性和0.61的特异性[11]。本研究中，报告为不活跃或轻度强度的参与者被归类为久坐者；身体活跃的参与者则是报告为中等强度的参与者。

2.2. 程序 气功易筋经

签署知情同意后，为参与者佩戴心率胸带和配套手表，并在参与者的左上臂佩戴血压袖带。参与者观看培训DVD以学习10分钟的SCD健康—快乐—神圣锻炼程序，包括过渡性腿部姿势。所有问题解答完毕后，记录基线血压和心率，并与基础指标进行比较，以确认未发生任何变化。随后要求参与者跟随录制的DVD练习健康—快乐—神圣SCD锻炼10分钟，以标准化操作。该锻炼程序总结于表1中。

2.3. 测量

2.3.1. 描述性信息

人口统计信息、健康史和人体测量指标在基线时获取。人口统计信息包括：(1) 年龄（岁）；(2) 性别；(3) 受教育年限；(4) 种族；以及 (5) 种族。

2.3.2. 测量

测量的变量包括心血管反应（心率、血压和双乘积）和功能性体能（上下肢力量和柔韧性、平衡和心肺耐力）。同时测量了主观体力感觉。

2.3.3. 心血管反应

在基线、5分钟和10分钟时以及SCD练习结束后的10分钟记录血压（BP）；心率（HR）在运动期间每1分钟记录一次，并在运动结束后继续记录10分钟（或直至恢复到基线），以及在6分钟步行测试后记录。双乘积（RPP）在测试程序结束后进行计算。根据卡沃宁公式[12]，在测试程序开始前，为每位参与者分别计算低强度（40%–54%）、中等强度（55%–69%）和高强度（70%–85%）的训练心率。

根据测试方案，如果参与者超过估计VO2max的85%，或血压高于180/90，或出现任何胸痛症状，则应终止测试程序。将要求参与者原地行走2分钟，或直至血压和心率降低。如果心率和血压未恢复到正常水平，则启动应急程序。然而，没有任何参与者出现上述终止标准的情况。

SCD锻炼后，参与者在坐姿下休息10分钟，以使血压和心率恢复至基线水平。在此休息期间，为参与者提供零食和水。当血压和心率恢复至基线水平后，参与者按以下顺序完成功能性体能测试：下肢力量、上肢力量、下肢柔韧性、上肢柔韧性、平衡和耐力。测试动作由工作人员示范，参与者需进行回示。

心率监测器胸带和手表佩戴在左手腕上，除非左腕用于测量血压。使用美国诊断公司的无液血压计血压袖带和听诊器来测量收缩压和舒张压。测量基线血压时，参与者需静坐在椅子上 20分钟。在测试程序期间，参与者按照美国心脏协会的建议保持站立姿势[13]。双乘积（ RPP）通过基线以及每次在10分钟气功易筋经练习期间和之后记录血压时的心率（每分钟心跳次数）与收缩压（毫米汞柱）的乘积计算得出。同时计算测试期间记录到的最大心率和血压对应的最高压强—心率乘积（peak RPP）。

2.3.4. 主观体力感觉

为了确定参与者在整个研究过程中对运动强度的主观感受，使用了自觉用力程度（RPE）量表 [9]。RPE在基线、热身结束后、10分钟运动期间每分钟、运动后10分钟以及六分钟步行 （6分钟）测试后进行记录。

2.3.5. 功能性体能

功能性体能采用[14]开发的一系列有效且可靠的测试进行评估。上肢和下肢力量通过臂弯举和坐位体前屈进行评估。柔韧性通过背部抓挠和坐位体前屈进行评估。平衡能力通过8英尺定时起走测试进行测量。耐力通过6分钟步行测试进行测量。

参与者在一次访问中完成了所有评估，并在数据收集环节结束后获得了一张100美元礼品卡，以感谢他们付出的时间和交通成本。数据由第一作者及经过培训以遵循方案的研究助理进行收集。数据收集时间为2013年6月至12月期间每周两个上午（上午8点至中午）。所有测试和数据收集均在护理学院的两个大型多功能房间内进行。房间保持温控环境，温度维持在68至 75度之间，提供了充足的空间以便自由活动。数据收集遵循规定的时间和量表施测顺序。

2.4. 统计分析

将气功易筋经（SCD）期间每1分钟测量的心率（HR）相对于基线的变化值，以时间（分钟）、活动水平（久坐 vs. 活跃）以及时间和活动水平的交互作用为变量，通过线性混合模型（LMMs）进行绘图和建模。结果显示，在SCD期间心率的大部分变化发生在基线与前5分钟测量之间。采用在5分钟处对心率进行分段的模型证实，此后心率变化较小。收缩压（SBP）、双乘积（RPP）和自觉用力程度（RPE）也呈现出类似模式。因此，为简化分析，主要结果检验采用多变量重复测量方差分析（ANOVA），将基线和5分钟测量值作为时间、活动水平及其交互作用的函数进行建模。为了检验活动水平对基线结果的影响，采用ANOVA比较活跃与久坐参与者之间心血管结果的基线值。在多变量重复测量ANOVA中，将SCD结束后10分钟时各项结果的水平与基线水平进行比较。通过将功能性体能测量指标与从基线到5分钟及10分钟时心率测量的心率变化相关联，分析功能性体能测量指标与心率对SCD反应之间的关系。

3. 结果

3.1. 样本特征

共计34名参与者来自大型大都市卫生科学中心（n = 22）和社区老年中心（n = 12），被纳入本研究。参与者的年龄范围为55至83岁，平均年龄为64.03 ± 7.29岁。如表2所示，大多数参与者为女性和高加索人种。大多数参与者的教育水平为大学（n =16）或研究生院（n = 11）。超过一半的参与者报告有心血管疾病和/或关节炎病史。部分参与者报告患有高血压，目前正在接受药物治疗（n = 15），少数因心律不齐正在服药（n = 5）。参与者主要为非吸烟者（n = 30），并报告偶尔饮酒（n = 16）或不饮酒（n = 17）。报告的活动水平大多属于中等或轻度活动。一人报告偶尔需要使用拐杖或助行器，但能够独立行走。参与者的基线血压和心率均在正常范围内。存在显著差异在活动水平组之间，心血管疾病和呼吸系统疾病以及疼痛的患病率存在差异。所有这些情况在低活动组中更为普遍。然而，心血管疾病、呼吸系统疾病或疼痛与结果变量的基线水平之间没有显著关联。因此，分析未对这些因素进行控制。

3.2. 心血管反应

在测试程序期间，所有参与者均未报告呼吸短促或胸部疼痛的不适。所有参与者的估计 VO2max和血压均保持在40%以下，且BP低于190/90。因此，没有因不安全的心血管反应而终止任何测试程序。各组在心率、收缩压SBP或双乘积RPP的基线得分上无显著差异（表3）。此外，在SCD期间这些指标的变化方面，各活动组之间也无显著差异。因此，SCD期间变化的结果是针对总样本进行报告的。

在练习气功易筋经期间，心率、收缩压和双乘积的平均值在前5分钟内上升，之后上升幅度很小。练习气功易筋经5分钟后，心率显著高于基线水平，每分钟增加14次，F(1,32) = 59.57，p < 0.01，但在10分钟休息期后，心率与基线相比仅高出2次。在气功易筋经练习的前5分钟内，收缩压升高超过10毫米汞柱，F(1,32) = 12.16，p < 0.01，但在休息期后比基线低4毫米汞柱。基线 SCD 结束后 10分钟。SCD 期间的双乘积变化模式与其组成成分相似。基线值介于 6600至11988之间，在前 5分钟 内显著上升，F(1,32) = 45.6，p < 0.01。然而在 SCD后 10分钟 时，双乘积比基线低9.5%，F(1,30) = 5.18，p = 0.03。

)

与气功易筋经的生理反应类似，参与者在前5分钟内的自觉用力程度（RPE）迅速上升，从0.70升至3.80，之后上升速度减缓，达到4.28。在气功易筋经练习期间，RPE的增加具有显著性：F(1,30) = 105.58，p < 0.01。RPE与心率之间的关联至多较弱；两者在气功易筋经每分钟的相关性均为正相关，但相关系数均未超过0.14，且均无统计学意义。久坐组在3–4分钟时的心率反应略低，对应较低的主观体力感觉评分。在5分钟时心率降低1点，到6分钟时恢复。

3.3. 功能性体能

各组之间的6分钟步行成绩存在显著差异（表4），但其他各项成绩在组间均无显著差异。功能性体能指标与静态站立测试前的心率以及静态站立测试后5和10分钟的心率变化之间的相关性见表5。对于观察到极端情况的体能指标，采用等级相关进行分析。未发现功能性体能与基线心率之间存在关联；相关系数为小到中等程度，且六项中仅有一项达到名义上的显著性水平。在测试中期或结束时，功能性体能与对静态站立测试的心血管反应之间的关联也缺乏支持证据。相关系数为小到中等程度，且均未达到传统信度水平下的显著性差异。

4. 讨论

4.1. 气功易筋经练习期间的心血管反应

正如预期，本研究中的老年人在练习气功易筋经5分钟内心率、血压、双乘积和自觉用力程度均有所上升，并在接下来的5分钟内保持或略有增加。所有结果除双乘积在休息10分钟后恢复至基线外，气功易筋经以低强度进行，所有参与者的心率最大值均低于40%，处于低强度活动的较低范围（40%–54%）。

仅有少数研究检验了其他形式的冥想运动对心率的影响。两名健康的年轻成年人（年龄分别为41岁和33岁）在进行20分钟和60分钟连续的太极拳和瑜伽练习后，心率分别增加了17–20 每分钟心跳次数[15,16]。一项针对至少有1年练习经验者进行24分钟连续太极拳练习期间心率变化的研究显示，老年女性的心率从70上升至115 每分钟心跳次数，男性则从72上升至120 每分钟心跳次数[17]。另一项研究纳入了较年轻（59.1岁）且有经验的男性气功和太极拳练习者，发现气功练习者的心率反应与连续的气功易筋经练习相似（分别为91和87 每分钟心跳次数）[18]。然而，太极拳练习者在练习期间的平均心率为129 每分钟心跳次数。

在一项研究中，患有冠状动脉疾病、平均年龄为52.8岁的成年人在进行布鲁斯跑台试验后，双乘积（RPP）评分从10080上升至29980 [19]。另一项针对老年女性（平均年龄65岁）的研究发现，训练前静息状态下的平均RPP评分低于8000，在进行巴尔克运动试验时上升至19,354 [20]。经过为期16周的运动干预后，静息和运动时的RPP均有所下降。因此，在本研究中，气功易筋经练习期间RPP升高至超过12,000，其心血管需求远低于标准化跑台试验中观察到的增幅。

中等强度运动（如抗阻训练）所产生的双乘积低于最大强度跑步机运动[21]。哈格特、艾略特、奥弗енд和范德沃特[22]发现，老年人（74.2岁）在基线时的双乘积与气功易筋经（9000）相似，在等长运动期间增加至13,490，在离心运动期间增加至12,760。他们还发现，在等长和离心运动期间，心率增加了10每分钟心跳次数，收缩压约升高30个单位。Vallejo发现，在离心抗阻运动期间，血压、心率和心脏负荷（通过呼出通气量测量）均低于向心抗阻运动 [23]。基于这些发现，本研究中气功易筋经引起的心率、血压和双乘积反应较低，表明对于久坐的老年人而言，练习气功易筋经与进行抗阻训练一样安全。

4.2. 心血管反应与体力活动及体能之间的关系

我们预期久坐参与者以及体能水平较低的参与者对气功易筋经会产生更大的心率反应。然而，在久坐参与者和身体活跃的参与者之间，HR、BP、RPP和RPE指标均无差异。两组心血管反应相似的一个可能解释是，根据主观用力评分显示，两组进行气功易筋经的强度相似。此外，两组之间的体能水平差异较小。

尽管心率与体能水平之间的相关性在统计学上不显著，但六分钟步行测试显示出最大的相关性。尽管该评分在组间存在显著差异，但心率的变化与表现水平无关。如上所述，其原因可能是各组在心率变化方面并无差异。

4.3. 局限性

本研究存在一些局限性。使用久坐或身体活跃的二分法测量方式可能限制了分析。此外，各组在体能水平上可能过于同质化以致难以观察到差异。体力活动水平应在连续的尺度上进行测量，以识别心血管反应的差异。样本主要由年长的高加索人种非拉丁裔女性组成，因此研究结果可能不适用于包含更多男性以及不同种族和民族构成的人群。该研究未测量气功易筋经初学者的能量消耗，尽管这有助于确定运动强度水平。最后，由于参与者为自愿参加，可能存在自我选择偏差。

5. 结论与临床意义

尽管存在局限性，但该研究表明，气功易筋经作为一种适合初学者的低冲击运动，对心血管系统的负荷要求不高，因此对于健康的久坐老年人来说是一种安全的运动干预方式。以往的研究已表明其在平衡能力和心肺耐力方面具有改善作用[1]，因此这可能是一种有效的干预手段，帮助老年人从久坐不动的生活方式逐步过渡到达到推荐的最低运动量。未来仍需进一步研究气功易筋经在衰弱前期和衰弱老年人群中的心血管反应，以及长期练习气功易筋经对各类人群心血管反应和能量消耗的影响。