苏青青 青海省体育科学研究所 青海省高原体育科学研究重点实验室 国家体育总局高原训练研究重点实验室

心脏作为人体血液循环系统的重要器官，对运动能力有重要作用。在高原低氧环境下，当海拔高度越高时对人体心脏功能的影响也越大[1-2]。本文针对世居高平原人群在高原健身并建立实验进行研究，通过分析高原环境和高原运动对心脏功能产生的影响，为高原全民健身和高原旅游等提供科学的数据。

一、研究内容

（一）研究对象

选取世居高平原45～55 岁健康人群86 名。要求每周至少2 次，每次30min 的运动习惯。实验组高原组（青海西宁）、平原组（陕西西安），对照组：平原组（陕西户县）。具体情况见表1：

表1 研究对象样本量（人）

（二）测试方法

本研究使用美国产PHLIPS CX50 彩超诊断仪，监测心脏功能，以安静平侧卧位状态下分别在适应期第1 天、实验期第21 天、观察期第14 天共进行3 次测试。

（三）实验方案

实验组：实验时间为6 周，包括适应期1 周、实验期3 周和观察期2 周。适应期为平原组研究对象在平原、高原组研究对象在高原（海拔2260 米）分别集中并进行1 周的适应性训练，同时监测相关指标。对照组为实验期研究对象在平原集中3 周每天进行锻炼，观察期以个人生活和健身习惯为主持续观察2 周。

二、结果与分析

（一）心率（HR）

基础值与实验末期值相比均表现了下降趋势，其中平原男女组下降幅度最大为9.3%和5.29%，且男子组下降幅度显著高于高原组和对照组（P＜0.01），女子组下降幅度显著高于对照组（P＜0.05）。

（二）每搏量（SV）H 和心输出量（CO）

基础值与实验末期值相比，在高原和平原训练期间高原男女组SV、CO 有所增加，而平原和对照男女组SV、CO 均有下降，其中SV 高原组男女分别增加了5.79%和13%，平原组男女分别下降0.74%（P＜0.01）和4.06%（P＜0.05），差异显著；CO 高原组男女分别增加了3.38%和7.54%，平原组男女分别下降了9.18%（P＜0.05）和11.56%（P＜0.01），对照组男女下降了5.83%和2.78%（P＜0.01），平原男子和女子组、女子对照组与高原组相比之下降幅度均差异显著。

（三）射血分数（EF%）

在高原和平原训练期间除对照女子组显著增加外（P＜0.01），其余各组均表现了下降趋势，且平原男女组下降幅度大于其他组，与高原男子组差异显著（P＜0.05）。

（四）左室内径缩短率（FS%）

在高原和平原训练期间除对照女子组显著增加外（P＜0.01），其余各组均表现出下降趋势，且平原男子组下降幅度为9.24%，显著高于高原组（P＜0.01）和平原组（P＜0.05）。

（五）左心房前后径和右心室前后径

在高原和平原训练期间左心房前后径各组均无明显变化，右心室前后径平原组和高原组男女均表现升高趋势，其中男子组升高幅度较大分别为14.33%和8.8%，而对照组男女均表现了下降趋势，下降幅度分别为4.91%和10.61%，与高原男子组（P＜0.05）和平原、高原女子组（P＜0.01）差异显著。

（六）左心室舒张末期内径（LVIDd），左心室收末期内径（LVIDs）

在高原和平原训练期间在高原和平原训练期间LVIDd 左心室舒末期内径各组均无明显变化。LVIDs 男子组均表现了增加趋势，且平原组增加幅度较大为7.11%，显著高于高原组（P＜0.05）；而女子组平原组和对照组下降，且对照组的下降幅度显著大于其他2 组。

三、讨论

（一）高原低氧环境复合健身运动对心功能的影响

心脏是身体重要的器官，容易因严重缺氧缺血造成心肌损伤。无论长期生活在高原，还是平原进入高原，受高原环境的影响使身体各个器官有不同程度的改变。研究发现，平原移居到高原后容易引发高原红细胞增多症，以低氧血症和心肌受损为主。表明在长期慢性缺氧环境下导致血液高粘滞状态影响心脏舒缩及射血功能，从而影响冠状脉动系统对心肌灌注[3]。而关于高原或低氧环境下对心脏功能的影响方面，Rleves 等在模拟海拔8840m 研究时并没有发现心泵功能受到损害，而Hartley 等研究发现在海拔3100m 心脏每搏心输出量功能明显降低[4]。有关高原训练对运动员心脏功能研究结果认为，高原训练初期，左心室功能会明显下降。马福海[5]研究发现平原运动员进入高原进行高原比赛，赛后与赛前相比，HR、SV、CO、SI 以及CI 等功能下降显著，心脏功能明显降低。李春伶等[6][7]对进藏士兵研究发现，其左室舒张末期容积、射血分数、左心室收缩功能等指标下降明显。

但也有研究发现，高原训练后对心脏功能没有显著性变化。李俊涛等[8]研究发现在4 周高住高练低训后运动员心脏功能并没有出现损伤或不适的情况。本研究结果显示，中老年健康人群高原组男女心功能参数SV、CO 在健身运动结束后出现稍有增加，之后在观察期阶段有下降；平原组和对照组男女SV、CO 在健身运动结束后出现稍有下降，之后在实验观察期增加并略高于基础值；而对照组女性EF、FS 在观察末期均升高（P＜0.01），其他各组无明显变化。一般认为，高原低氧环境对心脏造成的损失主要有低氧损伤心肌和低氧源性肺动脉痉挛，导致心脏结构和功能的改变。本研究过程中，高原健身运动过程中高平原人群的心脏功能没有产生显著的变化，表明本次研究过程中低氧环境下进行健身运动并没有造成心脏功能的伤害。

（二）高原低氧环境复合健身运动对心脏结构的影响

以往研究发现，平原人群进入高原环境后，机体会产生一系列的适应性变化，如呼吸加深加快、心率加快等变化等。但在高原适应后对适应缺氧环境有积极效果，尤其当心功能在缺氧环境下获得适应后不会因运动负荷的增大而进一步受到损伤。

本研究通过世居和久居或平原普通人群根据居住海拔不同进行锻炼前、中、后对照分析，没有明显差异，这与以往资料有所不同，初步分析原因：可能与锻炼时间过短造成心功能参数、心脏结构的改变无明显差异。一般认为，健康人群在低氧环境下暴露18 小时候，会引起心脏左室充盈压和等容舒张时间的明显改变，但心脏收缩功能并没有发生改变。说明低氧能引起轻度舒张功能不全。用多普勒超声技术观察到低氧暴露后心脏左室舒张功能降低，左心室的高能磷酸代谢水平快速下降，心脏收缩和舒张均为高耗能过程，且心脏对缺氧十分敏感，表现出舒张功能紊乱。这与本研究结论不符，可能需要大样本有待进一步研究与验证。

四、结语

本研究通过世居和久居或平原普通人群根据居住海拔不同进行锻炼前、中、后对照分析，心功能参数、心脏结构的改变均无明显差异，可能与高原健身锻炼时间过短，训练负荷较小等有关。也说明，通过高原习服后在缺氧环境下短时间适当有氧锻炼不会造成心脏功能的损伤。