肥胖高中生体育教学的运动性心血管风险及预防的实证研究

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学生在参与学校体育运动时发生不良心血管事件,如心源性猝死的案例近年来不时发生。除了心血管病理学因素,肥胖被认为是重要诱因。我国学生体质健康测试中发现肥胖学生比例呈现逐年增长趋势。同时高中学校体育的日常教学及体育测试时,多以中长跑的形式进行耐力发展和评测。开展体育活动时,有时会忽略学生体质的个体差异性,导致肥胖学生较之正常体重学生承受更高的运动负荷,存在更高的运动风险。通过合理干预策略的实现降低这种风险的产生是现阶段需解决紧要问题。最近研究表明间歇高强度的跑动可以临时产生运动预适应(EP)效果,针对随后的高负荷体力活动过程,提升心肺健康,降低不良心血管事件发生概率。体育教师正确的认识运动风险,有助于提升体育课程安全性,为学校青少年身体健康发展保驾护航。研究目的:分析学校体育中高危心血管事件的影响因素,探究以间歇训练(IT)中的冲刺间歇训练(SIT)训练及中等强度持续训练(MICT)作为EP手段在高中体育中应用的接受度进行研究。同时针对肥胖学生这一特别的群体,验证短期EP的运动预适应保护效果,以降低随后运动性心肺负荷超载风险,解决高中体育教学中肥胖学生运动面临的现实问题。研究方法:选择实验对象为高中学段的学生。通过某高中4个班级进行实验。4个班级随机均分成2组,SIT实验班和MICT实验班。训练方案为:SIT实验班以3m/s左右折返冲刺跑1min,然后慢走放松间歇1min,重复6次。MICT组以1.7m/s的速度连续折返跑16分钟。排查出肥胖学生,并针对教学实验中肥胖男生的SIT干预敏感性,通过其他渠道,补充肥胖高中男生受试者至40人,进行性别限定的进一步实验。受试对象年龄在18±1岁。将进一步受试人员随机分为两组:对照组(Ctrl组)及实验组(EP组)。分别对两组受试者进行基础身体指标测试,通过Astrand模式梯度负荷阻力车测试及血液采集,得出受试者的心率、最大摄氧量(VO2 max)、血压(BP)及心电(ECG)等指标数据,休息两天后,EP组进行为期一周七天的SIT训练,Ctrl组保持原本正常的生活作息。EP组训练后第八天、Ctrl组间隔后第八天再度进行系统性评测,采用梯度负荷阻力车测试并进行血液采集。分析获得受试者运动中实时血压、摄氧量、ECG(ST段、QTc、PR间期)、血液心损指标等数据。研究结果:(1)两实验班在完成相同运动量的SIT训练与MICT后心率及RPE并无显著性差异;从体力活动乐趣量PAES值情况来看,在五天干预中的第二、三和四天,SIT组分别显著高于MICT组6.17%、4.56%和2.4%;MICT组偏瘦男生的PAES值显著高于同体态的女生11.71%(P<0.05);肥胖女生显著高于同体态男生22.01%(P<0.05);其他体态男女并未出现显著性差异;SIT组偏瘦、正常和肥胖男生显著高于同体态女生(P<0.05),分别高出17.06%、10.61%和18.74%。(2)通过短期的EP后,干预后VO2 max较干预前显著提升8.52%(P<0.05);代谢当量(METs)在50%、60%、70%和80%最大心率(HRmax)时,分别显著增强26.2%、25.17%、13.14%及13.20%(P<0.05)。(3)血压方面,短期的EP后,受试者的静态收缩压(SBP)显著降低(P<0.05),降低约5.74%,对照组的静态SBP并无显著性差异出现(P>0.05)。动态数据来看,EP实验组SBP在50%HRmax、60%HRmax、70%HRmax和80%HRmax的情况下,干预后SBP较干预前显著性降低(P<0.05),分别降低4.97%、4.33%、4.02%和3.91%;EP实验组舒张压(DBP)在50%HRmax、60%HRmax、70%HRmax和80%HRmax的情况下,干预后DBP较干预前显著降低,(P<0.05),分别降低2.79%、3.05%、3.72%和4.83%;在90%HRmax的情况下未出现显著性差异(P>0.05)。(4)心电方面,经过短期EP后,肥胖受试者PR间期干预前后在50%HRmax和70%HRmax时并无显著性差异(P>0.05);而在60%HRmax、80%HRmax和90%HRmax的情况下,干预后显著降低(P<0.05),分别降低了12.21%、13.71%和20.34%;ST段抬高幅度干预后较干预前在5个运动阶段均出现显著降低(P<0.05),分别降低18.33%、25%、32.79%、55.56%和47.67%;心率矫正的QT间期(QTc)在50%、60%、70%和90%最大心率时出现显著降低(P<0.05),分别降低6.03%、5.48%、3.06%和3.2%,在80%最大心率时未出现显著性差异(P>0.05)。(5)以连续7天的SIT训练作为EP手段,造成心梗三项指标中的肌钙蛋白T(cTnT)出现显著增加(P<0.05),干预后11.78±4.27较干预前增加了186.62%,但仍在安全标准参考范围内。肌红蛋白(MB)于肌酸激酶同工酶(CK-MB)两项未出现显著性差异(P>0.05)。研究结论:(1)SIT是适合在高中阶段体育教学中补充代替MICT来提高学生心肺功能并降低运动心血管风险的EP手段。(2)通过短期的EP干预,能够使受试者的有氧耐受能力增强,降低外周循环阻力。(3)通过短期EP干预,能够降低肥胖高中生心电图的QTc及PR间期,压低ST段的抬高幅度,增强心电传导的敏感度,降低心律失常及运动猝死的风险。(4)SIT本身不会引起明显的心脏损伤,短期的SIT对肥胖青少年具有安全性。(5)学校体育教学工作开展时,要注意特殊体质学生的保护,尤其是肥胖群体。教学前期应做好相关高风险疾病的排查,教学方案设计时也应增加EP手段,降低运动心血管风险,严把安全教学关,谨防体育教学中高危心血管事件的出现。
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