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随着人们生活方式和饮食结构的改变,心血管疾病(CVD)的发病率正在逐年上升。目前CVD死亡率占到全球死亡率的1/3,远远超过其他疾病引发的死亡人数,占据全球死因第一位,CVD的发病率和死亡率的不断提高,大幅增加了全球医疗资源的耗费和财政支出。目前CVD已经成为全球性的对人类健康最具威胁的重大公共卫生问题。由于不同的种族在体质、生活方式以及饮食文化等方面的差异,CVD发病率和死亡率在各种族之间也存在差异。目前一致认为非洲裔黑人的CVD发病率最高,但是对美国白人(高加索)和中国人对比研究的结果却不尽相同。目前普遍认为,高血压、大动脉的收缩舒张功能障碍、心脏收缩舒张功能的减退和自主神经调节功能的降低是引发CVD的独立危险因素。研究目的：本研究通过分析有氧运动对中国人和美国白人的血流动力学、动脉的收缩舒张功能、心脏形态学、心脏的舒缩功能以及心率变异性和动脉压力感受器敏感性等指标的影响,研究有氧运动对中国人和美国白人心血管系统与自主神经功能的影响。研究方法：62名(32名中国人,30名美国白人,其中男、女各半)年龄在18-40岁的受试者通过招募自愿参加本次研究。所有受试者均没有高血压、肥胖和其他心血管以及代谢疾病,并且没有吸烟史。在第一次测试中,运用K4b2心肺功能测定仪(Quark b2;Cosmed, Italy)和跑台reeMotion;Fitness Blowout,USA),依据Bruce跑台模式,对受试者进行最大摄氧能力的测试(VO2max)。本次测试,主要获取受试者VO2peak、HRmax、R等指标。第一次测试结束后48小时-1周内进行第二次测试。在第二次测试中,首先测试受试者基础状态的指标：(1)利用自动血压测量仪(HEM-907XL；Omron, Japan)和脉搏波分析仪(Sphygmocor Px;Atcor Medical, Australia)测试受试者血流动力学和中心动脉功能指标以及安静状态心率；(2)利用彩色多普勒超声波(ProSound SSD-α10; Aloka, Japan)测试受试者颈动脉和股动脉动脉功能以及心脏形态学和功能指标；(3)利用逐级心跳检测仪(Finometer;FMS,Netherlands)测试受试者动脉压力感受器敏感性指标；(4)利用多导电生理记录仪(Biopac MP100; BioPac systems Inc, US)测试受试者心率变异性指标。在基础状态指标测试结束后,受试者进行45分钟70%心率储备[目标心率=(最大心率-安静心率)×70%+安静心率]的有氧运动,运动结束后30分钟和60分钟分别进行与基础状态相同指标的测试。在数据分析时,用独立样本t检验比较2个不同群体间的基础状态指标;用2×3repeatedmeasures ANOVA(2个种族×3个时间点)方法分析两个群体在运动前、运动后30分钟和运动后60分钟各指标间的差异,并用Turkey法检验组间差异。结果：(1)对血流动力学评价指标的影响：45分钟70%心率储备的一次急性有氧运动对中国人和美国白人血流动力学指标的影响存在显著性差异(p<0.05),可以降低中国人肱动脉SBP(从109±11mmHg到108±10mmHg到106±9mmHg)和美国白人(从121±9mmHg到117±11mmHg到114±11mmHg)肱动脉SBP;可以降低美国白人的肱动脉DBP(从65±6mmHg到65±5mmHg到64±5mmHg)和MBP(从82±6mmHg到83±6mmHg到81±6mmHg)；相反,增加中国人的肱动脉DBP(从60±5mmHg到61±5mmHg到62±5mmHg)和MBP(从75±6mmHg到77±6mmHg到77±5mmHg)；能够降低美国白人的颈动脉SBP(从112±12mmHg到114±16mmHg到108±16mmHg),对中国人的颈动脉SBP(从101±14mmHg到104±15mmHg到101±14mHg)影响不大。(2)对动脉功能评价指标的影响：在运动前、运动后30分钟和运动后60分钟,颈动脉Ep在中国人(从63.3±16.0到70.2±21.6到68.4±18.6)和美国白人(从61.1±14.5到74.9±21.1到63.8±19.3)之间存在显著性差异(p<0.05),运动后60分钟时,中国人Ep升高的程度大于美国白人；颈动脉僵硬系数(p)在中国人(从5.9±1.3到6.5±1.7到6.5±1.6)和美国白人(从5.2±1.2到6.4±1.4到5.6±1.3)之间存在显著性差异(p<0.05)；颈动脉AC在中国人(从1.2±0.3到1.1±0.4到1.2±0.3)和美国白人(从1.3±0.4到1.0±0.3到1.3±0.4)之间存在显著性差异(p<0.05),但均能恢复到运动前水平；股动脉AC在中国人(从1.4±0.5到1.4±0.6到1.3±0.6)和美国白人(从1.3±0.5到1.2±0.4到1.4±0.6)之间也存在显著性差异(p<0.05),中国人AC略有降低,而美国白人略有升高。(3)对心脏评价指标的影响：一次急性有氧运动可引起中国人LVIDd(从47.6±5.9mm到47.6±5.4mm到46.8±5.2mm)和EDV(从108±32ml到107±29ml到104±29m1)的减小,LVIDs(从29.6±4.0mm到30.8±4.5mm到30.0±4.0mm)和ESV(从35±12ml到39±14ml到36±11ml)的增加,而只引起美国白人的LVIDd(从50.2±5.5mm到48.04.7mm到49.3±4.7mm)和EDV(从121±31ml到110±27ml到116±27m1)的减小；学术检测,运动后60分钟美国白人的Em(从19.9±4.5cm/s到17.8±3.6cm/s到18.6±3.9cm/s)下降的程度大于中国人(从18.0±3.2cm/s到18.1±3.0cm/s到17.8±3.3cm/s),Am表现为,中国人(从8.5±2.3cm/s到9.6±2.3cm/s到9.8±2.4cm/s)增加的程度高于美国白人(从8.2±2.1cm/s到8.0±2.1cm/s到8.6±3.0cm/s)；PWD技术检测,中国人eV降低的程度(从86.4±13.04cm/s到77.6±11.84cm/s到76.7±12.14cm/s)大于美国白人(从84.1±16.24cm/s到78.1±12.74cm/s到79.5±13.04cm/s),中国人aV的变化幅度(从45.8±11.04cm/s到53.9±9.4cm/s到58.9±9.94cm/s)大于美国白人(从41.7±10.34cm/s到45.8±13.44cm/s到46.3±11.14cm/s)。(4)对自主神经功能评价指标的影响：一次急性有氧运动能够引起运动后LF/HF比值的增加,中国人的增加程度(从192±194到517±528到296±257)大于美国白人(从192±115到292±226到233±168)；中国人nHF指标(从0.43±0.2nu到0.26±0.16nu到0.32±0.16nu)降低的幅度大于美国白人(从0.38±0.14nu到0.32±0.15nu到0.36±0.16nu)；分析nLF发现,中国人升高的程度(从0.55±0.2nu到0.72±0.18nu到0.65±0.17nu)大于美国白人(从0.6nu±0.15到0.65±0.17nu到0.62±0.17nu)；时域指标pNN50在中国人(从23±18.1%到2.3±4.2%到12.3±17.8%)和美国白人(从31.8±24.6%到15.4±20.7%到21.3±21.7%)之间也存在显著性差异(p<0.05)；分析BRS发现,中国人表现降低后略微升高(从12.8±6.1ms/mmHg到10.7±15.61ms/mmHg到10.8±5.9]ms/mmHg)而美国白人表现持续升高(从14.2±91ms/mmHg到14.7±11.61ms/mmHg到15.8±9.91ms/mmHg)；BRS(up-up)在中国人(从18.7±10.3ms/mmHg到11.3±8.2ms/mmHg到15.7±11.1ms/mmHg)和美国白人(从20.2±14.7ms/mmHg到23±20ms/mmHg到19.5±13.3ms/mmHg)之间存在显著性差异(p<0.05),中国人表现为先降低后升高,美国白人表现为先升高后降低。结论：(1)有氧运动对两个群体间血流动力学的影响表现为,有氧运动能够降低中国人和美国白人的肱动脉SBP,而且降低美国白人肱动脉SBP的效果优于中国人；有氧运动还可以降低美国白人的肱动脉DBP和MAP,而增加中国人的肱动脉DBP和MAP；有氧运动能够降低美国白人颈动脉SBP,对中国人颈动脉SBP影响不大。结果提示,急性有氧运动在降低血压和心脏负荷方面,美国白人的效果优于中国人。(2)有氧运动对两个群体间动脉功能的影响表现为,有氧运动可以提高美国白人颈动脉AC、Ep、p,降低中国人颈动脉AC和提高中国人颈动脉Ep、p,在对颈动脉AC、Ep和p指标的影响程度上美国白人均高于中国人；可以提高美国白人股动脉AC并降低中国人的股动脉AC,对股动脉其他指标(股动脉Ep、β)的影响,在两个群体间没有明显差异。研究结果提示,急性有氧运动可能通过提高美国白人动脉的顺应性和弹性而改善血管功能；可能会降低中国人动脉的顺应性和弹性功能。(3)有氧运动对两个群体间心脏的影响表现为,有氧运动通过降低LVIDd口EDV,增加LVIDs和ESV的共同作用引起中国人的SV的降低,而主要通过降低LVIDd和EDV引起美国白人的SV的降低；运动后中国人CO增加的程度高于美国白人,CO的增加主要由于HR的增加引起。结果提示,急性有氧运动可以引起每分输出量增加,中国人的增加程度高于美国白人,其增加是由心率的增加引起的；也可以引起每博输出量的减少,其原因可能是中国人因为左心室收缩不完全,美国白人因为左心室舒张不全。有氧运动可以引起左心房收缩代偿性增加,中国人增加的程度高于美国白人；可以引起左心室舒张功能的减退,主要表现为左心室的主动松弛功能和左心室快速充盈功能的减退,而且中国人降低的程度大于美国白人。结果提示,急性有氧运动能够降低心脏舒张功能,而且中国人的心脏应激变化大于美国白人。(4)有氧运动对两个群体间自主神经调节功能的影响表现为,有氧运动能够增强自主神经的调节功能,其功能的增强主要表现为交感神经兴奋性的增强和副交感神经兴奋性的降低。中国人交感神经兴奋性增强的程度和副交感神经兴奋性降低的程度均大于美国白人。结果提示,急性有氧运动可以增强自主神经的调节功能,中国人自主神经调节的应激变化大于美国白人。