《European Journal of Applied Physiology》:Changes in cardiac function before and after hot water immersion and endurance exercise in middle-aged individuals with overweight or obesity
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目的:研究人员调查了具有生态学效度的热水浸泡(hot water immersion, HWI)和耐力运动(endurance exercise, END)干预对超重或肥胖中年个体左心室(left ventricular, LV)和右心室(right vent
目的:研究人员调查了具有生态学效度的热水浸泡(hot water immersion, HWI)和耐力运动(endurance exercise, END)干预对超重或肥胖中年个体左心室(left ventricular, LV)和右心室(right ventricular, RV)功能指标的急性影响。方法:研究招募了25名(15名女性,10名男性)个体。以随机顺序进行单次HWI(40°C,30分钟,水位平胸骨)和END(骑行30分钟,强度为最大心率[max heart rate, HR]的60%–70%),两次干预间隔至少72小时。每次干预期间监测核心体温(core body temperature, Tc)和心率(heart rate, HR)。在每次干预前后评估血压和心室参数,包括左心室整体纵向应变(LV global longitudinal strain, LV GLS)和三尖瓣环收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion, TAPSE)。结果:HWI后Tc的显著升高幅度大于END(Δ0.91±0.32°C vs. Δ0.72±0.29°C;交互:p=0.004)。同样,HWI后HR的增加也大于END(Δ33±14次/分 vs. Δ25±12次/分;p=0.042),且HWI诱导的干预后收缩压(systolic blood pressure, SBP)降低幅度更大(Δ-5.7±10.0 mmHg vs. Δ0.6±6.6 mmHg;p=0.019),舒张压(diastolic blood pressure, DBP)降低幅度也更大(Δ-9.2±9.2 mmHg vs. Δ-1.5±5.1 mmHg;p=0.001)。HWI后LV GLS的增幅大于END(Δ-2.5±2.3% vs. Δ-0.76±2.09%;p=0.008),且HWI后TAPSE显著增加(Δ3.95±4.32 mm;p<0.001)。结论:研究人员观察到,与急性END相比,HWI干预后Tc、HR以及干预后LV和RV功能的增加幅度更大。这些差异的生理学和实际意义应在长期慢性干预计划中进一步探索,尤其是针对那些可能从传统END替代方案中获益以改善心血管健康状况的人群。
**研究背景与目的**
衰老和超重与体温调节能力下降及心功能受损密切相关。超重或肥胖的中老年人往往难以达到能够产生心血管适应效果的运动强度与频率,而热水浸泡(hot water immersion, HWI)被认为可能具有类似于甚至优于传统耐力运动(endurance exercise, END)的心血管获益。已有研究表明,热疗可降低血压、改善左心室射血分数,但直接比较HWI与运动对心功能急性影响的研究较少,且以往研究多以健康年轻人为对象,缺乏对超重或肥胖等亚临床心功能受损高风险人群的探讨。此外,现有比较研究很少使用当代超声心动图指标,如左心室整体纵向应变(left ventricular global longitudinal strain, LV GLS)和右心室(right ventricular, RV)功能参数。因此,本研究旨在比较单次HWI与中等强度END对超重或肥胖中年个体左右心室功能的急性影响。
**研究方法与设计**
本研究为一项已注册临床试验(ACTRN12623000724673)的子研究,共纳入25名(15名女性,10名男性)45–70岁、超重或肥胖(体质指数≥27 kg/m2并伴有肥胖相关合并症,或体质指数≥30 kg/m2)且久坐的个体。参与者以随机顺序、间隔至少72小时接受单次HWI(40°C,30分钟,水位齐胸骨)和END(骑行30分钟,强度为最大心率的60%–70%)。主要测量指标包括:核心体温(core temperature, Tc)、心率(heart rate, HR)、收缩压(systolic blood pressure, SBP)与舒张压(diastolic blood pressure, DBP),以及超声心动图评估的左右心室功能参数。研究采用双因素重复测量方差分析比较各指标在两种干预条件间的变化差异。
**主要研究结果**
*核心体温与血流动力学变化*
HWI诱导的Tc升高显著大于END(Δ0.91±0.32°C vs. Δ0.72±0.29°C,交互p=0.004);HWI后HR增幅也显著高于END(Δ33±14 vs. Δ25±12 bpm,p=0.042)。HWI后SBP(Δ-5.7±10.0 mmHg)和DBP(Δ-9.2±9.2 mmHg)均显著下降,而END后血压无显著变化。
*左心室功能变化*
LV GLS仅在HWI后显著增加(Δ-2.5±2.3%,交互p<0.001),增幅显著大于END(Δ-0.76±2.09%,p=0.008)。两种干预均引起左心室舒张末期容积(end-diastolic volume, EDV)和收缩末期容积(end-systolic volume, ESV)显著减少,每搏量下降,而心输出量和射血分数增加,但组间差异不显著。在舒张功能方面,HWI显著增加了舒张早期充盈峰速(E)、舒张晚期充盈峰速(A)及平均e’值,并显著改变e’/a’比值,而END仅显著增加平均e’值。
*右心室功能变化*
两种干预对右心室游离壁纵向应变(right ventricular free wall longitudinal strain, RVFWLS)均无显著影响。但HWI后三尖瓣环收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion, TAPSE)显著增加(Δ3.95±4.32 mm,p<0.001,交互p=0.023),而END后TAPSE变化不显著。
**讨论与结论**
研究人员认为,HWI诱导的LV GLS显著增加可能与其更大幅度的血压降低、后负荷减少有关,而非前负荷增加所致,因为左心室容积在HWI后反而下降。HWI对右心室收缩功能的增强作用可能由Tc升高引起的外周血管阻力降低和皮肤血管舒张所介导。研究局限性在于Tc增幅未匹配、超声评估在干预结束后约4分钟完成以及姿势差异等,但这些因素对结果的影响可能有限。总体而言,HWI较时间匹配的END更能显著提升左右心室功能参数,提示HWI作为一种非药物干预手段,有望替代传统耐力运动,为无法进行常规运动的人群带来心血管获益。未来需在长期慢性干预中验证这些急性效应是否可转化为持续的适应性改变。