1.1 有氧运动对高血压的影响

美国运动医学会(American College of Sports Medicine,ACSM)和美国心脏协会(American Heart Association,AHA)推荐高血压人群进行中等强度(40%~60%储备心率)的有氧运动以获得最佳益处｡有氧运动是指身体大肌群参与的､较长时间的持续运动,这类运动所需的能量是通过有氧氧化产生的｡研究显示,单次有氧运动可以降低服药/未服药高血压人群的24h动态血压,规律有氧运动可有效降低收缩压和舒张压｡有氧运动对高血压人群的影响不仅仅表现在血压的降低上,还与心肺耐力､动脉硬度､炎症状态､氧化应激状态改善有关｡此外,有氧运动对高血压人群的内皮功能有一定好处,可提高机体一氧化氮水平｡不同类型的有氧运动均能降低高血压人群的血压｡

1.1.1 陆上有氧运动对高血压的影响

步行和中等强度跑步运动都是调控高血压人群血压的有效方式｡

步行作为一种简便易行的陆上有氧运动方式,对于预防高血压的发生和降低血压具有重要作用｡一项针对50~79岁中老年女性的研究显示,步行量和速度与其高血压的发生率呈负相关,具体而言,每周步行总量每增加7.5代谢当量(metabolic equivalent,MET)·h,中老年女性的高血压风险相应降低7%;当步行速度≥3.2km/h时,高血压风险亦呈下降趋势(指南推荐步行速度为4km/h);若步行速度<3.2km/h,中老年女性患高血压的风险则会上升5%~8%｡因此,对于高血压前期的中老年女性及其他群体,适度增加步行速度对预防高血压具有积极意义｡

在老年高血压患者的运动干预中,步行是首选的运动方式｡以步行为代表的有氧运动不仅有助于降低血压,还有利于维持心肺耐力｡Zhou等的研究显示,有氧运动(步行和慢跑)可以降低中老年女性的收缩压和舒张压｡此外,针对静坐少动高血压人群的研究表明,采用65%~75%最大心率强度步行锻炼30min,然后静坐6.5h,收缩压降低3.4mmHg,舒张压降低0.8mmHg;若在静坐6.5h的过程中每隔30min打破静坐(以3.2km/h的速度步行3min),则收缩压降低5.1mmHg,舒张压降低1.1mmHg｡

跑步是另一种较为常见的有氧运动方式｡一项关于跑步与血压的荟萃分析显示,高血压人群进行跑步锻炼时,在总的运动时间一定的情况下,血压降低的效果与运动强度有关,中等强度的跑步运动降压效果优于大强度跑步,这可能是因为大强度长时间运动使机体氧化应激反应增强,损害内皮依赖性血管舒张｡

1.1.2水中有氧运动对高血压的影响

在水中运动时,可以借助水的浮力改变运动强度,且水中运动具有一定安全性｡一项荟萃分析结果显示,水中运动对中老年女性的血压具有积极改善作用｡另一项荟萃分析也表明,水中运动后成年和老年高血压人群的收缩压和舒张压显著降低｡Igarashi等的荟萃分析进一步显示,中等强度的水中有氧运动可使收缩压下降8.4mmHg,舒张压下降3.3mmHg｡水中运动之所以能够降低血压,可能与水的物理特性对机体的作用有关｡静水压力和温度对心血管和神经以及内分泌系统具有促进作用,可抑制高血压人群的交感神经系统和肾素-血管紧张素系统,从而降低外周血管阻力,进而引起血压降低｡静水压力还能促进血液回流,增加心脏充盈量,提高每搏输出量和心输出量,导致心率和血压降低｡

此外,水中运动对高血压的改善还可能涉及对血管内皮功能的影响｡研究表明,高血压人群的血管内皮细胞中出现线粒体断裂,同时动力蛋白相关蛋白-1(dynamin relate dprotein-1,Drp1)表达升高,过多的自由基破坏线粒体DNA,从而导致血管功能障碍｡

对自发性高血压大鼠进行4周的游泳训练后发现,游泳运动可以降低Drp1表达,减轻内皮线粒体断裂和血管内皮功能障碍,降低动脉硬度和血压,表明游泳运动可通过改善内皮功能降低血压｡

1.1.3中国传统运动对高血压的影响

中国传统运动如太极拳､八段锦等,具有良好的强身健体和预防疾病的功效,近年来,被逐渐应用于降低原发性高血压患者的血压｡一项荟萃分析结果显示,与单独使用降压药或健康教育相比,加入中国传统运动对高血压患者的收缩压和舒张压改善有良好效果｡在Li等的网状荟萃分析中,与对照组(健康教育,无运动干预)相比,中国传统运动可显著降低原发性高血压患者的收缩压和舒张压,并且在太极拳､八段锦､五禽戏以及易筋经等中国传统运动中,易筋经可能是更好的选择｡同时Dai等有关中国传统运动的网状荟萃分析结果显示,太极拳可能是降低收缩压的最佳辅助疗法｡一项太极拳对原发性高血压影响的荟萃分析显示,太极拳可作为高血压的辅助治疗手段｡太极拳不仅有利于维持血管舒缩神经的稳定,提高血管顺应性,增强心肺耐力､降低血压以及改善生活质量,还对高血压人群的微血管反应性也有积极影响｡一项针对中老年轻度高血压患者的研究显示,经过12周的太极拳锻炼后,除了收缩压和舒张压显著降低以外,其一氧化氮浓度升高,微血管血流灌注量提高｡然而,太极拳具有不同的类型,其锻炼的时长和类型不同,对高血压人群的降压效果也有差异｡有研究显示,练习24式或杨氏太极拳无论是否超过12周,收缩压均显著降低,而练习其他类型的简化太极拳在干预时长不超过12周时,收缩压无明显变化｡Yin等的荟萃分析表明,每次低于60min､每周5次以上､超过12周的太极拳运动可能更有利于降低血压和改善血脂代谢,但对于高血压合并高血脂人群,每周运动次数低于5次可能更为适宜｡因此,高血压患者的太极拳干预方案需要大量研究来精准化,以提供最大的收益｡

1.2 有氧运动改善高血压患者血压的机制

高血压的发生与氧化应激增加和内皮功能障碍有关｡有氧运动可以通过调节氧化应激状态,降低血压｡研究显示,心血管疾病患者的氧化应激生物标志物水平高于健康人｡一般认为,大部分活性氧是由收缩的骨骼肌和心肌产生的,氧化还原信号(可逆的氧化过程)的生理水平会影响血管张力以及心肌和骨骼肌的收缩力｡运动过程中,自由基来自于不同组织和细胞中的线粒体电子传输链､脱耦联的内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)､黄嘌呤氧化酶｡高血压人群在有氧运动后,抗氧化酶活性增加,自由基产生减少,氧化应激状态改善,从而血压降低｡有氧运动还可以减少高血压人群的线粒体断裂,减少自由基生成,防止氧化应激过度｡有研究表明,长期进行有氧运动可以改善氧化应激水平｡12周的水中有氧运动既能改善高血压人群的焦虑和自主神经功能,又能改善氧化应激损伤和炎症状态｡此外,超氧化物歧化酶可以抑制超氧化物的过度表达,将信号传导至肾素-血管紧张素系统,作用于细胞因子,增加血管舒张,降低外周阻力,降低血压｡一项对中老年高血压妇女的研究显示,8周的跑步运动可以促进体内超氧化物歧化酶活性提高｡

有氧运动还能通过改善内皮功能障碍来降低血压｡内皮功能障碍与活性氧的过多产生密切相关,导致血管内皮的高氧化应激状态,进而损伤一氧化氮的生物利用度｡有氧运动通过减少氧化应激,增加心输出量和血管剪切应力,上调eNOS的磷酸化及相关酶的活性,从而提高一氧化氮的生物利用度｡这一过程不仅减轻血管内皮功能障碍,还增加血管的弹性,进而降低血压｡内皮功能障碍通常表现为以促血栓､促炎症和促收缩为特征的内皮表型改变,由此导致血管收缩增强以及内皮依赖性血管舒张受损｡研究显示,经过12周的跑步训练后,中年高血压人群的血压降低,肱动脉舒张功能改善,血浆中一氧化氮浓度增加,内皮素1浓度降低｡

与内皮功能障碍密切相关的动脉硬度升高也能导致高血压的发生｡动脉硬化是导致动脉硬度增加的主要原因之一｡动脉硬化会使动脉壁增厚､变硬,导致管腔狭窄,进一步影响血液流动｡内皮功能障碍会促进动脉硬化的发生,两者共同推动高血压的发展｡脉搏波传导速度(pulse wave velocity,PWV)作为评价动脉硬度的关键指标,也是冠心病､脑卒中等心血管疾病和全因死亡率的独立预测因子｡因此,降低动脉硬度对于高血压人群来说,是控制血压､预防心血管事件的重要策略｡有氧运动通过调节氧化应激､炎症或者血管反应性等途径,使代谢物水平发生有益改变,从而降低动脉硬度,降低血压｡

此外,有氧运动还能调节高血压人群的炎症状态｡高血压人群的肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等促炎因子处于较高水平,TNF-α､C反应蛋白的分泌与eNOS表达和活性降低､氧化应激和一氧化氮生物利用度降低有关｡有氧运动可以降低高血压人群的C反应蛋白和内皮素浓度[内皮素可诱导内皮细胞中凝集素样氧化型低密度脂蛋白受体-1(lectinlike oxidized low density lipoprotein receptor-1,LOX-1)mRNA和蛋白的表达,LOX-1又介导高血压状态下的血管脂质潴留],阻断动脉粥样硬化的发展路径,降低血压｡

总而言之,有氧运动通过改善高血压人群的炎症状态､氧化应激和内皮功能障碍等多方面机制来调节血压,然而,仍需要更多深入研究以进一步探究有氧运动调控高血压的详细机制｡

2.1 抗阻运动对高血压的影响

较小的肌肉力量与较高的死亡风险相关,长期进行抗阻运动可以增加肌肉质量和力量｡抗阻运动是指人体调动身体的骨骼肌收缩来对抗外部阻力的运动方式｡Zhou等的研究显示,抗阻运动可以降低中老年女性的血压和主动脉PWV｡另外,也有研究显示,抗阻运动不仅可以降低中年高血压人群的血压,还有助于改善血管内皮功能,尽管血管活性因子和炎症无明显改善｡对于高血压人群,等张运动(即动力性抗阻运动)后静息血压的降幅与有氧运动相似或更大,等长运动(即静力性抗阻运动)能增强高血压人群的抗氧化反应,也可降低血压｡因此,抗阻运动不仅具有降压作用,还可能改善高血压人群的血管内皮功能､动脉硬度以及氧化应激状态｡

2.1.1等张运动对高血压的影响

中等强度[60%~80%1RM(repetition maximum,最大重复次数)]的等张运动可以有效降低高血压前期和高血压老年人的血压｡荟萃分析进一步显示,等张运动可以使高血压人群收缩压降低5.62mmHg,舒张压降低1.87mmHg,主动脉PWV减少0.67m/s｡值得注意的是,PWV每增加1m/s,患心血管疾病的风险增加12%~14%,心血管疾病死亡风险增加13%~15%｡

等张运动也可对高血压人群的微血管功能产生积极影响｡10周的等张运动(3次/周,50%1RM)可以使中年男性高血压人群的收缩压降低8mmHg,同时峰值血流量增加,微血管功能改善｡每周3次等张运动(初始强度:50%1RM,若能轻松完成15RM,则上肢递增2%~5%,下肢递增5%~10%)持续10周后,高血压男性的收缩压降低并且微血管功能得到改善｡因此,等张运动对高血压人群的降压作用可能与微血管功能的改善有关,这种改善很可能源于外周阻力的降低｡

等张运动还能够促进血管适应,优化血管传导性和内皮功能,进而有效降低血压｡探究不同运动方式对高血压前期及高血压人群血管内皮功能影响的研究显示,有氧运动､抗阻运动以及二者结合的联合运动在改善血流介导的血管舒张功能(flow-mediated dilation,FMD)方面均表现出相似的积极效果｡此外,高血压人群常伴有自主神经系统失衡的问题,有研究表明,等张运动能够促进自主神经系统功能的改善,表现为心率变异性(heart rate variability,HRV)增加,肌肉力量增强,以及血压下降｡综上,等张运动可以促进血管适应,改善血管功能､自主神经系统功能,降低血压｡

2.1.2等长运动对高血压的影响

等长运动在高血压/高血压前期人群中的降压效果已经得到证实｡研究表明,等长运动可以显著降低高血压人群的收缩压和舒张压,且以30%最大随意收缩(maximal voluntary contraction,MVC)强度进行的握力练习(4×2min)安全有效｡一项对高血压成人的随机对照试验显示,每周3次等长运动,持续12周后,收缩压降低11.2~12.9mmHg｡荟萃分析进一步显示,等长运动可使高血压人群的收缩压降低7.5mmHg,舒张压降低3.2mmHg,平均动脉压降低7.2mmHg｡亚组分析还揭示,未服用降压药的高血压人群收缩压降低12.8mmHg,而服用降压药的高血压人群的收缩压降低6.1mmHg｡此外,4周的等长运动能改善未使用药物治疗的1期高血压患者的安静血压､动态血压和心脏自主神经调节｡等长运动还可以提高高血压人群的一氧化氮生物利用度｡一项对14例静坐少动的高血压受试者进行的研究发现,进行30%MVC的大肌肉群等长运动后,血浆硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acidreactive substances,TBARS)在运动后60min减少,一氧化氮生物利用度在运动后即刻显著增加,且运动后45min和60min时收缩压显著降低｡这表明,大肌肉群等长运动能够提升高血压人群的一氧化氮生物利用度,增强抗氧化反应,从而降低高血压人群的血压｡此外,等长运动后,总外周阻力显著降低,低频/高频比值和压力感受器反射敏感性均得到明显改善｡这表明,等长运动导致的血压降低主要归因于外周阻力的降低,这一过程可能通过增强自主血管舒缩控制得以实现｡因此,等长运动可以通过外周阻力的降低､增强自主血管舒缩控制以及提高一氧化氮生物利用度降低血压｡

2.2 抗阻运动改善高血压人群血压的机制

抗阻运动后血压降低的潜在机制主要包括:运动后心输出量和/或外周血管阻力减小(在老年人中主要是前者),交感神经活动减少,每搏输出量以及压力感受器敏感性增加,以及血管舒张物质(如一氧化氮)浓度增加｡在抗阻运动过程中,肌肉收缩对阻力血管产生的机械压迫会引发短暂性缺血,而肌肉放松时,血流的释放导致充血,进而增加剪切应力｡此外,抗阻训练中的休息间隔会引起邻近区域的缺血-再灌注,进而增加过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,提升一氧化氮生物利用度,从而改善血管功能,降低血压｡综上,抗阻运动通过改善高血压人群的血管内皮功能､自主神经系统功能以及心输出量和外周阻力来降低血压｡

高血压常伴发慢性低度炎症,这会导致非对称性二甲基精氨酸(asymmetric dimethylarginine,ADMA)升高,诱导内皮功能障碍,加速动脉粥样硬化｡关于抗阻运动对高血压炎症状态的影响,这方面的研究比较欠缺｡一项研究显示,等长运动可减少高血压人群的白细胞介素-6和ADMA,但C反应蛋白和TNF-α无明显变化｡未来关于抗阻运动对高血压人群血管以及血压影响的机制仍需要进一步研究｡

3.1 有氧和抗阻结合的联合训练对高血压的影响

一项对静坐少动的超重/肥胖高血压人群进行有氧训练､抗阻训练和联合训练的研究显示,8周的联合训练后舒张压显著降低｡荟萃分析显示,有氧运动和抗阻运动都可以降低收缩压和舒张压,有氧和抗阻联合训练可以显著降低收缩压｡相关荟萃分析也显示有氧联合抗阻运动可以显著降低中老年女性的血压｡但一项关于老年高血压患者的荟萃分析表明,有氧训练和抗阻训练都降低了高血压老年人的收缩压和舒张压,而联合训练由于研究数量较少且研究结果存在较大差异,故其对收缩压的影响还需进一步研究｡一项研究对老年高血压人群进行16周联合训练后,未观察到血压的明显变化｡因此,有氧和抗阻的联合训练对高血压人群血压的影响目前尚无一致结论,未来可增加这方面的研究｡除了联合训练对高血压人群血压的影响,还有研究显示,有氧训练､抗阻训练和联合训练在改善血管内皮依赖性舒张功能方面产生了相似的效果｡每周进行3次联合训练(60min/次)可以有效降低不同健康状况中老年女性(包括高血压女性)的肱-踝脉搏波传导速度(brachialankle pulse wave velocity,baPWV)(降低0.6~1.2m/s),改善动脉硬度｡

3.2 低氧训练联合有氧训练对高血压的影响

低氧训练是持续或间断利用低于正常氧气浓度的环境(高原环境或人工模拟舱)进行运动训练的方法,其可以增加肌肉力量和耐力,改善心血管功能,但对于高血压人群的降压作用尚未充分阐明｡一项针对1期高血压患者的研究显示,低氧训练联合30%~50%储备心率的跑步可以降低1期高血压患者的血压,提高一氧化氮和缺氧诱导因子-1α(hypoxia-induciblefactor-1α,HIF-1α)的水平｡因此,低氧训练联合有氧训练可以降低高血压人群的血压,但相关研究较少,仍需大量研究揭示其效果并为高血压人群提供运动处方｡

3.3 血流限制联合抗阻训练对高血压的影响

血流限制训练是一种通过在特定肌肉群上施加压力,机械性限制其血液流动的训练方式｡这种训练方式在低血流量环境下诱导肌肉收缩,进而提升代谢应激水平,并可能增加肌肉压力或对心血管控制中心的反射,引起交感神经活性增高｡交感神经活性增强可能会导致外周血管阻力增加,最终导致运动中血压升高｡一项荟萃分析比较了血流限制训练与传统抗阻运动对血压的影响｡结果显示,当负荷≥60%1RM时,血流限制训练可导致运动中舒张压升高,当负荷<60%1RM时,血流限制训练则导致运动中收缩压和舒张压上升｡在Araújo等对高血压女性的研究中,一次血流限制训练联合低强度抗阻运动比单纯中等强度抗阻运动能更有效地降低运动后血压｡Zhao等的研究也显示,与高强度和低强度抗阻训练相比,血流限制联合低强度抗阻训练对高血压人群的收缩压降低具有更显著的效果｡然而,目前关于血流限制训练对高血压人群血压及血管功能影响的研究仍较为有限,未来需要进行更多深入的研究和探讨｡

HIIT(high intensity interval training)作为一种新兴的训练方式,其具有训练时间短,收益大的特点｡研究显示,急性HIIT后中老年高血压女性的降压效果可持续120min｡6周的功率车HIIT可以有效降低健康老年人的静息收缩压｡有研究显示,有/无高血压以及其他心血管疾病的老年人进行HIIT后,收缩压和舒张压降低｡HIIT也可以使成年高血压人群的收缩压降低5.6mmHg,舒张压降低4.8mmHg｡对高血压人群的研究也显示,HIIT干预后血压下降的幅度与基线血压呈负相关｡

目前,针对高血压人群的锻炼强度,大多指南都推荐中等强度｡因收缩压会随着运动强度的增加而升高,高血压人群的血压本来就高于基线值,若进行大强度运动,则发生心血管事件的风险可能会增大｡现有的研究数据表明,HIIT期间发生不良事件的概率较低｡但关于HIIT对高血压人群安全性的研究较少｡一项荟萃分析显示,HIIT可以降低高血压或者高血压前期人群的血压且能更大程度地改善心肺耐力,并且受试者参与度良好,但由于数据的限制,发生的不良事件未知｡

Ramos等的荟萃分析显示,12周HIIT后,血管功能受损(肥胖､高血压､冠心病等)个体的肱动脉FMD提高了4.31%｡其中,FMD与收缩压密切相关,收缩压每升高20mmHg,FMD降低0.62%｡

Weston等的荟萃分析显示,HIIT在提高高血压人群的有氧能力和一氧化氮生物利用度､降低收缩压和舒张压､减少氧化应激和炎症等方面效果显著;并且相比高运动量HIIT,低运动量HIIT可能会对社会功能和心理健康产生更积极的影响｡有研究认为,HIIT通过对中性粒细胞的影响,诱导烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶活性,从而影响氧化还原,降低血压｡

综上,HIIT可以降低高血压人群的血压,其机制与内皮功能与氧化还原状态的改善有关｡然而,关于其安全性的研究尚不充分,需要进一步深入探究｡未来的研究可以关注如何通过优化训练方案来提高其安全性和有效性。

身心运动是高一种将动作顺序、呼吸结合起来的综合性运动形式,包括呼吸和身体锻炼以及冥想等｡大量证据表明,心理社会压力是高血压和心血管疾病的重要诱因,而适当的放松策略对降低血压具有积极作用｡关于冥想和瑜伽的荟萃分析亦显示,这两种方法均能有效降低血压｡

2007年加拿大高血压教育计划提出,无论血压是否异常,都应考虑进行减压干预｡一项荟萃分析表明,尽管一些简单生物反馈和放松辅助生物反馈等在降压方面的效果有限,超然冥想却展现出显著的降压效果(降幅为5.0/2.8mmHg)｡另一项荟萃分析显示,无论针对正常血压还是高血压个体,非超然冥想干预同样能够降低收缩压和舒张压｡生活方式改变是降压治疗的第一道防线,国际高血压学会2020国际高血压实践指南亦将降低压力列入高血压人群生活方式改变的内容,超然冥想是降低压力的方式之一｡尽管冥想对高血压人群具有降压效果,然而其具体降压机制仍需未来进一步研究｡

瑜伽干预也可以有效地控制高血压,有效的瑜伽干预包括体式､调息､禅定和放松练习｡瑜伽对高血压的有益影响可能源于其降压作用以及对身体活动､压力和生活方式的综合影响;瑜伽降低血压的确切机制尚不清楚,可能的生理机制是副交感神经活动增加｡

表1总结了不同运动方式对高血压的影响和机制｡

由于饮食习惯不合理或缺乏身体活动等因素,高血压人群出现了不同程度的血管内皮功能障碍､自主神经功能调节失衡､氧化应激失衡和炎症状态｡大量研究揭示了运动对高血压人群的益处｡本文纳入不同方式的运动,深入剖析有氧运动､抗阻运动､联合运动､HIIT､身心运动等多种方式对高血压人群的影响,同时,还探讨了运动类型､运动时间､运动频率､运动强度等多种因素的组合对高血压人群的影响,这不仅有助于高血压人群更好地选择适合自己的运动方式,也为未来高血压治疗方案的精准化提供了有力的支持｡

运动对高血压人群的影响机制是复杂的｡目前的研究中,运动降低高血压的机制主要与炎症标志物､氧化应激标志物､血液动力学､内皮素､内皮功能､压力感受器敏感性､自主神经平衡等联系｡本研究总结了运动对高血压人群氧化应激､炎症､自主神经平衡与内皮功能影响的新进展｡有氧运动与抗阻运动作为两种主要运动方式,在降低血压方面发挥着重要作用,两者的降压机制都与血管内皮功能改善相联系,但也存在一定差异｡规律的有氧运动或抗阻运动通过体液调节机制,促进机体代谢,影响微循环,增加血流量和剪切力,进而提高一氧化氮浓度或生物利用度,从而改善受损的内皮舒张功能,实现血压降低｡有氧运动可以通过调节机体氧化应激状态来降低血压,减少自由基的产生,同时增加抗氧化活性物质的生成,通过体液调节改善机体的氧化应激失衡状态｡随着氧化应激的改善以及炎症标志物的减少,内皮功能改善,血压降低｡相比之下,抗阻运动对高血压人群自由基､抗氧化活性物质以及炎症标志物的影响尚不完全明确,目前相关的研究较为有限｡然而,抗阻运动在改善高血压人群的自主神经功能方面表现出积极效果｡通过降低外周阻力,抗阻运动有助于降低血压｡尽管运动在降低高血压方面的作用已经得到广泛认可,然而关于其相关通路的研究仍显不足,建议未来的研究可以进一步探索运动降低高血压的通路机制,以更全面地揭示运动对高血压人群的影响｡