《EXPERIMENTAL PHYSIOLOGY》：Sex differences in dynamic cerebral autoregulation responses to resistance and endurance training in humans
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这篇综述探讨了抗阻(RES)与耐力(END)训练对人体动态大脑自动调节(dCA)影响的性别差异，是一项采用随机交叉设计的干预研究。研究发现，对于健康的年轻成人，相较于耐力训练，抗阻训练能更有效地改善大脑血流在面对血压波动时的调节能力(dCA)，且这种益处对女性尤为显著。研究首次结合了静息态和压力诱导态(0.083和0.167 Hz频率的蹲-站动作)两种dCA评估方法，揭示了不同运动模式对大脑血管健康影响的差异性，为制定更具性别针对性的运动处方以预防脑血管疾病提供了新思路。
1. 引言
运动被广泛认为有助于维持大脑健康并降低如中风和痴呆等脑血管疾病的风险。然而，不同类型的运动模式（即耐力训练与抗阻训练）对男性和女性大脑自动调节功能（Cerebral Autoregulation， CA）的益处尚不明确。大脑自动调节是大脑在血压波动时，通过改变脑血管阻力来独立调节脑血流量（Cerebral Blood Flow， CBF）的内在能力，其中动态大脑自动调节（dCA）特指脑血流对动脉血压瞬时波动的反应。量化dCA目前仍很复杂，且缺乏金标准。
已有研究显示，长期耐力训练与dCA的有效性降低有关，而关于抗阻训练对dCA影响的研究则相对缺乏且结果不一。此外，尽管学术界近期开始重视将性别作为生物变量进行研究，但关于不同运动模式引起的复杂生理适应性方面，性别差异的信息仍然不足。例如，脑血管疾病（如中风）在年轻女性中的患病率低于男性，但进入中年后，女性的发病率会不成比例地增加，甚至超过男性。
本研究旨在比较男性和女性在接受为期3个月、中心化、监督式耐力与抗阻训练后，dCA反应的差异。研究假设男性和女性在dCA方面的变化相似，且耐力与抗阻训练对dCA的影响也相似。同时，研究还比较了基于静息态和压力诱导态（通过蹲-站动作强迫血压振荡）两种方法测量的dCA，并假设强迫dCA能比静息dCA揭示出更大的训练效应变化。
2. 材料与方法
本研究共招募了49名年轻健康的成年人（25±5岁；15名男性，34名女性）。参与者被随机分配，先接受为期3个月的抗阻或耐力训练，随后经过3个月的洗脱期，再交叉进行另一种训练。两种运动方案的强度均根据个体心率进行匹配，并遵循渐进性超负荷原则。
耐力训练每周进行三次，每次1小时，结合跑步和骑行，持续时间和强度逐步增加。抗阻训练同样每周三次，交替进行上肢和下肢练习，强度从个人一次最大重复重量（1RM）的60%逐步增至90%。所有训练均在监督下进行，以确保依从性和安全性。
主要结局指标为大脑中动脉流速（MCAv），使用经颅多普勒（TCD）测量。动态大脑自动调节（dCA）通过传输函数分析（TFA）进行评估，包括对静息状态下（Spontaneous dCA）和通过重复蹲-站动作（频率分别为0.083 Hz和0.167 Hz）诱导的强迫血压振荡（Forced dCA）中血压与MCAv关系的分析。传输函数分析得出的指标包括：相干性（Coherence， 反映血压与MCAv之间的线性关系）、增益（Gain， 反映血压振荡引起MCAv变化的幅度）、标准化增益（ngain）和相位（Phase， 反映血压与MCAv波形的时间差）。所有分析均遵循大脑自动调节研究网络（CARNet）的建议指南，并排除了相干性低于临界值的数据。
3. 结果
3.1 参与者基线特征
在基线状态下，与男性相比，女性的潮气末二氧化碳分压（PETCO2）较低，大脑中动脉平均流速（MCAv）和传输函数增益（Gain）较高（所有P<0.01）。这表明在训练开始前，女性可能具有相对较弱的dCA能力（更高的Gain值意味着对血压波动的缓冲能力更差）。
3.2 训练有效性
参与者的训练出勤率很高（抗阻训练94%，耐力训练95%）。耐力训练显著提高了参与者的峰值摄氧量，而抗阻训练则显著增加了一次最大重复重量。两种训练均导致了瘦体重的增加和脂肪质量的减少。
3.3 训练带来的变化：总体均值与性别差异
在总体水平上，抗阻训练后，静息dCA和两种频率（0.167 Hz和0.083 Hz）的强迫dCA测量中，增益（Gain）均显著降低（所有P<0.05），而耐力训练则未引起显著变化。这意味着抗阻训练改善了大脑自动调节功能，使其能更好地缓冲血压波动。
当按性别分别分析时，这种增益（Gain）的降低在女性中尤为明显，而在男性中则不明显。此外，在女性中，静息dCA和0.167 Hz强迫dCA的标准化增益（ngain）也出现了显著降低。具体而言：
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静息dCA：女性在接受抗阻训练后，增益和标准化增益均显著降低；男性则无此变化。在接受耐力训练后，男性和女性均未出现显著变化。
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强迫dCA (0.167 Hz)：同样，仅在女性中观察到抗阻训练后增益和标准化增益的显著降低。耐力训练未对任何性别产生显著影响。
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强迫dCA (0.083 Hz)：在总体水平上，抗阻训练后增益降低。分性别分析显示，女性在抗阻训练后增益降低，而男性在耐力训练后相干性（Coherence）降低。
3.4 主要图表总结
文中图1至图3直观地展示了在静息和两种频率强迫dCA下，增益、标准化增益和相位在训练前后的变化量（Δ），分别显示了整体、男性和女性的数据。这些图表证实了抗阻训练，特别是对女性而言，在降低增益（改善dCA）方面的积极作用，而耐力训练的效果则有限。
4. 讨论
本研究首次采用随机交叉设计，评估了两种不同运动模式对dCA影响的性别差异。主要发现包括：(1) 女性在基线时dCA功能（表现为更高的增益）弱于男性；(2) 12周的抗阻训练对静息和强迫dCA（降低增益和标准化增益）均产生了积极影响，而耐力训练则没有；(3) 这种有益适应主要体现在女性而非男性身上；(4) 抗阻训练的益处在使用多种dCA测量方法（静息态及0.083 Hz和0.167 Hz的强迫态）时均表现一致。
基线时女性的dCA较差（高增益）可能与其脑血管较小有关。抗阻训练后女性dCA的改善，可能源于训练诱导的血管结构或功能适应性（如血管顺应性改变）。传输函数增益的降低反映了大脑循环阻尼血压波动的能力增强，这可能与血管壁的机械特性（如顺应性）变化有关。研究讨论指出，肌源性通路是低频率域内自动调节的主要机制，抗阻训练中频繁的血压波动（收缩期高血压和舒张期相对低血压）可能更有效地刺激了这一通路的适应性。
尽管一些横断面研究曾报道耐力训练者dCA功能减弱，但本纵向干预研究未发现耐力训练的类似负面影响。这可能与训练强度、评估方法或研究设计（干预vs.横断面）的差异有关。值得注意的是，本研究的积极发现在女性中尤为突出，这或许能解释为何一些以男性为唯一研究对象的前期研究未能发现抗阻训练的显著益处。
研究的局限性包括：使用TCD测量基于MCA直径不变的假设；未控制女性参与者的月经周期；强迫dCA记录时长为3分钟而非最新的5分钟建议；以及结果无法直接推广到老年或患有脑血管疾病的人群。
5. 结论
本研究为首次采用随机交叉设计，评估不同运动模式对dCA性别差异影响的干预性研究。研究结果表明，女性在训练开始前可能面临dCA功能较差的风险，但她们通过抗阻训练改善dCA的潜力也更大。这一发现强调了在设计促进大脑血管健康的运动方案时，考虑性别差异和运动模式特异性的重要性。未来的研究应继续采用多种dCA评估方法，并进一步探究其背后的生理机制。研究建议的抗阻与耐力训练方案均符合社区通用的指南，具有较好的生态效度，为制定个性化的脑健康促进策略提供了实证依据。
