籃球與足球?qū)ｍ?xiàng)大學(xué)生運(yùn)動(dòng)員心率變異性的對(duì)比研究

鄒延霞

（中國(guó)籃協(xié)阜新籃球?qū)W校，阜新 遼寧 123000）

1 前言

大量研究表明，規(guī)律、合理的身體活動(dòng)可使機(jī)體的迷走神經(jīng)張力提高，增強(qiáng)自主神經(jīng)抗炎效應(yīng)，從而對(duì)心臟起到保護(hù)作用[1]。已有許多學(xué)者探討了力量、尤其是耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)心血管自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的影響，但仍有諸多問(wèn)題，如對(duì)不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、方式的運(yùn)動(dòng)對(duì)心肌迷走神經(jīng)功能調(diào)節(jié)的影響規(guī)律還不很清楚。文獻(xiàn)檢索表明，目前關(guān)于籃球運(yùn)動(dòng)員植物神經(jīng)功能的研究?jī)H見(jiàn)于謝紅[2]2008年一篇會(huì)議論文，而關(guān)于足球運(yùn)動(dòng)員的相關(guān)報(bào)道尚未檢索到。心率變異性（Heart rate variability，HRV）是一種定量評(píng)價(jià)人體心臟植物神經(jīng)功能的有效方法[3]，通過(guò)測(cè)量HRV，可以定量評(píng)估心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)的活性，正確判斷運(yùn)動(dòng)負(fù)荷對(duì)心臟的影響[4-5]。因此研究不同運(yùn)動(dòng)方式及強(qiáng)度對(duì)HRV的影響規(guī)律，有助于更有效地探討運(yùn)動(dòng)如何改善心血管自主神經(jīng)調(diào)節(jié)能力，完善人們關(guān)于運(yùn)動(dòng)中自主神經(jīng)功能調(diào)節(jié)的認(rèn)知，逐步掌握自主神經(jīng)在運(yùn)動(dòng)健身與康復(fù)訓(xùn)練中的反應(yīng)與長(zhǎng)期適應(yīng)的規(guī)律。

2 研究對(duì)象與研究方法

2.1 研究對(duì)象

某大學(xué)校男籃代表隊(duì)14人，年齡20.0±1.0歲，身高188.5±6.1cm，體重 80.2±8.1kg，專業(yè)訓(xùn)練年限 6-9；校男足球代表隊(duì)14人，年齡21.0±0.6歲，身高172.4±3.7cm，體重65.3±5.3kg，專業(yè)訓(xùn)練年限5-8年；普通大學(xué)生14名設(shè)為對(duì)照組，年齡19.9±0.9歲，身高170.6±5.1 cm，體重63.7±7.4kg。

2.2 研究方法

受試者均無(wú)明確心血管病史，無(wú)主觀不適，不吸煙。受試者在清醒安靜狀態(tài)下，均在同一房間進(jìn)行，避免人與人交談，盡量避免思考問(wèn)題和外界影響，采用Polar RS800心率表（芬蘭）記錄坐姿10min心率變異性，以確保樣本間的可比性。檢測(cè)時(shí)受試者充分放松、均勻呼吸，室內(nèi)保持安靜。從實(shí)驗(yàn)前一天開(kāi)始，被試者不飲含咖啡因、酒精的飲料，不服用任何藥物，不進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)。測(cè)試時(shí)間：每天上午8：30-12：00，共持續(xù)2天。

2.3 測(cè)試指標(biāo)

時(shí)域指標(biāo)：平均心率、平均R-R間期值、R-R間期的標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN）、相鄰R-R間期之差的均方根值（RMSSD）、R-R間期與平均R-R間期值之差大于50 ms的個(gè)數(shù)占總數(shù)百分比（PNN50）、心率變異系數(shù)（SDNN/HR）。

頻域指標(biāo)：（1）總功率（TP）（0～O.4Hz的總面積）；（2）低頻范圍內(nèi)的功率（LF）（0.04～0.15Hz頻帶面積）；（3）極低頻范圍內(nèi)的功率（VLF）；（4）高頻范圍內(nèi)的功率（HF）（0.15～O.4Hz頻帶面積）；（4）LF／HF（低頻面積與高頻面積比值）。標(biāo)準(zhǔn)化（歸一化）高頻功率（HFnu），標(biāo)準(zhǔn)化低頻功率（LFnu）。LF（或HF）norm=100×LF（或HF）/（總功率-VLF），單位：nU。HRV頻域分析有基于快速傅里葉變換的經(jīng)典譜估計(jì)和以隨機(jī)過(guò)程的參數(shù)模型（例如自回歸模型（AR模型））為基礎(chǔ)的現(xiàn)代譜估計(jì)。經(jīng)典譜估計(jì)算法簡(jiǎn)單，運(yùn)算速度快，但是它存在著分辨率低的固有缺點(diǎn)，適用于長(zhǎng)記錄的數(shù)據(jù)處理。本文選用AR模型進(jìn)行頻域分析。

2.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

首先將polar表中的相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)紅外接口直接傳輸?shù)诫娔X數(shù)據(jù)庫(kù)，然后用軟件將樣本的誤差進(jìn)行修正，經(jīng)Kubios HRV軟件進(jìn)行線性和非線性分析。最后將數(shù)據(jù)用Spss12.0進(jìn)行方差分析。所有數(shù)據(jù)均用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（X±S）表示。顯著性水平p<0.05，非常顯著性水平p<0.01。

3 研究結(jié)果

3.1 各組頻域指標(biāo)研究結(jié)果

表1為各組頻域指標(biāo)結(jié)果?？梢钥闯觯瑢?duì)照組安靜心率極顯著高于男籃和男足組，均值為91.6次/min，男足心率次之，男籃組心率最低；平均R-R間期用以衡量心率的波動(dòng)大小，與心率結(jié)果相對(duì)應(yīng)，對(duì)照組心率波動(dòng)最小，平均RR僅為670.7ms，極顯著低于男籃和男足組，男籃組心率波動(dòng)最大，為974.4ms，男足位居中間；SDNN主要反映交感和副交感神經(jīng)總張力大小，用于評(píng)價(jià)心率總體變異大小。分析結(jié)果表明，三組中男籃組植物神經(jīng)總張力最高，其次為男足，二者均明顯高于對(duì)照組；RMSSD是評(píng)估副交感神經(jīng)功能的敏感參數(shù)，與心率快成分相關(guān)，副交感神經(jīng)張力降低時(shí)，其值降低。本研究表明，三組間RMSSD數(shù)值高低順序?yàn)槟谢@>男足>對(duì)照組，訓(xùn)練組均極明顯高于對(duì)照組，且男籃較男足組相比也有顯著差異；pNN50衡量迷走神經(jīng)對(duì)心率調(diào)控作用的大小，數(shù)值越大，代表迷走神經(jīng)的張力越高，反之，交感神經(jīng)張力越高。本研究表明，男籃組迷走神經(jīng)張力最高，其次男足，對(duì)照組最低，僅為6.7%，極顯著低于男籃和男足組。心率變異相關(guān)系數(shù)（SDNN/HR）也反映出男籃組優(yōu)于男足，男足優(yōu)于對(duì)照組。

綜合上述分析得出，男籃組安靜狀態(tài)時(shí)域各參數(shù)均優(yōu)于男足組，男籃組和男足組又明顯優(yōu)于對(duì)照組。

表1 各組時(shí)域指標(biāo)分析

3.2 各組時(shí)域指標(biāo)研究結(jié)果

頻域參數(shù)中，HF反映迷走神經(jīng)活動(dòng)水平，LF是交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)共同作用的一個(gè)混合帶，該指標(biāo)更多的反映出交感神經(jīng)隨總功輸出變化而產(chǎn)生的調(diào)節(jié)變化，故LF/HF反映了交感神經(jīng)與迷走神經(jīng)的平衡性，其比值越大，交感神經(jīng)張力越高；TP代表植物神經(jīng)整體的整合功能，其增高表明整體調(diào)節(jié)功能增強(qiáng)；HFnorm和LFnorm為高頻段與低頻段的標(biāo)化值，更能直接反映迷走、交感神經(jīng)調(diào)節(jié)的變化。

研究結(jié)果表明（見(jiàn)表2），男籃組TP高達(dá)16418 ms2，男足組為9792 ms2，而對(duì)照組僅為2330ms2，說(shuō)明長(zhǎng)期系統(tǒng)訓(xùn)練有效改善了植物神經(jīng)整體調(diào)節(jié)功能；此外，男籃和男足組HFn.u.指標(biāo)顯著高于對(duì)照組，而LFn.u.顯著低于對(duì)照組，最終導(dǎo)致男籃和男足組LF/HF比值極顯著低于對(duì)照組（P<0.01），男籃組有高于男足組趨勢(shì)（p>0.05），但不顯著?？傊?，頻域各項(xiàng)參數(shù)也表明，植物神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能表現(xiàn)為男籃組好于男足組，二者均好于對(duì)照組。

表2 各組頻域指標(biāo)分析

4 討論與分析

有關(guān)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)心率變異性的影響，近年國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了較多研究。運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目涉及太極、瑜伽、田徑、柔道、摔跤、手球、賽艇、散打、籃球等；研究對(duì)象包括病患（高血壓、糖尿病、心血管病等）、亞健康、普通人群等；職業(yè)有學(xué)生、飛行員、駕駛員、航海人員等。但研究結(jié)果不盡一致。Tulppo[6]認(rèn)為有氧運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)了迷走神經(jīng)活動(dòng)、減弱了交感神經(jīng)活動(dòng)，導(dǎo)致迷走神經(jīng)活動(dòng)相對(duì)增強(qiáng)。但鄭軍等[7]的研究結(jié)果卻相反，認(rèn)為有氧鍛煉減弱了迷走神經(jīng)的活動(dòng)。這可能與所采用的運(yùn)動(dòng)方式和強(qiáng)度有關(guān)。因此不同運(yùn)動(dòng)方式和強(qiáng)度對(duì)迷走神經(jīng)功能調(diào)節(jié)的影響成為諸多研究的焦點(diǎn)?？傮w的研究結(jié)果顯示，中等強(qiáng)度、亞極量強(qiáng)度的耐力運(yùn)動(dòng)，均可以有效改善心臟自主神經(jīng)的調(diào)節(jié)功能，而極限及以上強(qiáng)度的耐力運(yùn)動(dòng)可在短期內(nèi)使自主神經(jīng)平衡趨向于加強(qiáng)交感神經(jīng)的活動(dòng)[1]。但也有相反報(bào)道，如Macon[8]發(fā)現(xiàn)安靜態(tài)下自行車運(yùn)動(dòng)員的HF值明顯高于正常人，自主神經(jīng)調(diào)節(jié)趨向于副交感神經(jīng)占優(yōu)勢(shì)。李之俊[9]發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀賽艇運(yùn)動(dòng)員安靜時(shí)總HRV是普通健康青年的1.63倍，并與VO2max呈顯著正相關(guān)。謝燕[10]發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期堅(jiān)持太極拳運(yùn)動(dòng)者的TP值高于不經(jīng)常鍛煉者，LF／HF降低，LF增高?？傊?，雖然研究結(jié)果尚不統(tǒng)一，但普遍認(rèn)為，長(zhǎng)期耐力訓(xùn)練會(huì)使HRV降低，增強(qiáng)迷走神經(jīng)對(duì)心臟的支配能力，變化特征依運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度改變而變化。

本研究旨在觀察經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期系統(tǒng)訓(xùn)練的籃球和足球運(yùn)動(dòng)員與一般大學(xué)生心臟植物性神經(jīng)調(diào)節(jié)能力的差別。綜合時(shí)域和頻域各指標(biāo)，本研究結(jié)果表明，長(zhǎng)期系統(tǒng)訓(xùn)練都能有效改善心臟自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能，表現(xiàn)為安靜狀態(tài)心率下降，R-R間期延長(zhǎng)，迷走神經(jīng)功能提高等。同時(shí)研究結(jié)果進(jìn)一步表明，盡管參與不同體育項(xiàng)目鍛煉都能有效改善心臟自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能，但各項(xiàng)目之間存在差異。原因之一可能與項(xiàng)目本身的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)有關(guān)。足球比賽時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度大，多有間歇，有氧代謝供能系統(tǒng)和無(wú)氧代謝供能系統(tǒng)都需要?jiǎng)訂T。因此，出色的有氧耐力和ATP-CP系統(tǒng)供能能力是優(yōu)秀足球運(yùn)動(dòng)員所必須具備的。籃球運(yùn)動(dòng)除了少量關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)作是以無(wú)氧代謝供能外（約占10.42%），其余運(yùn)動(dòng)主要靠有氧代謝來(lái)完成（約占89.58%）[11]。另外，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和頻率也可能是影響因素。劉向輝[1]認(rèn)為至少四周以上、每周3次，每次30min 60%至80%最大心率強(qiáng)度的耐力運(yùn)動(dòng)，將使自主神經(jīng)調(diào)節(jié)趨向于副交感神經(jīng)占優(yōu)勢(shì)。因此，可能正是運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目本身的訓(xùn)練特點(diǎn)，以及運(yùn)動(dòng)總量等決定了籃球運(yùn)動(dòng)員比足球運(yùn)動(dòng)員要具備更良好的植物神經(jīng)調(diào)節(jié)能力。當(dāng)然也與教練員訓(xùn)練計(jì)劃安排有關(guān)，具體何種原因占主導(dǎo)地位，還需進(jìn)行深入研究。

5 結(jié)論

（1）系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可明顯提高機(jī)體的心率變異性，使之擁有較高的自主神經(jīng)調(diào)節(jié)儲(chǔ)備。

（2）籃球運(yùn)動(dòng)在改善心臟自主神經(jīng)調(diào)控方面優(yōu)于足球運(yùn)動(dòng)。

[1]劉向輝，郝選明．運(yùn)動(dòng)與自主神經(jīng)的心肌保護(hù)效應(yīng)[J]．武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（12）：43-45．

[2]謝 紅，申 旭，馬 艷．籃球運(yùn)動(dòng)員心臟植物神經(jīng)功能特征研究 [C]．2008年神經(jīng)內(nèi)分泌暨神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編，2008.

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[10]謝 燕，劉麗敏，虞 芬等．太極拳運(yùn)動(dòng)中心率變異性指標(biāo)的檢測(cè)及意義[J]． 中國(guó)臨床康復(fù)，2004（12）：2336-2337．

[11]馮連世主編．運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的生理生化監(jiān)控方法[M]．北京：人民體育出版社，2006.