24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV的變化特征

宋 濤

24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV的變化特征

宋 濤

目的：探究24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV的變化特征，確定該項(xiàng)目青年練習(xí)者在靜息、運(yùn)動(dòng)及恢復(fù)狀態(tài)下的心率調(diào)控特征，并探討24式太極拳對(duì)心臟的鍛煉價(jià)值。方法：選取13名24式太極拳優(yōu)秀青年練習(xí)者為對(duì)象，測(cè)試、分析其在24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后心率、HRV的時(shí)域、頻域和非線性指標(biāo)。結(jié)果：1)受試者心率在運(yùn)動(dòng)中極顯著升高,運(yùn)動(dòng)后又極顯著降低。但運(yùn)動(dòng)中心率達(dá)到130次/min及以上的男、女受試者分別僅占總時(shí)程4.5%和26.1%；2)受試者在運(yùn)動(dòng)前、中、后其HRV時(shí)域指標(biāo)(SDNN、RMSSD、PNN50)和非線性指標(biāo)(SD1、SD2)均在運(yùn)動(dòng)中減小，運(yùn)動(dòng)后又增加。頻域指標(biāo)LFn和LF/HF均在運(yùn)動(dòng)中增加，運(yùn)動(dòng)后減小，且運(yùn)動(dòng)后的數(shù)值均大于運(yùn)動(dòng)前，而HFn的變化相反，運(yùn)動(dòng)中減小，運(yùn)動(dòng)后增加，且運(yùn)動(dòng)后的數(shù)值均小于運(yùn)動(dòng)前；3)其Poincare散點(diǎn)圖運(yùn)動(dòng)前呈橢圓且分散，運(yùn)動(dòng)中呈極度縮窄的橢圓且集中,運(yùn)動(dòng)后有一定的恢復(fù),但比運(yùn)動(dòng)前仍有一定的縮窄。結(jié)論：長(zhǎng)期、有規(guī)律的24式太極拳練習(xí)可提高受試者心臟的自主調(diào)控能力,但一輪24式太極拳練習(xí)受運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間的限制,不能充分鍛煉心臟和提高有氧運(yùn)動(dòng)能力。在24式太極拳運(yùn)動(dòng)中，受試者HRV減小，運(yùn)動(dòng)后又逐漸恢復(fù)，其中心交感神經(jīng)活動(dòng)在運(yùn)動(dòng)中加強(qiáng)，副交感神經(jīng)活動(dòng)在運(yùn)動(dòng)中減弱，運(yùn)動(dòng)后兩者均有所恢復(fù)，但兩者間的平衡傾向于交感神經(jīng)活動(dòng)占優(yōu)勢(shì)。受試者在24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后，其Poincare散點(diǎn)圖呈現(xiàn)規(guī)律的變化,但能否反映受試者是否處于過(guò)度訓(xùn)練，尚需進(jìn)一步深入的研究。受試者HRV的變化受年齡、性別因素的影響。關(guān)鍵詞：24式太極拳；HRV；交感神經(jīng)；副交感神經(jīng)

心率變異性(Heart Rate Variability,HRV)是指逐次心跳間RR間期隨時(shí)間發(fā)生的微小差異，是一種研究心率的自主調(diào)控及監(jiān)控個(gè)體對(duì)訓(xùn)練適應(yīng)的便利、無(wú)創(chuàng)性指標(biāo)[19，23，26]。目前，HRV被用于評(píng)估心臟猝死和糖尿病神經(jīng)病變的風(fēng)險(xiǎn)已為人熟知[23]，但其在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于探索階段。長(zhǎng)期以來(lái)，人們圍繞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中HRV的變化展開(kāi)了諸多研究，有學(xué)者認(rèn)為，HRV隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加而改變，其中，交感神經(jīng)活動(dòng)相對(duì)副交感神經(jīng)逐漸占優(yōu)勢(shì)。Vincent Pichot等[28]認(rèn)為，大負(fù)荷訓(xùn)練改變了心臟自主神經(jīng)的平衡，交感神經(jīng)活動(dòng)相對(duì)副交感神經(jīng)占優(yōu)勢(shì)。Hottenrott等[20]研究表明，LF/HF比值隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加而增大，LFn值隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增加而增大。Morales等[24]的研究表明，進(jìn)行大負(fù)荷訓(xùn)練的受試者其自主神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)了失衡，副交感神經(jīng)的調(diào)節(jié)減弱了。但也有學(xué)者得出不一致的結(jié)論，Cottin和其同事[18]認(rèn)為，相比于高強(qiáng)度，在中等強(qiáng)度自行車(chē)運(yùn)動(dòng)中，受試者有更高的HF、LF、TP及LFn 值，而高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中HFn值更高，LF/HF比值在中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中通常大于1，而在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中常小于1。Pichon等[27]的研究也表明，隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加，HFn值增大，LFn值減小。

除此之外，圍繞體育鍛煉對(duì)HRV的影響也存在爭(zhēng)論，有學(xué)者認(rèn)為，長(zhǎng)期、規(guī)律的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使心臟發(fā)生了良性適應(yīng)，提高了機(jī)體的HRV,使之擁有更好的心臟自主調(diào)節(jié)能力[4，13，16，17，29]。但也有研究提出不同觀點(diǎn)，劉冬冬[1]以24名18～30歲健康在校大學(xué)生為對(duì)象，將其隨機(jī)分為訓(xùn)練組和對(duì)照組，訓(xùn)練組進(jìn)行12周全身循環(huán)力量訓(xùn)練，對(duì)照組保持12周照常生活，觀察該訓(xùn)練方法對(duì)受試者HRV的影響，結(jié)果表明，12周的循環(huán)力量訓(xùn)練對(duì)健康青年受試者的HRV各指標(biāo)沒(méi)有明顯影響，提示，對(duì)心臟自主神經(jīng)功能無(wú)顯著影響。許捷等[7]以15名普通女大學(xué)生為對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行10周哈他瑜伽運(yùn)動(dòng)干預(yù)(每周3次，每次1 h)，分析實(shí)驗(yàn)前、后心率及HRV的變化，結(jié)果表明，10周哈他瑜伽鍛煉對(duì)心肺機(jī)能和心率變異性無(wú)明顯影響。

綜上所述，可能因研究對(duì)象、運(yùn)動(dòng)類(lèi)型及方案、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、HRV測(cè)試方法及控制條件的差異，圍繞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中HRV的變化及體育鍛煉對(duì)HRV的影響的研究結(jié)論并不一致，有待對(duì)更多的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)行廣泛、深入的研究加以驗(yàn)證和補(bǔ)充。24式太極拳是一項(xiàng)集健身、娛樂(lè)為一體的中低強(qiáng)度民族傳統(tǒng)體育項(xiàng)目[2]，深受?chē)?guó)內(nèi)、外廣大群眾喜愛(ài)，練習(xí)者眾多。目前，圍繞24式太極拳與HRV的研究不多且集中于長(zhǎng)期鍛煉后對(duì)中老年人HRV的影響[3，6，8，21]，而針對(duì)青年練習(xí)者在運(yùn)動(dòng)中及運(yùn)動(dòng)后HRV的變化的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。鑒于此，通過(guò)測(cè)試和分析24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后心率及HRV的變化，旨在探究該項(xiàng)目青年練習(xí)者在靜息、運(yùn)動(dòng)及恢復(fù)狀態(tài)下的HRV變化特征及由此反映的心率調(diào)控特征，為HRV用于監(jiān)控24式太極拳訓(xùn)練提供可行性路徑，也為HRV在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用積累相關(guān)資料，并探討24式太極拳對(duì)心臟的鍛煉價(jià)值。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

以13名24式太極拳優(yōu)秀青年練習(xí)者為對(duì)象，其中男性7名，女性6名(表1)。

表 1 本研究受試者基本信息一覽表

Table 1 The Basic Information of Subjects

n年齡身高(cm)體重(kg)訓(xùn)練年限(年)男721.6±1.5174.7±6.463.6±6.52.0±1.2女621.5±1.7162.2±3.450.7±1.92.5±2.1

1.2 測(cè)試方案

于測(cè)試前3天告知受試者測(cè)試任務(wù)，要求其測(cè)試前不進(jìn)行大負(fù)荷、劇烈運(yùn)動(dòng)，杜絕熬夜、飲酒等不良刺激。測(cè)試當(dāng)天，受試者進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后，佩戴Polar RS800CX型心率表，靜坐(30 min左右)至心率穩(wěn)定后記錄5 min心率(期間保持呼吸頻率不變)，之后跟隨伴奏音樂(lè)，開(kāi)始24式太極拳運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中全程(共5 min 40 s)記錄心率變化，并于運(yùn)動(dòng)結(jié)束后繼續(xù)記錄5 min坐姿心率。測(cè)試完畢，將心率表中數(shù)據(jù)通過(guò)Polar IrDA USB Adapter傳輸至Polar ProTrainer5軟件形成hrm數(shù)據(jù)文件，然后用Kubios HRV 2.1軟件對(duì)其分析，分別得出24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后受試者心率及HRV的時(shí)域指標(biāo)、頻域指標(biāo)和非線性指標(biāo)的詳細(xì)數(shù)據(jù)。

1.3 采用的HRV指標(biāo)及意義

采用的HRV指標(biāo)(表2)。

1.4 數(shù)據(jù)的處理和分析

2 結(jié)果

2.1 受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后心率的變化

由表3可知，兩組受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后心率的變化趨勢(shì)一致,均在運(yùn)動(dòng)中升高,運(yùn)動(dòng)后降低,但高于運(yùn)動(dòng)前水平。其中，運(yùn)動(dòng)中與運(yùn)動(dòng)前及運(yùn)動(dòng)后與運(yùn)動(dòng)中比較，均有極顯著差異，運(yùn)動(dòng)后與運(yùn)動(dòng)前比較有顯著差異。受試者運(yùn)動(dòng)中典型心率變化及平均心率分布如圖1、圖2所示。

表 2 本研究HRV采用指標(biāo)一覽表

Table 2 HRV Parameters

分析指標(biāo) 反映內(nèi)容時(shí)域分析SDNN(連續(xù)正常RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差)反映心率變異總的變化RMSSD(相鄰RR間期之差的均方根值)反映副交感神經(jīng)的活動(dòng)PNN50(相鄰正常RR間期差值大于50ms的個(gè)數(shù)占總心跳次數(shù)的百分比)反映心率變異大小頻域分析LF(低頻功率)LFn(LF的標(biāo)準(zhǔn)化值)反映交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的綜合調(diào)節(jié)HF(高頻功率)HFn(HF的標(biāo)準(zhǔn)化值)反映副交感神經(jīng)的調(diào)節(jié)LF/HF反映交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的均衡性非線性 SD1(正常RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差(對(duì)應(yīng)縱坐標(biāo)))主要反映副交感神經(jīng)對(duì)心臟的調(diào)節(jié)分析 SD2(正常RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差(對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)))反映交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的綜合調(diào)節(jié)

注：為減少極低頻功率(VLF)和總功率(TP)的干擾，文中采用LF和HF的標(biāo)準(zhǔn)化值即LFn和HFn，標(biāo)準(zhǔn)化公式：LFn(或HFn)=100×LF(或HF)/(TP-VLF)[17]。

表 3 受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后心率的變化一覽表

Table3 The Change of HR before,during and after 24-posture Tai Chi

n時(shí)間心率(次/min)男7運(yùn)動(dòng)前67.9±11.0 運(yùn)動(dòng)中106.3±15.4**運(yùn)動(dòng)后74.4±14.6△△#女6運(yùn)動(dòng)前72.9±9.8運(yùn)動(dòng)中116.9±20.4**運(yùn)動(dòng)后88.8±13.3△△#

注：運(yùn)動(dòng)中與運(yùn)動(dòng)前比較，* 0.01

2.2 受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV時(shí)域指標(biāo)的變化

由表4可知，受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV時(shí)域指標(biāo)(SDNN、RMSSD、PNN50)均表現(xiàn)一致的變化趨勢(shì)，即運(yùn)動(dòng)中減小、運(yùn)動(dòng)后增加。其中，男受試者中PNN50在運(yùn)動(dòng)中與運(yùn)動(dòng)前及運(yùn)動(dòng)后與運(yùn)動(dòng)中比較有極顯著差異，女受試者中，SDNN在運(yùn)動(dòng)后與運(yùn)動(dòng)中比較有顯著差異，RMSSD在運(yùn)動(dòng)中與運(yùn)動(dòng)前比較有極顯著差異，運(yùn)動(dòng)后與運(yùn)動(dòng)中比較有顯著差異，PNN50在運(yùn)動(dòng)中與運(yùn)動(dòng)前及運(yùn)動(dòng)后與運(yùn)動(dòng)中比較有顯著差異。

圖 1 24式太極拳運(yùn)動(dòng)中受試者典型心率變化示意圖

Figure 1. The Typical Change of HR during 24-posture Tai Chi

圖 2 24式太極拳運(yùn)動(dòng)中受試者平均心率分布示意圖

Figure 2. The Average HR Distribution during 24-posture Tai Chi

2.3 受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV頻域指標(biāo)的變化

受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV頻域指標(biāo)LFn和LF/HF變化一致，均表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)中增加，運(yùn)動(dòng)后減小，且運(yùn)動(dòng)后的數(shù)值均大于運(yùn)動(dòng)前，而HFn的變化相反，運(yùn)動(dòng)中減小，運(yùn)動(dòng)后增加，且運(yùn)動(dòng)后的數(shù)值均小于運(yùn)動(dòng)前。其中，男受試者HRV頻域指標(biāo)變化顯著，其LFn和HFn在運(yùn)動(dòng)中與運(yùn)動(dòng)前及運(yùn)動(dòng)后與運(yùn)動(dòng)前比較均有極顯著差異，LF/HF在運(yùn)動(dòng)后與運(yùn)動(dòng)前比較有顯著差異，女受試者中只有LF/HF在運(yùn)動(dòng)中與運(yùn)動(dòng)前比較有顯著差異(表5)。反映到功率譜圖上，受試者HRV頻域指標(biāo)典型變化如圖3所示。

表 4 受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV時(shí)域指標(biāo)的變化一覽表

Table 4 The Change of Time Domain Parameters

n時(shí)間時(shí)域指標(biāo)SDNN(ms)RMSSD(ms)PNN50(%)男7運(yùn)動(dòng)前82.9±37.771.3±38.639.2±22.9運(yùn)動(dòng)中60.6±34.439.7±38.15.9±7.7**運(yùn)動(dòng)后84.6±32.761.3±33.133.1±23.1△△女6運(yùn)動(dòng)前63.4±11.647.9±16.729.5±18.3運(yùn)動(dòng)中51.2±14.925.2±22.8**3.1±3.2*運(yùn)動(dòng)后70.2±18.3△42.0±17.3△22.1±17.4△

注：運(yùn)動(dòng)中與運(yùn)動(dòng)前比較，* 0.01

表 5 受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV頻域指標(biāo)的變化一覽表

Table 5 The Change of Frequency Domain Parameters

n時(shí)間頻域指標(biāo)LFnHFnLF/HF男7運(yùn)動(dòng)前36.7±18.563.2±18.50.8±0.8運(yùn)動(dòng)中64.6±18.5**35.0±18.3**3.7±4.4運(yùn)動(dòng)后56.5±14.1##43.3±14.0##1.5±0.7#女6運(yùn)動(dòng)前49.7±27.650.3±27.60.9±0.7運(yùn)動(dòng)中63.2±19.336.6±19.32.7±1.1*運(yùn)動(dòng)后57.8±22.342.2±22.21.6±1.6

圖 3 受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后頻域指標(biāo)功率譜圖的變化示意圖

Figure 3. The Change of Spectrum Graphic

注：區(qū)域(0～0.04 Hz):VLF；區(qū)域(0.04～0.15 Hz):LF；區(qū)域(0.15～0.4 Hz)：HF；縱坐標(biāo)代表功率譜密度(power spectral density,PSD)。

2.4 受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV非線性指標(biāo)的變化

受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV非線性指標(biāo)(SD1、SD2)的變化趨勢(shì)一致，均表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)中減小，運(yùn)動(dòng)后增加。其中，女受試者中，SD1在運(yùn)動(dòng)中與運(yùn)動(dòng)前比較有極顯著差異，運(yùn)動(dòng)后與運(yùn)動(dòng)前比較有顯著差異(表6)。反映到Poincare散點(diǎn)圖上，受試者HRV非線性指標(biāo)典型變化見(jiàn)圖4。

表 6 受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV非線性指標(biāo)的變化一覽表

Table 6 The Change of Nonlinear Parameters

n時(shí)間非線性指標(biāo)SD1(ms)SD2(ms)男7運(yùn)動(dòng)前50.5±27.4 105.2±47.0 運(yùn)動(dòng)中28.1±21.178.1±34.0運(yùn)動(dòng)后43.4±23.5111.2±40.9女6運(yùn)動(dòng)前33.9±11.978.8±17.3運(yùn)動(dòng)中17.8±16.1**68.9±18.7運(yùn)動(dòng)后29.7±12.3#94.4±23.8#

3 討論與分析

3.1 24式太極拳對(duì)心率的影響

結(jié)果顯示，相比于運(yùn)動(dòng)前，受試者在24式太極拳運(yùn)動(dòng)中心率極顯著升高，且由圖1可知，心率短時(shí)間內(nèi)升高后能維持在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，表明24式太極拳運(yùn)動(dòng)全程對(duì)受試者施加了有效且穩(wěn)定的刺激，使其心率維持在相對(duì)較高水平以滿(mǎn)足機(jī)體的生理應(yīng)激需求。這與太極拳的項(xiàng)目特點(diǎn)有關(guān)，即太極拳作為有氧健身運(yùn)動(dòng)的一種，具有“一動(dòng)無(wú)有不動(dòng)”的特點(diǎn)，練習(xí)時(shí)全身肌纖維進(jìn)行低頻率反復(fù)振動(dòng)[12]。但是，結(jié)果也顯示,24式太極拳運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受試者心率主要分布在90～129次/min,男受試者心率在此范圍內(nèi)的占總時(shí)程67.5%，女受試者占71.6%,心率達(dá)到130次/min及以上的男受試者占4.5%，女受試者占26.1%。而研究表明，只有在本人65%～85%最大心率時(shí)運(yùn)動(dòng)，心輸出量才可達(dá)最大值，這樣對(duì)有氧能力的訓(xùn)練及對(duì)心臟的鍛煉才是有效的[5]。據(jù)此，受試者的健身有效心率范圍約在130～170次/min。結(jié)果表明，從鍛煉心臟及提高有氧運(yùn)動(dòng)能力角度而言，僅僅一輪24式太極拳練習(xí)尚不能充分達(dá)到目的：1)24式太極拳屬于中低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)[6，8，22]，且一輪24式太極拳練習(xí)全程僅5 min 40 s，該運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間尚不足以充分動(dòng)員受試者心臟以使其心率達(dá)到有效鍛煉范圍；2)受試者為太極拳優(yōu)秀青年練習(xí)者，其系統(tǒng)、規(guī)律的練習(xí)可能使其心臟已產(chǎn)生良性適應(yīng)，需要更大的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷才能達(dá)到有效鍛煉心率。由于24式太極拳運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度基本上是恒定的，這就需要延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間，即多重復(fù)幾輪24式太極拳練習(xí)。

圖 4 受試者運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV非線性指標(biāo)Poincare散點(diǎn)圖的變化示意圖

Figure 4. The Change of Poincare Plot Graphic

注：圖中每一點(diǎn)代表2個(gè)RR間期，即RRn(橫坐標(biāo))和RRn+1(縱坐標(biāo))，SD1線和SD2線的交點(diǎn)代表所有RR間期的均值，SD1線及其附近的點(diǎn)代表短時(shí)變異，SD2線及其附近的點(diǎn)代表長(zhǎng)時(shí)變異。

運(yùn)動(dòng)后5 min內(nèi)心率又極顯著下降，表明受試者擁有較好的心率調(diào)控能力，間接反映了系統(tǒng)、規(guī)律的24式太極拳鍛煉提高了受試者的心臟功能。多數(shù)研究結(jié)論與此類(lèi)似。熊開(kāi)宇等[9]調(diào)查和比較了10名高水平太極拳運(yùn)動(dòng)員和10名普通水平太極拳練習(xí)者在簡(jiǎn)化24式太極拳練習(xí)期間的生理參數(shù),結(jié)果表明，高水平組的安靜心率低于普通組以及運(yùn)動(dòng)后心率恢復(fù)的速度快于普通水平組，并認(rèn)為是長(zhǎng)期的太極拳練習(xí)對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)的作用，鍛煉增強(qiáng)了副交感神經(jīng)的活動(dòng)同時(shí)降低了交感神經(jīng)的活動(dòng)。楊慧馨等[10]的研究表明,太極拳初學(xué)者與多年鍛煉者恢復(fù)期心率有非常顯著性差異。劉靜等[2]研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期有規(guī)律的太極拳運(yùn)動(dòng)后,中老年女性在遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后心率、血壓的恢復(fù)速度有加快的趨勢(shì)。袁金寶等[11]收集分析了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)太極拳對(duì)中老年人健身效果的相關(guān)文獻(xiàn)，得出結(jié)論：長(zhǎng)期太極拳練習(xí)對(duì)中老年人心肺功能有顯著促進(jìn)作用。

3.2 24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV的變化特征及其影響因素

受試者在24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后其HRV時(shí)域指標(biāo)(SDNN、RMSSD、PNN50)和非線性指標(biāo)(SD1、SD2)呈一致的變化趨勢(shì)，均在運(yùn)動(dòng)中減小，運(yùn)動(dòng)后又增加，表明受試者HRV在24式太極拳運(yùn)動(dòng)中暫時(shí)受到抑制而減小，運(yùn)動(dòng)結(jié)束后又逐漸恢復(fù)。劉全等[3]的研究與此類(lèi)似，其研究發(fā)現(xiàn)，青年專(zhuān)業(yè)組和青年一般組的SDNN和RMSSD值安靜時(shí)較高，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中降低，運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)，并維持在比運(yùn)動(dòng)前安靜狀態(tài)稍低的狀態(tài)。但可能受年齡的影響，在溫愛(ài)玲、熊開(kāi)宇等[6]的研究中，他們發(fā)現(xiàn)，老年太極拳練習(xí)者SDNN在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中明顯升高，運(yùn)動(dòng)后較運(yùn)動(dòng)中明顯下降。Andre E.Aubert等[14]和Bojan Makivic等[23]均認(rèn)為，年齡是影響HRV變化的重要因素之一。除此之外，由結(jié)果可知，不同性別受試者其HRV指標(biāo)的變化存在一定的差異。時(shí)域指標(biāo)和非線性指標(biāo)的變化，女性受試者更加顯著些，而頻域指標(biāo)的變化，男受試者更顯著些，表明性別也是影響受試者24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后HRV變化的因素之一。對(duì)此，Berkoff等[15]曾以87名男性和58名女性田徑運(yùn)動(dòng)員為對(duì)象，測(cè)試其靜息狀態(tài)下HRV，結(jié)果表明，不同性別受試者的HFn、LFn、PNN50等HRV主要指標(biāo)存在明顯差異。

受試者在24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后其HRV頻域指標(biāo)(LFn、HFn、LF/HF)的變化表明，24式太極拳運(yùn)動(dòng)中受試者心交感神經(jīng)活動(dòng)加強(qiáng)，并于運(yùn)動(dòng)后有所減弱，但比運(yùn)動(dòng)前加強(qiáng)了，而心副交感神經(jīng)活動(dòng)在運(yùn)動(dòng)中減弱，運(yùn)動(dòng)后有所恢復(fù)，但比運(yùn)動(dòng)前減弱了，且在兩者間的平衡中交感神經(jīng)活動(dòng)占優(yōu)勢(shì)。劉全等[3]的研究與此類(lèi)似，其結(jié)果顯示，3組受試者在運(yùn)動(dòng)中及運(yùn)動(dòng)后LF/HF值均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)。Wan-An Lu等[21]研究發(fā)現(xiàn)，太極拳練習(xí)者其TP、VLF、LF、LFn、LF/HF值均明顯高于普通受試者，受試者在太極拳運(yùn)動(dòng)后，HFn明顯增高，且高于運(yùn)動(dòng)前水平，LF/HF明顯降低，且低于運(yùn)動(dòng)前水平。與本研究結(jié)果相比，運(yùn)動(dòng)后LFn、HFn、LF/HF的變化趨勢(shì)一致，但變化幅度有差異。謝業(yè)雷等[8]研究發(fā)現(xiàn)，24周太極拳鍛煉后，受試者LFn略有降低，HFn和LF/HF略有增高，但均無(wú)顯著性差異。與本研究結(jié)果相比，LF/HF的變化一致，但LFn和HFn的變化卻相反。以上差異可能跟受試者年齡(Wan-An Lu等和謝業(yè)雷等均以老年人為對(duì)象)、測(cè)試時(shí)間[Wan-An Lu等是在受試者進(jìn)行40 min太極拳運(yùn)動(dòng)后30 min和60 min兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)試，謝業(yè)雷等是在受試者進(jìn)行24周(每周4次，每次60 min)太極拳鍛煉后半個(gè)月測(cè)試]、測(cè)試儀器及方法的不同有關(guān)。

受試者在24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后其Poincare散點(diǎn)圖呈現(xiàn)規(guī)律性變化,即運(yùn)動(dòng)前呈橢圓且分散，運(yùn)動(dòng)中呈極度縮窄的橢圓且集中,運(yùn)動(dòng)后有一定的恢復(fù),但比運(yùn)動(dòng)前仍有一定的縮窄。Mourot和其同事[25]認(rèn)為，Poincare散點(diǎn)圖的變化可反映受試者是否處于過(guò)度訓(xùn)練狀態(tài)，當(dāng)受試者處于非過(guò)度訓(xùn)練狀態(tài)時(shí)，其Poincare散點(diǎn)圖呈橢圓且分散，當(dāng)受試者處于過(guò)度訓(xùn)練狀態(tài)時(shí)，其Poincare散點(diǎn)圖呈縮窄的橢圓(圖5)。對(duì)比圖4與圖5可知，該變化與受試者在24式太極拳運(yùn)動(dòng)前到運(yùn)動(dòng)中Poincare散點(diǎn)圖的變化極其相似,但本研究中受試者并沒(méi)有處于過(guò)度訓(xùn)練狀態(tài)。而過(guò)度訓(xùn)練狀態(tài)下受試者Poincare散點(diǎn)圖的變化是否還呈現(xiàn)相似的變化,有待進(jìn)一步深入的研究。

圖 5 受試者過(guò)度訓(xùn)練狀態(tài)下Poincare散點(diǎn)圖變化圖[25]

Figure 5. The Change of Poincare Plot Graphic from non-OT to OT state

注：圖中每一點(diǎn)代表兩個(gè)RR間期，即RRn(橫坐標(biāo))和RRn+1(縱坐標(biāo))，SD1線和SD2線的交點(diǎn)代表所有RR間期的均值，SD1線及其附近的點(diǎn)代表短時(shí)變異，SD2線及其附近的點(diǎn)代表長(zhǎng)時(shí)變異。

4 結(jié)論

長(zhǎng)期、規(guī)律的24式太極拳練習(xí)可提高受試者心臟的自主調(diào)控能力,但一輪24式太極拳練習(xí)受運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間的限制,不能充分鍛煉心臟及提高有氧運(yùn)動(dòng)能力。在24式太極拳運(yùn)動(dòng)中，受試者HRV暫時(shí)受到抑制而減小，運(yùn)動(dòng)結(jié)束后又逐漸恢復(fù)，其中心交感神經(jīng)活動(dòng)在運(yùn)動(dòng)中加強(qiáng)，副交感神經(jīng)活動(dòng)在運(yùn)動(dòng)中減弱，運(yùn)動(dòng)后兩者均有所恢復(fù)，但兩者間的平衡傾向于交感神經(jīng)活動(dòng)占優(yōu)勢(shì)。受試者在24式太極拳運(yùn)動(dòng)前、中、后其Poincare散點(diǎn)圖呈現(xiàn)規(guī)律的變化,但能否反映受試者是否處于過(guò)度訓(xùn)練，尚需進(jìn)一步深入的研究。受試者HRV的變化受年齡、性別因素的影響。

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The Change of HRV before,during and after 24-posture Tai Chi

SONG Tao

To explore the change of HRV before,during and after 24-posture Tai Chi,confirm the characteristic of heart rate regulation of young practitioners in the condition of resting,movement and recovery,provide useful method for monitoring the training of 24-posture Tai Chi by HRV,and discuss the value of 24-posture Tai Chi to heart function.Method:13 excellent young trainers of 24-posture Tai Chi are selected to test and analyze their heart rate,time domain,frequency domain and nonlinear parameters of HRV before,during and after 24-posture Tai Chi.Results:1) The heart rate of subjects increased extremely significant during exercise and decreased highly significant after exercise.Of all the subjects whose heart rate can reach 130 beats/min or more,male and female subjects accounted for only 4.5% and 26.1% of the total schedule respectively.2) The changes of time domain parameters (SDNN,RMSSD,PNN50) and nonlinear parameters (SD1,SD2) of subjects decrease during exercise and increase after exercise,the changes of LFn and LF/HF are similar,increasing during exercise and decreasing after exercise,and the values of post-exercise are greater than pre-exercise.Compared with LFn and LF/HF,the change of HFn is diametrically opposite.3) The Poincare plot graphic of subjects is elliptic and disperse before exercise,extremely narrow and concentrated during exercise,there is a certain recovery after exercise,but still narrower than pre-exercise.Conclusion:long-term,regular 24-posture Tai Chi exercise can improve the heart autonomic regulation ability,but one round 24-posture Tai Chi exercise restricted by exercise intensity and duration,can not effectively exercise the heart and improve the ability of aerobic.During the 24-posture Tai Chi the HRV of subjects decreases,and gradually restore again after exercise,sympathetic activity during the exercise is strengthened while parasympathetic activity is reduced,both recovered after exercise,but the balance toward a predominance of the sympathetic over the parasympathetic.The change of Poincare plot graphic of subjects before,during and after 24-posture Tai Chi is regularly,but whether can reflect the subjects in the overtraining remains to be further study.The change of HRV influenced by age and gender.

24-postureTaiChi;HRV;sympathetic;parasympathetic

1002-9826(2016)01-0078-06

10.16470/j.csst.201601011

2015-06-01；

2015-09-25

宋濤(1985-)，男，河南滑縣人，實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要研究方向?yàn)轶w質(zhì)評(píng)價(jià)與運(yùn)動(dòng)機(jī)能監(jiān)控，Tel：(027)84226921，E-mail：609st@163.com。

江漢大學(xué) 體育學(xué)院，湖北 武漢 430056 Jianghan University,Wuhan 430056,China.

G852.11

A