三種不同頻率腹式呼吸對賽前一天射箭運動員心率變異性的影響

韋軍　黃中?！〈抻来?/p>

摘要：目的：探討每分鐘16次（F16）、8次（F8）、5次（F5）腹式呼吸對射箭運動員賽前一天心率變異性的影響，分析緩解賽前緊張情緒的呼吸調節(jié)方式。方法：8名廣西射箭隊男子運動員在隊內練習賽前一天晚上進行HRV測定，收集并分析相鄰RR間期差的均方根（RMSSD）、HRV三角指數（RR triangular index）、總功率（TP）極低頻成分（VLF）、低頻成分（LF）、高頻成分（HF）以及低頻高頻比率（LF/HF）等指標。結果：三種不同頻率腹式呼吸下RMSSD、三角形指數、HF的指標都沒有發(fā)生顯著改變（P<0.05），LF在F16上升，在F8、F5先升后降，VLF在F8、F5上升，LF/HF的變化規(guī)律與LF相同，指標變化均呈現顯著性差異（P<0.05）。結論：F16腹式呼吸提高交感和迷走神經的均衡性；F5腹式呼吸能在一定程度上緩解心理疲勞；F8腹式呼吸能提高自主神經活性，緩解賽前緊張情緒。

關鍵詞：腹式呼吸；臨賽前；射箭運動員；心率變異性；心理疲勞

中圖分類號：G804 文獻標識碼：A 文章編號：1008—2808（2018）04—0017—06

心率變異性（Heart Rate Variability，HRV）是指竇性心率在一定時間內周期性改變的現象，是反映交感神經與副交感神經（迷走神經）張力及其平衡的重指標。HRV是神經體液因素對心血管精細調節(jié)的敏感指標，是反映自主神經系統對心血管系統的調控，被認為是目前評價心臟自主神經功能失調的有效方法。正常生理狀況下，交感神經和迷走神經協調地控制心臟的節(jié)律變化，使心臟節(jié)律有序地周期性地變化，一旦由于疾病等原因失去平衡，將導致心率的改變和心血管系統的功能紊亂，這就是HRV分析的生理基礎。因此進一步研究影響HRV的因素是具有重要意義的。心率變異性的影響因素研究是近年來的一個熱點，呼吸是其主要影響因素之一。

腹式呼吸（abdominal breathing）是中國傳統養(yǎng)生學中常用的呼吸訓練方法，也稱為調息訓練，即有意識地延長吸、呼氣時間，以腹式呼吸為主進行慢的、深的、有規(guī)律的呼吸訓練，實現自我調節(jié)。它要求呼吸時胸部保持不動，通過隔肌的升降來控制呼吸，呼吸深而慢，吸氣時橫隔肌下移，腹部明顯隆起；呼氣時腹部凹下。這種呼吸法也叫“順呼吸法”或“正呼吸法”。由于腹式呼吸能調節(jié)自主神經的功能，改善肺通氣，并有良好的放松效果，因而被應用于臨床一些慢性疾病的治療中。相關研究表明，腹式呼吸可以有效地調整心率變異性，但不同呼吸頻率的腹式呼吸影響的效果如何？目前還沒有一個很確切的報道。

本研究選擇省級運動隊男子射箭運動員，在參加隊內訓練賽前一天晚上分別進行3種不同頻率的腹式呼吸，通過測量受試者心率變異性的變化情況，比較不同頻率腹式呼吸對心率變異性的影響，試圖找出對心率變異性影響程度最大的腹式呼吸頻率，為進行植物神經系統緊張度調節(jié)的手段選擇提供依據。

1實驗對象與方法

1.1實驗對象

受試者為8名廣西射箭隊在訓男子運動員，其運動經歷相似，身體健康，生活規(guī)律，訓練情況正常，受試前3個月內沒有服用影響心臟機能的藥物史，基本情況見表1。

1.2實驗方法

1.2.1實驗設備 采用芬蘭POLAR RS800CXproteam2團隊表作為測試工具，數據傳輸通過Po-lar IR紅外線傳輸器導出到電腦，使用Polar Pro-Trainer5分析軟件和Kubios HRV軟件分析和計算數據。

1.2.2測試方法 測試在第二天有比賽任務的前一天晚上20：00進行，共測試三次，第一次采用的呼吸頻率為16次/min（F16），第二次為8次/min（F8），第三次為5次/min（F5）。測試者佩戴WearLink心率傳輸帶，經檢查無誤后采取舒適坐位，雙手交叉至于腹部，保持安靜狀態(tài)約15 min，然后在實驗者口令引導下進行腹式呼吸的活動，同時開始HRV數據采集。

1.2.3數據截取與分析 受試者共進行約20min左右持續(xù)的呼吸運動。研究截取呼吸控制開始前5min，控制開始后5min和控制結束前最后5min三個時段的數據。分析內容有，時域指標：相鄰RR間期差的均方根（RMSSD）、HRV三角指數（RR tri-angular index）和總功率（TP）；頻域指標：極低頻成分（VLF）、低頻成分（LF）、高頻成分（HF）以及低頻高頻比率（LF/HF）。

1.3統計方法

所有有效數據應用SPSS20.0軟件進行統計處理，測量結果均以Mean±SD表示。采用獨立樣本T檢驗進行指標的分析。顯著性水平為P<0.05，非常顯著性水平為P<0.01。

2實驗結果

2.1 F16腹式呼吸對心率變異性的影響

受試運動員在采用16次/min的腹式呼吸前、中、后各項心率變異性指標比較發(fā)現，腹式呼吸后5minLF的數值與開始前和進行中都出現了顯著性的上升（P<0.05），LF/HF的值變化則有起伏，腹式呼吸控制開始后5min的數值比控制前下降顯著（P<0.05），而最后5min內的值與控制前相比上升明顯（P<0.05），與控制中差異達到非常顯著性（P<0.01）；其他各項數據比較并沒有出現顯著性差異（P>0.05）。說明受試運動員在16次/min腹式呼吸的過程中交感神經興奮性增強，而在腹式呼吸結束后，表明腹式呼吸引起的交感神經興奮性的增強具有一定的延續(xù)性（見表2）。

2.2 F8腹式呼吸對心率變異性的影響

采用8次/min的腹式呼吸頻率，控制呼吸頻率前、中、后的各項數據出現差異的情況較多，RMSSD值在控制呼吸的最后5min與控制前和控制中比較都有明顯下降（P<0.05），最后5min的三角指數與呼吸控制前下降明顯（P<0.05），控制后的LF與呼吸控制前，控制中相比均出現非常顯著性差異（P<0.01），LF/HF的值在呼吸過程中和控制前后都有明顯的上升（P<0.05），其余指標無顯著性差異（P>0.05）（見表3）。

2.3 F5腹式呼吸對心率變異性的影響

5次/min腹式呼吸數據結果為，時域指標平均RR間期、RMSSD、三角形指數無顯著性改變，TP值在呼吸控制中期上升明顯（P<0.05），后期比中期下降明顯（P<0.05），但與控制前無明顯變化；頻域指標HF沒有出現顯著性差異，VLF在后期顯著上升（P<0.05），LF波動較大，呼吸中期非常顯著地升高（P<0.01），后期與中期比非常顯著地下降（P<0.01），與控制前也無明顯差異，LF/HF比值的變化規(guī)律與LF同（見表4）。

3分析與討論

3.1 F16腹式呼吸對HRV的影響效果

人體在安靜狀態(tài)時平均呼吸頻率隨年齡和性別而不同。正常人平靜時的呼吸頻率為12～20次/min，平均16次/min。受試者進行16次/min腹式呼吸后，心率減慢，時域指標中的平均RR間期、三角形指數和TP值都略有提升，而頻域指標中的VLF則下降，但都沒有統計學意義。分析認為，采用正常呼吸頻率時，運動員自主神經的總體調節(jié)能力沒有發(fā)生明顯的改變，交感神經的調節(jié)能力也沒有發(fā)生改變。反映迷走神經的張力HF先在呼吸控制后先上升，在末期出現下降，說明采用正常呼吸頻率下對于迷走神經張力的緩解還是起到了幫助。LF值在16次/min的呼吸頻率控制開始后下降不顯著，但在最后5min時顯著上升（P<0.05），上升幅度為呼吸控制前安靜狀態(tài)下的156%，提示交感神經和迷走神經的雙重調節(jié)功能得到較為明顯地改善，中樞的興奮和抑制能力的調控水平在呼吸調節(jié)后得以提升，反映心臟交感和迷走神經均衡性LF/HF比值在呼吸調節(jié)的后期上升顯著（P<0.05），說明即便是采用正常的呼吸頻率，經過一定的時間有意識的調節(jié)以后也能提高交感和副交感神經的均衡性。但從以上分析和可以看到，采用16次/min腹式呼吸對運動員HRV的影響效果并不明顯，僅提示對于交感和迷走神經的雙重調節(jié)及均衡性有改善。

3.2 F8腹式呼吸對HRV的影響效果

采用為8次/min腹式呼吸頻率時，受試者各項指標變化較大，時域指標中RMSSD在呼吸調節(jié)末期均顯著低于調節(jié)前和調節(jié)中，是迷走神經張力降低的表現；三角形指數也持續(xù)下降，到呼吸調節(jié)的末期與安靜時比較有顯著性差異，TP在呼吸調節(jié)中、后兩個階段的數值是先無明顯上升，后轉為下降，但所反映的HRV總的大小和活性與安靜時的差別不明顯。

頻域指標中HF無顯著改變，VLF持續(xù)上升，到后期上升明顯（P<0.05），LF出現反復，與呼吸調節(jié)前比較，中期升高后期下降，降低的程度差異具有非常顯著性（P<0.01），LF/HF比值與LF變化規(guī)律一致。上述變化提示運動員采用8次/min的呼吸調節(jié)，心臟的迷走神經的張力沒有變化，但是心臟自主神經活性能力不斷得到加強，運動員具有更高的迷走神經緊張性和交感神經興奮性，兩者的均衡性即相互轉化能力也得到加強。由于心臟接受迷走神經和交感神經的雙重支配，頻率8次/min腹式呼吸可以提高心臟的交感神經功能，同時迷走神經功能也有增強，但幅度小于交感神經，由此可見，頻率為8次/min的呼吸頻率對于心臟交感神經的調節(jié)作用明顯。

3.3 F5腹式呼吸對HRV的影響效果

頻率為5次/min的呼吸被視為慢呼吸，呼與吸的時間間隔較長，潮氣量較大，過量的氧攝入有可能引發(fā)呼吸抑制。大腦皮層可以調控皮層下的各級呼吸中樞活動，并有效地調節(jié)和控制呼吸。測試發(fā)現VLF在后期的顯著下降，由于該指標和心理疲勞程度有一定的敏感性，提示了5次/min這種慢頻率的腹式呼吸可能對心理疲勞產生緩解，而LF/HF比值的起伏較大，有可能與受試者要充分用意識控制呼吸，以使呼吸頻率減慢和呼吸幅度加深，必然伴有一定程度的精神和肌肉緊張致使交感神經興奮性增加有關。LF的上升則與壓力感受

4結論與建議

4.1結論

（1）射箭項目運動員對強度較低的比賽具有一定的承受力，賽前情緒的波動較小，適當采用合適頻率的腹式呼吸能對他們的心率變異性進行調節(jié)，緩解賽前的緊張情緒。

（2）賽前采用F16這種安靜狀態(tài)下正常腹式呼吸時，能有效提高交感和迷走神經的均衡性，但器、血壓波動、溫度控制、外周血管舒縮興奮性及血管緊張素等因素有關，也與運動員采取刮痧干預后出現的變化相同。但與呼吸調節(jié)前比較，調節(jié)后交感神經和迷走神經的復合調節(jié)功能并沒有發(fā)生明顯改變，交感神經系統的張力維持在安靜時的水平上。

3.4不同頻率腹式呼吸對運動員賽前狀態(tài)的影響

以上三種不同頻率的腹式呼吸的三角形指數、HF的指標都沒有發(fā)生顯著改變，說明三種呼吸頻率下心率變化的程度都較小、心臟迷走神經調節(jié)水平穩(wěn)定；有研究發(fā)現賽前的大強度訓練，運動員神經系統的興奮性較高，或因睡眠不佳導致大腦疲勞后，代表迷走神經張力大小的RMSSD往往高于標準值，但在射箭運動員身上并沒有出現這種情況，應該是項目屬于非體能類特征的原因。VLF和LF出現波動的情況明顯，由此可見運動員交感神經和迷走神經的復合調節(jié)功能波動較大，但總體表現是通過呼吸調節(jié)得到有效控制。LF/HF被認為是反映交感和迷走神經張力平衡的指標，LF/HF在呼吸調節(jié)的后期總體下降，和之前有學者提出的單純腹式呼吸都能夠使健康受試者LF/HF降低的結果相同，顯示心臟交感神經興奮性處于較低水平。

本研究對象均為長期運動的青年男性，有研究表明該人群的心臟自主神經功能有改善，表現為迷走和交感神經張力均提高，交感-迷走神經平衡呈現迷走神經占優(yōu)的趨勢，長期有氧運動的累積也會有類似效果。射箭運動員在交感神經和迷走神經興奮的強度和時間跨度上高于普通人群，尤其是迷走神經的調節(jié)功能更加強大。調查發(fā)現隊內訓練賽前一天，運動員受壓力影響較小，賽前的呼吸調節(jié)，無論采用哪種頻率腹式呼吸調節(jié)方式，都能引起HRV數值出現波動，其中頻率16次/min的頻率總體改善交感和迷走神經的均衡性，8次/min的頻率主要提高心臟交感神經的興奮性，5次/min的頻率對心理疲勞的緩解則更為有效。效果一般。

（3）采用F8的腹式呼吸可明顯增強交感神經興奮度，顯著提高自主神經活性，保持適宜的賽前狀態(tài)。而F5腹式呼吸則能在一定程度上緩解訓練活動造成的心理疲勞，但長時間過慢的呼吸頻率易導致神經張力失衡。

4.2建議

（1）對于比賽壓力不大的競爭，賽前選擇F8腹式呼吸的對于緩解賽前緊張情緒的效果最優(yōu)，運動員在賽場上也可以有意識地選擇接近此頻率的呼吸進行心理調整。

（2）射箭運動員高強度訓練的休息階段，可適當采用F5腹式呼吸作為恢復的輔助手段之一。