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      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

      2014-02-06 02:52:44鄒延霞
      武術(shù)研究 2014年2期
      關(guān)鍵詞:男足男籃頻域

      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.

      [3]Carter JB,Banister EW,B. AP. The effect of age and gender on heart rate variability after endurance training.Med Sci Sports Exerc[J],2003,35(8):1333-1340.

      [4]鐘運(yùn)健,吳紀(jì)饒,鄭松波.心率變異性在健康人群及其在體育運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的研究概況[J].四川體育科學(xué),2004(2):47-49,169.

      [5]田開(kāi)新,覃 軍,黃嵐等.有氧、無(wú)氧耐力訓(xùn)練對(duì)自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能的影響及意義[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志,2006(5):1020-1023.

      [6]Tulppo MP,Hautala AJ,Makikallio TH,et a1. Effect s of aerobic t raining on heart rate dynamicsin sedentary subjects[J].JAppl Physiol,2003(1):364-372.

      [7]鄭 軍,張立藩,王興邦等.有氧鍛煉對(duì)心血管自主神經(jīng)調(diào)節(jié)的影響[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志.2001(2):154-157.

      [8]Macor,F(xiàn).,R. Fagard,A. Amery. Power spectral analysis of RR interval and blood pressure short-term variability at rest and during dynamic exercise:comparison between cyclists and controls[J]. Int JSports Med,1996(3):175-181.

      [9]李之俊,高炳宏.男子賽艇運(yùn)動(dòng)員VO2max與心率變異性(HRV)的相關(guān)關(guān)系[C].第9屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編,2002(11):256.

      [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.

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