焦慮與壓力感的生物指標： 心率變異性相關(guān)性

帥軍 陳晨 林錚 秦曉愚 王麗杰 張振華

摘 要|目的：探索自主神經(jīng)在焦慮情緒中的活動特點，對將 HRV 作為心理應(yīng)激判斷指標供參考依據(jù)。方法：對海軍陸戰(zhàn)隊 2021 年新兵進行心理健康狀況評估，對其中焦慮者的壓力感、焦慮與心率變異性進行研究。采用漢密頓焦慮量表（HAMA）、項目組編制“壓力感自我評價問卷”以及 HRV 測定進行相關(guān)分析。結(jié)果：被試均為焦慮狀態(tài)，HAMA 總分 >14 分（100%），平均值 23.18±4.13，軀體性焦慮因子分 11.45±3.14，精神性焦慮因子分 10.28±2.39。責任重（t=18.84， p<0.001）、受周圍負性事件影（t=12.089，p<0.001）和訓(xùn)練超負荷（t=14.187， p<0.001）為壓力感來源中的主要因素。HRV 時域 SDNN、SDANN、RMSS 與PNN50 均低于參考值（t=-8.28，-5.44，-15.77，-7.42，p<0.05）; 焦慮者的 LF，HF 與參考值間無明顯差異（t=1.03，-1.21，p>0.05），LF/HF 明顯高于參考值（t=4.49，p<0.05）。HAMA 總分與 SDNN 呈負相關(guān)（r=-0.53， p<0.05），軀體性焦慮因子分與 LF 呈正相關(guān)（r=0.54，p<0.05），精神性焦慮因子分與 PNN50 呈負相關(guān)（r=-0.60，p<0.05）。結(jié)論：焦慮者靜息狀態(tài)下交感神經(jīng)功能亢進，迷走神經(jīng)功能降低，其功能失調(diào)與焦慮有關(guān)。

關(guān)鍵詞|新兵;焦慮;壓力感;心率變異性

根據(jù)海軍陸戰(zhàn)隊任務(wù)要求，海軍陸戰(zhàn)隊應(yīng)該具備以最快速度抵達各類戰(zhàn)爭危機發(fā)生地，執(zhí)行各種戰(zhàn)斗任務(wù)的能力，能夠擔負搶灘登陸、海岸海島防御、寒區(qū)作戰(zhàn)、沙漠作戰(zhàn)、叢林作戰(zhàn)或支援等各項任務(wù)。這使每個海軍陸戰(zhàn)隊員都面臨著生理、心理、情感等一系列的殘酷考驗，必須具備堅實的體魄、過硬的本領(lǐng)和堅強的意志及良好的心理承受能力。因此，海軍陸戰(zhàn)隊的新兵初到部隊不僅是角色轉(zhuǎn)換的適應(yīng)，更多的是對生活習(xí)慣、人際環(huán)境、高強度體能訓(xùn)練及嚴格的紀律管理等方面的適應(yīng)。個體的壓力反應(yīng)與外界的適應(yīng)是客觀指標，主要是組織績效，主觀指標主要是心理反應(yīng)。入伍動機、個體心理承受能力、自我調(diào)節(jié)能力等成為環(huán)境適應(yīng)與否的影響因素，形成壓力感的大小。壓力感是個體體驗焦慮與主觀指標相關(guān)聯(lián)的心理指標，反映個體——組織現(xiàn)實規(guī)則的不適應(yīng)狀態(tài)，包括情緒和心境類指標，如壓力事件、信息對稱、領(lǐng)導(dǎo)者、工作團隊與環(huán)境，獎懲等作用[1]。

焦慮狀態(tài)是介于焦慮情緒和焦慮癥之間的一種狀態(tài)，是個體面對超出常態(tài) 努力可以消除的壓力源所產(chǎn)生的身心反應(yīng)，其表現(xiàn)不僅以緊張焦慮情緒與明顯 的行為問題為突出表現(xiàn)，往往伴有自主神經(jīng)系統(tǒng)紊亂的癥狀，如心慌、胸悶、 多汗等感覺異常[2]。情緒變化對自主神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，影響了自主神 經(jīng)系統(tǒng)對心臟竇房結(jié)的調(diào)節(jié)，使心臟節(jié)律隨著體內(nèi)外環(huán)境的變化而發(fā)生改變。 心率變異性（heart rate variability，HRV）是目前公認的反映生理應(yīng)激的指標之一，但是作為提示焦慮發(fā)作或提示特定干預(yù)措施效果的生物標記物、無創(chuàng)的客觀指 標，識別壓力的 HRV 特征集沒有統(tǒng)一的標準，且特征的識別貢獻度沒有較為準確的衡量，有待于進一步研究[3]。

我們對陸戰(zhàn)隊 2021 年新兵心理健康狀況進行評估，對其中焦慮者的壓力感、焦慮與心率變異性進行研究，旨在探索自主神經(jīng)在焦慮情緒中的特點，對 HRV 作為心理應(yīng)激判斷指標提供參考依據(jù)。

1??? 對象和方法

1.1 調(diào)查對象

陸戰(zhàn)隊 2021 年新兵心理健康評定采用《癥狀自評量表》（Symptom Checklist 90，SCL-90）[4]測評。SCL-90 由 90 個題目組成，包括軀體化，強迫癥狀，人際關(guān)系敏感，抑郁，焦慮，敵對，恐怖，偏執(zhí)，精神病性 9 個因子，

每項癥狀的嚴重程度 1 ～ 5 分評定，因子分≥ 2 定義為負性情緒陽性。本組研究將其中焦慮因子分>2（不包含 =2）者作為研究對象，即焦慮情緒下新兵 30 例。均為男性;年齡 17 ～ 19 歲;兵齡 2 個月;學(xué)歷，高中 22 人，大學(xué) 8 人;全部未婚;排除軀體及神經(jīng)精神疾病史。

1.2 方法

主持者為 3 名醫(yī)生，2 名護士，均經(jīng)過心理專業(yè)相關(guān)培訓(xùn)。調(diào)查為個體獨立完成，事先告知研究目的，同意參加本研究并簽署知情同意書。

1.2.1??? 焦慮測評

使用漢密頓焦慮量表（HAMA）[4]。HAMA 總分評定的信度系數(shù)為 0.93;各單項癥狀評分的信度系數(shù)為 0.83 ～ 1.00;p 值均 <0.01?？偡帜芎芎梅从辰箲]狀態(tài)的嚴重程度。HAMA 測定包括 14 個項目，主要用于評定神經(jīng)癥及其他病人的焦慮癥狀的嚴重程度，量表采用 0 ～ 4 分 5 級評分，一般劃界分為 14 分?？偡帧?29 分，可能為嚴重焦慮;≥ 21 分，明顯焦慮;≥ 14 分，焦慮;超過 7 分，可能有焦慮;小于 7 分，沒有焦慮癥狀。

1.2.2??? 壓力感測評

項目組編制“壓力感自我評價問卷”進行測評，問卷設(shè)計以庫珀、斯隆和威廉姆斯（Cooper，Sloan & Williams，1988）提出工作中的壓力來源[5]： 工作本質(zhì)、管理角色、人際關(guān)系、職業(yè)與成就、組織結(jié)構(gòu)與氛圍以及家庭——工作沖突為依據(jù)，問卷共 40 題，包括：責任重、沒有成就、環(huán)境帶來窒息感、受周圍負性事件影響、生活過于緊張、人與人之間缺乏有效的溝通、訓(xùn)練超負荷七個評估維度。評分為 0 ～ 5 分，6 級分級（無、較輕、輕、中等、較重、嚴重），各維度分值為 0 ～ 5，可能壓力源總分值為 0 ～ 35。信度系數(shù)為 0.86;各單項癥狀評分的信度系數(shù)為 0.83 ～ 0.91;p 值均 <0.01;效度系數(shù)為 0.66，p<0.05。

問卷記名填寫，統(tǒng)一指導(dǎo)語，答案沒有對錯。發(fā)放問卷 30 份。有效問卷100%。對 SCL-90 測定焦慮因子分 >2 者進行評定分析。壓力感測評問卷評估維度賦值責任重、沒有成就、環(huán)境帶來窒息感、受周圍負性事件影響、生活過于緊張、人與人之間缺乏有效的溝通及訓(xùn)練超負荷其相應(yīng)變量為 χ1 ～ χ7。

1.2.3??? HRV 測定

使用美國世紀 3000 十二導(dǎo)同步導(dǎo)聯(lián) 24 小時動態(tài)心電圖記錄儀和 3.2 版本心率變異分析軟件。被試者在測試前 24 小時內(nèi)禁用咖啡、濃茶等可能影響心率的飲食。測定期間情緒平靜，無劇烈運動，睡眠充分。

判斷分析采用北美起搏與心電生理協(xié)會和歐美心電協(xié)會共同推薦的指標。時域測定指標包括：正常心動周期的標準差（SDNN）、每 5 min 平均心動周期的標準差（SDANN）、相鄰正常心動間期差值的均方根（RMSSD）、R-R 間期差值超過 50 ms 的心搏數(shù)占總心搏數(shù)的百分比（PNN50）。頻域測定指標包括低頻功率（LF，頻段 0.04 ～ 0.15 Hz）、高頻功率（HF，頻段 0.15 ～ 0.4 Hz）、低頻功率與高頻功率比值（LF/HF）。

1.3 時間安排

“壓力感自我評價問卷”、HAMA 測評與 HRV 測定同日進行。

1.4 統(tǒng)計處理

計量數(shù)據(jù)以（x±s）表示，以“壓力感自我評價問卷”可能壓力源總分作為因變量，各維度作為自變量進行多元線性回歸分析，探討焦慮壓力感的影響因素。采用 t 檢驗比較焦慮者的 HRV 時域和頻域與參考值的差異。采用 Pearson 相關(guān) 分析焦慮者HRV 時域、頻域與 HAMA 總分的關(guān)系，p<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。所有統(tǒng)計分析采用 SPSS19.0 完成。

2??? 結(jié)果

2.1 焦慮者 HAMA 得分

HAMA 總分 >14 分（100%）， 平均值 23.18±4.13， 軀體性焦慮因子分11.45±3.14，精神性焦慮因子分 10.28±2.39。

2.2 “壓力感自我評價問卷”問卷

多元線性回歸分析結(jié)果顯示：責任重（t=18.84，p<0.001）、受周圍負性事 件影響（t=12.089，p<0.001）和訓(xùn)練超負荷（t=14.187，p<0.001）三個維度的相 關(guān)問題為影響焦慮情緒的眾多因素中的主要因素。見表 1。

2.3 焦慮者的 HRV 時域與參考值比較

SDNN、SDANN、RMSS 與 PNN50 低于參考值，t=-8.28，-5.44，-15.77，-7.42，p<0.05，見表 2。

2.4 HRV 的頻域與參考值對照分析比較

焦慮者的 LF、HF 與參考值相比無明顯差異，t=1.03，-1.21，p>0.05，焦慮者的 LF/HF 明顯高于參考值有顯著差異，t=4.49，p<0.05，見表 3。

2.5 HRV 時域、頻域的指標與 HAMA 總分和兩因子分做Pearson 相關(guān)分析

HAMA 總分與 SDNN 呈負相關(guān)（r=-0.53，p<0.05），軀體性焦慮因子分與 LF 呈正相關(guān)（r=0.54，p<0.05），精神性焦慮因子分與 PNN50 呈負相關(guān)（r=-0.60， p<0.05）。

3??? 討論

軍事應(yīng)激是在特殊的軍事活動環(huán)境中產(chǎn)生的一種特殊的情緒狀態(tài)，外界刺激持續(xù)存在，從理論上可以把壓力看作是個體對環(huán)境刺激做出的反應(yīng)，這種刺激式壓力源屬于生理理論，引起個體處于戒備狀態(tài)，表現(xiàn)為恐懼、焦慮緊張等， 表現(xiàn)程度與對個人的影響因人而異[2]。心理應(yīng)激、壓力感知及一般自我效能感是相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)作業(yè)疲勞的重要影響因素[6]。低水平的心理應(yīng)激能夠減輕個體自覺疲勞癥狀[7]。有學(xué)者對邊防團官兵疲勞狀況及影響因素進行調(diào)查與分析，認為一般自我效能感與作業(yè)疲勞呈非常顯著負相關(guān)[8]。3 min 缺氧（7.1%）時 285 名飛行人員HRV 和生理參數(shù)相關(guān)指標研究結(jié)果，不同的飛行環(huán)境對飛行人員HRV、生理參數(shù)影響存在不同程度差異[9]。

工作壓力感是個體的焦慮體驗，個體對壓力的承受是指個體對外界任務(wù)的心理承受性，受個體的性格，特別是生物——遺傳條件影響。自主神經(jīng)紊亂最常見的是心臟植物神經(jīng)紊亂和腸胃植物神經(jīng)紊亂。軀體形式自主神經(jīng)紊亂是一種主要受自主神經(jīng)支配的器官系統(tǒng)（如心血管、胃腸道、呼吸系統(tǒng)）發(fā)生軀體障礙;精神焦慮與遺傳、性別、年齡、生物、社會等因素有關(guān)，出現(xiàn)情緒不穩(wěn)、沖動、焦慮、抑郁、精力減退和對應(yīng)激的耐受力下降等癥狀。

HRV 是目前常用的定量評估自主神經(jīng)系統(tǒng)功能活動水平的無創(chuàng)性技術(shù)[10]。徐蕾等學(xué)者對基于場景模擬法和心率變異性時域分析法進行了護生人格特質(zhì)與 心理應(yīng)激強度的相關(guān)性研究提示，穩(wěn)定性、興奮性和緊張性人格特質(zhì)與心理應(yīng) 激強度有較強的相關(guān)性，高穩(wěn)定性、低興奮性、低緊張性的人在不同應(yīng)激條件 下心率變異性指標較基線期變化的幅度更小，交感——迷走神經(jīng)的調(diào)節(jié)負擔更 低，較易達到平衡[11]。一個正常成年人的心率為 50 到 100 之間，當遇到一些興奮的事情時，心跳加速到 100-120/ 分左右;受到驚嚇、緊張等條件下心率可能上升至 130/ 分以上。心跳太快對行動產(chǎn)生影響，比如手腳不協(xié)調(diào)，靈活度下降;進而表現(xiàn)出反應(yīng)遲鈍無法辨別方向，不知道自己在做什么等現(xiàn)象。 心跳上升至 150/ 分，甚至 180/ 分以上，則可能產(chǎn)生痙攣，肢體木僵樣變化， 進一步加重，甚至出現(xiàn)死亡。如果心率太過平常，則不易潛能的激發(fā)[12]。HRV 增加一定程度上會增強我們的認知功能，提升整體機能，HRV 低往往代 表著身體機能下降。

本組調(diào)查 HAMA 總分 >14 分， 平均值 23.18±4.13， 軀體性焦慮因子分11.45±3.14，精神性焦慮因子分 10.28±2.39，說明既有軀體性焦慮，也有精神性焦慮。責任重、受周圍負性事件影響、訓(xùn)練超負荷相關(guān)問題為影響焦慮情緒的主要因素，其中既有環(huán)境適應(yīng)、訓(xùn)練超負荷的因素，也有動機——目標的感性因素。新兵生活訓(xùn)練如持續(xù)處于積極應(yīng)對之中，能在生活、訓(xùn)練中體會到能力的成長，并獲得一種成就感，意味著個體能勝任當下工作，則愿意投入其中，對這個職業(yè)保持一定水平忠誠，并將之嵌入自己的人生之中， 增加職業(yè)認同感。

通常我們討論更多的是高強度的軍事訓(xùn)練，嚴格的紀律管理，形成的不僅是個體行為限制，高強度的軍事訓(xùn)練不排除伴有機體疲勞，更加容易超出個體的心理承受能力。調(diào)查對象的 HRV 總體水平、SDNN、SDANN、RMSSD 與PNN50 低于參考值，說明迷走神經(jīng)緊張度降低，其功能狀態(tài)降低，LF/HF 明顯高于參考值。軀體性焦慮與精神性焦慮之間相互影響，又彼此加重形成惡性循環(huán)，焦慮程度越重者 LF/HF 比值越高，LF/HF 比值的大小與交感神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能紊亂程度相關(guān)[13]。對 HRV 指標與 HAMA 維度指標相關(guān)分析，總分與 SDNN 呈負相關(guān)，軀體性焦慮因子分與 LF 呈正相關(guān)，精神性焦慮因子分與PNN50 呈負相關(guān)，提示交感神經(jīng)功能亢進，軀體性焦慮與交感神經(jīng)功能亢進相關(guān)，精神焦慮與迷走神經(jīng)功能降低相關(guān);心臟自主神經(jīng)功能與焦慮程度相關(guān)， 焦慮與自主神經(jīng)功能紊亂有一定的關(guān)聯(lián)。HAMA 被認為能夠很好地反映焦慮狀態(tài)的嚴重程度。

綜上所述，焦慮者靜息狀態(tài)下交感神經(jīng)功能亢進，迷走神經(jīng)功能降低，其功能失調(diào)與焦慮有關(guān)。

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Biomarkers of Anxiety and Stress： Correlation of Heart Rate Variability

Shuai Jun??? Chen Chen?? Lin Zheng??? Qin Xiaoyu Wang Lijie????????? Zhang Zhenhua

Marine Corps Hospital， Chaozhou

Abstract： Objective： To explore the characteristics of autonomic nerve activity in anxiety， and to provide reference for HRV as an indicator of psychological stress. Methods： The mental health status of Marine Corps recruits in 2021 was assessed， and the stress， anxiety and heart rate variability of anxious recruits

were studied. Hamilton Anxiety Scale （HAMA）， “Pressure self-assessment Questionnaire” prepared by the project team and HRV measurement were used for correlation analysis. Results： All subjects were in anxiety state， HAMA total score>14 （100%）， average 23.18±4.13， somatic anxiety factor score 11.45±3.14， mental anxiety factor score 10.28±2.39. Heavy duty （t=18.84， p<0.001）， affected by the surrounding negative events （t=12.089， p<0.001） and training overload （t=14.187， p<0.001） was the main factor in the source of pressure feeling. HRV time domain SDNN， SDANN， RMSS and PNN50 are all lower than the reference value （t=-8.28， -5.44， -15.77， -7.42， p<0.05）; There was no significant difference between LF and HF of anxious personnel and the reference value （t=1.03， -1.21， p>0.05）， and LF/HF was significantly higher than the reference value （t=4.49， p<0.05）. HAMA scores were negatively correlated with SDNN （r=-0.53， p<0.05）， somatic anxiety factor score was positively correlated with LF （r=0.54， p<0.05）， the score of mental anxiety factor was negatively correlated with PNN50 （r=-0.60， p<0.05）. Conclusion： The hyperactivity of sympathetic nerve and the decrease of vagus nerve in anxious personnel are related to anxiety.

Key words： Marine Corps recruits; Sense of pressure; Anxiety; Heart rate variability （HRV）