女子手球运动员力竭运动后HRV分析

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摘要：目地：HRV是近年比较关注的无创性心电检测指标之一，可用于评定自主神经系统功能的变化，本实验研究力竭运动后女子手球运动员HRV时域和频域各参数的变化，探讨HRV 作为运动训练监控指标的可能性。方法 ：应用OMEGA-WAVE仪测定19名女子手球运动员安静状态下和进行最大摄氧量测试后恢复到正常心率的5分钟心电图，得出其安静状态和运动后的SDNN（R-R间期标准差）、RMSSD（相邻N-N间期差值均方根值）、SDSD相邻间期差值的标准差、TP（总功率）、LF/HF、HFnorm （标化的HF功率）、LFnorm(标化的LF功率)。结果：力竭运动后SDNN、RMSSD、SDSD、TP、HFnorm 都明显下降、LFnorm升高（P＜0.01），LF/HF明显升高，存在显著性差异（P＜0.01）。19名队员的平均最大摄氧量和最大心率分别是VO2max 39.76±2.34(ml/kg.min) ,HRmax180±9（b/min）。

关键词：心率变异性；女子手球；训练监控

中图分类号：G804.5文献标识码：A文章编号：1004-4590(2008)06-0063-02

Abstract:

Introduction：Heart Rate Variability is one of the non-invasion electrocardiogram indexes which can evaluate the activity of autonomic nervous system(ANS). To approach the possibility of hrv on exercise monitoring, we studied the change of the time domain and frequency domain of HRV after exhaustive exercise in 19 female hand-ball athletes. Methods：This study explored the changes of the 5min electrocardiogram (ECG) in 19 female hand-ball athletes under rest and post Maximal Oxygen Uptake exercise. The changes of SDNN、RMSSD、SDSD、TP、LFnorm、HFnorm、LF/HF were analyzed. Results：

The value ofSDNN、RMSSD、SDSD、TP、HFnorm decreased significantly after exhaustive exercise (p

Key words: heart rate variability; female hand-ball; exercise testing

心率变异性(HRV)是指在窦性心率的一定时间内，逐次心动周期之间的时间变异数。其实质是分析心率的快慢差异性的大小、快慢极其规律。HRV是反映自主神经活性和定量评估心脏交感和迷走神经张力及其平衡性的指标，对心血管等疾病的诊断和预后有重要的研究价值[ 1 ]。近年来，有关运动与HRV的研究也越来越多，研究表明运动与HRV关系密切。本研究通过对专业手球女运动员最大摄氧量前后 的HRV进行分析，探讨优秀运动员HRV特征、运动对HRV的影响，旨在为HRV在运动选材、运动训练监控等方面的应用提供理论依据。

1 研究对象和方法

1.1 对象

19名江苏省女子手球队队员。测定女子手球运动员在安静状态下和进行最大摄氧量测试后恢复到正常心率时的5分钟心电图，得出其安静状态和运动后的SDNN（R-R间期标准差）、RMSSD（相邻N-N间期差值均方根值）、SDSD相邻间期差值的标准差、TP（总功率）、LF/HF、HFnorm （标化的HF功率）、LFnorm(标化的LF功率)。

运动员专业训练均在4年以上；年龄范围15~33岁，平均年龄20.5±3.1岁，身高176.5±8.6cm，体重72.2±13.5kg。

1.2 方法

由专业人员对研究对象进行检测，测试时间为早晨。第一次测试时间为早晨安静状态下，受试者休息5分钟，仰卧位、安静、呼吸平稳后连续采集5分钟十二导联心电图HRV数据，第二次测试时间为进行最大摄氧量测试后，恢复到正常心率后的5分钟心电图。所有测试均在上午完成，通过Omegawave软件处理，仪器由美国Omegawave TechnologiesLLC公司提供。

心率变异性指标采用时域法和频域法评价：①时域指标：SDNN(连续正常R-R间期的标准差)；RMSSD(所有邻近窦性R-R间期长度差异平方均值的平方根)；SDSD相邻间期差值的标准差。②频域指标：TP(总功率，频段≤0.4Hz)；HFnorm(nu)(标化的高频功率) LFnorm(nu) (标化的低频功率)； LF/HF(低频高频比)。

最大摄氧量采用MAX-I测试仪，起始功率为100瓦，每分钟递增20瓦，运动至力竭，记录最大心率。

1.3 数据统计

SPSS11.5软件包对资料进行统计分析。数据采用均数±标准差表示，进行t检验、显著性水平P＜0.05，高度显著水平P＜0.01。

2 结果

3 讨 论

HRV是近年来比较受关注的无创性心电监测指标之一，可用于评价健康者和患者的自主神经系统功能的变化，目前关于HRV在体育领域的研究主要集中在运动猝死和体育运动对HRV的影响。本次实验是研究一次力竭运动后HRV的变化。虽然在同一段短时稳定记录的电信号中，从频域分析中可以得到比时域分析更多或更准确的有关自主神经活动的信息。但在本次实验中我们同时采用了时域法和频域法进行评价和比较。在频域评价中TP反映自主神经总体的调节功能，HF反应迷走神经调节功能与呼吸性心率不齐有关，LF与压力感受器、血压波动、温度控制、外周血管舒缩兴奋性及血管紧张素等因素有关，反应交感神经和迷走神经的复合调节功能，某些情况下反应交感神经张力。LF／HF的比值反映出交感和迷走神经的平衡性[1]。

本次研究结果显示，女子手球运动员力竭运动后心率的瞬时波动趋向减少。其中SDNN、RMSSD、SDSD、值比安静状态下低．且差异存在显著性。LF/HF比值较安静状态下升高且有显著性差异，提示交感和迷走神经之间平衡关系失衡，时域法和频域法的结果一致。有研究表明，高强度运动所导致的疲劳状态会出现上述比值的减少，Francois cottin等对运动员做两种强度的运动测试，中等强度运动后LF增加，HF下降；而长期大强度的耐力训练，可使安静态HR下降，LF下降，HF增加，LF／HF下降[2]。在我们的实验中女子手球运动员最大摄氧量运动后标化的LF增加，HF下降，和中等强度运动测试的研究一致。

运动量不同HRV改变亦不同。赵敬国研究发现[3]，增量运动过程中，随运动强度的增加，与安静时相比，心率变异性(SDRR、SDDRR、心率变异系数)逐渐减小，说明心率的瞬时波动趋于减小或消失，显示出增量运动过程中，心脏交感神经和迷走神经间的对立统一关系破坏、失衡。结果进一步显示，在增量运动过程中HRV减小的同时，心脏内的传导(主要是房一室传导)逐渐加快，表明心脏交感神经活动的加强和迷走神经的抑制。HRV显示了人体对运动应激的反应程度，在训练过程中，我们可以根据HRV的变化来判断运动员在大运动训练后的恢复状况以及恢复的时间，运动员是否适应下一个的训练和比赛。因此HRV可以作为运动训练的监控指标之一。

在本次实验中我们还对19名女子手球运动员进行了HRV的非线性分析，庞加莱散点图反映相邻RR间期的变化。因为庞加莱散点图既能显示HRV的整体特征，又能直观地显示逐搏之间的瞬间变化，揭示心率变异性的非线性特征，在动态心电图分析中应用广泛[4]。根据庞加莱散点图的大小及形状可以估计HRV的大小及心率变化的规律。我们选取了其中一名运动员的庞加莱散点图进行举例分析，运动前的庞加莱散点图显示交感神经和迷走神经处于平衡状态，实验后的图表现为短棒状，说明变异的心博小，HRV小。因此我们也可以根据图形加以直观的判断。在实际应用中HRV的非线性分析与时域法、频域法结合并动态观察，能更好地反映自主神经系统活性和定量评估心脏交感神经与迷走神经张力及其平衡性。

女子手球运动员实验前在安静状态下HRV表现为交感神经兴奋性较弱，迷走神经兴奋性较强的特点，反映了自主神经活动对长期运动训练具有一定的适应性[5]。

健康人心率变化的不规则性主要与交感和副交感神经系统的相互作用有关， 如果由于某种原因(如疾病或使用神经阻断剂) 导致自主神经系统调节作用减弱或消失，也会引起HRV减少甚至变为零。不能简单地认为，任何情况下HRV减小都意味着自主神经张力的下降。 因此，在实际应用中我们要注意区分。

结论：从该实验HRV的时域和频域指标分析，女子手球运动员力竭运动后心率的瞬时波动趋向减少,交感和迷走神经之间平衡关系失衡，极限负荷运动使交感神经张力增高迷走神经张力降低。女子手球运动员在安静状态下HRV表现为交感神经兴奋性较弱，迷走神经兴奋性较强的特点，反映了自主神经活动对长期运动训练具有一定的适应性。HRV作为非创伤性的训练监控手段在评价机体对运动应激反映程度以及机能状态上是一项非常有意义的指标。

参考文献：

［1］ Lonsdofer-woK G．Brandenberger．C．Simon．Effects of acute Hypoxia on heart rate variability at rest and during exercise ．［J］Internationaljournal of sports medicine，2004，25(1)：264-269．［2］ Francois Cotfin．Claire Medigue．Pierre-marie lepretre．Heart rate variability during exercise performed below and above ventilator threshold．Medicine Science in sports&exercise，2001，36(4)：594-600．

［3］ 赵敬国．增量运动过程中心率变异性的研究．山东体育科技，1997，19(3)：32-35．

［4］ 张开滋，赵易，杨心田，等.临床心电信息学［M］. 湖南:科学技术出版社, 2002：582-608.

［5］ Cottin F, Durbin F, Papelier Y. Heart rate variability during cycloergometric exercise or judo wrestling eliciting the same heart rate level［J］. Eur J Appl Physiol, Mar,2004 ,91(2-3):177-184．