籃球與足球專項大學生運動員心率變異性的對比研究

鄒延霞

（中國籃協阜新籃球學校，阜新 遼寧 123000）

1 前言

大量研究表明，規律、合理的身體活動可使機體的迷走神經張力提高，增強自主神經抗炎效應，從而對心臟起到保護作用[1]。已有許多學者探討了力量、尤其是耐力運動對心血管自主神經系統功能的影響，但仍有諸多問題，如對不同運動強度、方式的運動對心肌迷走神經功能調節的影響規律還不很清楚。文獻檢索表明，目前關于籃球運動員植物神經功能的研究僅見于謝紅[2]2008年一篇會議論文，而關于足球運動員的相關報道尚未檢索到。心率變異性（Heart rate variability，HRV）是一種定量評價人體心臟植物神經功能的有效方法[3]，通過測量HRV，可以定量評估心臟自主神經系統的活性，正確判斷運動負荷對心臟的影響[4-5]。因此研究不同運動方式及強度對HRV的影響規律，有助于更有效地探討運動如何改善心血管自主神經調節能力，完善人們關于運動中自主神經功能調節的認知，逐步掌握自主神經在運動健身與康復訓練中的反應與長期適應的規律。

2 研究對象與研究方法

2.1 研究對象

某大學校男籃代表隊14人，年齡20.0±1.0歲，身高188.5±6.1cm，體重 80.2±8.1kg，專業訓練年限 6-9；校男足球代表隊14人，年齡21.0±0.6歲，身高172.4±3.7cm，體重65.3±5.3kg，專業訓練年限5-8年；普通大學生14名設為對照組，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

受試者均無明確心血管病史，無主觀不適，不吸煙。受試者在清醒安靜狀態下，均在同一房間進行，避免人與人交談，盡量避免思考問題和外界影響，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。檢測時受試者充分放松、均勻呼吸，室內保持安靜。從實驗前一天開始，被試者不飲含咖啡因、酒精的飲料，不服用任何藥物，不進行劇烈運動。測試時間：每天上午8：30-12：00，共持續2天。

2.3 測試指標

時域指標：平均心率、平均R-R間期值、R-R間期的標準差（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的個數占總數百分比（PNN50）、心率變異系數（SDNN/HR）。

頻域指標：（1）總功率（TP）（0～O.4Hz的總面積）；（2）低頻范圍內的功率（LF）（0.04～0.15Hz頻帶面積）；（3）極低頻范圍內的功率（VLF）；（4）高頻范圍內的功率（HF）（0.15～O.4Hz頻帶面積）；（4）LF／HF（低頻面積與高頻面積比值）。標準化（歸一化）高頻功率（HFnu），標準化低頻功率（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典譜估計和以隨機過程的參數模型（例如自回歸模型（AR模型））為基礎的現代譜估計。經典譜估計算法簡單，運算速度快，但是它存在著分辨率低的固有缺點，適用于長記錄的數據處理。本文選用AR模型進行頻域分析。

2.4 數理統計法

首先將polar表中的相關數據經紅外接口直接傳輸到電腦數據庫，然后用軟件將樣本的誤差進行修正，經Kubios HRV軟件進行線性和非線性分析。最后將數據用Spss12.0進行方差分析。所有數據均用均值±標準差（X±S）表示。顯著性水平p<0.05，非常顯著性水平p<0.01。

3 研究結果

3.1 各組頻域指標研究結果

表1為各組頻域指標結果。可以看出，對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大小，與心率結果相對應，對照組心率波動最小，平均RR僅為670.7ms，極顯著低于男籃和男足組，男籃組心率波動最大，為974.4ms，男足位居中間；SDNN主要反映交感和副交感神經總張力大小，用于評價心率總體變異大小。分析結果表明，三組中男籃組植物神經總張力最高，其次為男足，二者均明顯高于對照組；RMSSD是評估副交感神經功能的敏感參數，與心率快成分相關，副交感神經張力降低時，其值降低。本研究表明，三組間RMSSD數值高低順序為男籃>男足>對照組，訓練組均極明顯高于對照組，且男籃較男足組相比也有顯著差異；pNN50衡量迷走神經對心率調控作用的大小，數值越大，代表迷走神經的張力越高，反之，交感神經張力越高。本研究表明，男籃組迷走神經張力最高，其次男足，對照組最低，僅為6.7%，極顯著低于男籃和男足組。心率變異相關系數（SDNN/HR）也反映出男籃組優于男足，男足優于對照組。

綜合上述分析得出，男籃組安靜狀態時域各參數均優于男足組，男籃組和男足組又明顯優于對照組。

表1 各組時域指標分析

3.2 各組時域指標研究結果

頻域參數中，HF反映迷走神經活動水平，LF是交感神經和迷走神經共同作用的一個混合帶，該指標更多的反映出交感神經隨總功輸出變化而產生的調節變化，故LF/HF反映了交感神經與迷走神經的平衡性，其比值越大，交感神經張力越高；TP代表植物神經整體的整合功能，其增高表明整體調節功能增強；HFnorm和LFnorm為高頻段與低頻段的標化值，更能直接反映迷走、交感神經調節的變化。

研究結果表明（見表2），男籃組TP高達16418 ms2，男足組為9792 ms2，而對照組僅為2330ms2，說明長期系統訓練有效改善了植物神經整體調節功能；此外，男籃和男足組HFn.u.指標顯著高于對照組，而LFn.u.顯著低于對照組，最終導致男籃和男足組LF/HF比值極顯著低于對照組（P<0.01），男籃組有高于男足組趨勢（p>0.05），但不顯著。總之，頻域各項參數也表明，植物神經系統調節功能表現為男籃組好于男足組，二者均好于對照組。

表2 各組頻域指標分析

4 討論與分析

有關運動訓練對心率變異性的影響，近年國內外學者做了較多研究。運動項目涉及太極、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；職業有學生、飛行員、駕駛員、航海人員等。但研究結果不盡一致。Tulppo[6]認為有氧運動增強了迷走神經活動、減弱了交感神經活動，導致迷走神經活動相對增強。但鄭軍等[7]的研究結果卻相反，認為有氧鍛煉減弱了迷走神經的活動。這可能與所采用的運動方式和強度有關。因此不同運動方式和強度對迷走神經功能調節的影響成為諸多研究的焦點。總體的研究結果顯示，中等強度、亞極量強度的耐力運動，均可以有效改善心臟自主神經的調節功能，而極限及以上強度的耐力運動可在短期內使自主神經平衡趨向于加強交感神經的活動[1]。但也有相反報道，如Macon[8]發現安靜態下自行車運動員的HF值明顯高于正常人，自主神經調節趨向于副交感神經占優勢。李之俊[9]發現優秀賽艇運動員安靜時總HRV是普通健康青年的1.63倍，并與VO2max呈顯著正相關。謝燕[10]發現長期堅持太極拳運動者的TP值高于不經常鍛煉者，LF／HF降低，LF增高?？傊?，雖然研究結果尚不統一，但普遍認為，長期耐力訓練會使HRV降低，增強迷走神經對心臟的支配能力，變化特征依運動強度改變而變化。

本研究旨在觀察經過長期系統訓練的籃球和足球運動員與一般大學生心臟植物性神經調節能力的差別。綜合時域和頻域各指標，本研究結果表明，長期系統訓練都能有效改善心臟自主神經調節功能，表現為安靜狀態心率下降，R-R間期延長，迷走神經功能提高等。同時研究結果進一步表明，盡管參與不同體育項目鍛煉都能有效改善心臟自主神經調節功能，但各項目之間存在差異。原因之一可能與項目本身的運動特點有關。足球比賽時間長、強度大，多有間歇，有氧代謝供能系統和無氧代謝供能系統都需要動員。因此，出色的有氧耐力和ATP-CP系統供能能力是優秀足球運動員所必須具備的。籃球運動除了少量關鍵技術動作是以無氧代謝供能外（約占10.42%），其余運動主要靠有氧代謝來完成（約占89.58%）[11]。另外，運動強度和頻率也可能是影響因素。劉向輝[1]認為至少四周以上、每周3次，每次30min 60%至80%最大心率強度的耐力運動，將使自主神經調節趨向于副交感神經占優勢。因此，可能正是運動項目本身的訓練特點，以及運動總量等決定了籃球運動員比足球運動員要具備更良好的植物神經調節能力。當然也與教練員訓練計劃安排有關，具體何種原因占主導地位，還需進行深入研究。

5 結論

（1）系統的運動訓練可明顯提高機體的心率變異性，使之擁有較高的自主神經調節儲備。

（2）籃球運動在改善心臟自主神經調控方面優于足球運動。

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[2]謝 紅，申 旭，馬 艷．籃球運動員心臟植物神經功能特征研究 [C]．2008年神經內分泌暨神經免疫內分泌學術研討會論文摘要匯編，2008.

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