120w定量負荷運動時模擬低氧環境對HRV頻域指標的影響

紀環 黃劍雅

摘? 要：本文以29名競技體育學院在校健康男性大學生為研究對象，研究了120w定量負荷運動時模擬低氧環境對HRV頻域指標的影響。結果顯示：2500m模擬低氧環境120w定量負荷運動時，受試者的低頻值（LF）較常氧環境顯著性降低，高頻值（HF）較常氧環境顯著性降低，而LF/HF較常氧環境無顯著性差異。研究結論：LF反映交感神經活動水平，模擬低氧（2500m）環境下LF比常氧下低，交感神經活動水平降低;HF反映副交感神經活動水平，模擬低氧（2500m）環境下HF比常氧下低，副交感神經活動水平降低;模擬低氧（2500m）環境下LF/HF較常氧無顯著性差異，說明低氧對交感神經與副交感神經均衡性的影響結果不明顯。

關鍵詞：心率變異性（HRV）? 低氧? 運動負荷

中圖分類號：G808? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-2813（2020）04（a）-0036-02

Abstract：Based on the study of 29 healthy male college students in the athletic sports college， this paper studied the effects of simulated hypoxia environment on HRV frequency domain indicators during 120w quantitative load exercise. The results showed that when the 2500m simulated low-oxygen environment 120w quantitative load exercise， the low-frequency value （LF） of the subject was significantly lower than that of the normoxia environment， and the high-frequency value （HF） was significantly lower than that of the normoxic environment， while the LF/HF ratio was lower. There was no significant difference in the normoxic environment. Conclusion： LF reflects the level of sympathetic activity. Under simulated hypoxia （2500m） environment， LF is lower than normoxia， and sympathetic activity is lower. HF reflects parasympathetic activity and simulates HF than normoxia in hypoxic （2500m） environment. Lower and lower the level of parasympathetic activity; there was no significant difference in LF/HF compared with normoxia in the simulated hypoxia （2500m） environment， indicating that the effect of hypoxia on the balance of sympathetic and parasympathetic nerves was not obvious.

Key Words： Heart rate variability （HRV）; Hypoxia; Exercise load

心率變異性（HRV）是指瞬時心率或瞬時心動周期的微小變化。它被認為是判斷心臟自主神經功能活性的敏感方法，可作為反映人體植物神經活動的定量指標，主要受交感神經和副交感神經活性及其相對平衡的影響，在體育學中HRV可以為運動員選材、監測急性心性猝死、和篩選急性高原反應易感人群、評價運動效果、制定運動訓練計劃等提供參考依據。

1? 研究對象和研究方法

1.1 研究對象

以29名競技體育學院在校健康男性大學生為研究對象，受試者基本情況為年齡（22.4±1.8）歲，身高（176.1±4.8）cm，體重（75.1±12.3）kg。

1.2 研究方法

1.2.1 測試方法

受試者佩戴Polar r800x心率表，受試者進行3min120

w定量負荷運動，運動方式為蹬功奉自行車，節律為60mp/min。運動過程中同步獲取HRV頻域指標：0.04～0.15Hz低頻帶面積（LF），0.15～0.4Hz高頻帶面積（HF））和低頻帶面積和高頻帶面積的比值（LF/HF）等。

1.2.2 統計學方法

實驗結果以均值±標準差（）表示。用SPSS 18.0統計分析軟件對實驗數據進行統計分析，組同比較果用獨立t檢驗，顯著性水平定為P<0.05，極顯著水平定為為P<0.01。

2? 實驗結果

由表1可看出：不同氧濃度環境相比較，常氧環境中受試者的低頻值（LF），高頻值（HF）均顯著高于低氧（2500m）環境值，而LF/HF值變化不明顯。

3? 分析與討論

3.1 HRV與心臟自主神經功能的關系

心率變異性（HRV）是一項有價值的用以度量心臟自主神經功能的統計學指標[1]，在一定程度上反映了自主神經系統對心血管系統的調控以及該系統對各種因素的應答能力。研究表明，心臟活動受神經體液因素以及自身因素的影響，心率是心交感神經和心迷走神經對竇房結調節的綜合反映。正常人安靜狀態下，心迷走神經的張力占明顯優勢。心迷走神經緊張性降低或心交感神經緊張性增強都可引起HRV降低，使心臟的電活動發生變化，導致其發生心室顫動的閾值降低;反之，HRV升高，心空發生顫動的閾值升高，從而對心臟產生保護作用。

現最常用的HRV分析方法為時域法和頻域法[2]，本研究采用頻域分析法，HF受呼吸影響較大，可引起心臟迷走傳出活動的節律變化，可作為反映迷走神經活動性的指標。LF發生變化的機理較為復雜，受壓力感受器、溫度、血管系張素系統活動等多種因素影響，受交感和副交感活動的共同調節，主要反映交感神經的活動水平。LF/HF比值可反映交感神經和迷走神經活動的均衡性。

3.2 低氧對HRV的影響

由表1可看出，在相同負荷下，常氧的LF、HF比低氧（2500m）下的大，且出現顯著性差異，LF/HF沒有出現明顯變化。隆敏[3]等通過在急進高原初期自主神經系統功能變化的研究，在進入高原的第二日進行HRV檢測發現，高原時LF（P<0.05）顯著低于平原，與本實驗研究結果相同，說明急性低氧刺激使交感神經調節功能下降;高原時反映副交感神經活動水平的HF（P<0.05）也顯著低于常氧，與本實驗研究結果相同，說明急進高原初期自主神經系統對心率的調節功能受到抑制，副交感神經活動減弱;LF/HF在進入高原時顯著低于平原（P<0.05），說明在交感與副交感的平衡系統中副交感活動占優勢。

許欣[4]等通過對8名被試者進行為期4周共24d的間歌性常壓低氧（INH）訓練，并對被試者訓練前后暴露于10%低氧環境前、后的HRV進行對比分析，結果：經INH訓練后，被試者低氧條件下低頻、高頻顯著增高（P<0.05），而低頻/高頻變化不明顯。反復的大強度低氧刺激，LF顯著提高，提高了交感神經系統對低氧的耐受性，這對增強被試者低氧耐力是有益的。HF也顯著增高，它反映了自主神經系統中副交感神經的特征狀態，及自動調節途徑的活性。另有研究者通過8名優秀游泳運動員分別在海拔1200m和1850m進行為期17d的訓練，訓練內容完全相同，同步測量HRV，在訓練前后分別測量游泳2000m的成績。結果：在1200m下，LF和HF都有所增加，但在1850m卻沒有，且經過1200m高度的訓練，2000m的成績也得到了提高;經過1850m高度的訓練，2000m的成績沒有得到提高，說明LF和HF的增加與成績改善有關，也說明低氧訓練的高度很重要，并不是只要在低氧下訓練成績就會提高。

參考文獻

[1] 張昕，彭如新，徐文靜，等.運動訓練對心率變異的影響[J].大連大學學報，2003，24（6）：80-82.

[2] 羅小兵，朱寄天.心率變異性分析及其在體育運動中的應用[J].成都體育學院學報，1997（23）：70-75.

[3] 隆敏，覃軍，黃嵐.男性青年急進高原初期心率變異性的變化及意義[J].第三軍醫大學學報，2008，26（9）：855-857.

[4] 許欣，魯力立，陳章煌，等.間歇性常壓低氧訓練對心率變異性的影響[J].航天醫學與醫學工程，2004，17（5）：334-338.

[5] Schmitt L，Hellard P，Millet G.P，et al.Heart Rate Variability and Performance at Two Different Altitudes in Well-Trained Swimmers[J].Int J Sports Med，2005，26（4）：1-6.