36式太極柔力球心率變異性活動特征研究

孫玉營 段德鍵 錢 德

北京體育大學，北京 100084

太極柔力球36式是太極柔力球項目中非常經典的套路該套路剛柔并濟、舒展大方融合了柔力球的特有的拋、接、擺、翻、繞、轉、旋運動特點和太極拳的身法步型及其思想內涵，在大眾健身領域廣泛流行。心率變異（Heart Rate Variability， HRV)是指逐次心跳R-R間期隨時間發生的每個心動周期的微小差異，可以定量評估心臟交感和迷走神經的張力及平衡性，是評估心血管神經系統的重要指標。[1]近年來心率變異性（HRV）在其在大眾健身領域上多用于在評估自主神經以及心血管機能。以HRV為監控方式，科學的指導健身提供科學性的依據，作為一種研究工具和評估技術的應用為體育的科學化起到了十分重要的作用。[2]在不同運動強度下HRV的表現不同。交感-副交感神經張力的平衡隨運動強度的改變而波動，表現為HRV測試時域、頻域、非線性指標的變化。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

表1 北京體育大學柔力球代表隊10名高水平運動員基本情況

1.2 測試方案

測試前3天告知受試者測試太極柔力球36式任務，要求受試者測試前72小時內不要超負荷、大運動量訓練，不熬夜、飲酒、咖啡因等不良刺激性藥物。要求受試者前24小時內無感冒發燒等不適應癥狀。測試當天，開始測試前受試者不可飽腹測試，開始測試前受試者統一穿太極柔力球比賽表演服裝，保持自然、放松的狀態下。干預一次太極柔力球36式對心率變異性HRV的影響。心率變異性數據的采集過程如下：受試者到達實驗指定地點并保持自然、放松的狀態，幫助受試者佩戴Polar team2團隊心率表，靜坐（5min左右）至心率保持穩定后采集與比賽同等時間的RR間期。隨后，受試者伴隨太極柔力球36式音樂《隨緣》，開始太極柔力球36式運動，運動中全程（共3min 22s）采集心率變化和模擬比賽視頻。

選取時域分析法中的SDNN、RMSSD、PNN50%指標，其代表副交感神經活性。頻域分析法中的LH（nu），代表交感神經活性；HF（nu）代表副交感神經活性，LH/HF指標代表交感和副交感神經平衡性。非線性分析法中的SD1、SD2指標代表副交感神經活性。

1.3 36式太極柔力球內容

36式基本動作擺繞類：如“龍飛鳳舞（體側八字，弓步纏頭，體前螺旋盤繞，馬步雙手反繞翻）”“金龍盤首（并步轉身360° 纏頭）游龍盤首（左45°上步穿拍，右45°上步轉身360°裹腦）”捻翻類：如“玉女穿梭（上步正繞翻）” “玉女玄武（歇步反繞翻）”“五環相扣（馬步云手繞翻，活步云手繞翻）”擺拋類如“珠落玉盤（左側拋球，接球翻拋，左手接球）”繞拋類如“藏龍吐珠（活步反繞翻，轉身360°虛步背后拋球）”

圖1 太極柔力球36式基本技術示意圖

1.4 數據處理

測試結束后將RR間期數據導入Kubios 心率變異性數據分析軟件中。進行除燥后，導出時域、頻域、非線性指標。采用配對樣本T檢驗檢驗對運動前和太極柔力球數據進行顯著性差異，以P＜0.05為顯著性差異。

2 結果

2.1 太極柔力球運動員運動前、中心率HR的變化

表2 太極柔力球運動員不同狀態下心率變化

如表2所示，受試者安靜時和運動時心率的變化，運動中心率較運動前安靜心率升高，具有非常顯著性差異（P＜0.01）。

2.2 太極柔力球運動員運動前、中心率變異性（HRV）時域的變化表格

表3 太極柔力球運動員不同狀態下HRV時域指標變化

如表3所示，受試者運動前、運動中，HRV時域指標，隨著運動的變化表現一致的下降趨勢，即時域SDNN反映HRV的總體變化，RMSSD反映心率變異性的快變化成分，PNN50%反映心率變異性中的慢變化成分，RMSSD與PNN50%均為運動中比運動前數值呈下降趨勢，但沒有顯著性差異（P＞0.05），SDNN（P＜0.05）具有顯著性差異。

2.3 受試者運動前、中心率變異性（HRV）頻域的變化表格

表4 太極柔力球運動員不同狀態下HRV頻域指標變化

如表4所示，受試者運動前、運動中，HRV頻域指標，隨著運動的變化表現為LF nu反映交感神經系統和LF/HF反映反映交感神經與副交感神經有一致性的運動趨勢，即勻為運動中比運動前的數值增加，LF（nu）無顯著性差異（P＞0.05），LF/HF具有顯著性差異。HF nu的變化卻相反，隨著運動的變化，運動中的副交感神經比運動前安靜時副交感神經數值下降，沒有顯著性差異（P＞0.05）。

2.4 受試者運動前、中心率變異性（HRV）非線性的變化表格

表5 太極柔力球運動員不同狀態下HRV非線性指標變化

如表5所示，受試者運動前、運動中，HRV非線性指標中的SD1和SD2，隨著運動的變化表現趨勢一致，SD1無顯著性差異（P＞0.05），SD2交感神經與副交感神經的綜合調節在運動中數值比運動前安靜時具有非常顯著性差異（P＜0.01）。

3 討論與分析

3.1 36式太極柔力球對心率的影響

心率HR具有和心率變異性HRV一樣具有無創性和簡便性的特點，可以有效反映安靜心率及運動心率的心血管系統中的機能狀態且適用在運動強度的監控中。本研究結果顯示，運動中與運動前安靜心率數據比較，具有非常顯著性差異；由此表明太極柔力球36式可以滿足機體的生理應激需要。

太極柔力球36式運動中的心率HR屬于有氧中低強度的運動，且一次太極柔力球36式運動全程時間僅3min 22s，受試者均為優秀的國家級運動員，需要更大的運動量和運動負荷才能達到心率HR有效的鍛煉。該項運動一次的運動強度和持續的運動時間達不到充分調動受試者心率達到有效的鍛煉范圍。由此可見生活習慣、訓練時間和年齡都會對心率變異性產生影響。但由于太極柔力球36式運動強度基本是恒定的，多重復幾輪練習可以使練習者的血液循環系統加快循環，經常重復練習太極柔力球36式可以使練習者心肌纖維的表面積增大，練習者耗氧量提高促使練習者的心輸出量增高，提升心臟的工作負荷能力，使練習者有效降低安靜狀態下的心率。增強練習者的心力儲備和心肺功能。且長時間練習太極柔力球36式，提高心臟迷走神經活性，促進自主神經適應性。王松濤等[3]對運動組和安靜對照組的大鼠HRV各參數進行了比較，研究發現進行長期有氧運動使得心臟泵血功能增強，心交感神經緊張性變異增大，心迷走神經緊張性變異增大，心血管自主神經的調節功能增強，使交感神經和副交感神經在一個更高功能層面上重新建立平衡關系。

3.2 36式太極柔力球HRV指標變化

受試者運動前、中，HRV時域指標和非線性指標隨著運動的變化表現一致的下降趨勢，即時域SDNN反映HRV的總體變化，RMSSD反映心率變異性的副交感神經活性，PNN50%反映心率變異性中的迷走神經活性。RMSSD與PNN50%均為運動中較運動前數值呈下降趨勢，但沒有統計學意義。SDNN具有顯著性差異。SD2具有非常顯著性差異。由數據說明，受試者運動強度遞增HRV暫時受到抑制，使得指標呈下降趨勢，導致自主神經系統調節機制發生變化，心率波動減弱，運動負荷會影響 HRV的變化，由此可見太極柔力球36式運動具有一定的運動負荷。年齡也能會影響HRV的變化，在WayneC[4]的對不同年齡階段的男性有氧訓練進行了半年的干預測試指標中HRV，年齡較大男性的人時域指標上升幅度比年輕男性高，研究數據中表明時域指標會受年齡的的變化發生改變。在沈惠[5]的研究中發現對老年人進行了12周的漸進式彈力帶進行助力練習在一定的程度上改善了老年人的HRV指標，提升了副交感神經活性。

受試者運動前、中，HRV頻域指標，LF nu反映交感神經系統和LF/HF反映交感神經與副交感神經，勻為運動中比運動前的數值增加，但LF nu沒有統計學意義。HF nu反映了副交感神經活性，但沒有統計學意義。Guiraud等[6]研究發現，有氧運動對HRV的急性影響表現在HRV的HF下降。由受試者數據可以看出LF與HF之間的細微變化，這是由于太極柔力球36式中的一些大幅度肢體的動作、迅速變換方向與節奏的動作和LF、HF較敏感所造成的，如：第五段動作：金龍盤首（并步轉身360°纏頭）加螺旋盤繞（左45°上步并步轉身360°橫掃加盤繞）加游龍盤首（左45°上步穿拍，右45°上步轉身360°裹腦）由于動作旋轉變化幅度較大，受試者在練習過程中要求周身一致協調，一動全身皆動，手腳協調、上下相隨、動作連貫。這幾個大幅度的肢體動作和迅速變換方向與節奏的動作引起受試者內穩態的變化，為滿足受試者肌肉攝氧量的需要，使得受試者心率加快，心輸出量增大，產生了急性運動應激性反應，刺激了交感神經活性，但受試者旋轉動作完成過程較短，且動作隨音樂舒緩節奏的改變，受試者呼吸均衡、凝神靜氣、緩慢柔和使得受試者對內外部環境變化產生應激的穩態。從LF/HF數據上看迷走神經和交感神經之間的平衡并未被打破。LF/HF具有顯著性差異，LF/HF越接近于1表示迷走神經和交感神經之間平衡性越好，數據說明運動中迷走神經和交感神經之間平衡性較好。劉全、張勇[7]在對24式太極拳中不同人群測試HRV的影響中與此類似，3組受試者運動中數據都比運動前的有所提升。與此類似的研究還有在宋濤[8]對24式太極拳對HRV的變化特征中HRV頻域的測試數據中變化相似LF與LF/HF數據，運動中比運動前增加，HF數據，運動中比運動前下降。由于現在人們生活在快節奏的環境下學習與工作，繼而在生理和精神上出現許多超出人體承受的壓力，造成了許多嚴重的生理過心理上的疾病，這是由于迷走神經和交感神經之間相互平衡的狀態被打破造成的。因此練習太極柔力球36式有利于緩解生理上和精神上的壓力，可較好的改善練習者心理情緒問題。