任笑影

摘 要：心率變異性（Heart Rate Variability）作為一種監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)性疲勞的心電指標(biāo)，能夠有效地表示心臟對(duì)各種生理和環(huán)境刺激做出反應(yīng)的能力。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)不斷探究其在運(yùn)動(dòng)性疲勞監(jiān)測(cè)中的可用性。

關(guān)鍵詞：心率變異性;運(yùn)動(dòng)性疲勞;監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：F24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.36.037

心率與交感神經(jīng)之間的協(xié)調(diào)性能夠?yàn)樾呐K正?；顒?dòng)提供保證，心率變異性（Heart Rate Variability）是特定時(shí)間段各心跳周期間的時(shí)間變異數(shù)。HRV能夠反映自主神經(jīng)平衡、血壓、心臟和血管張力的調(diào)節(jié)等指標(biāo)。由于HRV能夠反映應(yīng)激水平，應(yīng)激水平又與機(jī)體疲勞有關(guān)，因此在一定條件下可用HRV來(lái)反映疲勞水平。

1 HRV分析方法

常見(jiàn)的HRV分析方法分為線性分析法和非線性分析法。其中，線性分析法包括時(shí)域、頻域和時(shí)頻分析法，線性分析是目前較為普遍簡(jiǎn)單、得出結(jié)論較為一致的方法。但由于健康心臟的振蕩是復(fù)雜且非線性的，線性方法無(wú)法全方位地分析出內(nèi)在本質(zhì)，非線性分析更能快速應(yīng)對(duì)HRV隨環(huán)境變化而產(chǎn)生的變化，隨著非線性科學(xué)的發(fā)展，非線性動(dòng)力學(xué)分析工具也將更深入地應(yīng)用于HRV信號(hào)的研究中。目前的非線性分析方法還是存在指標(biāo)不統(tǒng)一、測(cè)量過(guò)程易受噪聲干擾導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確的情況。要客觀地分析機(jī)體的HRV信號(hào)所包含的信息，還是需要將線性與非線性方法結(jié)合，對(duì)其進(jìn)行綜合探究。國(guó)外研究表明基于線性和非線性分析方法結(jié)合所開(kāi)發(fā)的HRV分析軟件，能為探究HRV信號(hào)提供方便有效的途徑。

2 運(yùn)動(dòng)性疲勞

目前對(duì)疲勞最為普遍的認(rèn)識(shí)是，“由于腦力活動(dòng)或體力活動(dòng)引起的，而非因?yàn)楣ぷ髂芰蛏眢w機(jī)能等其他原因，比如藥品、營(yíng)養(yǎng)、疾病等引起的身體機(jī)能暫時(shí)性降低的現(xiàn)象，且通過(guò)休息調(diào)整可以得到恢復(fù)”。運(yùn)動(dòng)性疲勞指的是機(jī)體不能將其機(jī)能維持在某一特定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，其具有多因素性的特點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)性疲勞時(shí)，人的呼吸、心跳及血乳酸等指標(biāo)都會(huì)發(fā)生改變，在發(fā)生運(yùn)動(dòng)性疲勞時(shí)，一種或多重指標(biāo)結(jié)合均可以用來(lái)判定疲勞的產(chǎn)生及發(fā)生的程度。HRV的監(jiān)測(cè)目前已廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)驗(yàn)，其能夠?yàn)檫\(yùn)動(dòng)性疲勞預(yù)警提供可靠的手段。楊珊珊等在對(duì)運(yùn)動(dòng)員HRV指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)發(fā)現(xiàn)其能夠有效地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)性疲勞診斷。HRV信號(hào)與機(jī)體心血管調(diào)節(jié)之間具有密切關(guān)系，提取和分析人體HRV信號(hào)來(lái)評(píng)定自主神經(jīng)活動(dòng)的變化，可以為避免運(yùn)動(dòng)性疲勞提供參考。根據(jù)運(yùn)動(dòng)性疲勞發(fā)生的部位不同，可以將其分為運(yùn)動(dòng)性生理疲勞和運(yùn)動(dòng)性心理疲勞。

運(yùn)動(dòng)性心理疲勞是指人們?cè)谶M(jìn)行需要長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)注意力集中的認(rèn)知活動(dòng)時(shí)，生理與心理上所發(fā)生的變化。HRV是反映精神疲勞生理變化指標(biāo)的一種，這是由于HRV受交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的調(diào)節(jié)，當(dāng)出現(xiàn)心理疲勞時(shí)，心率和心率變異性都會(huì)產(chǎn)生變化，許多研究結(jié)果表明人在清醒狀態(tài)與精神疲勞狀態(tài)下的HRV具有明顯差異。趙曉靜等通過(guò)睡眠剝奪來(lái)誘導(dǎo)被試者出現(xiàn)腦力疲勞，根據(jù)被試者完成注意力任務(wù)的結(jié)果和HRV變化情況來(lái)評(píng)定腦力疲勞變化趨勢(shì)。程珊等從生理學(xué)指標(biāo)、心理學(xué)指標(biāo)、生化指標(biāo)和作業(yè)績(jī)效測(cè)量四個(gè)方面闡述了精神疲勞的測(cè)定方法，其中指出睡眠剝奪時(shí)HRV和與困倦相關(guān)的PVT表現(xiàn)能力的下降具有良好相關(guān)性。國(guó)外研究表明，HRV信號(hào)在一定程度上能夠反映機(jī)體的認(rèn)知負(fù)荷，加重精神負(fù)荷會(huì)使得HRV信號(hào)降低，對(duì)HR信號(hào)無(wú)顯著影響。

運(yùn)動(dòng)性生理疲勞是指由于在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)度較高的運(yùn)動(dòng)或長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)度較低的運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的機(jī)體疲勞，生理表現(xiàn)為肌肉酸痛無(wú)力的情況，體力疲勞的個(gè)體其過(guò)勞性骨骼肌損傷的風(fēng)險(xiǎn)更高。體力疲勞可以通過(guò)制定合理的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與休息時(shí)間來(lái)進(jìn)行恢復(fù)，但如果得不到及時(shí)的緩解就有可能出現(xiàn)意外損傷。

3 HRV的應(yīng)用

HRV廣泛應(yīng)用于臨床、醫(yī)療康復(fù)等工作中，HRV在臨床方面是許多心腦血管疾病的有效參考依據(jù)，這一公認(rèn)的評(píng)估自主神經(jīng)活性的指標(biāo)，早在20世紀(jì)70年代就有其對(duì)冠心病患者死亡率有預(yù)測(cè)依據(jù)的研究，同時(shí)，HRV也可作為早期預(yù)警糖尿病自主神經(jīng)病變的可靠信號(hào)。其在運(yùn)動(dòng)性疲勞監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用也較為成熟，通過(guò)獲取HRV這一指標(biāo)或結(jié)合其他生理指標(biāo)來(lái)判斷機(jī)體運(yùn)動(dòng)性疲勞狀態(tài)，已成為公認(rèn)的方法。在運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技訓(xùn)練中，通過(guò)對(duì)機(jī)體在安靜時(shí)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中HRV信號(hào)的測(cè)量，來(lái)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)性疲勞的生理變化和恢復(fù)過(guò)程，這種方法能夠避免運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)過(guò)度疲勞，也能幫助制定合理的訓(xùn)練計(jì)劃和休息時(shí)間，為提高運(yùn)動(dòng)員耐力和狀態(tài)提供參考。研究成果表明，HRV能夠反映運(yùn)動(dòng)的健康效益，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的HRV監(jiān)測(cè)可作為判定其身體機(jī)能狀態(tài)的指標(biāo)。還有研究表示，隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的不斷加大，交感神經(jīng)活動(dòng)也逐步加強(qiáng)，通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)后HRV的即刻監(jiān)測(cè)和對(duì)休息期HRV的監(jiān)測(cè)，能夠反映出心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)及恢復(fù)過(guò)程中的自適應(yīng)性。在日后的研究中，還會(huì)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的HRV測(cè)量方法體系，以及將HRV與其他生理指標(biāo)結(jié)合得更完善測(cè)量手段。

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