董徽徽　高炳宏

摘 要： 目的 探討下肢間歇負(fù)壓干預(yù)對賽艇運(yùn)動員心率變異性（HRV）相關(guān)指標(biāo)和兒茶酚胺的影響。方法 將國家賽艇隊(duì)的14名運(yùn)動員分為試驗(yàn)組和對照組，試驗(yàn)組運(yùn)動員每周用間歇負(fù)壓干預(yù)5 d，持續(xù)4周，對照組無其他干預(yù)方式。試驗(yàn)期間均對2組運(yùn)動員進(jìn)行HRV相關(guān)指標(biāo)和兒茶酚胺的測試。結(jié)果 試驗(yàn)前2組運(yùn)動員各指標(biāo)均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。開始干預(yù)后2組的變化如下：①在時域指標(biāo)中，試驗(yàn)組正常竇性R-R間期標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN）在第3周時高于對照組（P<0.05）。②在頻域指標(biāo)中，試驗(yàn)組高頻（HF）值在第2周和第3周時高于對照組（P<0.05），而其高頻與低頻比（LF/HF）在第1、3和4周時低于對照組（P<0.05）。③2組兒茶酚胺組內(nèi)、組間比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但試驗(yàn)組兒茶酚胺下降程度比對照組高。結(jié)論 4周的間歇負(fù)壓干預(yù)對運(yùn)動員自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的恢復(fù)有明顯促進(jìn)作用，對兒茶酚胺的分泌也具有抑制趨勢;這有利于降低運(yùn)動員心臟負(fù)荷，促進(jìn)運(yùn)動后的生理恢復(fù)。

關(guān)鍵詞： 賽艇運(yùn)動員; 下肢; 間歇負(fù)壓; 心率變異性; 兒茶酚胺; 疲勞恢復(fù)

中圖分類號： G804.2? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? ? 文章編號： 1000?5498（2020）04-0078-06

DOI： 10.16099/j.sus.2020.04.009

下肢間歇負(fù)壓指間斷性施加一定的負(fù)壓于身體的下半身，在負(fù)壓期間，上半身血液向下半身和腹腔靜脈系統(tǒng)轉(zhuǎn)移并淤積，在常壓階段，下半身淤積的血液又迅速回到上半身。在此過程中，全身血液循環(huán)加速，從而有利于下肢疾病的恢復(fù)。因此，在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，這種理療方法常被廣泛用于治療開放性骨折、皮膚缺損、潰瘍等疾病以促進(jìn)傷口愈合[1-3]。近些年有研究[4]表明，下肢間歇負(fù)壓能有效實(shí)現(xiàn)負(fù)壓與大氣壓相互交替，在加快運(yùn)輸代謝產(chǎn)物的同時，也使下肢處于血管擴(kuò)張、新陳代謝加快的狀態(tài)中，對消除訓(xùn)練帶給運(yùn)動員的疲勞和快速恢復(fù)運(yùn)動員的體能有明顯效果。且這種理療方法能引起與中醫(yī)按摩淋巴引流相類似的生理反應(yīng)，加快肌肉部位淋巴和血液的流動[5]。研究[6]表明，淋巴引流能夠調(diào)節(jié)自主神經(jīng)的功能，增強(qiáng)機(jī)體的生理調(diào)節(jié)功能，對疲勞的恢復(fù)和機(jī)能狀態(tài)的提高有積極作用。作為能直觀反映自主神經(jīng)活性及交感與副交感神經(jīng)平衡狀態(tài)的心率變異性（heart rate variability， HRV）指標(biāo)已被廣泛應(yīng)用于對運(yùn)動員機(jī)能狀態(tài)的評定和疲勞的診斷[7-9]。HRV通過測量連續(xù)R-R間期變化的變異，反映心率變化程度，這種變化、波動可精細(xì)地反映自主神經(jīng)系統(tǒng)對心血管系統(tǒng)的調(diào)控及該系統(tǒng)對各種因素的應(yīng)答。此外，兒茶酚胺也是反映交感神經(jīng)活性的主要指標(biāo)，是人體內(nèi)重要的神經(jīng)遞質(zhì)，在機(jī)體心血管活動和神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用[10-11]。目前，國內(nèi)外關(guān)于下肢間歇負(fù)壓對自主神經(jīng)的影響鮮有報道。基于此，本文擬通過觀察HRV和兒茶酚胺的變化分析間歇負(fù)壓對自主神經(jīng)的影響，以期為運(yùn)動員提供一種更加方便、快捷的訓(xùn)練恢復(fù)方法。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以國家賽艇隊(duì)的14名優(yōu)秀男子賽艇運(yùn)動員為研究對象，將其分為2組，所有運(yùn)動員均為國家一級運(yùn)動員及以上水平，且均身體健康狀態(tài)良好，無任何疾病，運(yùn)動員基本情況見表1。本試驗(yàn)的開展得到國家賽艇隊(duì)醫(yī)療科研負(fù)責(zé)人和隊(duì)員所在組別教練員及運(yùn)動員本人的同意。

1.2 試驗(yàn)安排

試驗(yàn)選在國家賽艇集訓(xùn)隊(duì)運(yùn)動員在貴陽市紅楓湖進(jìn)行冬季訓(xùn)練期間，為期4周。每周一、周二、周四、周五、周六晚以下肢間歇負(fù)壓艙對試驗(yàn)組運(yùn)動員進(jìn)行恢復(fù)干預(yù)，每次干預(yù)時間為20 min;對照組運(yùn)動員不采取恢復(fù)干預(yù)手段。分別在每周日清晨運(yùn)動員起床前測試2組運(yùn)動員的HRV相關(guān)指標(biāo);在試驗(yàn)開始前和結(jié)束后的早晨采集所有運(yùn)動員的靜脈血，測試其血清中兒茶酚胺的含量;同時記錄運(yùn)動員每周的訓(xùn)練量和時間。

1.3 下肢間歇負(fù)壓具體操作方法

本試驗(yàn)所用的下肢負(fù)壓設(shè)備是德國產(chǎn)VACUSPORT負(fù)壓-常壓體能恢復(fù)艙，運(yùn)動員取仰臥位躺在設(shè)備上，髂骨嵴及以下伸入艙內(nèi)。該艙配有可根據(jù)受試者腰圍大小調(diào)節(jié)的可伸縮性密閉隔膜，可將腰部及以下封閉，以保持良好的氣密性;艙內(nèi)有一真空泵，可間斷性產(chǎn)生負(fù)壓和常壓。負(fù)壓艙內(nèi)氣壓約在4～5 s達(dá)到最大值-60 mbar（1 bar=100 kPa）。治療時間固定為20 min，負(fù)壓-常壓的時間比例設(shè)置為30 s∶10 s。

1.4 測試指標(biāo)和儀器

（1）HRV指標(biāo)。包括時域指標(biāo)和頻域指標(biāo)。HRV時域指標(biāo)：①相鄰R-R間期差值的均方根（RMSSD），代表迷走神經(jīng)的活性;②正常竇性R-R間期標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN），代表HRV的總和。HRV頻域指標(biāo)：①高頻（HF），頻段為0.15～0.4 Hz，反映迷走神經(jīng)活性;②低頻（LF），頻段為0.04～0.15 Hz，反映交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的復(fù)合調(diào)節(jié)功能，在某些情況下可反映交感神經(jīng)張力，隨交感神經(jīng)活動的增強(qiáng)而增加;③LF/HF，反映交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的均衡性。HRV相關(guān)指標(biāo)由芬蘭產(chǎn)FIRSTBEAT測得。

（2）兒茶酚胺。包括多巴胺（dopamine，DA）、去甲腎上腺素（noradrenaline，NE）、腎上腺素（epinephrine，E），由艾迪康醫(yī)學(xué)檢測公司采用德國產(chǎn)Bruker系列HCT離子阱質(zhì)譜儀測得。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以兩因素重復(fù)測量方差分析對心率變異性相關(guān)指標(biāo)和兒茶酚胺進(jìn)行整體分析，組內(nèi)精細(xì)比較采用Bonferroni檢驗(yàn)，組間比較采用t檢驗(yàn)，使用η2計(jì)算效應(yīng)量（effect size， ES）。其中，組內(nèi)顯著性水平為P<0.05或P<0.0125（因組內(nèi)兩兩對比了4次，所以顯著性水平調(diào)為P<0.05/4），組間顯著性水平為P<0.05。

2 研究結(jié)果

2.1 訓(xùn)練量和時間

2組運(yùn)動員在試驗(yàn)階段的每周訓(xùn)練量和訓(xùn)練時間見表2。其中：周訓(xùn)練距離在第2周達(dá)到最大，隨后在第3周降到最低，第4周又輕微增加;周主要訓(xùn)練時間先呈逐漸遞增趨勢，后在第4周略微下降，而輔助訓(xùn)練時間先呈逐漸減少趨勢，后在第4周明顯增加。

2.2 訓(xùn)練內(nèi)容

2組運(yùn)動員每周訓(xùn)練內(nèi)容見表3，以水上訓(xùn)練為主（占用總時間最多），其后依次為跑步、測功儀、力量、拉伸和其他訓(xùn)練。時間分布：水上每周訓(xùn)練時間呈先增后降趨勢，最后2周相差不明顯;跑步每周所占時間變化不明顯;力量訓(xùn)練在第3周開始出現(xiàn);拉伸訓(xùn)練呈先降后升又下降的變化趨勢;其他訓(xùn)練呈先升后降又上升的變化趨勢。

2.3 心率變異性相關(guān)指標(biāo)變化情況

2.3.1 心率變異性時域指標(biāo)的測試結(jié)果

2組運(yùn)動員試驗(yàn)期間每周HRV時域指標(biāo)的測試結(jié)果見表4。采用整體分析（兩因素重復(fù)測量方差分析）法分析組別、時間及其交互作用對RMSSD、SDNN的影響。結(jié)果顯示：RMSSD（F=1.311，P=0.279，ES=0.098）、SDNN（F=1.099，P=0.368，ES=0.084）均未呈現(xiàn)組別與時間的交互作用;RMSSD（F=2.758，P=0.038，ES=0.187）在時間主效應(yīng)上有顯著差異，但SDNN（F=1.384，P=0.254，ES=0.103）在時間主效應(yīng)上無顯著差異;RMSSD（F=3.546，P=0.084，ES=0.228）在組間主效應(yīng)上無明顯差異，但SDNN（F=5.491，P=0.037，ES=0.314）在組間主效應(yīng)上有顯著差異。事后檢驗(yàn)結(jié)果顯示：2組的SDNN在第3周測試中組間差異顯著（P <0.05）。

2.3.2 心率變異性頻域指標(biāo)的測試結(jié)果

表5為2組運(yùn)動員試驗(yàn)期間每周HRV頻域指標(biāo)的測試結(jié)果。采用整體分析（兩因素重復(fù)測量方差分析）法分析組別、時間及其交互作用對HF、LF、LF/HF的影響，結(jié)果顯示：HF（F=0.337，P=0.851，ES=0.027）、LF（F=0.193，P=0.941，ES=0.016）、LF/HF（F=1.079，P=0.378，ES=0.082）均未呈現(xiàn)組別與時間的交互作用;HF（F=0.326，P=0.763，ES=0.026）、LF（F=0.294，P=0.881，ES=0.024）、LF/HF（F=1.221，P=0.314，ES=0.092）在時間主效應(yīng)上均無顯著差異;HF（F=12.22，P=0.004，ES=0.504）、LH/HF（F=18.307，P=0.001，ES=0.604）在組別主效應(yīng)上均存在顯著差異;但LF（F=0.314，P=0.585，ES=0.026）在組別主效應(yīng)上無明顯差異。事后檢驗(yàn)結(jié)果顯示，HF在第2、3周的測試中組間差異顯著（P<0.05），LF/HF在第1、3、4周的測試中組間差異均顯著（P<0.05）。

2.4 兒茶酚胺測試結(jié)果

表6為2組運(yùn)動員兒茶酚胺測試結(jié)果。采用整體分析（兩因素重復(fù)測量方差分析）法分析組別、時間及其交互作用對DA、NE和E的影響。結(jié)果顯示：DA（F=0.023，P=0.883，ES=0.002）、NE（F=3.444，P=0.093，ES=0.256）和E（F=0.418，P=0.533，ES=0.04）均未呈現(xiàn)出組別和時間的交互作用;DA（F=4.778，P=0.054，ES=0.323）、NE（F=0.46，P=0.513，ES=0.044）和E（F=3.057，P=0.111，ES=0.234）在時間主效應(yīng)上均無顯著差異;DA（F=0.471，P=0.508，ES=0.045）、NE（F=1.087，P=0.322，ES=0.098）和E（F=0.066，P=0.803，ES=0.007）在組間主效應(yīng)上也均未呈現(xiàn)顯著差異。但2組運(yùn)動員各指標(biāo)的變化趨勢有所不同：總體上試驗(yàn)組的DA下降程度（4.57%）稍高于對照組（4.05%）;而試驗(yàn)組的NE下降4.12%，對照組僅下降2.01%;試驗(yàn)組的E下降19.01%，對照組僅下降8.81%。

3 分析與討論

3.1 間歇負(fù)壓對心率變異性相關(guān)指標(biāo)的影響

HRV指心搏間期微小變化的差異，在正常生理情況下，心臟的節(jié)律受竇房結(jié)自律性控制，而竇房結(jié)的自律性細(xì)胞又受交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的雙重控制。神經(jīng)、體液、免疫等各種因素均能影響人體自主神經(jīng)的功能，進(jìn)而影響HRV。因此，HRV蘊(yùn)含神經(jīng)體液調(diào)節(jié)的大量信息。對運(yùn)動后HRV活性的監(jiān)測可以定量評估心臟交感與副交感神經(jīng)張力及二者的平衡性， 在分析運(yùn)動后的生理恢復(fù)過程方面，HRV已成為目前監(jiān)控運(yùn)動后自主神經(jīng)狀態(tài)和恢復(fù)狀態(tài)的重要指標(biāo)[12-13]。

由時域指標(biāo)測試結(jié)果可知，對照組經(jīng)過4周的訓(xùn)練后，其RMSSD和SDNN整體上低于試驗(yàn)組，在前3周呈逐漸下降趨勢，第4周略微恢復(fù)，且RMSSD和SDNN表現(xiàn)出較好的一致性。試驗(yàn)組RMSSD和SDNN的變化情況與對照組有所不同，主要表現(xiàn)為：試驗(yàn)組的RMSSD僅在第3周有所下降，隨后有所恢復(fù);而其SDNN在4周內(nèi)變化較平穩(wěn)，略微增長;且2組的SDNN在第3周的測試中組間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。以上結(jié)果表明：在4周測試過程中，對照組運(yùn)動員自主神經(jīng)活性逐漸減弱，迷走神經(jīng)活性也有所降低;試驗(yàn)組運(yùn)動員的自主神經(jīng)功能處于較好狀態(tài)，其迷走神經(jīng)活性除在第3周有所降低外，在其他訓(xùn)練周次間均呈良好狀態(tài)。通過訓(xùn)練計(jì)劃可知，在訓(xùn)練計(jì)劃相同的情況下，2組運(yùn)動員HRV時域指標(biāo)不同可能是間歇負(fù)壓的干預(yù)作用所致，間接說明間歇負(fù)壓可能會影響自主神經(jīng)對心血管的調(diào)節(jié)作用。在第3周中，2組的迷走神經(jīng)活性均有所降低，這可能與第3周突然增加力量訓(xùn)練有關(guān)。研究[14]表明，相較于訓(xùn)練負(fù)荷量，訓(xùn)練強(qiáng)度對 HRV 的影響較大，表現(xiàn)為隨著訓(xùn)練強(qiáng)度的增加，HRV 降低，交感神經(jīng)過度興奮，迷走神經(jīng)興奮性的抑制作用增強(qiáng)。本文試驗(yàn)的研究結(jié)果與上述研究結(jié)論一致。

由頻域指標(biāo)測試結(jié)果可知，對照組HF在前3周持續(xù)下降，第4周有所恢復(fù)，LF呈波動性變化，LH/HF的比值與LF的變化趨勢相似，也呈現(xiàn)波動性變化，即表明對照組的迷走神經(jīng)活性在前3周逐漸下降，第4周有所回升，而交感神經(jīng)活性時高時低，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，兩者的比值也表明交感與副交感神經(jīng)張力有所失衡。試驗(yàn)組的HF呈上升的趨勢，僅在第3周有所下降，但仍高于基礎(chǔ)值，而其LF呈略微下降趨勢，兩者的比值也較穩(wěn)定，表明試驗(yàn)組運(yùn)動員的迷走神經(jīng)活性逐漸增強(qiáng)，交感神經(jīng)活性有輕微下降，且交感與迷走神經(jīng)的平衡性較好?？梢姡陨献兓c時域指標(biāo)的變化情況一致。在第4周的測試中，對照組的時域指標(biāo)和頻域指標(biāo)均有所回升，這可能與運(yùn)動員對訓(xùn)練負(fù)荷的適應(yīng)有關(guān)。

綜合上述分析可知，當(dāng)訓(xùn)練量對運(yùn)動員心血管系統(tǒng)的刺激較大時，間歇負(fù)壓干預(yù)對運(yùn)動員心血管系統(tǒng)功能的恢復(fù)具有積極的促進(jìn)作用，而隨著運(yùn)動員對訓(xùn)練負(fù)荷的適應(yīng)即自主神經(jīng)系統(tǒng)適應(yīng)訓(xùn)練負(fù)荷時，間歇負(fù)壓干預(yù)對運(yùn)動員HRV的作用不太明顯。Tochikubo等[15]認(rèn)為，氣壓按摩能增強(qiáng)迷走神經(jīng)的活性。劉金和等[16]的研究結(jié)果也表明，按摩能夠增加心率變異性和改善迷走神經(jīng)張力的持續(xù)效應(yīng)，促進(jìn)恢復(fù)。Fonda等[5]的研究表明，間歇負(fù)壓對人體能產(chǎn)生與按摩相類似的生理反應(yīng)，按摩能增加心臟自主神經(jīng)的活性[17-19]，但關(guān)于間歇負(fù)壓對HRV影響的相關(guān)研究較少。本文試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了間歇負(fù)壓這種被動氣壓按摩方式對交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)均有影響，其潛在的機(jī)制可能是由于在間歇負(fù)壓的作用下，運(yùn)動員下肢血液處于來回流動的波動狀態(tài)，刺激了血管內(nèi)皮細(xì)胞，改變了細(xì)胞膜上各種酶的活性，通過神經(jīng)、體液等調(diào)節(jié)方式最終對運(yùn)動員的自主神經(jīng)起到調(diào)整和平衡的作用，抑或是連續(xù)不斷的良性刺激激活了感覺受體以增加自主神經(jīng)的反應(yīng)。相關(guān)機(jī)制有待深入研究。

3.2 間歇負(fù)壓對兒茶酚胺的影響

兒茶酚胺的分泌量是最能反映交感神經(jīng)系統(tǒng)活動的指標(biāo)，可直接體現(xiàn)運(yùn)動應(yīng)激對運(yùn)動員心理的刺激強(qiáng)度[20-22]。結(jié)果顯示：相比于4周前，2組運(yùn)動員在試驗(yàn)后安靜狀態(tài)下測試的兒茶酚胺均有所下降;從變化率看，試驗(yàn)組運(yùn)動員DA、E、NE含量的下降程度更高。這提示，間歇負(fù)壓可能具有抑制兒茶酚胺分泌的作用，從而使其縮血管作用減弱，有益于血液循環(huán)。這也間接說明，間歇負(fù)壓可使交感神經(jīng)處于相對抑制狀態(tài)，有利于降低心臟負(fù)荷，促進(jìn)運(yùn)動后的生理恢復(fù)。Lee等[17]以139名志愿者為受試對象，每周對其進(jìn)行熱療按摩5次，發(fā)現(xiàn)2周后血漿NE與基線相比有所下降。本試驗(yàn)中兒茶酚胺的測試結(jié)果不僅與HRV的變化一致，也與前人用其他恢復(fù)方式干預(yù)的結(jié)果一致，這再次證明了間歇負(fù)壓促進(jìn)機(jī)能恢復(fù)的積極作用。

4 結(jié) 論

（1）4周間歇負(fù)壓干預(yù)對運(yùn)動員自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的恢復(fù)有積極的促進(jìn)作用，且對迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)的調(diào)節(jié)作用均有影響。

（2）間歇負(fù)壓干預(yù)具有抑制機(jī)體兒茶酚胺分泌的作用，即可能具有抑制交感神經(jīng)活性的作用。這有利于降低心臟負(fù)荷，促進(jìn)運(yùn)動員運(yùn)動后的生理恢復(fù)，但能否顯著降低兒茶酚胺含量，還有待深入研究。

作者貢獻(xiàn)聲明：

董徽徽：設(shè)計(jì)論文框架，調(diào)研文獻(xiàn)，搜集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，撰寫、修改論文;高炳宏：提出論文選題，核實(shí)數(shù)據(jù)，審核、指導(dǎo)修改論文。

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Effects of 4-week Lower Limb Intermittent Negative Pressure on Heart Rate Variability and Catecholamines of Elite Rowers

DONG Huihui1， GAO Binghong2

Abstract： Objective To observe the changes of heart rate variability and catecholamines in the process of lower limb intermittent negative pressure intervening on the elite rowers. Methods 14 national rowers were recruited to be divided into the experimental group and control group.The participants of experimental group were treated for 5 days by the Vacusport Regeneration System for 4 weeks，while the control group did not receive any intervention.Heart rate variability was tested and catecholamines of venous blood was tested before and after the 4-week intervention.Results There was no statistical difference for all indicators between the two groups before the experiment.After the intervention： ① the time domain indicator SDNN of the experimental group was higher than that in the control group （P<0.05）. ② In the frequency domain indicator，the HF of the experimental group was higher than that of the control group （P<0.05） and the LF/HF of the experimental group was lower than that of the control group （P<0.05）. ③There was no statistical difference between the two groups in the catecholamines，but the catecholamines in the experimental group decreased greatly than that in the control group. Conclusions The 4-week intermittent negative pressure intervention has a positive effect on the recovery of athletesautonomic nervous system function，and it has a tendency to inhibit the secretion of catecholamines in the body，which may be beneficial to reducing cardiac load and promoting physiological recovery after exercise.

Key words： rower; lower limb; intermittent negative pressure; heart rate variability; catecholamine; fatigue recovery

Authors address： 1.School of Kinesiology， Shanghai University of Sport， Shanghai? 200438， China; 2.School of Physical Education and Sport Training， Shanghai University of Sport， Shanghai 200438， China

收稿日期： 2019-03-05; 修回日期： 2019-11-27

基金項(xiàng)目： 上海市科學(xué)技術(shù)委員會科研計(jì)劃項(xiàng)目（15DZL208001）;上海市人類運(yùn)動能力開發(fā)與保障重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（上海體育學(xué)院）資助項(xiàng)目（11DZ2261100）

第一作者簡介： 董徽徽（ORCID：0000-0002-9106-1364），女，湖北黃岡人，上海體育學(xué)院碩士研究生;Tel.：18321990392，E-mail：2812373766@qq.com

通信作者簡介： 高炳宏（ORCID：0000-0003-2888-4744），男，甘肅天水人，上海體育學(xué)院教授，博士，博士生導(dǎo)師;Tel.：13817671181，E-mail： gaobinghong@126.com