朱峻森 李 洋 劉洪廣

（中國人民公安大學(xué)，北京 100038）

一、前言

民警在警務(wù)工作中良好的工作表現(xiàn)意味著更好的適應(yīng)性和崗位勝任力。生理心理學(xué)和運動科學(xué)的發(fā)展為民警工作表現(xiàn)的監(jiān)測與提升提供了基于生理心理學(xué)原理的基本方法和原則。心率變異性(HRV，Heart Rate Variability,HRV）分析是近年來評估身心負荷使用較多的一種方法。HRV指逐次心跳間隔的微小變異，含有神經(jīng)體液因素對心血管系統(tǒng)調(diào)節(jié)的信息，其本質(zhì)是反映機體交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)的均衡性。它作為客觀評估個體身心狀態(tài)的指標，能實時反應(yīng)個體對所處環(huán)境心理和生理的適應(yīng)性，因此可用于評估民警在警務(wù)工作中的生理心理狀況和身心恢復(fù)狀態(tài)，并對其認知功能水平進行評估。

工作表現(xiàn)是一個相對通俗的說法，既有關(guān)于工作表現(xiàn)的研究主要是基于某一特定主題從該領(lǐng)域人員工作表現(xiàn)的內(nèi)涵著手進行界定。比如周妮娜等人從工作滿意度、組織承諾、工作績效、組織公民行為等四個角度來研究員工的工作表現(xiàn)①周妮娜.領(lǐng)導(dǎo)-部屬交換感知匹配對員工工作表現(xiàn)的影響[J].經(jīng)濟與管理研究,2010(7):67-76.。唐麗萍將工作表現(xiàn)定義為工作投入，將其視為員工在工作過程中所表現(xiàn)出來的內(nèi)在動機②蘇鵬源，唐麗萍.公共服務(wù)動機與相關(guān)變量關(guān)系研究[J].決策與信息旬刊,2016(10)：19-20.。而在運動科學(xué)領(lǐng)域，工作表現(xiàn)體現(xiàn)為身體狀況與疲勞程度的差值。目前關(guān)于警察工作表現(xiàn)的相關(guān)研究較少，我國學(xué)者張振聲以五因素理論對民警工作表現(xiàn)進行過預(yù)測③張振聲.論五因素個性理論與警察工作表現(xiàn)預(yù)測[J].公安大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),1998(4):74-79.，但其中并未對工作表現(xiàn)進行過明確的概念界定。公安工作的高強度特性對民警的個人體能素質(zhì)有一定要求；高應(yīng)激特性要求民警具有較強的抗應(yīng)激能力和適應(yīng)力；任務(wù)的高風(fēng)險性則對民警的認知能力有較高的要求。民警工作表現(xiàn)的提高，是建立在對機體高強（生理或心理）刺激后的負荷—恢復(fù)—超量恢復(fù)的基礎(chǔ)上而實現(xiàn)的。超量恢復(fù)的基礎(chǔ)是適度的負荷，但由于不同民警身心適應(yīng)能力的差異，有的通過刺激能達到負荷的臨界水平，很好的進入負荷—恢復(fù)—超量恢復(fù)的良性循環(huán)，有的則因過度訓(xùn)練破壞了機體內(nèi)部穩(wěn)態(tài)，從而感到力不從心，出現(xiàn)機能失調(diào)或產(chǎn)生心理問題。工作表現(xiàn)的內(nèi)容應(yīng)能體現(xiàn)生理心理疲勞—恢復(fù)—超量恢復(fù)的不同階段，且貼近民警實際工作的特點。因此，本文使用HRV客觀量化檢測、評估民警心理生理狀態(tài)參數(shù)，從民警的身體素質(zhì)、應(yīng)激管理、認知表現(xiàn)三個方面來論述HRV在民警工作表現(xiàn)中的應(yīng)用，從而科學(xué)、準確、有效地調(diào)適民警身心狀態(tài)，維護民警身心健康，增強勤務(wù)工作能力，提升其工作表現(xiàn)。

二、心率變異性概述

（一）心率變異性的生理機制：自主神經(jīng)系統(tǒng)

面對波動的內(nèi)外環(huán)境刺激，人體自主神經(jīng)系統(tǒng)（ANS）會通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)資源分配來影響身心功能。自主神經(jīng)系統(tǒng)由交感神經(jīng)系統(tǒng)（SNS）和副交感神經(jīng)系統(tǒng)（PNS）組成，分別與應(yīng)激和放松有關(guān)。心臟動力學(xué)(例如心率變異性)的變化是SNS和PNS之間錯綜復(fù)雜的相互作用的結(jié)果。一般來說，ANS活動比較廣泛，常以整個心血管系統(tǒng)來參加反應(yīng)。例如，當交感神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生反射性興奮時，除心血管功能亢進外，還伴有瞳孔散大、支氣管擴張、胃腸道活動抑制等反應(yīng)。ANS活動的主要作用在于促使機體適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的急驟變化。相比較而言，PNS活動比較局限；其整個系統(tǒng)的活動主要在于保護機體、休整恢復(fù)、促進消化、積蓄能量等。通過ANS調(diào)節(jié)，機體對急慢性應(yīng)激做好生理和心理準備，并從應(yīng)激狀態(tài)恢復(fù)。實踐中，民警很多勤務(wù)工作與ANS調(diào)節(jié)的效率和有效性的功能存在聯(lián)系，如任務(wù)前后的情緒覺察和調(diào)節(jié)能力、從應(yīng)激事件后恢復(fù)的能力等。

由于ANS與全身心理和生理系統(tǒng)密切相關(guān)，對其反應(yīng)水平進行量化可提供關(guān)于民警工作表現(xiàn)或適應(yīng)能力的相關(guān)信息。民警尤其是刑警、特警時常面對諸如急性應(yīng)激源、高強度體能消耗、工作環(huán)境惡劣、作息不規(guī)律（如夜間輪班、多日蹲守）等情形，這些都會直接影響心血管系統(tǒng)功能。SNS的“激活”反應(yīng)可以使身體對需要消耗體力或認知負荷的刺激做好反應(yīng)準備，但持續(xù)升高的SNS反應(yīng)可能會產(chǎn)生負面后果，因此需要PSN激活或SNS去激活以確保能從高強度刺激事件中充分恢復(fù)，并促進身心健康。此外，SNS反應(yīng)過強也會阻礙特定大腦區(qū)域的活動和效率，例如負責(zé)高級執(zhí)行功能的前額葉皮質(zhì)和運動皮質(zhì)。前額葉皮層的抑制會對注意力、情緒和決策產(chǎn)生負面影響，同時也可能進一步影響民警在執(zhí)行任務(wù)時精細運動技能的體現(xiàn)，如對犯罪嫌疑人的開槍射擊。

心率變異性信號中富含有關(guān)心血管調(diào)節(jié)的信息，對這些信息進行提取和分析可以定量評估心臟交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)活動的緊張性、均衡性及其對心血管系統(tǒng)活動的影響，不僅有助于監(jiān)測其在身體素質(zhì)層面的體能或?qū)I(yè)技能水平、受傷或疾病的可能性、過度訓(xùn)練的風(fēng)險；更有助于明確其在應(yīng)激或壓力環(huán)境下的資源損耗與恢復(fù)狀態(tài)，從而制定個性化訓(xùn)練計劃。

（二）HRV分析方法及其測量指標

心率變異性(HRV)指連續(xù)心跳間隔(IBI)的微小差異。IBI是在事件相關(guān)的時間序列(即N-N或R-R)內(nèi)，來自連續(xù)QRS波群(即，心室去極化)的R峰之間的持續(xù)時間。心率的波動并非偶然而是受體內(nèi)神經(jīng)體液的調(diào)控，為適應(yīng)不同的生理狀況或某些病理狀態(tài)而作出的反應(yīng)。在對內(nèi)外環(huán)境負荷反應(yīng)和恢復(fù)的評估中，最常見的HRV分析方法是線性分析中的時域分析和頻域分析。

時域分析是通過統(tǒng)計學(xué)方法定量計算心率變化的參數(shù)特征。其中較常見的計算方式包括兩類，一類是計算整體R-R間期方差、平均值、差值或比值等指標，另一類是計算相鄰R-R間期的變化情況。最常用的時域參數(shù)是N-N間期標準差（SDNN）和相鄰N-N間期差的均方根（RMSSD）。SDNN的數(shù)值常用于判斷HRV是否異常，反映自主神經(jīng)整體調(diào)節(jié)功能，而RMSSD代表副交感神經(jīng)活動，與SDNN不同，RMSSD沒有HR慢波成分，反映的是HRV的快速變化，因此受呼吸影響最小，能更準確地反映副交感神經(jīng)活動①PLEWSD J,LAURSEN PB,STANLEY J,et al.Training Adaptation and Heart Rate Variability in Elite Endurance Athletes:Openingthe Door to Effective Monitoring[J].Sports Med,2013,43(9):773-781.。R-R間期與平均R-R間期大于50MS的個數(shù)占總數(shù)的百分比（pNN50）對于副交感神經(jīng)活動的代表性雖然沒有RMSSD好，但一定程度上能反映迷走神經(jīng)張力。

頻域分析是指對HRV信號進行傅里葉轉(zhuǎn)換或自回歸分析技術(shù)處理得到的特定頻率頻譜圖。頻域分析中常用的參數(shù)指標包括總功率（TP）、高頻功率（HF）、低頻功率（LF）、低頻功率與高頻功率比值（LF/HF）等。

心率的短期周期性變化受自主神經(jīng)系統(tǒng)和壓力感受器的影響。壓力反射越強，心率就越頻繁地被調(diào)整以維持穩(wěn)定的血壓水平。因此，壓力反射越強，心率變異性越大。①Pham T,Lau ZJ,Chen SH A,et al.Heart Rate Variability in Psychology:A Review of HRV Indicesand an Analysis Tutorial[J].Sensors,2021,21(12).在靜息狀態(tài)下(如睡眠)，LF反映的是壓力感受性反射，而不是心臟交感神經(jīng)支配作用，因此可能不能準確反映HRV對訓(xùn)練負荷和恢復(fù)的反應(yīng)。高頻功率帶直接反映副交感神經(jīng)活動，受呼吸周期和認知負荷(如情緒、執(zhí)行功能、運動控制)的影響。HF降低通常與副交感神經(jīng)資源消耗(例如，腦力/體力任務(wù))、苦惱(例如，焦慮、擔憂)或執(zhí)行任務(wù)效率低下(例如非專業(yè)技能、恢復(fù)不夠)相關(guān)，會導(dǎo)致身體或認知能力受損。通常低LF/HF被認為表明副交感神經(jīng)占優(yōu)勢，而高LF/HF比被認為表明交感神經(jīng)占優(yōu)勢。然而，這一關(guān)系可能會受到身體位置的影響，因為LF主要由仰臥時SNS和靜坐時PNS產(chǎn)生?；谝陨襄e綜復(fù)雜的情況，在評估民警訓(xùn)練負荷和機體恢復(fù)時，需謹慎使用LF/HF?？偣β剩═P）是所有功率譜密度分量的總和，反映了記錄時間內(nèi)心率模式的總方差用于評價整體自主神經(jīng)系統(tǒng)活動水平?？傮w而言，盡管存在多種HRV指標分別代表特定的ANS頻域譜，但在使用之前，也需要考慮各指標在特定條件中的適用性和準確性。除常用HRV線性分析外，另一種HRV分析方法--非線性分析主要在于評價HRV的相關(guān)特點、復(fù)雜性和動力學(xué)特征，比如定量反應(yīng)R-R間隔的結(jié)構(gòu)性。臨床上常用的非線性分析方法包括分形維、熵、復(fù)雜度等。目前，對于民警心率變異性的非線性研究分析方法多樣，而各種方法所監(jiān)測的指標有所不同，仍需進一步探索。

（三）HRV的測量方法

心率變異性在民警工作中應(yīng)用主要包含兩類范式：一種通過長時程分析（24小時）分析民警某段時間內(nèi)的整體狀態(tài)，另一種則是通過短時程分析（5～20分鐘）記錄民警在某項任務(wù)前后以及過程中的HRV參數(shù)，判斷其工作前準備狀態(tài)，以及工作后恢復(fù)程度。

不論何種范式，由于HRV具有特異性，故需建立基線，即收集靜息狀態(tài)下的HRV信息。根據(jù)資源理論的原則，基線HRV確定了影響心動周期的可用的自主神經(jīng)系統(tǒng)的資源②WHüBNER,BENNEMANNKH.Attention and effort[M].NJTransit:Prentice Hall,1973.?；谠摶€水平，可以實現(xiàn)某兩段時間HRV的比較以及任務(wù)中與任務(wù)前后HRV的比較。

短時程分析常用于認知行為領(lǐng)域和一般身體負荷檢測類型的實驗范式，即將偏離靜止狀態(tài)或已知基線的情況與進行認知任務(wù)各階段的HRV參數(shù)進行比較。測量任務(wù)前、中和任務(wù)后HRV，可以反映個體在完成任務(wù)的預(yù)期中激發(fā)的自主資源、執(zhí)行該任務(wù)所需的資源以及完成任務(wù)后資源恢復(fù)的速率③THOMPSON A G,SWAIN D P，BRANCH J D,et al.AUTONOMIC RESPONSE TO TACTICAL PISTOL PERFORMANCE MEASUREDBY HEARTRATEVARIABILITY[J].JStrength Cond Res,2015,29(4):926-933.。目前也有研究表明，一些時間窗短至10-30s的HRV指數(shù)與從更典型(即5分鐘或更長)記錄長度獲得的短期HRV指數(shù)一樣可靠。然而，這只適用于某些“類型”的HRV指標，即時域指標如RMSSD，而非頻域指標或非線性指標④LORETTO M M,ARIE V R,RIESE H,et al.Validity of(Ultra-)Short Recordings for Heart Rate Variability Measurements[J].Plos One,2015,10(9):e0138921.。此外，如果使用HRV對個體認知行為功能進行分析，在時間節(jié)點的選擇上應(yīng)更加嚴格，對特定行為過程（如預(yù)期、刺激呈現(xiàn)、個體反應(yīng)、反應(yīng)后恢復(fù)）的準確時間標記對于HRV參數(shù)處理至關(guān)重要。

持續(xù)24小時的測量的長時程HRV分析可以反映民警在典型的日常職業(yè)活動中所遇到的各種刺激。在日常監(jiān)測的HRV中，低于基線標準的個體值可能表明該民警無法完全從目前的工作、訓(xùn)練、疾病、心理壓力中恢復(fù)，可能進入了職業(yè)緊張乃至職業(yè)倦怠的工作狀態(tài)。24小時不間斷的記錄還可以量化民警自主神經(jīng)系統(tǒng)對一系列刺激的整體反應(yīng)，評估民警心理應(yīng)激能力。

三、監(jiān)測民警HRV的影響因素

（一）影響監(jiān)測民警心率變異性的外部因素

在對民警心率變異性進行監(jiān)測時，操作過程中的一些外部因素會影響信號采集和分析的準確性，主要包括采集設(shè)備、晝夜節(jié)律、身體姿勢等方面的因素。

1.信號源與測量設(shè)備

Hinde的一項研究探討了不同類型的可穿戴傳感器設(shè)備用于軍事環(huán)境中HRV測量優(yōu)缺點①Hinde K,White G,Armstrong N.Wearable Devices Suitablefor Monitoring Twenty Four Hour Heart Rate Variability in Military Populations[J].Sensors,2021,21(4):1061.。他指出基于生物電變化的（ECG）的臨床設(shè)備（3-12導(dǎo)聯(lián)心電圖）在長時、短時記錄以及靜息狀態(tài)下能檢測出更準確的結(jié)果，具有更好的信噪比。但容易受到運動的影響，以及受到體積和布線需求的限制，缺乏實用性，不太適合復(fù)雜多變的環(huán)境。而基于脈搏波（PPG）信號的可穿戴傳感器雖然因電池壽命和內(nèi)部存儲量不足而無法進行長時程記錄(24小時)，且設(shè)備的準確性還受到運動，皮膚色素、運動偽影、文身、溫度和傳感器上壓力的影響，但是這些設(shè)備仍然被證明是有效的，因為它們可以便攜穿戴，基本不干擾日常生活，可在相對溫和、持續(xù)的運動中記錄個體的HRV信號。

同時相對于采集手腕、手指處HRV信號，胸帶設(shè)備更常用于體育訓(xùn)練，Stephenson也建議在戰(zhàn)術(shù)相關(guān)的對抗演習(xí)使用胸帶設(shè)備監(jiān)測HRV②Plews D J,Scott B,Altini M,et al.Comparison of Heart Rate Variability Recording With Smart Phone Photoplethysmographic,Polar H7 Chest Strap and Electrocardiogram Methods[J].International Journal of Sports Physiology&Performance,2017:1-17.。雖然胸帶設(shè)備在運動狀態(tài)下具有更好的準確性和續(xù)航性能，但其普及性可能并不高。由于智能穿戴設(shè)備的普及（如智能手環(huán)、智能手表），手腕處信號采集的現(xiàn)實性和可操作性更強。其次，民警相對于戰(zhàn)術(shù)人員而言，單次執(zhí)行勤務(wù)活動的時間相對較短可以及時進行補給，且工作環(huán)境多在居住區(qū)域，而非極端環(huán)境，有條件保證穿戴設(shè)備的續(xù)航和記錄數(shù)據(jù)的準確性。因此，在民警日常勤務(wù)活動中，采用記錄手腕處PPG信號的設(shè)備已足以達到相對準確監(jiān)測其心率變異性的目的，而如果需要實施抓捕等特殊任務(wù)時，胸帶設(shè)備則是更好的選擇。

2.晝夜節(jié)律

心率變異性受晝夜節(jié)律影響，夜間和早晨HRV參數(shù)差異表現(xiàn)出不同的心理生理過程，例如，HF在夜間增加，在白天減少。在研究時應(yīng)控制心電信號的采集時間，并明確不同時間收集到信號的含義。睡前HRV評估可以了解民警一天結(jié)束時的狀態(tài)、疲憊程度，并量化每天的工作量；而在睡眠期間，HRV提供了關(guān)于夜間恢復(fù)、體內(nèi)平衡恢復(fù)的信息。

3.身體姿勢

除晝夜節(jié)律外，身體姿勢也會顯著影響個體HRV。靜息狀態(tài)下，當個體從仰臥位到坐式休息時，心率變異性時域和頻域參數(shù)顯著減少，而從坐式休息時更改為站立休息時心率變異性參數(shù)仍然顯著減少。所以在采集民警心電信號時，如果條件允許，應(yīng)盡量選取靜臥時的數(shù)據(jù)。如果受環(huán)境、實驗設(shè)計等因素的影響，也應(yīng)保證每次采集時民警的身體姿勢盡量相同。

（二）影響監(jiān)測民警心率變異性的內(nèi)部因素

除上述操作過程和采集時間可能會對HRV準確性產(chǎn)生影響外，民警個體差異因素也是進行HRV分析時同樣需要考慮的因素。

1.年齡

迷走神經(jīng)張力隨年齡增加呈現(xiàn)下降趨勢。張旭東等人曾對不同年齡和警種崗位的警察的HRV數(shù)據(jù)進行非線性分析，結(jié)果顯示各指標均隨著民警年齡的增長而下降。與普通人相比，30歲以下被試的檢測結(jié)果在非線性分析各指標無顯著差異，而31到40歲的被試之間發(fā)現(xiàn)存在顯著差異。這表明隨著年齡增長，是否從事公安工作對于個體的心率變異性狀況的影響越來越大③張旭東,程瑞蕓.警察心率變異性非線性分析的研究[J].山西警察學(xué)院學(xué)報(3):42-45.。因此，由于年齡對心率變異性的影響，對民警心率變異性進行分析時，應(yīng)選取相同年齡段的群體進行比較。

2.性別

整體來看，不同性別的個體，因腦功能和焦慮易感性的差異，自主神經(jīng)興奮程度也會產(chǎn)生差異，從而在HRV參數(shù)上有所體現(xiàn)①張震,王冬慧,孫娜,王岳青,韓璐瑤,謝穎楨,何玉梅.失眠伴焦慮患者的腦功能及心率變異性分析[J].首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報.2021,42(03)。男性往往更可能表現(xiàn)出顯著更大的SDNN、TP、LF和LF/HF，以及更低的心率和HF指標。

3.警種

民警依據(jù)任務(wù)性質(zhì)、工作環(huán)境的不同分為多個警種。不同崗位上工作的警察可能面臨不同的工作狀態(tài)，處于不同的工作環(huán)境?？傮w而言，由任務(wù)類型和工作環(huán)境差異帶來的警種間差異會在HRV參數(shù)的上有所體現(xiàn)。例如，刑警由于其工作性質(zhì)，實施抓捕任務(wù)，較常遇到創(chuàng)傷性、刺激性場景容易產(chǎn)生心理應(yīng)激，長時間無法平復(fù)。與刑警不同，外勤交通警察常年暴露在各種惡劣環(huán)境中，如極端天氣、交通噪聲、車輛廢氣污染環(huán)境中。在對260名不同警種警察的心率變異性非線性分析也發(fā)現(xiàn)，交警的評分顯著低于刑警、治安警等其他警種。公安隊伍中還有其他警種，如國保，網(wǎng)監(jiān)等類型也有鮮明的職業(yè)特點，目前對于這些警種相關(guān)研究較少，后續(xù)可以對小警種的心率變異性進行更深入的研究。

4.其他因素

除民警的年齡、性別和警種以外，健康狀況等其他人口統(tǒng)計學(xué)因素同樣會對心率變異性分析的準確性產(chǎn)生影響。

將不同個體的HRV進行比較并不能提供任何有說服力的結(jié)論，需要根據(jù)實際需求和研究目的，對無關(guān)變量予以控制，進而達到準確監(jiān)測民警HRV的目的。

四、HRV在民警工作表現(xiàn)中的應(yīng)用

（一）HRV與民警身體素質(zhì)的監(jiān)測

良好的身體素質(zhì)是提升工作表現(xiàn)的基礎(chǔ)，警察是具有對抗、暴力屬性的職業(yè)。良好的身體素質(zhì)將有利于民警各項勤務(wù)工作的開展。其中特警、刑警日常訓(xùn)練以及新警培訓(xùn)中身體素質(zhì)訓(xùn)練是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。HRV通常用于檢測非功能性過度 反 應(yīng)，NFOR（Non-functional overreaction），NFOR主要與長期交感神經(jīng)活動有關(guān)，表現(xiàn)為LF增加和HF減少。持續(xù)的異常HRV值（高于或低于基線標準），可能表明訓(xùn)練過度，應(yīng)當調(diào)整訓(xùn)練量。在力量訓(xùn)練中，HRV與最大力量和功率輸出的神經(jīng)肌肉表現(xiàn)的直接關(guān)系尚不清楚，需進一步研究。

HRV也可以用于評估個體對訓(xùn)練的適應(yīng)情況。訓(xùn)練中HRV如果合理升高，代表副交感神經(jīng)支配，可能個體已適應(yīng)當前訓(xùn)練強度，應(yīng)該增加訓(xùn)練負荷或已達到合適的競技狀態(tài)。Nuuttila在研究中發(fā)現(xiàn)根據(jù)運動員HRV對訓(xùn)練容量、強度進行調(diào)整，跳躍與短跑能力會有很大的提高②KORICANACG,TEPAV CE VICS,ROMICS,et al.Effects of HRV-Guided vs.Predetermined Block Training on Performance,HRV and Serum Hormones[J].Int JSports Med,2017,38(12):909-920.。

（二）HRV與民警應(yīng)激狀態(tài)的評估

應(yīng)激會降低個體的工作表現(xiàn)并導(dǎo)致個體身心出現(xiàn)問題，民警執(zhí)行任務(wù)中的高風(fēng)險性質(zhì)影響了ANS對環(huán)境刺激的心理生理反應(yīng)。應(yīng)激可分為急性應(yīng)激和慢性應(yīng)激兩類。急性應(yīng)激有時如果得不到及時干預(yù)可能會演變?yōu)槁詰?yīng)激乃至創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙。對于民警而言，置身于創(chuàng)傷性場景、生命受到危險、工作容錯率低等易于產(chǎn)生急性應(yīng)激的環(huán)境中，有效及時的評估意味著對工作表現(xiàn)的極大保障。研究發(fā)現(xiàn)，當個體處于急性應(yīng)激反應(yīng)時，RMSSD、PNN50等時域指標出現(xiàn)了顯著的降低，而LF顯著增加，HF成分顯著降低，LF/HF的比值將增加。③Mcduff DJ,Gontarek S,Picard RW.Remotemeasurement of cognitivestressviaheart ratevariability[J].IEEE,2014.而在慢性應(yīng)激反應(yīng)中，SDNN、RMSSD、LF、HF均與慢性應(yīng)激指數(shù)呈顯著負相關(guān)。④宦宏波,吳黎靂,溫旭東,等.肝癌患者慢性應(yīng)激的評價及其與患者預(yù)后相關(guān)性的初步研究[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2018,040(009):816-822.兩種應(yīng)激狀態(tài)中，LF反應(yīng)不一致出現(xiàn)的原因可能是LF受到交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)共同作用的影響。

急性應(yīng)激和慢性應(yīng)激均會降低HRV基線，這影響了民警在體能和腦力任務(wù)上的表現(xiàn)。雖然在高負荷下HRV維持不變可能體現(xiàn)的是對任務(wù)的準備狀態(tài)，但準備狀態(tài)時影響HRV降低的急性應(yīng)激反應(yīng)不一定代表了不適應(yīng)，特別是在自然觸發(fā)腎上腺素反應(yīng)以改善表現(xiàn)結(jié)果的高效能情景中。無論是急性應(yīng)激還是慢性應(yīng)激，通常都會引起副交感神經(jīng)抑制，表現(xiàn)為交感神經(jīng)占優(yōu)勢或HRV(HF和總功率)下降。這種反應(yīng)源于大腦對任務(wù)負荷或威脅的感知，并通過減少對迷走神經(jīng)的刺激來傳遞。例如，HRV高(自比和他比)的執(zhí)行者通常更善于應(yīng)對壓力條件，表達更積極的情緒，更準確和快速地完成認知任務(wù)，而HRV低的操作者往往自我調(diào)節(jié)能力較差，在任務(wù)響應(yīng)和執(zhí)行期間表現(xiàn)出更多的僵化和過度警惕。

（三）HRV與民警認知功能的評估

HRV常與作為評估認知功能表現(xiàn)的指標。當執(zhí)行任務(wù)時，不同民警的HRV水平因其知識儲備、技能水平和表現(xiàn)能力的水平不同而改變或變化。一般而言，反應(yīng)副交感神經(jīng)張力的指標（如HF）降低代表了完成給定目標或任務(wù)的資源分配。在實踐中常用靜息狀態(tài)的HRV水平評估個體的認知功能狀態(tài)，較高的靜息HRV水平（個體間和個體內(nèi)）常與迷走神經(jīng)介導(dǎo)的認知控制狀態(tài)相關(guān)，并可能意味著較高的執(zhí)行功能。有研究表明自我調(diào)節(jié)的努力會引起迷走神經(jīng)介導(dǎo)的HRV增加，積極的人際交往經(jīng)驗和一些恢復(fù)過程增加了靜息時的HRV，而自我調(diào)節(jié)能力的損耗，則使HRV降低。①Smith T W,CDeits·Lebehn,Williams PG,et al.Toward a social psychophysiology of vagally mediated heart rate variability:Concepts and methodsin self regulation,emotion,and interpersonal processes[J].Social and Personality Psychology Compass,2020,14(3).而HRV較高(特別是短期變化)的參與者在不同的執(zhí)行任務(wù)中表現(xiàn)更好，例如持續(xù)注意力、工作記憶抑制、和認知靈活性。②Colzato,L.S.;Jongkees,B.;De Wit,M.;Van Der Molen,M.J.W.;Steenbergen,L.Variable heart rate and a flexible mind:Higher restingstateheart ratevariability predictsbetter task-switching.Cogn.Affect.Behav.Neurosci.2018,18,730-738.[CrossRef]

民警勤務(wù)工作中，如安保、巡邏、抓捕等活動會涉及個體注意、決策、記憶和情緒調(diào)節(jié)等有關(guān)認知功能自上而下的調(diào)節(jié)。其中，開槍射擊是對民警注意、決策等認知功能具有較高要求的任務(wù)，自主反應(yīng)可能會潛在地影響表現(xiàn)。一項研究對28名健康受試者（具有執(zhí)法部門工作經(jīng)驗或軍隊工作經(jīng)歷）心率變異性進行檢測。比較進行射擊任務(wù)時和靜息狀態(tài)下被試心率變異性時域指標和頻域指標的差值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)IBI（以及心率）下降越大的個體，射擊精確度越高。LF、HF和TP變化較小的個體更有可能收獲更好的射擊表現(xiàn)③Thompson,A.G.;Swain,D.P.;Branch,J.D.;Spina,R.J.;Grieco,C.R.Autonomic response to tactical pistol performance measured by heart ratevariability.J.Strength Cond.Res.2015,29,926-933.。實戰(zhàn)中，涉及使用槍支的情況往往處于瞬息萬變、復(fù)雜的環(huán)境下、具有大量的不確定性和高度的恐懼等特點。民警需要在這種情況下做出正確的決策——是否開槍、向何處開槍等。在危急情況下作出充分決策的一個關(guān)鍵因素是產(chǎn)生和保持情境感知（situational awareness，SA）。已有相關(guān)研究以HRV測量和問卷相結(jié)合的方式來評估情境感知訓(xùn)練的效果。④Saus ER,Johnsen BH,Eid J,et al.The Effect of Brief Situational Awareness Trainingin a Police Shooting Simulator:An Experimental Study[J].Military Psychology,2006,18(Suppl):3-21.

（四）HRV在民警身心干預(yù)中的應(yīng)用

隨著HRV逐步成為衡量自我調(diào)節(jié)能力的一個相關(guān)且方便的指標，其實踐應(yīng)用越來越多。心理生理學(xué)中“心臟相干性”（相干性指振動頻率相同、相差恒定。）模型被用來通過加強訓(xùn)練以增強HRV。該模式強調(diào)了各機能系統(tǒng)之間相互作用、協(xié)調(diào)一致以最大限度地適應(yīng)環(huán)境要求的重要性?！靶呐K相干性”是指不同振蕩系統(tǒng)(通常是心率、呼吸和血壓)的節(jié)律之間同步增強的穩(wěn)定狀態(tài)。在實踐中，這種相干狀態(tài)被更有序和正弦波樣的HRV波形所反映，該波形以大約0.1 Hz的頻率振蕩，該頻率是心率和呼吸的相位同步發(fā)生的頻率。根據(jù)該模型，以大約0.1 Hz的節(jié)奏呼吸(即每分鐘呼吸6次)可以誘導(dǎo)心臟相干性⑤Pham T,Lau ZJ,Chen SH A,et al.Heart Rate Variability in Psychology:A Review of HRV Indices and an Analysis Tutorial[J].Sensors,2021,21(12).。這種刻意的慢節(jié)奏呼吸(也被稱為“深呼吸”)使壓力反射敏感性和呼吸性竇性心律失常（RSA）最大化，導(dǎo)致HR的高振幅振蕩。規(guī)律的呼吸鍛煉技術(shù)有助于持續(xù)刺激和鍛煉自主神經(jīng)反射，特別是壓力反射。深呼吸已被證明能顯著改善認知和情緒功能，以及改善健康和幸福感的不同維度，如疼痛、壓力和焦慮、抑郁、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙或注意力缺陷多動障礙等。

五、HRV應(yīng)用的不足與展望

心率變異性作為判斷自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的理想指標，其應(yīng)用前景雖已被較多學(xué)者認可，但在實踐應(yīng)用中仍存在局限性，主要體現(xiàn)在：（1）在使用HRV的相關(guān)分析方法時，需注意心率變異性會受到年齡、警種、體位、監(jiān)測時間等因素的影響，具有高度個性化的特征，應(yīng)盡量堅持自比的原則，如需要進行兩個群體間HRV的比較應(yīng)對無關(guān)變量進行控制；（2）任何效果評估沒有唯一金標準，以單一生理指標（如：HRV）作為客觀指標進行評估具有局限性，結(jié)合量表評估個體的主觀感受同樣具有參考價值，因此在評估時建議兩者一起使用；（3）目前使用采集HRV的信號來源主要為脈搏波信號和心電信號。智能穿戴設(shè)備的普及為通過脈搏波信號進行心率變異性分析提供了便利，但二者在采樣率、準確性上仍存在差距，且僅當被試健康，無期前收縮等心臟異常搏動時，可使用脈率變異性（PRV）代替HRV。

在公安工作中，由于民警工作特殊性，HRV可能成為民警日常生理心理狀態(tài)監(jiān)測的重要手段。在HRV對民警工作表現(xiàn)評估應(yīng)用中，可以使用長時程HRV對日常警務(wù)工作中民警的身心狀態(tài)進行每日監(jiān)測；而對于執(zhí)行處理暴恐、沖突事件的特警，刑警等警種則可以通過使用HRV進行應(yīng)激事件、認知功能的監(jiān)測與評估。其次，隨著心率變異性指標在體育訓(xùn)練領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，有助于科學(xué)規(guī)劃在職民警和警校生的身體訓(xùn)練的強度和容量、合理安排恢復(fù)時間和監(jiān)測其身體健康狀況。

此外，基于HRV的生理反饋不僅可用于民警日常勤務(wù)工作中對其工作表現(xiàn)的評估；還可以根據(jù)崗位職責(zé)要求通過HRV監(jiān)測選擇匹配的人員；也可以作為評估民警傷病后返回工作崗位時的身體健康評估，但不應(yīng)用于任何病理性的診斷。同時，目前超短時程的HRV分析被越來越多的研究證實其可靠性，作為反應(yīng)自主神經(jīng)系統(tǒng)的良好指標，將來可考慮在犯罪心理測試中進行進入的研究和應(yīng)用。