賀業(yè)恒 苗延禧 趙 超

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HRV結合生化指標評定運動員訓練適應的研究

賀業(yè)恒1,2苗延禧3趙 超4

（1.大連市體育科學研究所，遼寧大連 116031；2.遼寧師范大學體育學院，遼寧大連 116029；3.大連市足球運動學校 遼寧大連 116011；4.遼寧省體育科學研究所，遼寧沈陽 110179)

適度的訓練刺激有助于運動員產生良好的訓練適應，可促進運動成績的提高，否則將會導致訓練無效或過度訓練，損害運動員身體健康。目前生化指標已被廣泛應用于運動員機能監(jiān)控領域，但這些指標均需取血檢測，具有創(chuàng)傷性。通過心率變異性分析可以定量評估心臟交感神經和副交感神經的均衡性，判斷運動員對訓練負荷的適應情況。文章將心率變異性指標與機能監(jiān)控的生化指標結合，從不同角度判斷運動員對訓練的適應情況。

HRV；訓練適應；生化指標；評定

運動訓練的過程即運動員不斷接受訓練的刺激，機體產生適應的過程，適度的訓練刺激會產生良好的訓練適應，有助于運動成績的提高，相反，則會導致訓練無效或過度訓練，損害運動員身體健康。目前肌酸激酶（CK）、尿素氮（BUN）、谷草轉氨酶（AST）等生化指標已經被廣泛應用于運動員機能監(jiān)控領域，但這些指標均需要取血檢測，具有創(chuàng)傷性，不易在運動隊長期開展。探索創(chuàng)傷性小且易操作的機能狀態(tài)評價手段對于科學化訓練和運動員成績的提高有著積極的作用。

心率變異性(HRV，heart rate variability)是指逐次心跳R-R間期（瞬時心率）不斷波動的現象，是一種用于研究心臟自主神經功能的非侵入性指標，HRV分析將R-R間期或者每個心動周期的心率變化數量化，并以此反映自主神經活性和定量評估心臟交感和迷走神經張力及其平衡性[1]。頻域分析法是將心電信號經模擬或數字轉換器轉換成數字信號后，把信號分解，呈不同振幅、頻率的正弦波之和，頻域分析法的優(yōu)勢在于可以單獨評估迷走神經的活動功能[2]。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

選取大連市足球運動學校男子競走運動員11名，年齡13.2 ±1.8y， 身高173.5±4.63cm，體重51.2±7.50 kg，Tanner發(fā)育4-5級，訓練年限1-3年，受試者均不吸煙、不飲酒、無任何疾病且未服用任何藥物。

1.2 研究方法

1.2.1 基礎狀態(tài)確定

運動員基礎狀態(tài)心率變異性在運動員清晨排尿后的狀態(tài)下測試，需保證前日完全無訓練，受試者臥位，在安靜、呼吸平穩(wěn)狀態(tài)下，采用英國產Actiwave Cardio 心功能監(jiān)測儀進行測試，采用配套軟件進行分析。心率變異性指標采用頻域分析法，選取總功率(TP)、低頻與高頻之比( LF/ HF)作為評價指標。

1.2.2 一次亞極限強度訓練課

運動員進行亞極限強度訓練，運動中心率為最大心率的80%-90%，訓練距離為15km。

1.2.3 訓練次日測試

完成14km競走訓練次日晨進行心電測試和分析，方法同基礎狀態(tài)測試。訓練結束后第22h，重復心率變異性測試。靜脈取血2ml，3000r/min離心8min，取上層血清測試CK、BUN、AST等生化指標，設備為日本富士全自動生化分析儀。

1.3 數據統計

實驗數據采用均數±標準差表示，用SPSS21.0軟件處理，組間比較采用配對t檢驗，以P< 0.05為有統計學意義。

2 結果

11名男子競走運動員均按照要求進行了運動訓練并參與了三次測試，結果表明與運動員基礎狀態(tài)比較，訓練次日晨運動員的心率變異性TP仍低于基礎狀態(tài)，LF/HF高于基礎狀態(tài)，具有顯著性差異，見表1。

表1 運動員基礎狀態(tài)和次日晨心率變異性指標變化情況

基礎狀態(tài)次日晨顯著性 TP4555.19±639.404206.55±377.58P<0.05 LF/HF2.32±0.723.10±0.82P<0.05

運動后22小時運動員的心率變異性TP低于基礎狀態(tài)但高于次日晨，LF/HF仍高于基礎狀態(tài)，已低于次日晨，但不具有顯著性差異，見表2。

表2 運動員次日晨和運動后22小時心率變異性變化情況

次日晨運動后22h顯著性 TP4206.55±377.584337.64±377.58P＞0.05 LF/HF3.10±0.822.63±0.74P＞0.05

與基礎狀態(tài)狀態(tài)比較，運動員在運動后22h肌酸激酶和尿素氮仍較高，具有顯著性差異，谷草轉氨酶也高于基礎狀態(tài)，但不具有統計學差異，見表3。

表3 運動員基礎狀態(tài)與訓練后22h生化指標變化情況

基礎狀態(tài)訓練后22h顯著性 CK（U/L） 156.91±29.50264.82±29.69P<0.05 BUN（mmol/L）4.82±0.53 5.50±0.91P<0.05 AST（U/L）21.73±4.82 23.00±5.46P＞0.05

3 分析討論

31 心率變異性指標評價運動適應評價

心率變異性信號中蘊含了有關心血管控制系統及體液調節(jié)等大量信息，對這些信息的提取分析可以定量評估心交感神經和迷走神經的均衡性及其對心血管活動的影響[3]。心率變異性主要是神經體液因素對心臟竇房結自律活動精細調節(jié)的結果，并且HRV也受到情緒因素的影響，緊張、焦慮均會降低HRV[4]。TP代表自主神經總體功能水平，HF代表心迷走神經功能水平，LF是心交感神經和心迷走神經共同作用的一個混合帶，該指標更多反映心交感神經隨總功輸出變化而產生的調節(jié)變化，LF/HF反映了心交感神經與心迷走神經的平衡性。

運動員在運動后心率變異性總功率TP下降，這主要是因為高頻功率的下降引起的，說明心臟副交感神經功能受到抑制，運動員在恢復的過程中TP逐漸上升。本實驗中，次日晨運動員的TP仍未恢復到基礎狀態(tài)，具有顯著性差異，說明運動員自主神經尤其是副交感神經未恢復到基礎狀態(tài)，運動性疲勞未得到完全恢復。由于青少年運動員上午上課下午訓練，本實驗在運動后第22h，即下次訓練前再次進行測試。此時運動員心率變異性指標繼續(xù)恢復，但仍低于基礎狀態(tài)水平，說明運動員身體并未完全適應上一次訓練負荷，運動性疲勞并未完全消除。

LF/HF反映的是心臟交感神經和副交感神經的均衡性。人體在正常情況下，功能相反的交感和副交感神經處于相互制約且處于動態(tài)平衡中。在安靜狀態(tài)下，心迷走神經興奮占優(yōu)勢，心率減慢，心率的變化主要受到迷走神經調節(jié)。運動員在疲勞恢復過程中LF/HF逐漸接近基礎狀態(tài)，說明運動員交感和副交感神經的均衡性接近平衡狀態(tài)，運動員對于運動的適應情況良好。本實驗中運動員的LF/HF在次日晨和運動后22h均未恢復到基礎狀態(tài)，說明運動員自主神經功能未達到平衡狀態(tài)，運動性疲勞未完全恢復。

逐博心率變異是迷走神經活動增強和心肌對其敏感程度互為補充的結果，伴有高HRV的低晨脈才是運動適應良好的表現，自主神經功能加強具有積極的生理意義，心迷走神經功能增強在減少心肌耗氧量、減輕心肌負荷、穩(wěn)定心電活動、降低惡性心律失常發(fā)生等方面均具有良性作用，從而使運動性心肌受損的發(fā)生率大下降[5]。

3.2 血清肌酸激酶（CK）與運動適應評價

肌酸激酶的活性在短時間、大強度的供能中是極其重要的，直接影響短時間、最大供能項目的運動能力。安靜時CK總活性的范圍為：運動員男子10～300 U／L，女子10～200 U／L[6]。本實驗中運動員在運動后第22h測試，CK值為264.82±29.69U/L，高于基礎狀態(tài)的156.91±29.50，具有統計學差異，說明運動員訓練強度偏大，運動員對訓練強度的刺激并未完全恢復。運動訓練中無論是大強度還小強度的訓練都會使血清中肌酸激酶活性增加，血清肌酸激酶活性的變化可作為肌肉承受刺激和骨骼肌微細損傷的指標，此外肌酸激酶還可以作為訓練負荷評價和恢復的敏感的生化指標[7]。

3.3 血清尿素氮（BUN）的與運動適應評價

血清尿素氮是機體內蛋白質和氨基酸分解代謝的最終產物，正常狀況下尿素的生成和排泄處于動態(tài)平衡，血尿素氮值的正常范圍為3.57-7.14mmol/L，訓練使體內蛋白質代謝保持在較高水平，因此運動員血尿素安靜值常處于或接近正常范圍內的上限[8]。

血尿素的變化對訓練量更為敏感，隨著訓練量的增大血尿素增加越明顯。本實驗中，運動員在訓練后第22h尿素氮為5.50±0.91mmom/L，基礎狀態(tài)為4.82±0.531mmom/L，兩者比較具有顯著性差異。

3.4 谷草轉氨酶（AST）與運動適應評價

人體谷草轉氨酶的正常參考值為0～40U/L，本研究中運動員訓練谷草轉氨酶為23.00±5.46U/L，略高于基礎狀態(tài)21.73±4.82U/L，但不具有統計學意義。說明此次亞極限強度運動并未對運動員心肌造成嚴重損傷，訓練負荷在運動員能承受的范圍之內。運動員的AST水平一般略高于常人，因為運動訓練過程或多或少都會對心肌產生影響，但運動員AST水平一般都處于正常的范圍之內，若AST高于正常范圍提示運動員心肌受到損傷較大，應調整目前的訓練負荷。

4 結論與建議

4.1 本研究選取的亞極限強度的訓練是目前運動隊中常用的專項訓練強度，觀察發(fā)現，運動員對15km的訓練量可以適應，但訓練強度略大，運動后22h運動員未能完全適應，建議次日的訓練課以調整訓練為主。

4.2 心率變異性測量具有無損傷、操作簡便的特點，通過高頻和低頻分析可以有效觀察人體自主神經的功能狀況，了解運動員對訓練負荷的適應情況，長期觀察自主神經的功能有助于保證運動員的身體健康，防止過度訓練。心率變異性結合CK、BUN等生化指標測試，可有效評價運動員對強度訓練的適應情況，通過在訓練后不同時間點進行心率變異性分析可以有效觀察運動員對訓練的適應情況。

4.3 心率變異性對于訓練強度的刺激更敏感，在大強度訓練后可作為評價運動員訓練適應的評價工具，對于低強度的訓練監(jiān)控作用有待于進一步研究。

4.4 心率變異性受運動刺激、藥物、疾病等多種因素的干擾，以心率變異性評價運動員對訓練的適應應嚴格控制以上干擾因素。心率變異性和生化指標均具有個體差異性，在精確的研究中建議采用個體絕對變化值進行評價[9]。

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[5]劉凌，曹佩江，徐巖，等.心率變異各指標在運動適應性評定中的應用[J].體育與科學，2008，29（6）：60-63.

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[7] 龐永和，劉浩.血清肌酸激酶在運動醫(yī)學監(jiān)控中的意義[J].現代中西醫(yī) 結合雜志，2004，13(16):2150-2151.

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[9]David J.Heart Rate Variability in Elite American Track-and-Field Athletes[J].Journal of Strength and ConditioningResearch，2007，21（1）：227-231.

On the Evaluation of Athletes’ Training Adaptation by Using HRV Combined with Biochemical Indexes

HE Yeheng, etal.

(Sports Science Research Institute of Dalian, Dalian 116031, Liaoning, China)

賀業(yè)恒（1980-），遼寧大連人， 博士，助理研究員，研究方向：運動員機能監(jiān)控及教育。