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(遼寧師范大學 體育學院，遼寧 大連 116029)

少年自行車運動員心率變異性與賽前心理狀態(tài)相關關系研究

秦婕，林華

(遼寧師范大學 體育學院，遼寧 大連 116029)

目的：通過測量心率變異性，找出賽前心理狀態(tài)指標和心率變異性指標之間的關聯(lián)性，從而利用心率變異性指標來反映賽前心理狀態(tài)。方法：要求大連市陸上運動學校13名少年自行車運動員在賽前填寫心境狀態(tài)量表，并用PolarTeam2團隊心率表采集信號，記錄5分鐘的心率，然后計算r-r間期，經(jīng)過Kubios HRV軟件計算出HRV的時域和頻域指標，進行相關性分析。結果：心率變異頻域指標TP、LF與平靜性呈正相關(r=0.755,P<0.01;r=0.785,P<0.01),HFnorm和LFnorm與憤怒性分別呈負相關(r=-0.828,P<0.01)和正相關(r=0.828,P<0.01)；HRV時域指標SDNN和RMSSD與激動性均呈負相關(r=-0.666,P<0.05;r=-0.635,P<0.05),PNN50%與抑郁性呈負相關(r=-0.695,P<0.05)。結論：通過polar表測量心率變異性可以在一定程度上及時反映運動員的賽前心理狀況，其應用的HRV指標可對應觀測運動員不同的心境變化。

少年自行車運動員；心率變異性；心境量表；賽前心理狀態(tài)

青少年運動員正處于身體發(fā)育的旺盛時期，各身體機能處于不斷發(fā)育成熟階段，其心理心智都不是很成熟，狀態(tài)波動較大。發(fā)展青少年體育不僅是我國體育事業(yè)重要的組成部分，也是實現(xiàn)從“體育大國”到“體育強國”重要轉變的基礎。賽前保持理想的情緒狀態(tài)被廣大運動員和教練員認為是取得運動佳績的最重要因素之一,因此及時監(jiān)測賽前心理狀態(tài)、調(diào)整心境，對于少年運動員取得優(yōu)異成績起著十分重要的作用。

心率變異性(heart rate variability,HRV)是研究心理狀況的一個非入侵性工具，它受自主神經(jīng)系統(tǒng)對心臟竇房結的調(diào)制，從而使相鄰r-r間隔長度以及連續(xù)的瞬時心率之間產(chǎn)生差異和波動,反映了自主神經(jīng)系統(tǒng)交感神經(jīng)活性與副交感神經(jīng)活性及其平衡協(xié)調(diào)的關系。通常HRV的降低，常常與生理及心理性失調(diào)有很大關系。HRV降低代表了迷走神經(jīng)活性的降低或交感神經(jīng)活性的增高。副交感神經(jīng)的興奮會使機體心率減慢，交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮會刺激腎上腺素的分泌，使心跳加快，增加骨骼肌血流。目前研究表明，對于測量賽前心理狀況多采用量表的形式進行，而在它取得成效的同時也受到了一定的限制，如受試者對實驗的認知程度、配合程度以及自身的客觀狀態(tài)評價等等。

為了能更客觀地反映出運動員即時的賽前心理狀況，筆者通過采用測量少年運動員賽前HRV的生理指標和填寫心境量表，并就各心境量表分量表指標與心率變異性指標的關聯(lián)性進行分析，探討少年自行車運動員的賽前心理和生理是否具有一致性，從而利用心率變異性指標來反映少年賽前心理狀況，以便在進行比賽前及時調(diào)整好賽前情緒。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

大連市陸上運動學校13名少年自行車男性運動員，平均年齡14.20±1.14 歲，平均身高172.60±7.03 cm，平均體重56.60±7.75 cm，平均訓練年限1.00±0.41年。所有受試者經(jīng)詢問無家族遺傳史和不良習性，身體健康狀況良好。測試處于賽前期的一周內(nèi)。

1.2 研究儀器設備及方法

1)Polar Team2團隊心率表

本實驗所用儀器為產(chǎn)自芬蘭的Polar Team2團隊心率包測試設備，通過運用Polar Team2團隊心率表采集信號，記錄5分鐘的心率，并由其心率包自帶軟件計算r-r間期，最后經(jīng)過Kubios HRV軟件計算出HRV的時域和頻域指標。

2)心境量表(BFS)

《BFS心境量表》包含8個分量表，分別是活躍性(分量表Ⅰ)、愉悅性(分量表Ⅱ)、思慮性(分量表Ⅲ)、平靜性(分量表Ⅳ)、憤怒性(分量表Ⅴ)、激動性(分量表Ⅵ)、抑郁性(分量表Ⅶ)和無活力性(分量表Ⅷ)。每個分量表包括5個題目共40題，所有題目混合隨機排列，采用Likert式5點計分(分別代表“一點也不”“有一點”“中等”“較多”和“完全如此”)，進行實驗處理前后的對比分析。5～25分制[9]，分量表Ⅰ-Ⅳ得分正向相加，分量表Ⅴ-Ⅷ得分負向相加。將分量表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所得分數(shù)相加，形成“良性因子和”，將Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ所得分數(shù)相加，形成“負性因子和”。

1.3 測試流程

在賽前一周的時間里，進行訓練時監(jiān)測青少年自行車運動員心率變異性。訓練完成時即刻填寫B(tài)FS調(diào)查問卷

1.4 統(tǒng)計分析

將收集到的數(shù)據(jù)通過Polar Team2團隊心率包進行修正，之后將數(shù)據(jù)導入EXCEL表。通過Kubios HRV軟件計算出心率變異性時域和頻域指標。采用統(tǒng)計軟件SPSS22.0進行數(shù)據(jù)分析，變量間的相關用Pearson分析，相關系數(shù)用r表示，連續(xù)數(shù)據(jù)采用t檢驗。用Excel 2007分別對各組數(shù)據(jù)進行描述性統(tǒng)計。實驗結果用平均值±標準差(M±SD)來表示，P<0.05為顯著性水平，P<0.01為非常顯著性水平。

2 結果

2.1 少年自行車運動員賽前心理狀況評價

由表1知，少年自行車運動員活躍性狀態(tài)的平均值占總體水平的75.2%，愉悅性狀態(tài)的平均值占總體水平的72.8%，思慮性狀態(tài)的平均值占總體水平的46.4%，平靜性狀態(tài)的平均值占總體水平的62.8%。積極性心境狀態(tài)大多處于中等偏上水平。少年自行車運動員憤怒性狀態(tài)、激動性狀態(tài)、抑郁性狀態(tài)、無活力性狀態(tài)的平均值分別占總體水平的30%、38.4%、32.8%、31.2%，消極性心境狀態(tài)均處于低等水平。由此說明，賽前少年自行車運動員的心境狀態(tài)整體處于積極狀態(tài)。

表1 少年自行車運動員賽前心境量表

2.2 少年自行車運動員賽前HRV指標測量結果

將少年自行車運動員賽前HRV指標進行描述統(tǒng)計，其時域指標和頻域指標見表2、表3。

表2 少年自行車運動員賽前HRV時域

表3 少年自行車運動員賽前HRV頻域域指標測試結果(M±SD,n=13)

2.3 少年運動員賽前心率變異性指標與心境量表各指標的相關性

對少年運動員賽前HRV各指標與心境量表各指標進行相關性分析；統(tǒng)計結果顯示(表4、表5)：SDHRT與負性因子和有顯著的負相關關系(r=-0.641，P<0.05);SDNN與激動性有顯著的負相關關系(r=-0.666，P<0.05)；RMSSD與激動性有顯著的負相關關系(r=-0.635，P<0.05)；SD與激動性有顯著的負相關關系(r=-0.657，P<0.05)；PNN50%與抑郁性有顯著的負相關關系(r=-0.694，P<0.05)，與負性因子和有顯著的負相關關系(r=-0.646，P<0.05)；MHRT、SDSD與BFS各分量表無顯著差異。

TP與平靜性有非常顯著的相關關系(r=0.775，P<0.01)；LF和平靜性有非常顯著的相關關系(r=0.785，P<0.01)；HF與負性因子和有顯著的負相關關系(r=-0.646，P<0.05)；LF/HF與平靜性有顯著的相關關系(r=0.716，P<0.05)；LFnorm與憤怒性有非常顯著的相關關系(r=0.828，P<0.01)；HFnorm與憤怒性有非常顯著的負相關關系(r=-0.828，P<0.01)。

表4 HRV時域指標與心境量表各指標的相關性

*:p<0.05，差異具有顯著性 ；**:p<0.01，差異具有非常顯著性。

表5 HRV頻域指標與心境量表各指標的相關性

*:P<0.05，差異具有顯著性 ；**:P<0.01，差異具有非常顯著性。

3 討論

3.1 良性因子與HRV的關系

在良性因子中只有平靜性與TP、LF有非常顯著性相關關系(P<0.01)，也即當代表自主神經(jīng)系統(tǒng)整體活性狀態(tài)的TP指標值升高時，平靜性的心境狀態(tài)隨之表現(xiàn)突出，即副交感與交感神經(jīng)共同支配著內(nèi)臟的活動，調(diào)控機體，以適應內(nèi)外環(huán)境的變化；研究顯示代表交感神經(jīng)系統(tǒng)活性的LF指標值升高時，平靜性心境也會升高，即在自主神經(jīng)系統(tǒng)中交感神經(jīng)系統(tǒng)處于優(yōu)勢狀態(tài)，副交感神經(jīng)共同參與機體調(diào)節(jié)才能維持機體的相對穩(wěn)定狀態(tài)。在本實驗中LF與平靜性有非常顯著性相關，運動員的交感神經(jīng)系統(tǒng)處于相對優(yōu)勢狀態(tài)，教練員可根據(jù)HRV的指標值與心境的相關性，來觀察運動員的潛在情緒狀態(tài)。LF/HF的比值表示交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的均衡性。在本實驗中，LF/HF與平靜性有顯著性相關(P<0.05)，也就是說賽前少年自行車運動員的自主神經(jīng)系統(tǒng)處于均衡狀態(tài)，機體水平處于平衡狀態(tài)。這一結果也很有力地說明了在賽前運動員的心理狀況較為理想，同時也驗證了實驗值與理論相符?；钴S性、愉悅性、思慮性和HRV指標無顯著性相關。

在賽前訓練階段，運動強度較大，自行車運動員神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性較高，其中代表迷走神經(jīng)張力大小的RMSSD、PNN50的值要高于標準值。即顯示出，此時運動員的迷走神經(jīng)較為占優(yōu)勢，身體機能較好。然而心臟受迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)的雙重支配，彼此相互作用和相互影響，同時也就體現(xiàn)出自主神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控功能。雖然在量表中顯示，運動員的整體賽前狀態(tài)處于良性心境狀態(tài)，但其潛在的負性心境狀態(tài)教練員是無法觀察出來的。所以本研究可初步推測，在HRV指標中，當代表自主神經(jīng)系統(tǒng)整體活性狀態(tài)的指標TP升高時，可基本了解到此時運動員的心境較為平靜，處于相對平靜的狀態(tài)，心理起伏波動較為穩(wěn)定；而當LF指標升高時，運動員心境表現(xiàn)出平和狀態(tài)的同時也不可忽略運動員繼而出現(xiàn)的情緒變化。

3.2 負性因子與HRV的關系

高強度的訓練使運動員長期處于興奮狀態(tài)，當超過其心理承受能力時繼而會引發(fā)一系列的心理疾病。實驗結果顯示，負性因子和與代表迷走神經(jīng)張力的HF呈顯著負相關(P<0.05),憤怒性與代表自主神經(jīng)系統(tǒng)整體活性的LFnorm呈非常顯著性相關(P<0.01)，也就是說當LFnorm指標升高時，憤怒的情緒也會出現(xiàn)，其交感-迷走神經(jīng)功能失去平衡，交感神經(jīng)功能占優(yōu)勢。憤怒會使運動員產(chǎn)生攻擊行為和敵意，比較容易沖動，缺乏控制，但它通常會產(chǎn)生在運動員的競爭過程或者是未能取得勝利后，在比賽中和賽后這些因素都是教練員和運動員不可控制的行為。通過測量運動員的HRV,分析HRV各指標值，我們可以直觀地看到運動員主觀的心境，以便及時調(diào)節(jié)運動員的心境，從而避免在賽中以及賽后發(fā)生體育暴力行為。本研究結果還顯示，代表迷走神經(jīng)緊張度的HFnorm與憤怒性呈非常顯著的負相關(P<0.01),當憤怒情緒表現(xiàn)得越明顯時，HFnorm的值就會越高，從而起到負向調(diào)節(jié)的作用，也就是說運動員此時的自主神經(jīng)系統(tǒng)的活性在動態(tài)平衡之中，賽前心境較好，這似乎與HRV的關系存在是一致的。

VK Yeragani，KGVD Kooy，馮永生等研究發(fā)現(xiàn)患有抑郁癥的病人，心率變性的指標值都顯著降低，交感神經(jīng)活動明顯增強，交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)活動均衡性改變，繼而其心臟的自主神經(jīng)系統(tǒng)功能發(fā)生紊亂。而在本研究中，代表副交感神經(jīng)張力的PNN50與抑郁性呈顯著負相關(P<0.05),當PNN50的值升高時，抑郁性的心境將會減弱，表明運動員的副交感神經(jīng)系統(tǒng)處于優(yōu)勢狀態(tài)，其賽前心境狀態(tài)中并無抑郁狀態(tài)。測量分析HRV子表中的PNN50的值可初步判斷運動員是否處于抑郁的心境狀況。而有研究表明，由于抑郁會涉及到某些方面情緒活動的降低，同時也降低了身體機能的主動性和身體活動所需的能量，雖然它與迷走神經(jīng)的低張力有關，但心率變異性和抑郁的直接關系是不可預料的。尹紅蕾、楊榮騫，張磊等研究發(fā)現(xiàn)并不是所有抑郁癥患者都會出現(xiàn)自主神經(jīng)功能下降。

副交感神經(jīng)系統(tǒng)是部分可以維持心臟處于控制之中的神經(jīng)組織，通常被描述為自主神經(jīng)系統(tǒng)中冷靜淡定的那一面。在本實驗中，激動性與代表自主神經(jīng)系統(tǒng)整體活性的SDNN和RMSSD均呈顯著負向相關(P<0.05),說明在運動員出現(xiàn)激動的情緒時，HRV的指標值RMSSD則會升高，副交感神經(jīng)從而調(diào)節(jié)心境，保持心臟的正常節(jié)律。

3.3 心境量表與HRV的關系

在應用BFS心境量表的研究中,顯示出非比賽性的身體活動對心境持有平衡的效益，它可以引起身體普遍的感覺良好現(xiàn)象；而比賽性的身體活動對心境持有失衡的效益，它可以導致機體產(chǎn)生緊張循環(huán)，激動興奮性和活躍性快速轉移，或是因比賽的勝負引起的高興或憤怒抑郁等情緒體驗。在本研究中，少年自行車運動員賽前狀態(tài)結果顯示其良性心境狀態(tài)要比負性心境狀態(tài)高，也就是說，在賽前少年自行車運動員的心理較為積極，處于較良好的備戰(zhàn)狀態(tài)，但通過BFS心境量表結果統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，負性心境狀態(tài)的各分量表平均值都占到了總體的30%以上，這可能極大影響參與比賽的運動成績。因此，BFS心境量表在表現(xiàn)運動員的真實狀態(tài)和感知方面還不夠直觀。本研究通過測量HRV，以生理實驗結果分析心理狀況，進一步努力達到更為客觀地測量出運動員賽前的心境狀況，以便教練員能及時疏導調(diào)整運動員的參賽心理。也有一些研究證明監(jiān)測心率變異性可以對運動員的實際狀態(tài)進行互補調(diào)節(jié)，協(xié)助運動員感知控制的評價。而運用HRV研究運動員賽前心境的文獻較少，也沒有相關具體的參照指標，準確的數(shù)據(jù)仍舊需要學者的不斷論證和實驗。

4 結論

4.1 少年自行車運動員在賽前的情緒狀態(tài)并不穩(wěn)定，負性心境狀態(tài)是影響比賽成績的潛在因素。

4.2 心率變異性指標LF、TP隨著平靜性心境的增加會逐漸升高，RMSSD隨著激動性心境的升高而逐漸升高。

4.3 在一定程度上，運用HRV的指標可以初步做到觀測運動員的心境狀況，但由于實驗和數(shù)據(jù)的局限性，并不能完全建立HRV指標的相關標準。

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Studyonthecorrelationbetweenheartratevariabilityandpre-competitionmentalstateofjuniorcyclists

QIN Jie, LIN Hua

(SchoolofPhysicalEducation,LiaoningNormalUniversity,Dalian116029,Liaoning,China)

Objective: To find out the relationship between pre-competition psychological state index and the index of heart rate variability, in order to respond to the psychological state by using heart rate variability. Methods: 13 young cyclists from Dalian City Sports School completed poms-r before the game, and with the PolarTeam2 heart rate meter acquisition to record 5-minute heart rate, and then calculate the R-R interval, the time domain and frequency domain indices of HRV with Kubios HRV software. Results: the HRV indexes of TP, LF and calm was positive correlation (r=0.755,P<0.01;r=0.785,P<0.01), HFnorm and LFnorm were negatively correlated with anger. Respectively (r=-0.828,P<0.01) and positive correlation (r=0.828,P<0.01); HRV was negatively related to the time domain indexes SDNN and RMSSD and were excited (r=-0.666,P<0.05;r=-0.635,P<0.05), PNN50% was negatively correlated with depression (r=-0.695,P<0.05). Conclusion: The heart rate variability measured by polar can reflect the mental status of athletes to certain extent, and the HRV index can be used to observe the different mood changes of athletes.

juvenile athletes; heart rate variability; mood scale; psychological state

2017-10-09

遼寧省體育科研一般課題(項目編號：2015lntyyb-31)。

秦婕(1993- )，女，研究生，研究方向運動生理學。

林華(1959- ),女，教授，博士生導師，研究方向運動人體科學。

G804.8

A

1009-9840(2017)06-0056-05