120w定量负荷运动时模拟低氧环境对HRV频域指标的影响

纪环 黄剑雅

摘  要：本文以29名竞技体育学院在校健康男性大学生为研究对象，研究了120w定量负荷运动时模拟低氧环境对HRV频域指标的影响。结果显示：2500m模拟低氧环境120w定量负荷运动时，受试者的低频值（LF）较常氧环境显著性降低，高频值（HF）较常氧环境显著性降低，而LF/HF较常氧环境无显著性差异。研究结论：LF反映交感神经活动水平，模拟低氧（2500m）环境下LF比常氧下低，交感神经活动水平降低;HF反映副交感神经活动水平，模拟低氧（2500m）环境下HF比常氧下低，副交感神經活动水平降低;模拟低氧（2500m）环境下LF/HF较常氧无显著性差异，说明低氧对交感神经与副交感神经均衡性的影响结果不明显。

关键词：心率变异性（HRV）  低氧  运动负荷

中图分类号：G808                                  文献标识码：A                       文章编号：2095-2813（2020）04（a）-0036-02

Abstract：Based on the study of 29 healthy male college students in the athletic sports college， this paper studied the effects of simulated hypoxia environment on HRV frequency domain indicators during 120w quantitative load exercise. The results showed that when the 2500m simulated low-oxygen environment 120w quantitative load exercise， the low-frequency value （LF） of the subject was significantly lower than that of the normoxia environment， and the high-frequency value （HF） was significantly lower than that of the normoxic environment， while the LF/HF ratio was lower. There was no significant difference in the normoxic environment. Conclusion： LF reflects the level of sympathetic activity. Under simulated hypoxia （2500m） environment， LF is lower than normoxia， and sympathetic activity is lower. HF reflects parasympathetic activity and simulates HF than normoxia in hypoxic （2500m） environment. Lower and lower the level of parasympathetic activity; there was no significant difference in LF/HF compared with normoxia in the simulated hypoxia （2500m） environment， indicating that the effect of hypoxia on the balance of sympathetic and parasympathetic nerves was not obvious.

Key Words： Heart rate variability （HRV）; Hypoxia; Exercise load

心率变异性（HRV）是指瞬时心率或瞬时心动周期的微小变化。它被认为是判断心脏自主神经功能活性的敏感方法，可作为反映人体植物神经活动的定量指标，主要受交感神经和副交感神经活性及其相对平衡的影响，在体育学中HRV可以为运动员选材、监测急性心性猝死、和筛选急性高原反应易感人群、评价运动效果、制定运动训练计划等提供参考依据。

1  研究对象和研究方法

1.1 研究对象

以29名竞技体育学院在校健康男性大学生为研究对象，受试者基本情况为年龄（22.4±1.8）岁，身高（176.1±4.8）cm，体重（75.1±12.3）kg。

1.2 研究方法

1.2.1 测试方法

受试者佩戴Polar r800x心率表，受试者进行3min120

w定量负荷运动，运动方式为蹬功奉自行车，节律为60mp/min。运动过程中同步获取HRV频域指标：0.04～0.15Hz低频带面积（LF），0.15～0.4Hz高频带面积（HF））和低频带面积和高频带面积的比值（LF/HF）等。

1.2.2 统计学方法

实验结果以均值±标准差（）表示。用SPSS 18.0统计分析软件对实验数据进行统计分析，组同比较果用独立t检验，显著性水平定为P<0.05，极显著水平定为为P<0.01。

2  实验结果

由表1可看出：不同氧浓度环境相比较，常氧环境中受试者的低频值（LF），高频值（HF）均显著高于低氧（2500m）环境值，而LF/HF值变化不明显。

3  分析与讨论

3.1 HRV与心脏自主神经功能的关系

心率变异性（HRV）是一项有价值的用以度量心脏自主神经功能的统计学指标[1]，在一定程度上反映了自主神经系统对心血管系统的调控以及该系统对各种因素的应答能力。研究表明，心脏活动受神经体液因素以及自身因素的影响，心率是心交感神经和心迷走神经对窦房结调节的综合反映。正常人安静状态下，心迷走神经的张力占明显优势。心迷走神经紧张性降低或心交感神经紧张性增强都可引起HRV降低，使心脏的电活动发生变化，导致其发生心室颤动的阈值降低;反之，HRV升高，心空发生颤动的阈值升高，从而对心脏产生保护作用。

现最常用的HRV分析方法为时域法和频域法[2]，本研究采用频域分析法，HF受呼吸影响较大，可引起心脏迷走传出活动的节律变化，可作为反映迷走神經活动性的指标。LF发生变化的机理较为复杂，受压力感受器、温度、血管系张素系统活动等多种因素影响，受交感和副交感活动的共同调节，主要反映交感神经的活动水平。LF/HF比值可反映交感神经和迷走神经活动的均衡性。

3.2 低氧对HRV的影响

由表1可看出，在相同负荷下，常氧的LF、HF比低氧（2500m）下的大，且出现显著性差异，LF/HF没有出现明显变化。隆敏[3]等通过在急进高原初期自主神经系统功能变化的研究，在进入高原的第二日进行HRV检测发现，高原时LF（P<0.05）显著低于平原，与本实验研究结果相同，说明急性低氧刺激使交感神经调节功能下降;高原时反映副交感神经活动水平的HF（P<0.05）也显著低于常氧，与本实验研究结果相同，说明急进高原初期自主神经系统对心率的调节功能受到抑制，副交感神经活动减弱;LF/HF在进入高原时显著低于平原（P<0.05），说明在交感与副交感的平衡系统中副交感活动占优势。

许欣[4]等通过对8名被试者进行为期4周共24d的间歌性常压低氧（INH）训练，并对被试者训练前后暴露于10%低氧环境前、后的HRV进行对比分析，结果：经INH训练后，被试者低氧条件下低频、高频显著增高（P<0.05），而低频/高频变化不明显。反复的大强度低氧刺激，LF显著提高，提高了交感神经系统对低氧的耐受性，这对增强被试者低氧耐力是有益的。HF也显著增高，它反映了自主神经系统中副交感神经的特征状态，及自动调节途径的活性。另有研究者通过8名优秀游泳运动员分别在海拔1200m和1850m进行为期17d的训练，训练内容完全相同，同步测量HRV，在训练前后分别测量游泳2000m的成绩。结果：在1200m下，LF和HF都有所增加，但在1850m却没有，且经过1200m高度的训练，2000m的成绩也得到了提高;经过1850m高度的训练，2000m的成绩没有得到提高，说明LF和HF的增加与成绩改善有关，也说明低氧训练的高度很重要，并不是只要在低氧下训练成绩就会提高。

参考文献

[1] 张昕，彭如新，徐文静，等.运动训练对心率变异的影响[J].大连大学学报，2003，24（6）：80-82.

[2] 罗小兵，朱寄天.心率变异性分析及其在体育运动中的应用[J].成都体育学院学报，1997（23）：70-75.

[3] 隆敏，覃军，黄岚.男性青年急进高原初期心率变异性的变化及意义[J].第三军医大学学报，2008，26（9）：855-857.

[4] 许欣，鲁力立，陈章煌，等.间歇性常压低氧训练对心率变异性的影响[J].航天医学与医学工程，2004，17（5）：334-338.

[5] Schmitt L，Hellard P，Millet G.P，et al.Heart Rate Variability and Performance at Two Different Altitudes in Well-Trained Swimmers[J].Int J Sports Med，2005，26（4）：1-6.