24周太極拳鍛煉對中老年人心率變異性的影響

謝業雷 任杰 虞定海 楊慧馨 劉靜

1 上海體育學院武術學院（上海 200438） 2 哈爾濱體育學院民族傳統體育系

心率變異性（HRV）是無創性心電監測指標之一，其反映自主神經系統對心血管系統的調控及該系統對各種因素的應答［1］。HRV可定量評估心臟交感神經和迷走神經的緊張性和均衡性，廣泛應用于臨床、軍事醫學等領域。研究發現，適量體育運動可提高心率變異性［2-4］。太極拳是一種中小強度的有氧運動，除了重視緩慢的運動節奏和細勻深長的呼吸外，還強調“用意”、“心靜”，有放松精神、調節神經活動狀態的良好效果，具有延緩植物神經系統衰老進程的作用［5］。目前，采用生理相干與自主平衡系統進行太極拳鍛煉對心率變異性影響的研究較少。本研究選取了50～65歲的中老年人進行24周太極拳運動鍛煉，分析太極拳鍛煉對自主神經系統的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象

上海市楊浦區非體育人口的中老年人85名，其中，男性38名（年齡59.7 ± 5.57歲，身高171.2± 4.46 cm，體重 68 ± 5.87 kg），女性 47名（年齡58.3 ± 4.89 歲， 身 高 157.4 ± 5.78 cm， 體 重 60 ±6.36 kg），均無器質性疾病，身體健康。2009年11月～2010年5月進行太極拳鍛煉，內容為太極呼吸操（課題組編創）、24式太極拳和42式太極拳。在專業太極拳教練指導下，每周鍛煉4次，每次持續60分鐘，其中10分鐘熱身活動，45分鐘太極拳鍛煉，5分鐘放松活動。第2次測試（實驗后），因搬遷等原因，習練人員有所流失，男性實測33人，年齡60.78 ± 3.21歲；女性實測40名，年齡59.14± 2.47歲。

1.2 研究方法

1.2.1 測試儀器與方法

使用北京豪峰數碼娛樂科技有限公司生產的生理相干與自主平衡系統（HeartMath-SPCS）進行檢測。該系統是一款基于HRV和最新生物反饋監測技術的心理監測與訓練系統。每次檢測20人。受試者進入實驗室后休息5分鐘，在統一指導語提示下開始測試，檢測時間為5分鐘。將紅外光電掃描傳感器連接于耳垂，采集受檢對象的心跳，獲得HRV線性時域指標SDNN（心動周期間隔標準差）、RMSSD（連續心動周期間隔的平均平方差的平方根）、PNN50（相隔RR間期相差>50 ms的個數占總心跳次數的百分比），頻域指標TP（總冪值）、LF（交感神經活性的低頻成分）、HF（交感神經活性的高頻成分）、LF/HF（反映交感神經活性的低頻成分與反映迷走神經活性的高頻成分的比值）、VLF（極低頻）、LFnorm（低頻段功率歸一化的值）以及非線性指標穩定指數、調節能力指數、綜合評價指數。

1.2.2 測試時間

實驗前測試時間為2009年10月13日，測試后半個月開始運動鍛煉。運動鍛煉結束后半個月進行第2次實驗測試（實驗后），測試時間為2010年6月13日。春節期間由于天氣、放假等原因，1月中旬至2月中旬期間，實驗對象自主鍛煉，專業指導員未介入。

1.3 統計學分析

2 結果

表1顯示，實驗后受試者時域指標SDNN、RMSSD、PNN50略高于實驗前，頻域指標TP、LF、HF、HFnorm、LF/HF亦有所升高，而VLF、LFnorm則呈下降趨勢，但以上各指標實驗前后比較均無顯著性差異（P > 0.05）。與實驗前比較，實驗后非線性指標穩定指數、調節能力指數、綜合評價指數均顯著升高，差異有統計學意義（P < 0.05）。

表1 實驗前后HRV線性與非線性指標比較（n = 73）

3 討論

正常生理條件下，心臟受到迷走神經和交感神經的雙重影響。交感神經活性增強和迷走神經活性減弱均會降低心室顫動的閾值，引發心動過速和猝死。隨著機體的衰老，交感迷走神經平衡有朝交感神經活性占優的方向轉移的趨勢，而迷走神經具有保護機體、修整恢復和積蓄能量的作用。因此，加強迷走神經活性可降低中老年人突發性心血管疾病的發病率，延緩心臟衰老的發生。有研究顯示，經常參加慢跑、太極拳等健身運動的老年人心率較低，并且迷走神經張力高于無運動習慣者，但交感神經張力無差異［6］。劉凌研究也發現，摔跤和柔道運動員迷走神經和交感神經張力均高于非運動訓練人群［7］。

HRV檢測主要分線性分析和非線性分析，其中，線性分析方法包括時域指標和頻域指標。線性分析指標意義直觀，但干擾因素較多。非線性分析方法以混沌學說和分形代數為理論基礎，能彌補線性分析的不足。時域指標中，SDNN反映HRV總體情況，可評價自主神經系統張力的整體水平。RMssD、PNN50是評估迷走神經張力的指標。頻域指標中，TP代表自主神經系統活性水平，HF反映迷走神經張力水平，VLF可評價交感神經活性，LF則是交感神經和迷走神經共同作用的一個混合帶，反映交感與副交感的共同作用。HFnorm和LFnorm為高頻段功率與低頻段功率的標準化值，更能直接反映迷走、交感神經調節的變化［8］。

本實驗結果顯示，24周太極拳鍛煉后，SDNN、TP等高于實驗前，RMSSD、PNN50、HF、HFnorm、LFnorm和VLF有所下降，但無顯著性差異。LF/HF反映交感神經和迷走神經的均衡性，其值越低，表明平衡狀態越穩定。本研究受試者實驗后LF/HF大于實驗前。綜合分析，表明太極拳鍛煉能延緩衰老引發的迷走神經活性降低的趨勢，但未有效改善中老年交感神經和迷走神經的均衡性。

進行短程心率變異性分析時，不同分析方法的結果往往有差異，甚至相反。本實驗運用生理相干與自主平衡系統測試5分鐘心率變異性，結果顯示，線性指標和非線性指標變化趨勢一致，非線性指標差異有統計學意義。非線性指標是近些年來新興的心率變異性測試指標，主要描述RR間期的動態變化特征，其干擾因素較少，能更準確反映心率變異性的變化。有研究表明，一些特發性室顫的患者，發作前HRV傳統指標并無異常，而RR間期的非線性特征已發生改變［9］。程瑞蕓等研究顯示，心率變異性非線性分析指標在檢測警種崗位差異對警察的影響方面具有敏感性［10］。本研究中，受試者調節能力指數、穩定指數和綜合評價指數實驗前后具有顯著性差異，提示太極拳鍛煉能提高中老年人調節不良情緒狀態的能力，對心率變異性有良好作用。

［1］ 高炳宏，陳佩杰，李之俊. 運動與心率變異性. 中國運動醫學雜志，2003，22（5）：490-492.

［2］Macor F, Fagord R, Ameny A. Power spectral analysis of RR interval and blood pressure short-term variability at rest and during dynamic exercise: comparison between cyclists and control. Int J Sports Med，1996，17：175-181.

［3］Montano N, Porta A, Cogliati C, et al. Heart rate variability explored in the frequency domain: a tool to investigate the link between heart and behavior. Neurosci Biobehav Rev，2009，33(2)：71-80.

［4］Routledge FS, Campbell TS, McFetridge-Durdle JA, et al. Improvements in heart rate variability w ith exercise therapy. Can J Cardiol，2010，26(6)：303-12.

［5］ 孫緒生. 老年人練太極拳的心率變異性分析. 體育學刊，2000，14（2）：36-38.

［6］ 楊溢，銀翠云，鐘求知，等. 運動對健康中老年人心率變異性的影響及其意義. 中國運動醫學雜志，1999，18（3）：265-266.

［7］ 劉凌，曹佩江，徐巖，等. 摔跤與柔道運動員的心率變異性特征. 南京醫科大學學報（自然科學版），2007，27（11）：1264-66.

［8］ 張開滋，趙易，楊心田，等. 臨床心電信息學. 長沙：湖南科學技術出版社，2002. 582-608.

［9］Malik M, Camn AJ. Heart Rate Variability Armonk. NY Publishing Company, Inc, 1995. 87-98.

［10］程瑞蕓，明蘢，孫軼. 警察心理健康狀況與心率變異性非線性分析指標的相關研究. 教育研究與實踐，2010，（1）：127-130.