中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)積極影響注意缺陷多動(dòng)障礙兒童的問題行為及心率變異性研究

蘇 余，張韌仁，何 毅

注意缺陷多動(dòng)障礙（attention deficit hyperactivity disorder，ADHD）又稱多動(dòng)癥，根據(jù)美國《精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第四版》中注意缺陷多動(dòng)障礙的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，主要分為多動(dòng)沖動(dòng)型、注意缺陷型和綜合型3 類（Posner et al.，2021）。ADHD 兒童身體素質(zhì)、生理機(jī)能、心理機(jī)能發(fā)育緩慢，且智力低于正常兒童（楊波，2021）。有相關(guān)報(bào)道顯示，我國ADHD 兒童患病率為5.7%（舒瑤 等，2021）。ADHD 兒童的治療與康復(fù)等健康問題已成為實(shí)現(xiàn)《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》全民健康目標(biāo)的重點(diǎn)關(guān)注部分。

ADHD 兒童康復(fù)干預(yù)的相關(guān)研究主要集中于藥物控制（Lee et al.，2022）、生物反饋（許明超 等，2021）、體育鍛煉（Groeneveld et al.，2019）等方面，長(zhǎng)期藥物治療的副作用較大（Jiang et al.，2022），生物反饋治療周期過長(zhǎng)且時(shí)效性低（楊波，2021），而體育鍛煉的平均效應(yīng)量最高（Lambez et al.，2020）。體育鍛煉對(duì)ADHD 兒童康復(fù)積極影響的相關(guān)研究主要集中于評(píng)估長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)對(duì)問題行為的影響（蘇余 等，2019），鮮見單次運(yùn)動(dòng)對(duì)問題行為的影響以及單次運(yùn)動(dòng)前、后和運(yùn)動(dòng)期間的生理狀態(tài)監(jiān)測(cè)的研究。

心率變異性（heart rate variability，HRV）是指逐次心跳之間所存在的微小差異（林華 等，2016）。運(yùn)動(dòng)與HRV 的研究成果主要集中在長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)（Hammami et al.，2017）、單次竭力運(yùn)動(dòng)（Isar et al.，2022）對(duì)HRV 的影響以及單次運(yùn)動(dòng)期間HRV 的變化（宋濤，2016）。HRV 可反映自主神經(jīng)系統(tǒng)（autonomic nervous system，ANS）適應(yīng)環(huán)境變化的能力（Dolezal et al.，2014）。ADHD 兒童的ANS 功能與正常兒童存在群體差異（Robe et al.，2021）。鮮見ADHD 兒童運(yùn)動(dòng)前、后、期間HRV 的監(jiān)測(cè)研究，運(yùn)動(dòng)期間HRV 的變化有待進(jìn)一步探究，以及HRV 作為運(yùn)動(dòng)干預(yù)時(shí)ADHD 兒童自我調(diào)節(jié)改善的生理指標(biāo)是否合適有待驗(yàn)證。

鑒于此，本研究旨在探究中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD 兒童問題行為的影響，以及運(yùn)動(dòng)前、后HRV 的變化特征和運(yùn)動(dòng)期間HRV 的時(shí)段差異。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

13 名ADHD 兒童（男生10 名，女生3 名），年齡為7～11 歲，平均年齡為（9.00±1.15）歲；身高為115～145 cm，平均身高為（132.46±9.64）cm；體質(zhì)量為16～48 kg，平均體質(zhì)量為（29.46±10.63）kg。被試無廣泛性的身體發(fā)育缺陷、兒童精神分裂癥、抑郁癥；無心血管系統(tǒng)疾病；均通過SNAP-IV 量表評(píng)分，符合實(shí)驗(yàn)要求，具體篩選過程如圖1所示。本實(shí)驗(yàn)已獲得被試本人及其監(jiān)護(hù)人或重要他人同意，實(shí)驗(yàn)過程中被試的重要他人全程參與。本研究通過了四川師范大學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（編號(hào)：2020LSTY01）。

圖1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象篩選過程Figure 1.Screening Process of Experimental Subjects

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了探究單次中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD 兒童問題行為及HRV 的影響，被試完成1 次20 min 中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，并對(duì)被試運(yùn)動(dòng)前5 min、運(yùn)動(dòng)期間20 min、運(yùn)動(dòng)后5 min 共30 min 的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析；將實(shí)驗(yàn)全過程30 min劃分為6 個(gè)時(shí)段，即t0（0～5 min）、t1（6～10 min）、t2（11～15 min）、t3（16～20 min）、t4（21～25 min）、t5（26～30 min）。通過對(duì)比ADHD 兒童運(yùn)動(dòng)前（t0）、后（t5）行為狀態(tài)和HRV的變化情況，評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的積極效應(yīng)以及ADHD 兒童運(yùn)動(dòng)后ANS 的興奮性。自變量為單次20 min 中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，因變量為問題行為、HRV 指標(biāo)。

通過監(jiān)測(cè)HRV 變化情況評(píng)價(jià)ADHD 兒童各運(yùn)動(dòng)時(shí)段的ANS 興奮性，探究運(yùn)動(dòng)期間HRV 的時(shí)段特征。自變量為運(yùn)動(dòng)時(shí)段（t1、t2、t3、t4），因變量為HRV 指標(biāo)。通過監(jiān)測(cè)心率計(jì)算運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算公式為：心率=（220-年齡）×（60%～70%）（劉陽 等，2018）。

1.2.2 預(yù)實(shí)驗(yàn)

ADHD 兒童進(jìn)行20 min 中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目包括揮拍運(yùn)動(dòng)、臺(tái)階測(cè)試、10 m 折返跑、開合跳（Pan et al.，2019），其中揮拍運(yùn)動(dòng)、臺(tái)階測(cè)試、開合跳由節(jié)拍器控制，以1 個(gè)/s 動(dòng)作節(jié)奏進(jìn)行；10 m 折返跑以8 s 為1 個(gè)往返節(jié)奏進(jìn)行；通過預(yù)實(shí)驗(yàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度予以驗(yàn)證和確定，結(jié)果表明，運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目簡(jiǎn)單、易操作、與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度匹配、儀器設(shè)備完好，被試能按要求執(zhí)行。

1.2.3 研究工具和測(cè)評(píng)指標(biāo)

采用SNAP 量表的漢化版SNAP-IV（Chinese version of Swan-son Nolan and Pelham，Version IV Scale-parent form，SNAP-IV）量表作為狀態(tài)性評(píng)價(jià)工具，該量表是國內(nèi)用于ADHD 兒童診斷的常見量表之一，量表共包含3 個(gè)維度26 個(gè)條目，其中注意力不集中9 個(gè)條目、多動(dòng)沖動(dòng)9 個(gè)條目、對(duì)立違抗8 個(gè)條目，Cronbach’sα系數(shù)為0.95（朱琳等，2020）。針對(duì)部分無法準(zhǔn)確對(duì)被試進(jìn)行狀態(tài)性的條目，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)均達(dá)到了統(tǒng)一，實(shí)驗(yàn)前后保持一致，整個(gè)測(cè)試過程只進(jìn)行客觀打分。

采用芬蘭心電圖測(cè)試儀（Mega Faros 180）記錄運(yùn)動(dòng)前、運(yùn)動(dòng)期間、運(yùn)動(dòng)后共30 min 的HRV，使用HRV-Scanner系統(tǒng)對(duì)參數(shù)進(jìn)行分析。HRV 指標(biāo)包括連續(xù)相鄰正常竇性心動(dòng)周期差值的均方根（RMSSD/ms）、R-R 間期總體平均標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN/ms）、總頻功率（TP/ms2，≤0.40 Hz）、高頻功率（HF/ms2，0.15～0.40 Hz）、低頻功率（LF/ms2，0.04～0.15 Hz）、低頻與高頻之比（LF/HF）作為生理狀態(tài)的測(cè)評(píng)指標(biāo)。SDNN、TP 反映了變異的整體特征，RMSSD、HF 反映了迷走神經(jīng)張力（副交感神經(jīng)交叉作用），LF 主要反映交感神經(jīng)張力，LF/HF 反映交感與副交感神經(jīng)活動(dòng)的均衡性。其中，RMSSD、SDNN 為時(shí)域指標(biāo)；HF、LF、TP 為頻域指標(biāo)。

1.2.4 實(shí)驗(yàn)任務(wù)

被試完成1 次20 min 中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目依據(jù)ADHD 兒童的康復(fù)與體能訓(xùn)練，選擇簡(jiǎn)單易行的揮拍運(yùn)動(dòng)、臺(tái)階測(cè)試、折返跑、開合跳（Pan et al.，2019）。運(yùn)動(dòng)中由節(jié)拍器控制運(yùn)動(dòng)節(jié)奏，實(shí)驗(yàn)助手引領(lǐng)并示范動(dòng)作，依次進(jìn)行揮拍運(yùn)動(dòng)、臺(tái)階測(cè)試、10 m 折返跑、開合跳，每個(gè)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)5 min，運(yùn)動(dòng)期間生理指標(biāo)同步監(jiān)測(cè)，同時(shí)，在運(yùn)動(dòng)開始前5 min 及結(jié)束后5 min 對(duì)被試行為狀態(tài)進(jìn)行量表打分。實(shí)驗(yàn)包括1 名主試、1 名助手、1 名被試重要他人，每日固定時(shí)間完成1 名被試的測(cè)試，測(cè)試前沒有體育課或從事體育運(yùn)動(dòng)，身體狀態(tài)符合實(shí)驗(yàn)要求。

1.2.5 實(shí)驗(yàn)流程

實(shí)驗(yàn)流程（圖2）：1）讓被試監(jiān)護(hù)人或重要他人熟悉實(shí)驗(yàn)流程，了解實(shí)驗(yàn)的基本要求及內(nèi)容，知悉不會(huì)對(duì)被試產(chǎn)生任何負(fù)面作用，并簽署實(shí)驗(yàn)知情同意書。2）實(shí)驗(yàn)前主試安排，告知被試實(shí)驗(yàn)開始后聽從實(shí)驗(yàn)主試指令，需跟隨實(shí)驗(yàn)助手進(jìn)行同樣的動(dòng)作。主試在實(shí)驗(yàn)過程中重點(diǎn)關(guān)注電腦屏幕，電腦擺放位置不超過被試運(yùn)動(dòng)范圍半徑的5 m。3）電腦插入密碼匙U 盤，每次實(shí)驗(yàn)開始前進(jìn)入HRV-Scanner 系統(tǒng)創(chuàng)建被試基本信息：姓名、性別、出生年月、身高、體質(zhì)量。4）給被試貼電極片處用酒精擦拭，粘貼電極片，佩戴Mega Faros 180，如被試為女童，由班主任老師或科任老師（女老師）負(fù)責(zé)佩戴儀器。5）在運(yùn)動(dòng)前t0（0～5 min）對(duì)被試行為狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)（生理監(jiān)測(cè)同步）：要求被試安靜地坐到指定凳子上，主試根據(jù)被試實(shí)際狀態(tài)及實(shí)驗(yàn)助手、重要他人的綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行打分。6）根據(jù)HRV-Scanner 系統(tǒng)顯示，5 min 的行為狀態(tài)測(cè)評(píng)結(jié)束后，被試進(jìn)行20 min 中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程均分為4 個(gè)時(shí)段對(duì)生理狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)（t1：6～10 min）、（t2：11～15 min）、（t3：16～20 min）、（t4：21～25 min）。運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)助手引領(lǐng)被試立即就坐休息，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)后5 min（t5：26～30 min）的行為狀態(tài)評(píng)價(jià)，生理狀態(tài)同步監(jiān)測(cè)，該過程設(shè)置為t5。7）檢查被試心電圖數(shù)據(jù)，并下載數(shù)據(jù)參數(shù)到計(jì)算機(jī)，存U 盤備份。

圖2 實(shí)驗(yàn)流程圖Figure 2.Experimental Flow Chart

1.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 22.0 對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（M±SD）表示，運(yùn)動(dòng)前后（t0和t5）問題行為、HRV 采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析。運(yùn)動(dòng)期間4 個(gè)時(shí)段（t1、t2、t3、t4）的HRV 采用單因素重復(fù)測(cè)量方差分析進(jìn)行對(duì)比，并通過Mauchly 球形檢驗(yàn)對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，不滿足球形度檢驗(yàn)則采用球?qū)ΨQGreenhouse-Geisser系數(shù)對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行校正，事后兩兩對(duì)比采用LSD 法。數(shù)據(jù)分析結(jié)果差異顯著性水平設(shè)定P＜0.01 為非常顯著、0.01＜P＜0.05 為顯著。

2 結(jié)果

2.1 運(yùn)動(dòng)前、后問題行為的變化特征

2.1.1 SNAP-IV量表總分

中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)前（t0）、運(yùn)動(dòng)后（t5）ADHD 兒童問題行為SNAP-IV 量表總分情況分析結(jié)果顯示：13 名ADHD 兒童運(yùn)動(dòng)前SNAP-IV 量表得分為（55.08±8.02）分、運(yùn)動(dòng)后得分為（40.08±4.42）分，運(yùn)動(dòng)后問題行為總分低于運(yùn)動(dòng)前，運(yùn)動(dòng)前、后ADHD 兒童SNAP-IV 量表得分差異非常顯著（t=11.277，P＜0.01）。

2.1.2 注意力不集中

中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)前（t0）、運(yùn)動(dòng)后（t5）ADHD 兒童注意力不集中得分分析結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)前、后ADHD 兒童注意缺陷得分差異非常顯著（t=9.157，P=0.000），運(yùn)動(dòng)后ADHD兒童注意缺陷得分低于運(yùn)動(dòng)前，具體表現(xiàn)在注意力不集中條目2（t=3.207，P=0.008）、條目3（t=3.742，P=0.003）、條目5（t=4.382，P=0.001）、條目6（t=3.207，P=0.008）、條目8（t=5.196，P=0.000）得分顯著降低（表1）。

表1 運(yùn)動(dòng)前、后注意力不集中得分均值比較Table 1 Comparison of Mean Values in Attention before and after Exercisen=13

2.1.3 多動(dòng)沖動(dòng)

中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)前（t0）、運(yùn)動(dòng)后（t5）ADHD 兒童多動(dòng)沖動(dòng)得分情況分析結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)前、后ADHD 兒童多動(dòng)沖動(dòng)得分差異非常顯著（t=13.885，P=0.000），運(yùn)動(dòng)后ADHD兒童多動(dòng)沖動(dòng)得分低于運(yùn)動(dòng)前，具體表現(xiàn)在多動(dòng)沖動(dòng)條目1（t=9.815，P=0.000）、條目2（t=6.743，P=0.000）、條目3（t=5.099，P=0.000）、條目4（t=4.430，P=0.001）、條目5（t=6.062，P=0.000）、條目6（t=8.832，P=0.000）、條目7（t=3.742，P=0.003）得分顯著降低（表2）。

表2 運(yùn)動(dòng)前、后多動(dòng)沖動(dòng)得分均值比較Table 2 Comparison of Mean Values of Hyperactivity-Impulsivity before and after Exercise n=13

2.1.4 對(duì)立違抗

中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)前（t0）、運(yùn)動(dòng)后（t5）ADHD 兒童對(duì)立違抗得分情況分析結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)前、后ADHD 兒童對(duì)立違抗得分差異非常顯著（t=5.730，P=0.000），運(yùn)動(dòng)后ADHD兒童對(duì)立違抗得分低于運(yùn)動(dòng)前，具體表現(xiàn)在對(duì)立違抗條目1（t=5.196，P=0.000）、條目2（t=3.411，P=0.005）、條目3（t=3.207，P=0.008）、條目4（t=2.739，P=0.018）、條目6（t=3.333，P=0.006）的顯著降低（表3）。

表3 運(yùn)動(dòng)前、后對(duì)立違抗得分均值比較Table 3 Comparison of Mean Values of Oppositional Defiance before and after Exercise n=13

2.2 運(yùn)動(dòng)前、后HRV的變化特征

中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)前（t0）、運(yùn)動(dòng)后（t5）ADHD 兒童HRV 指標(biāo)分析結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)后（t5）RMSSD、SDNN、HF、LF、TP等參數(shù)顯著低于運(yùn)動(dòng)前（t0）（P=0.002、P=0.002、P=0.025、P=0.01、P=0.003）；運(yùn)動(dòng)后（t5）LF/HF 與運(yùn)動(dòng)前（t0）不存在顯著差異（t=-1.069，P=0.306）。表明中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)RMSSD、SDNN、HF、LF、TP 參數(shù)產(chǎn)生了一定程度上的抑制作用，運(yùn)動(dòng)后HRV 低于運(yùn)動(dòng)前（表4）。

表4 運(yùn)動(dòng)前、后HRV參數(shù)的均值比較Table 4 Comparison of Mean Values of HRV Parameters before and after Exercise n=13

2.3 運(yùn)動(dòng)期間HRV的時(shí)段差異

2.3.1 RMSSD

中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)期間4 個(gè)時(shí)段（t1、t2、t3、t4）RMSSD 參數(shù)的平均值單因素重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)期間RMSSD 時(shí)段差異顯著［F（1.575，142.981）=9.995，P=0.002］。事后成對(duì)比較顯示：t1與t2、t1與t3、t1與t4，后者的RMSSD 低于前者，差異非常顯著（P=0.000、P=0.005、P=0.004）；t2與t4、t3與t4，后者的RMSSD 低于前者，無顯著差異（P=0.683、P=0.202）；t2與t3，后者的RMSSD 高于前者，無顯著差異（P=0.744）。該結(jié)果及各時(shí)段RMSSD 參數(shù)平均數(shù)表明，運(yùn)動(dòng)期間t1時(shí)段的RMSSD 參數(shù)均高于t2、t3、t4時(shí)段，其中t2、t3、t4時(shí)段變化無顯著差異（圖3）。

圖3 4個(gè)時(shí)段RMSSD示意圖Figure 3.Schematic Diagram of RMSSD of Four Periods

2.3.2 SDNN

中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)期間4 個(gè)時(shí)段（t1、t2、t3、t4）SDNN 參數(shù)的平均值通過單因素重復(fù)測(cè)量方差分析，結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)期間SDNN 時(shí)段差異顯著［F（3，1337.241）=13.357，P=0.000］。事后成對(duì)比較顯示：t1與t2、t1與t3、t1與t4，后者的SDNN 低于前者，差異非常顯著（P=0.002、P=0.001、P=0.001）；t2與t3、t2與t4、t3與t4，后者的SDNN 低于前者，無顯著差異（P=0.626、P=0.361、P=0.636）。該結(jié)果及各時(shí)段SDNN 參數(shù)平均數(shù)表明，運(yùn)動(dòng)期間第1 時(shí)段的SDNN 參數(shù)均高于第2、3、4 時(shí)段，其中第2、3、4 時(shí)段變化無顯著差異（圖4）。

圖4 4個(gè)時(shí)段SNDD示意圖Figure 4.Schematic Diagram of SNDD of Four Periods

2.3.3 HF

中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)期間4 個(gè)時(shí)段（t1、t2、t3、t4）HF 參數(shù)的平均值通過單因素重復(fù)測(cè)量方差分析，結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)期間HF 時(shí)段差異不顯著［F（1.212，9550.385）=3.370，P=0.081］。事后成對(duì)比較顯示：t1與t2，后者的HF 低于前者，差異顯著（P=0.018）；t1與t3、t1與t4、t2與t4、t3與t4，后者的HF 低于前者，無顯著性差異（P=0.084、P=0.102、P=0.985、P=0.856）；t2與t3，后者的HF 高于前者，無顯著差異（P=0.977）。該結(jié)果及各時(shí)段HF 參數(shù)平均數(shù)表明，運(yùn)動(dòng)期間第1 時(shí)段的HF 參數(shù)均高于第2、3、4 時(shí)段，但僅有第1 時(shí)段和第2 時(shí)段存在差異，整個(gè)運(yùn)動(dòng)期間變化無差異（圖5）。

圖5 4個(gè)時(shí)段HF示意圖Figure 5.Schematic Diagram of HF of Four Periods

2.3.4 LF

中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)期間4 個(gè)時(shí)段（t1、t2、t3、t4）LF 參數(shù)的平均值通過單因素重復(fù)測(cè)量方差分析，結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)期間LF 時(shí)段差異顯著［F（1.395，38126.568）=4.659，P=0.035］。事后成對(duì)比較顯示：t1與t2、t1與t3、t1與t4、t3與t4，后者的LF 低于前者，差異顯著（0.01＜P＜0.05）；t2與t3、t2與t4，后者的LF 低于前者，無顯著差異（P＞0.05）。該結(jié)果及各時(shí)段LF 參數(shù)平均數(shù)表明，運(yùn)動(dòng)期間第1 時(shí)段的LF 參數(shù)均高于第2、3、4 時(shí)段且第3 時(shí)段過后出現(xiàn)第2 次顯著下降（圖6）。

圖6 4個(gè)時(shí)段LF示意圖Figure 6.Schematic Diagram of LF of Four Periods

2.3.5 LF/HF

中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)期間4 個(gè)時(shí)段（t1、t2、t3、t4）LF/HF 參數(shù)的平均值通過單因素重復(fù)測(cè)量方差分析，結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)期間LF/HF 時(shí)段特征差異非常顯著［F（3，53.214）=4.718，P=0.007］。事后成對(duì)比較顯示：t1與t2，后者的LF/HF 高于前者的LF/HF，差異非常顯著（P=0.001）；t1與t3、t1與t4、t2與t3、t2與t4、t3與t4，后者的LF/HF低于前者，無顯著差異（P＞0.05）。該結(jié)果及各時(shí)段LF/HF 參數(shù)平均數(shù)表明，第2 時(shí)段LF/HF 參數(shù)顯著高于第1 時(shí)段，運(yùn)動(dòng)至第2 時(shí)段時(shí)LF/HF 顯著上升，而后第3、4時(shí)段開始下降且與第1時(shí)段無差異（圖7）。

圖7 4個(gè)時(shí)段LF/HF示意圖Figure 7.Schematic Diagram of LF/HF of Four Periods

2.3.6 TP

中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)期間4 個(gè)時(shí)段（t1、t2、t3、t4）TP 參數(shù)的平均值通過單因素重復(fù)測(cè)量方差分析，結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)期間TP 時(shí)段特征差異顯著［F（3，930790.430）=3.221，P=0.034］。事后成對(duì)比較顯示：t1與t4，后者的TP 低于前者，差異顯著（P=0.014）；t1與t2、t1與t3、t2與t3、t2與t4、t3與t4，后者的TP低于前者，無顯著差異（P＞0.05）。該結(jié)果及各時(shí)段TP 參數(shù)平均值表明，第1、2、3 時(shí)段TP 下降不明顯，至第4 時(shí)段出現(xiàn)差異（圖8）。

圖8 4個(gè)時(shí)段TP示意圖Figure 8.Schematic Diagram of TP of Four Periods

3 分析與討論

3.1 運(yùn)動(dòng)前、后ADHD兒童問題行為變化特點(diǎn)

有關(guān)單次運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案的研究，2018 年美國衛(wèi)生與公眾服務(wù)部發(fā)布的《美國人身體活動(dòng)指南》提出了關(guān)于單次運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能和大腦健康的作用，這對(duì)單次運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案促進(jìn)認(rèn)知功能（注意力、執(zhí)行功能、信息處理等）的應(yīng)用具有重要意義，此前單次運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能和大腦健康的科學(xué)證據(jù)尚未成熟，因此一次性運(yùn)動(dòng)方案未被重視和選擇（Chang et al.，2019）。單次運(yùn)動(dòng)方案干預(yù)后產(chǎn)生的積極影響能夠持續(xù)維持?jǐn)?shù)分鐘，則表明干預(yù)具有一定的意義（Ludyga et al.，2020）。運(yùn)動(dòng)20 min 能夠?qū)Υ竽X健康和認(rèn)知功能產(chǎn)生效益，特殊人群（包括ADHD 兒童）相比于正常人群的效應(yīng)量更高（Chang et al.，2019）。有學(xué)者開展了有關(guān)單次運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能和大腦健康的試探性研究（Tsai et al.，2021）。也有研究采用間隔10 min（王肖 等，2019）和20 min（李文川 等，2005）的方法進(jìn)行了重復(fù)測(cè)量。本研究以單次20 min 中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)為干預(yù)方案，采用間隔20 min 完成了2 次對(duì)ADHD 兒童問題行為測(cè)量，并以注意力不集中、多動(dòng)沖動(dòng)、對(duì)立違抗為ADHD 兒童的問題行為評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過對(duì)比中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)前、后ADHD兒童的問題行為狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后ADHD 兒童注意力不集中、多動(dòng)沖動(dòng)、對(duì)立違抗3 個(gè)方面明顯改善，說明中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后ADHD 兒童在一段時(shí)間（5 min）內(nèi)主動(dòng)違抗被充分抑制，注意力穩(wěn)定性顯著提升，尖叫、亂跑、亂爬等行為顯著減少，自我調(diào)控能力顯著增強(qiáng)。

有關(guān)單次運(yùn)動(dòng)引起ADHD 兒童問題行為改善的機(jī)制，相關(guān)研究表明，ADHD 的主要問題癥狀通常與額部執(zhí)行障礙有關(guān)（Fournier et al.，2020）。ADHD 兒童與正常兒童的腦拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在全腦網(wǎng)絡(luò)和功能子網(wǎng)絡(luò)層面存在一定差異，尤其是額葉功能（Gracia-Tabuenca et al.，2020）。額葉功能異常會(huì)導(dǎo)致注意力不集中、多動(dòng)沖動(dòng)、對(duì)立違抗等病理癥狀，上述癥狀與執(zhí)行功能密切相關(guān)（Silverstein et al.，2020）。運(yùn)動(dòng)可促進(jìn)額葉功能發(fā)展（Jiang et al.，2022）。單次運(yùn)動(dòng)不僅能夠激活前額葉皮層功能，前期研究還表明，單次運(yùn)動(dòng)一方面可能誘發(fā)疲勞，另一方面能誘導(dǎo)多巴胺釋放，產(chǎn)生積極情緒，弱化消極情緒，進(jìn)而促進(jìn)認(rèn)知的改善，執(zhí)行功能的提升以及情緒狀態(tài)的積極變化（張韌仁等，2013；Tsai et al.，2021）。提示，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的上述生化反應(yīng)、情緒變化、認(rèn)知改善、執(zhí)行功能提升積極影響ADHD問題行為的相關(guān)指標(biāo)。也有研究表明，疲勞對(duì)注意力、情緒狀態(tài)等存在負(fù)面影響（Krabbe et al.，2017）。鑒于此，本研究認(rèn)為，ADHD 兒童問題行為相關(guān)指標(biāo)的變化是由運(yùn)動(dòng)直接引起的。

綜上所述，單次20 min 中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)改善ADHD兒童問題行為具有一定積極作用，運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生的積極效益能持續(xù)至少5 min，運(yùn)動(dòng)不僅能夠較好激發(fā)ADHD 兒童對(duì)體育鍛煉的興趣、產(chǎn)生積極情緒，而且還能一定程度上抑制多動(dòng)沖動(dòng)的問題行為、弱化攻擊性的負(fù)性情緒。

3.2 運(yùn)動(dòng)前、后ADHD兒童HRV的變化特點(diǎn)

HRV 的時(shí)域和頻域指標(biāo)能夠反映ANS 活性水平，變異程度與心血管的調(diào)控能力成正比（王興澤 等，2021）。不同HRV 指標(biāo)所反映的問題指向具有一致性，ADHD 兒童對(duì)抗情緒、問題行為與迷走神經(jīng)活動(dòng)密切相關(guān)（Krasner et al.，2022），ADHD 兒童HRV 恢復(fù)水平可能低于正常兒童（張潤竹 等，2018）。目前鮮見有關(guān)HRV 與ADHD 問題行為（包括指標(biāo)或維度）之間相關(guān)性的研究，暫無文獻(xiàn)直接報(bào)道HRV 與ADHD 問題行為之間的直接相關(guān)性系數(shù)。但有研究表明，HRV 的頻域指標(biāo)與ADHD 問題行為的注意缺陷維度之間存在顯著相關(guān)性（趙娜 等，2017）；HRV與ADHD 問題行為的多動(dòng)行為和沖動(dòng)情緒顯著相關(guān)（張潤竹 等，2018）。故本研究推斷，HRV 與ADHD 問題行為之間存在相關(guān)性。

本研究通過分析中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)前、后5 min HRV 參數(shù)，發(fā)現(xiàn)HRV 時(shí)域和頻域參數(shù)差異顯著，時(shí)域指標(biāo)（SDNN、RMSSD）與頻域指標(biāo)（TP、HF、LF）平均值顯著低于運(yùn)動(dòng)前，是ADHD 兒童參與急性運(yùn)動(dòng)后出現(xiàn)的正常變化，與王興澤等（2021）研究結(jié)果一致，運(yùn)動(dòng)或常規(guī)訓(xùn)練會(huì)使HRV 顯著降低。中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后RMSSD、HF 低于運(yùn)動(dòng)前，提示，運(yùn)動(dòng)對(duì)迷走和副交感神經(jīng)產(chǎn)生抑制作用；SDNN、TP 低于運(yùn)動(dòng)前，提示，運(yùn)動(dòng)后ANS 整體活性下降；LF 低于運(yùn)動(dòng)前，提示，運(yùn)動(dòng)對(duì)交感神經(jīng)產(chǎn)生抑制作用；運(yùn)動(dòng)前、后LF/HF 保持恒定，提示，交感神經(jīng)與迷走神經(jīng)均衡性的參數(shù)值始終保持平衡。本研究結(jié)果說明，中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)使ADHD 兒童HRV 顯著降低，原因可能是ADHD兒童生理狀態(tài)的特殊性，運(yùn)動(dòng)前情緒和行為異常興奮，使靜息狀態(tài)下HRV 水平處于較高水平，以及在運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)階段HRV 抑制時(shí)間延長(zhǎng)（Robe et al.，2021），從而使HRV保持在較低的水平。

3.3 運(yùn)動(dòng)期間ADHD兒童HRV的時(shí)段特征

本研究發(fā)現(xiàn)中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)期間4 個(gè)時(shí)段（t1～t4）RMSSD 差異顯著，t1顯著高于t2，其余時(shí)段無顯著差異，表明t2的RMSSD 顯著下降后逐漸恢復(fù)，變化基本恒定； SDNN差異顯著，t1顯著高于t2、t3、t4，其余時(shí)段無顯著差異，表明t2的SDNN 顯著下降后保持在一個(gè)較低的水平；TP 差異顯著，t1、t2、t3時(shí)段無顯著變化，t4顯著低于t1，表明t4時(shí)段TP下降到一個(gè)顯著較低的水平。可見，運(yùn)動(dòng)初期HRV 水平出現(xiàn)大幅下降，主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)初期SDNN、RMSSD 和TP 大幅下降，運(yùn)動(dòng)期間迷走神經(jīng)被抑制，使得HRV 整體特征保持在較低水平，應(yīng)激后ANS 調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)且逐漸適應(yīng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，從而使HRV 保持在穩(wěn)定水平，與宋濤（2016）、Vacher 等（2019）的研究結(jié)果基本一致。

本研究發(fā)現(xiàn)，中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)期間4 個(gè)時(shí)段（t1～t4）HF無顯著差異，僅t1時(shí)段顯著高于t2時(shí)段，表明t2時(shí)段HF 顯著下降后，隨著運(yùn)動(dòng)的逐漸恢復(fù)，HF 處于穩(wěn)定水平；4 個(gè)時(shí)段LF 差異顯著，t1時(shí)段顯著高于t2時(shí)段，t3時(shí)段顯著高于t4時(shí)段，表明t1時(shí)段LF 顯著下降后，t4時(shí)段再次顯著下降；4 個(gè)時(shí)段LF/HF 差異顯著，t1時(shí)段顯著高于t2時(shí)段，其他時(shí)段無顯著差異，表明t2時(shí)段LF/HF 顯著上升，之后開始逐漸下降，直至穩(wěn)定水平。可見，運(yùn)動(dòng)期間ADHD 兒童交感神經(jīng)活動(dòng)水平降低，副交感神經(jīng)變化無明顯差異，t2時(shí)段交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的均衡性顯著上升，LF、HF均低于t1時(shí)段，說明交感神經(jīng)張力大于副交感神經(jīng)，但隨著運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)，交感與副交感神經(jīng)的均衡性逐漸保持平衡；而LF 持續(xù)下降，說明運(yùn)動(dòng)期間交感神經(jīng)被抑制，副交感神經(jīng)被激活。本研究結(jié)果進(jìn)一步解釋了中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)同時(shí)下降的情況下，LF/HF 保持恒定；驗(yàn)證了中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)能增強(qiáng)ADHD 兒童自我調(diào)節(jié)能力，改善問題行為。王興澤等（2021）研究發(fā)現(xiàn)，副交感神經(jīng)的激活提示ANS 調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，從而提高受試者的自我控制能力，與本研究結(jié)果一致。

綜上所述，運(yùn)動(dòng)期間HRV 時(shí)段特征產(chǎn)生了一定程度上的改變，運(yùn)動(dòng)抑制了ADHD 兒童交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的活性，從而顯著降低t2、t3、t4時(shí)段的RMSSD、SDNN、LF參數(shù)值；其中RMSSD、SDNN 的變化集中于t1時(shí)段，LF 的變化集中于t1時(shí)段和t3時(shí)段。然而，ADHD 兒童交感神經(jīng)降低伴隨著副交感神經(jīng)的活性在一定程度上得到激活，使交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)之比始終保持平衡，進(jìn)一步揭示了中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)帶來的積極效應(yīng)的生理基礎(chǔ)，提示，HRV 可以作為測(cè)評(píng)運(yùn)動(dòng)干預(yù)ADHD 兒童問題行為效果的生理指標(biāo)。此外，后續(xù)可擴(kuò)大研究范圍和樣本量，完善可直接觀測(cè)的心理和行為指標(biāo)，延長(zhǎng)對(duì)ADHD 兒童HRV 的監(jiān)測(cè)時(shí)間，增加對(duì)運(yùn)動(dòng)期間行為和情緒的測(cè)評(píng)。

4 結(jié)論

1）單次中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)能一定程度上弱化ADHD 兒童多動(dòng)、易怒、對(duì)抗以及攻擊等負(fù)性情緒，突出表現(xiàn)為有效改善運(yùn)動(dòng)后問題行為、注意力不集中、多動(dòng)沖動(dòng)、對(duì)立違抗。

2）單次中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)能一定程度上降低ADHD 兒童HRV 水平，且運(yùn)動(dòng)期間呈逐步下降趨勢(shì)，提示，中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可以通過增強(qiáng)ADHD 兒童ANS 功能的調(diào)節(jié)能力，而為其問題行為的改善提供生理基礎(chǔ)。

3）單次中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)在改善ADHD 兒童問題行為的同時(shí)，伴隨著HRV 水平的相應(yīng)降低，提示，HRV 可以作為測(cè)評(píng)運(yùn)動(dòng)干預(yù)ADHD 兒童問題行為效果的生理指標(biāo)。