新醫科背景下關于心率加速度運動指標的研究

摘要：隨著時代發展，國家戰略國家日益成熟，在新醫科背景下在大學體育足球項目教學研究的基礎上，進一步研究人體心率加速度指標；本文通過文獻資料和實驗研究法，從足球項目耐力和速度素質指標體系中，應用物理學知識詮釋心率加速度指標，設計跳床心率加速度研究實驗來驗證和分析該指標，提出指標計算公式，并總結相關應用前景。

關鍵詞：心力，新醫科，加速度計，心率加速度。

Research on Heart Rate Acceleration Motion Indicators in the Context of New Medical Sciences

Jiang Yu Jun

（shandongziboQilu medical university 255300 China）

Abstract：With the development of the times， national strategic countries are becoming increasingly mature，Research on Heart Rate Acceleration Motion Indicators in the Context of New Medical Sciences；This article uses literature and experimental research methods to interpret the heart rate acceleration index from the endurance and speed quality index system of football events， applies physics knowledge to design jumping bed heart rate acceleration research experiments to verify and analyze this index， proposes index calculation formulas， and summarizes relevant application prospects

Key words： The power of the heart，New Medical Sciences，accelerometer，Heart rate acceleration.

從黨的十八大開始，國家進入新時代，新時代國家健康戰略啟程社會更加成熟，21世紀是生命科學，信息科學發展的時期，形成智慧醫療，形成智慧醫療“新醫科”，形成生命全周期現代醫學“新醫科”。[1]新醫科發展為體育發展提供新路徑，研究相關文獻表明體醫融合存在結構缺陷，暨體育工作者沒有參與疾病治療的資格；新醫科擴展了醫療范疇，在全生命周期里面從預防和康復方面為體育醫療提供治療范圍，為體育發展提供新路徑研究，期中體育運動指標是醫體融合研究重點部分，運動動能來源于心臟，心力指標一直是核心研究部分，本文重點研究的心率加速度是表證心力一個重要指標。

人體一切心理生理功能所需熱量動能都來源于心臟，心臟功能是心力作用的體現，心力變化是研究心臟功能變化的核心指標體系，牛頓定律是經典力學的基石[2]，從經典力學牛頓力學原理分析心臟動力學指標，應該有心力指標，心力速度指標，心力加速度指標三個完整的指標來分析心力變化趨勢。研究表明，心力指標可以用心電圖來標識；心臟跳動速度，心電圖和心率指標也足夠完整描述心臟運行速度物理指標，唯有心力加速度這項指標不明確，很少有研究這項指標，前兩個指標比較明確，心力加速度指標缺失。有研究表明心率變異性能對心臟自主神經功能損傷程度做出判斷，在臨床治療心力衰竭中起到關鍵性作用[3]，心率變異性是心率變化的一種特殊形式，與心率加速度有高度相關性，心率加速度指標對于心力研究可能更有價值。本文在足球教研課題實踐研究過程中，研究發現心力加速度這項指標對于運動傷病預防，治療都有很好的參考價值；研究發現心力加速度在心臟生理指標中，以心率速度變化量來反映心力加速度變化。本文從這個角度出發研究心力加速度，完善心力在牛頓定律中缺失的部分。為研究心臟功能，研究分析心力物理特征提供更加完善的指標體系研究路徑。本文為了研究方便，把心率加速度簡稱成為HRA（HR代表心臟心率，A為加速度簡稱）

1、心率加速度HRA研究現狀：

知網文獻心率加速度相關內容的基本為零，原因分析：生理學角度來看，心率變化范圍每分鐘40到240左右，正常情況，不會出現心率加速度，心率加速度為0，大于0的HRA類似于心率失常的病例指標，對于研究疾病來說，心率速度變化出現心率失常的疾病表現經常用心率變化指標來表示，從心率變化來反應失常生理特征，所以直接研究心率加速度文獻就很少。

綜合分析應用心率加速度指標研究少有兩個因素：其一，以前信息科技發展落后沒有很好的心率加速度計來反應心率變化趨勢，導致心率加速度指標計算反映遲鈍，心率變化指標反映快，實用性強，相關研究很少。其二，心率變化范圍很小，心率加速度變化范圍更小，變化時間比較短，計算復雜，不易掌控，應用難度大。隨著現代信息技術發展，心率加速度可以設計很快的加速度計，及時反映心力變化情況，可以及時掌握心力變化趨勢。在心率變化方面，心率變化可以反應心臟功能變化，但是擴大到心力范圍時，研究心力變化時，心率指標不完全反應心力變化，心率加速度卻可以進一步反應出心力變化趨勢，尤其在確定指標最大數值后甚至可以反應處心力儲備狀況，甚至可以準確的預測心臟后期生理狀況，因此在將來非常有必要進一步研究這一指標，用更多的研究數據來證實心率加速度的實用價值。

從心臟動力學特征角度分類，心率加速度可以分為幾個量化指標：心房跳動速度加速度指標，心室跳動速度加速度指標，心臟心率速度加速度指標。本文重點研究心臟心率速度加速度指標HRA。為研究方便這一指標名為心率加速度，物理學中關于測量加速度的工具是加速度計[4]，因此本研究把測量心率加速度指標的工具稱為心率加速度計。心率加速度計可以反應心率加速度變化。

經典力學角度研究，加速度指標是力變化的核心指標，心力加速度指標也是反應心臟功能提供心力的一個重要指標。心率加速度計作為反應心率加速度變化的核心工具，在外國文獻中少有提及的，但是在傳統醫學中卻有類似案例。本文通過文獻資料研究發現，中醫脈診是通過手處法體感心率變化，來推測人體生理變化。脈珍中可以診斷出各種心率變化來體現心力的變化，從這個角度分析，中醫脈診過程實際是類似于診斷心率加速度變化一種方法。由此推測，一個好的中醫師實際上就是一臺非常中精準的心率加速度計。從推理角度來說這一推測是成立的，但是要準確驗證這一說法還需要跟詳細的研究來證實這一推測。

心率加速度，作為衡量心力的特殊指標，在傳統中醫以脈診形式類似應用，由此推測，心率加速度可能是解開脈珍神秘面紗的推手，是中醫與現代醫學聯系核心紐帶，推測是否準確還需要進一步研究來驗證。

2、跳床心率加速度研究實驗。

實驗目的：通過最大強度運動反應心率的速度變化，測試心率加速度值。計算HRA一分鐘內的平均數值。

實驗原理：足球療法研究中發現，心率是反應足球運動中體能和速度核心指標[5]，實踐中心率和運動時間不足全面以反應體能和速度的變化，但是心率加速度指標，確能補這項不足，但美中不足的是實踐研究過程中需要一個很好的心率加速度計顯示這一指標變化。有了這一指標就可以更好的把握運動中體能變化，需要更適合的指標控制運動量，預防傷病，反應體能變化，更好改善運動量，運動計劃，提高運動效率。體能速度訓練過程從安靜心率，提高到最大心率，在恢復到安靜心率，這一過程心率速度變化比較明顯，如果有很好的加速度計來反應運動訓練力變化，就能跟好控制運動效果，預防運動傷病，提高運動康復效率。速度和耐力練習需要下肢快速高頻率完成訓練量，都需要大量的時間，本人設計新的方法，通過跳床彈性跳床來提高運動頻率，下肢運動幅度，模擬提高速度和耐力的運動實驗，高速持續大幅度下肢運動，可以很快實現安靜心率到最大心率過程，通過這個練習可以借助跳床彈性來提高運動頻率，耐力素質，有助于控制運動量，預防傷病提高運動康復效率。

實驗過程，需要彈性很好的跳床，以十秒心率次數為心力速度指標，運動前測十秒心率，一分鐘最快速度完成高臺腿跑，完成后測十秒心率。以三組為例，第一組后休息恢復，最大心率60%，在完成第二組，根據體能狀況完成第三組。三人參加實驗，男44歲，女40歲，女13歲。實驗結果。男經過一段時間練習一分鐘可以達到400次高臺腿，完成后心率可以達到10秒33次，女40歲體能不足，一分鐘300次，心率可達到10秒31次。13歲女生可以達到400次，心率10秒34次。練習一段時間后，三人經過一個月練習在速度和耐力50米和400米成績平均9%提高。練習效果還是不錯的。十秒心率可以作為心率加速度測試的心率速度指標，可以更好的反應心率速度變化。收到計時誤差大于電子設備計數，還需要進一步研究設計新的心率加速度計來完善這一指標研究。

實驗過程，這一運動過程中，實驗44歲男心率在1分鐘內加速到最大心率。有十秒7次加速到十秒33次，心率加速度HRA為速度差25除以60秒得到0.41次/秒。這可以作為最大心率加速度，運動過程中，如果出現高于這一數據，因該減少運動強度，有了這個指標就可以制定更好的運動量，運動強度來調整運動計劃，提高運動效率。運動強度60%作為運動強度指標，運動過程中出現超過HRA60%的時候也要控制運動量，為避免出現運動損傷提供警示作用。HRA指標比心率更精確，可以更好反應心臟功能變化，有助于控制運動強度，預防傷病，提高訓練效率，提高運動康復效率。理論推理如此還需要進一步實踐研究來證實。

實驗總結，實驗中心率加速的計算公式：心率加速度HRA=（運動后心率-初始心率）÷運動時間[6-7]；實驗中運動過程計數方法采用默記法，第一個0、2、3、4、5、6、7、8、9、10，第二個10默數1、2-10，依次類推到一百記作9、2、3-10。這樣可以提高計數的效率，降低計數對運動影響；在這項運動中注意不要被其他外界因素干擾導運動，外部干擾對于心臟有一定的影響，會出現胸部氣血運行的阻塞感，解決這問題方法：再做一次一分鐘高速運動恢復氣血通順。注意為避免因外環境影響受傷運動，最好在安靜環境中練習。

3、心率加速度HRA的應用前景分析。

《“健康中國2030”規劃綱要》中提出，要通過“廣泛開展全民健身運動，加強體醫融合和非醫療健康干預，促進重點人群體育活動等方式來提高全民身體素質。醫學院校由于學制較長，專業課學習任務繁重，與其它院校相比，學生參加課外體育活動的時間較少，醫學生體育素養缺乏，體質健康下降[8-10]。新醫科建設特點首先是新的理念，融合傳統醫學與當代信息科技等技術的，同時為了適應新世紀科技革命和產業變革的需求，提出了全周期醫學理念：從治療為主到兼具預防治療、康養的生命健康，實現從治療為主到生命全周期、健康全過程的全覆蓋；其次是新背景，新時代科技革命和產業發展以大數據和信息技術為代表賦予新醫科新的發展背景；其三是新專業，在原有醫學專業基礎上提出，面向精準醫學、轉化醫學智能醫學等醫學新專業發展擴展醫學范疇。新醫科將全面整合傳統醫學外的醫學新領域；新醫科建設對于醫學高校體育教學提出新要求：新時代促進了醫學發展和進步，在新醫科大趨勢下，由原來的殘疾醫學，預防醫學，擴大為全生命周期，康復醫學轉型，疾病向非疾病轉型，面向人的全生命健康周期，研究健康醫學，健康管理[11-13]。醫學院校高校大學體育教學只有不斷更新教學內容，才能適應新醫建設需求。針對目前新醫科背景下高校體育教學模式，創立以“體醫結合”為理念的教學模式，創建以運動項目康復治療為主線的能力培養路線，較好地解決了體育傳統教學模式的弊端，為大學體育教學改革提供了新思路[14-15]。

醫療體育以運動醫學指標為基礎的研究，目前運動指標中心率加速度指標缺乏研究基礎，尤其在運動訓練，運動康復，醫療體育方面沒有相關的研究，本研究在足球教學過程中身體素質訓練研究和分析心率加速度指標，實踐證明該指標存在實用價值，但是沒有合適的心率加速度計設備，很難在短時間做出準確的指導建議，更需要一個合適的心率加速度計來顯示指標變化，及時做出相應的運動指導建議和運動醫療方案。

心率加速度計設計可能性分析，現有的心率測試儀很多，通過心率變化可以程序設計得到很好的心率加速度計，現代計數完全可以設計出準確的心率加速度計。如果有加速度計，在運動訓練，運動療法傷病預防，運動康復訓練過程中可以更好反應心率變化率，根據數據對比，可以短時間做出調整計劃起到預警和預防作用。從理論上來說對于疾病期病人，給于病患提前幾秒中預測出現心率失常出現，幾秒鐘反應時間就有可以提高治療效果，有可能挽救病人生命，這方面還需要進一步實驗研究來證實。將來我們可以在心電監護儀上增加一個心率加速度指標，為病理變化提供新的參考指標。

另外根據初步研究推測，中醫師的脈診[15]跟這一指標有一定的相關性，中醫師可能是更加精準的心率加速度計，這一指標可能會解開中醫脈診的神秘面紗，成為未來脈診與現代科技完美結合突破點，為中醫現代化發展提供幫助。這一推理還需要進一步實踐數據研究來證實。

4、總結

慢性病是全球范圍內最主要的死亡原因，在所有年齡段、性別和種族中的患病率都在增加。大多數慢性病死亡發生在中低收入國家，但也是發達國家的一個重大健康問題[18]。體醫融合文件政策研究：2023年3月2號教育部發布印發《普通高等教育學科專業設置調整優化改革方案》通知中表明醫學高校明確加強新醫科建設，面向人民生命健康，落實“大健康”理念，加快構建服務生命全周期、健康全過程的醫學學科專業體系。聚焦理念內容、方法技術、標準評價等，全方位改造升級現有醫學專業。主動適應醫學新發展、健康產業新發展，大力推進醫科與理科、工科、文科等學科深度交叉融合，培育“醫學+X”“X+醫學”等新興學科專業[19]。

新醫科背景下，體育運動指標研究尤為重要，在體醫融合人才培養教學過程中，即可滿足高校體醫符合人才的實際需求，也助于提供我國體醫融合事業的發展效率[13]。有研究表明：體醫融合現實困境包括學校健康教育課程落實不到位、學校健康教育師資嚴重不足、頂層設計中對健康教育缺乏監督機制。[16-18]隨著新醫科建設發展，全生命醫療體系引入醫學教育體系，期中預防和康復醫療體系為體醫融合發展提供了廣闊的舞臺，體醫融合的政策和醫療資格方面存在短板，新醫科建設為將來體育人成為預防治療，運動康復的主體提供法理依據，也就是說將來會有體育醫生來幫助和治療預防疾病和運動康復醫療，從而彌補體醫融合最后一塊短板[20-21]。讓體育人有資格參與疾病治療過程來。

有研究證實，體育融合需要技術創新，推進科技應用[22-25].技術創新的突破點在于運動指標研究，但是關于心率加速度高質量研究結果查詢表明依然存在空白區。主要原因還是心率加速度計缺失，相關的科技應用發展落后，持續推進融合發展還需進一步研究。美，德，日發達國家相關體育融合各有特色，[26-29]新醫科建設背景下的體醫融合有望在未來實現彎道超車。

以人民健康為中心，是最大的健康政治[30]，體育強國，體育事業發展，體醫融合是實現人們健康的重要途經之一。研究表明把所有相關治療方案建立在明確的指標體系里面，為預防疾病，疾病康復提供標尺工具，本研究的HRA是在研究足球運動療法過程中提出的新的人體運動指標，在運動療法，運動康復，運動訓練中實踐證明是有效果的，為制定運動計劃提供更好的參考數據，例如在一項最大強度運動訓練中，通過訓練開始和結束分別記錄10秒心率，記錄運動時間，按照本文提供公式就可以算出相關的運動平均加速度，以這個數據作為該運動員心力儲備依據，運動過程或者運動結束后參考數據及時調整運動強度。HRA有很廣闊發展空間，隨著研究進展將來為心臟康復，為中醫脈診發展，提供指標服務。HRA能否成為心臟核心指標還需要進一步的實踐研究來證實。

參考文獻：

[1]高陽，趙沁平，周學東，等.虛擬現實技術在新醫科人才培養中的作用及應用現狀[J].四川大學學報（醫學版）.2021，52（2）：182-187

[2]孫小廣.大學物理課程思政探索與實踐——以牛頓定律為例[J].廣西物理.2022，（02）：261-263.

[3]余穎穎，陳曉曙.心力衰竭患者心率變異性變化的研究進展[J].中國現代醫生.2022，（24）：103-105.

[4]蔣笑然，孫建剛，張蒙蒙.加速度計在身體活動測量中的應用研究[J].文體用品與科技.2022，（23）：146-149.

[5]徐上升，楊博鈞，李朝福.基于可穿戴設備的田徑教學中心率檢測器的應用研究[J].文體用品與科技.2022，（17）：208-210.

[6]孟戎昊，李卓識，于合龍，等.基于自適應心率搜索模型的心率提取算法[J].生物醫學工程學雜志.2022，（3）：516-526.

[7]李雪，錢鵬.脈象儀的研究及臨床應用進展[J].中國中醫藥科技.2017，（6）：826-829.

[8]蔣慶.SPOC混合教學模式國內外研究綜述[J]品位·經典，2019（09）：69-71.

[9]王朋嬌，段婷婷，蔡宇南，等.基于SPOC的翻轉課堂教學設計模式在開放大學中的應用研究[J].中國電化教育，2015（12）：79-86.

[10]安惇濤.“體醫結合”相關研究現狀分析[J]科技資訊，2018，16（15）：218-219.

[11]何珂，汪玲.健康中國背景下“新醫科”發展戰略研究［J］中國工程科學，2019，21（2）：98-102.

[12]潘楠.“新醫科”背景下醫學高校師資隊伍建設的問題與對策[J]就業與保障，2020（1）：130-131.

[13]沈瑞林，王運來.“新醫科”建設邏輯、問題與行動路徑研究[J]醫學與哲學，2020，41（12）：69-73.

[14]繆猛劍，“體醫融合”人才培養課程設置研究——評《人才培養模式與教學改革》[J]中國高校科技.2022（05）：106.

[15]黃彩云，馬玉德，李希斌，等.基于“體醫結合”的運動康復人才培養模式探索與實踐——以甘肅中醫藥大學為例［J］甘肅中醫藥大學學報.2022，39（05）：106-109.

[16]JudithRodin，DaviddeFerranti.Universalhealthcoverage：thethirdglobalhealthtransition？[J]TheLancet.Volume380，Issue9845.2012：861-862.

[17]曹磊，葛新.“體醫”融合視域下我國健康教育融入學校體育的路徑［J］體育學刊.2022，29（04）：126-130

[18]ElizabethAnderson，J.LarryDurstine.Physicalactivity，exercise，andchronicdiseases：Abriefreview［J］SportsMedicineandHealthScience

.Volume1，Issue1.2019：3-10.

[19]教育部等五部門關于印發《普通高等教育學科專業設置調整優化改革方案》的通知[EB/OL].（2023-03-02）[2023-03-29].http：//www.moe.gov.cn/srcsite

/A08/s7056/202304/t20230404_1054230.html

[20]于洪軍，馮曉露，仇軍“.健康中國”建設視角下“體醫融合”研究的進展[J].首都體育學院學報，2020，32（6）：484-491.

[21]李璟圓，梁辰，高璨，等.體醫融合的內涵與路徑研究———以運動處方門診為例[J].體育科學，2019，39（7）：23-32.

[22]王穎，鄧建強.“新醫科”背景下《法醫學》“課程思政”教學策略探索［J］法醫學雜志2022.12（6）：788-793

[23]尤傳豹，劉紅建.基于動態系統理論的全民健身與全民健康深度融合機理及實踐［J］西安體育學院學報，2023，40（1）：78-88.

[24]孫彥玲.健康中國戰略下體醫融合人才發展路徑研究[J]中國人事科學，2022（8）：32-42.

[25]楊京鐘，仇軍，馮曉露，等.體醫融合協同創新：內在邏輯、發展戰略與優化路徑[J]武漢體育學院學報，2022，11（11）：22-29.

[26]馮振偉，張瑞林，韓磊磊.體醫融合協同治理：美國經驗及其啟示[D].武漢體育學院學報，2018， 52（5） ：16-22

[27]劉晴，王世強，黃晶，等.德國體醫融合服務模式及對我國的啟示[D].中國慢性病預防與控制，2021，29（07） ：539-543.

[28]黃晶，王世強，劉晴.日本體醫融合健康促進的經驗借鑒與啟示[D].中國全科醫學，2021，24（18） ：2268-2274.

[29]李靜，楊子寧.中外體醫融合發展模式比較研究[J]其他研究，2022，8（06）：224-226

[30]江先鋒.習近平關于衛生健康重要論述的三重邏輯[J].理論導刊，2020（9）：11-18.