探析体育专业大学生无氧运动训练过程中的心率变异性.pdf

运动人体科学2023年(第13卷)第19期当代体育科技(Contemporary Sports Technology)探析体育专业大学生无氧运动训练过程中的心率变异性张丽(山西医科大学汾阳学院 山西汾阳 032200)摘 要：为了解无氧运动训练对体育专业大学生心率变异性的影响，该文选取50名男女体育专业大学生为研究对象，对其进行无氧运动训练与测试，采集各研究对象无氧运动测试过程中的心率变异性指标参数值，包括时域指标SDNN、PNN50，频域指标HF、LF与非线性指标SD1、SD2，并对各指标值进行统计分析。结果显示：（1）运动强度相同时，研究对象运动前后PNN50指标与LF指标明显下降；而SDNN指标与HF指标变化不存在统计学意义；（2）运动强度不同时，研究对象运动前后PNN50指标与HF指标均随运动强度的提升而下降，在统计学上分别具有非常显著性差异和显著性差异；（3）无氧运动前后，男女组的SD1指标与SD2指标在统计学上均具有非常显著性差异，且运动后，男生组与女生组之间也具有非常显著性差异。关键词：无氧运动训练 体育专业 心率变异性 时域指标 频域指标 非线性指标中图分类号：G808 文献标识码：A文章编号：2095-2813(2023)19-0027-04Exploration of the Heart Rate Variability of College Students Majoring in Physical Education during Anaerobic Exercise TrainingZHANG Li(Fenyang College of Shanxi Medical University,Fenyang,Shanxi Province,032200 China)Abstract:In order to understand the impact of anaerobic exercise training on the heart rate variability of college students majoring in physical education,50 male and female college students majoring in physical education were selected as research subjects for anaerobic exercise training and testing,the parameter values of the heart rate variability index of each research object during anaerobic exercise testing were collected,including time-domain indicators SDNN and PNN50,frequency-domain indicators HF and LF,and nonlinear indicators SD1 and SD2,and statistical analysis was conducted for the values of each index.Results showed below.(1)When exercise intensity was the same,the PNN50 index and LF index of research subjects decreased significantly before and after exercise,and there was no statistically significant change between SDNN and HF indicators.(2)When exercise intensity was different,the PNN50 index and HF index of research subjects decreased with the increase of exercise intensity before and after exercise,and there were very significant differences and significant differences in statistics,respectively.(3)Before and after anaerobic exercise,there were statistically significant differences between SD1 and SD2 indicators in male and female groups,and there were also very significant difference between male and female groups after exercise.Key Words:Anaerobic exercise training;Physical education major;Heart rate variability;Time-domain indicator;Frequency-domain index;Nonlinear indexDOI：10.16655/ki.2095-2813.2304-1579-6297作者简介：张丽（1987），女，硕士，讲师，研究方向为体育教育训练学。27当代体育科技(Contemporary Sports Technology)2023年(第13卷)第19期运动人体科学体育专业大学生是国家体育教育与体育事业的储备人才，其在日常学习与训练过程中会通过无氧运动增加自身肌肉力量，消耗体内脂肪。无氧运动训练过程中会因运动而形成生理疲劳1，这种疲劳在适当休息后会得到缓解与恢复。相关研究结果显示2：科学的运动对于人体机能会产生有益影响，但运动过量将会对运动员的身体健康与训练成绩产生消极影响。心率变异性能够反映人体疲劳程度，体现心脏神经功能3-5。通过心率变异性能够分析体育专业大学生日常无氧运动训练过程中的身体状态，并监测身体机能。因此，该文研究无氧运动训练对体育专业大学生心率变异性的影响，以期为体育专业大学生的训练提供一定参考，并提升其训练成绩。1 研究对象与方法 1.1 研究对象从某大学体育运动专业中选取50名在校大学生作为实验对象，并分为男生组和女生组，各25人，如表1所示。两组年龄均在（203）岁范围内。在清楚了解本次测试内容、流程以及运动风险的情况下，签署自愿参与研究的同意书。全部研究对象的身体各项指标参数均处于正常范围内，各研究对象无烟酒等不良嗜好，无心脏功能异常情况，在以往的训练过程中也未产生过严重的运动损伤，具有良好的生活与运动习惯。各研究对象在参与测试前一周开始禁止熬夜、服用药物、饮用咖啡与浓茶，且在测试前两天开始保持良好的睡眠与稳定的情绪，并暂停剧烈运动，同时参与测试的女性研究对象在测试期间均处于非生理期。1.2 研究方法1.2.1 无氧运动训练方案研究对象配备能耗测试仪器，在安静状态下测试心率。然后，进行热身活动，完毕后开启无氧功率自行车，设定研究对象体重与阻力。按下启动按钮，利用最大力量进行蹬骑，每轮训练间隔5min。1.2.2 无氧运动测试研究对象在静息条件下，进行无氧功率自行车运动，设定研究对象的体重与阻力后，开始测试并实施温盖特测试。在测试过程中，参与测试的各位研究对象利用最大的力量进行无氧功率自行车蹬骑测试，测试分为以下3组。第一组为高强度运动测试，即蹬骑测试时间持续2min。第二组为中强度运动测试，即蹬骑测试时间持续1min。第三组为低强度运动测试，即蹬骑测试时间持续30s。1.3 仪器设备测试过程中选用对应心理训练系统，测试并获取各研究对象的心率变异性指标参数值。通常在分析心率变异性过程中采用3种不同的分析方法，且不同的分析方法也采用不同的指标6。各分析方法与对应的指标说明如表2所示。1.4 数据统计法选取Excel 2018与SPSS 22.0等软件分析测试过程中所获取的数据，分析结果以平均值标准差的方式描述。对所获取的指标数据实施正态分布与方差齐性检测，如果指标数据符合正态分布标准，即刻通过配对样本t检验对指标数据实施差异性分析；相反可通过威氏符号秩和检测进行分析。分别采用配对样本t检验和独立样本t检验对组内数据与组间数据实施差异性分析，P0.05，说明数据产生差异性；P0.01，说明数据产生非常显著性差异。2 实验结果 2.1 同一强度运动测试前后心率变异性各指标波动情况2.1.1 高强度运动测试前后研究对象心率变异性各指标波动情况在高强度运动测试过程中，PNN50指标与LF指标在无氧运动结束后立刻下降，在休息20min后开始逐渐提升，同时这两个指标在统计学上具有非常显著性差异（见表3）。表1 研究对象基本情况组别男生组女生组身高/cm179.26.04165.164.20体重/kg68.417.8157.103.47年龄/岁19.461.4218.620.80BMI20.271.9219.521.20心率上限/（次/min）198.541.42199.090.8628当代体育科技(Contemporary Sports Technology)运动人体科学2023年(第13卷)第19期2.1.2 中强度运动测试前后研究对象心率变异性各指标波动情况在中强度运动测试过程中，PNN50指标与LF指标在无氧运动结束后立刻下降，在休息20min后开始逐渐提升，同时这两个指标在统计学上具有非常显著性差异（见表4）。HF指标虽然产生一些变化，但在统计学上并没有显著性差异。2.1.3 低强度运动测试前后研究对象心率变异性各指标波动情况在低强度运动测试过程中，LF指标在无氧运动结束后立刻下降，在休息20min后开始逐渐提升，同时该指标在统计学上具有非常显著性差异（见表5）。2.2 不同强度无氧运动测间心率变异性各指标波动情况PNN50指标与HF指标在不同强度无氧运动测试后即刻测试条件下，均与运动强度之间成反比；两个指标在统计学上分别具有非常显著性差异和显著性差异（见表6）。2.3 测试对象运动表现结果非线性指标SD1与SD2能够反映测试对象的心率起伏与波动频率。分析表7可知，SD1指标与SD2指标在无氧运动测试前的数值明显高于无氧运动测试后，同时测试前后的指标数据对比结果在统计学上表现出明显差异。两组的 SD1 与 SD2 指标间差异性并不明显，同时两组的SD1指标数值在无氧运动后均呈现不同程度的下降趋势，其中女生组低于男生组；两组无氧运动后的SD2指标数值产生了非常显著性差异，女生组SD2指标数值下降幅度高于男生组。3 结论 该文研究无氧运动训练对体育专业大学生心率变表4 中强度无氧运动测试前后心率变异性各指标波动情况测试阶段安静状态运动后即刻休息20minPPNN5017.8114.003.014.5111.9212.030.004*SDNN53.9120.4242.2217.5256.5117.230.080LF37.757.8528.364.5740.098.820.004*HF42.9011.2438.3913.0136.608.470.067注：*为P0.05，表示存在显著性差异；*为P0.01，表示数据存在非常显著性差异。表3 高强度无氧运动测试前后心率变异性各指标波动情况测试阶段安静状态运动后即刻休息20minPPNN5017.8114.000.210.432.916.200.000*SDNN53.9120.4235.2616.1132.8711.900.055LF37.757.8524.455.2839.877.440.000*HF42.9011.2434.0810.0535.597.610.581注：*为P0.05，表示存在显著性差异；*为P0.01，表示数据存在非常显著性差异。表2 不同的分析方法与对应的指标说明相关说明含义参考值意义非线性指标SD1与纵坐标相对应的、正常RR间期内的标准差体现副交感神经调节心脏功能的能力SD2与横坐标相对应的、正常RR间期内的标准差体现交感神经与副交感神经的整体调节能力线性指标时域指标SDNNRR间期内的标准差（14240）ms体现交感神经活性PNN50RR50与RR间期数量乘积的100倍50%体现副交感神经活性频域指标HF（986214）MHz体现副交感神经调节能力LF（1181427）KHz体现交感神经与副交感神经的负荷调节功能29当代体育科技(Contemporary Sports Technology)2023年(第13卷)第19期运动人体科学异性的影响，通过研究发现：（1）相同强度无氧运动后，研究对象的各指标与训练前相比均呈现下降趋势；（2）不同强度无氧运动后，研究对象的PNN50指标与HF指标均随运动强度提升而降低；（3）无氧运动测试过程中，性别因素对心率变异性的影响具有差异性。运动前，男生组与女生组的心率变异性值未产生差异性；运动后，女生组心率变异性指标变化幅度高于男生组。参考文献1 潘越,王志刚,张正国,等.正常人短时心率变异性指标在长时序列中的分布特性及其年龄的影响J.中国生物医学工程学报,2019,38(3):291-297.2 秦玄烨.马拉松运动典型疲劳风险及表征D.北京:北京科技大学,2023.3 钟玉情,王艳杰,吕永志,等.无氧运动训练对体育专业大学生心率变异性的影响J.体育科技文献通报,2022,30(6):156-159.4 褚亚君,梁晋裕,赵军,等.振动训练对绝经后肥胖妇女身体成分、心率变异性及血压的影响J.中国老年学杂志,2022,42(21):5244-5248.5 李汉森,陈欣,刘昊为,等.绿色锻炼对心率变异性和血压影响的系统评价J.环境与职业医学,2021,38(4):379-388.6 邬青,汪小华,黄慧,等.自主呼吸锻炼对稳定性冠心病患者心率变异性和心肌氧耗的影响J.中国老年学杂志,2019,39(5):1034-1037.表7 男生组与女生组无氧运动测试前后各非线性指标波动情况组别男生组女生组SD1无氧运动测试前33.5711.1544.1028.95无氧运动测试后10.198.08*7.153.68*SD2无氧运动测试前67.3715.1779.4017.65无氧运动测试后31.7816.46*26.2811.78*注：*为同组内无氧运动测试后与无氧运动测试前相比，P0.01，表示数据存在非常显著性差异；为与男生组相比，P0.01，表示数据存在非常显著性差异。表6 不同强度无氧运动测试后即刻心率变异性各指标统计结果测试阶段高强度无氧运动中强度无氧运动低强度无氧运动PPNN500.210.433.014.5113.5113.000.003*SDNN35.2116.1241.2117.6618.7121.330.287LF24.455.2828.364.5725.994.570.176HF34.0810.0539.3913.0146.697.090.033*注：*为P0.05，表示存在显著性差异；*为P0.01，表示数据存在非常显著性差异。表5 低强度无氧运动测试前后心率变异性各指标波动情况测试阶段安静状态运动后即刻休息20minPPNN5017.8114.0013.4113.0014.4117.140.978SDNN53.9120.4248.7621.3142.8421.710.594LF37.757.8525.993.79938.616.960.001*HF42.9011.2446.697.0938.309.370.136注：*为P0.05，表示存在显著性差异；*为P0.01，表示数据存在非常显著性差异。30