黃傳業(yè)，田 野，聶金雷

少年和成年業(yè)余長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員急性耐力運(yùn)動(dòng)后心臟自主神經(jīng)恢復(fù)觀察研究

黃傳業(yè)1，田 野2，聶金雷3

目的：觀察少年和成年男子業(yè)余跑運(yùn)動(dòng)員一次急性耐力運(yùn)動(dòng)后心率變異（HRV）變化特征，并探討運(yùn)動(dòng)后HRV變化生理學(xué)意義。方法：少年（14.4±1.3歲）與成年（25.7± 2.8歲）受試者各10名，進(jìn)行1次90min、強(qiáng)度為95%個(gè)體無(wú)氧閾強(qiáng)度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)前、運(yùn)動(dòng)后15min以及運(yùn)動(dòng)后6h測(cè)定HRV。結(jié)果：運(yùn)動(dòng)后15min，TPLn、HFnu和HRV各時(shí)域指標(biāo)明顯低于運(yùn)動(dòng)前水平，LFnu和LF／HF顯著升高；少年受試者HFnu降幅、LFnu和LF／HF升幅明顯低于成年受試者（P＜0.05）。運(yùn)動(dòng)后6h，HRV各指標(biāo)均已恢復(fù)，其中，TPLn、SDNN、HFnu和RMSSD有反彈的跡象。運(yùn)動(dòng)后HFnu相對(duì)運(yùn)動(dòng)前的降幅與受試者年齡呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（r＝－0.645，P＜0.01，n＝20）；另外，HFnu、TPLn相對(duì)運(yùn)動(dòng)前降低程度與運(yùn)動(dòng)前水平高度負(fù)相關(guān)（P＜0.05，n＝20）。結(jié)論：一次急性耐力運(yùn)動(dòng)后HRV出現(xiàn)短暫抑制現(xiàn)象，少年受試者運(yùn)動(dòng)后HRV降低幅度相對(duì)成年較低，可能與發(fā)育成熟度不同有關(guān)，急性運(yùn)動(dòng)后HRV變化可能是運(yùn)動(dòng)適應(yīng)的生理表現(xiàn)。

少年；成年；長(zhǎng)跑；心率變異；耐力運(yùn)動(dòng)；副交感神經(jīng)；抑制

心率變異性（Heart Rate Variability，HRV）作為評(píng)價(jià)心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的非創(chuàng)傷性方法，能敏感地反映急性運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起心臟交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)調(diào)節(jié)功能的改變［24］。評(píng)估運(yùn)動(dòng)后自主神經(jīng)功能，能夠深入了解心血管系統(tǒng)神經(jīng)對(duì)生理應(yīng)激的調(diào)控，具有重要的生理和臨床意義［17，24］。近些年，因HRV在預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)能力變化、心臟事件風(fēng)險(xiǎn)性等方面具有獨(dú)特的預(yù)測(cè)價(jià)值，越來(lái)越多的研究采用HRV觀察運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)前、后自主神經(jīng)功能改變情況。目前，急性耐力運(yùn)動(dòng)或短時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后成人HRV文獻(xiàn)資料已有不少［8，13，14，24］，而僅有零星幾項(xiàng)關(guān)于少年急性運(yùn)動(dòng)后HRV變化的研究報(bào)道［2，10，25］。隨著青少年參加耐力運(yùn)動(dòng)逐漸流行，以及運(yùn)動(dòng)心臟事件時(shí)有發(fā)生［20］，有必要了解少年耐力運(yùn)動(dòng)后HRV變化情況，為運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域積累相關(guān)資料。

研究發(fā)現(xiàn)，少年劇烈運(yùn)動(dòng)后心率（HR）恢復(fù)速率明顯快于成人［25］，而且，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越高，少年和成年運(yùn)動(dòng)后HR恢復(fù)速率的差異變得更為顯著［1］。有研究指出，運(yùn)動(dòng)后即刻HR迅速降低，與副交感神經(jīng)“再激活（reactivation）”密切相關(guān)；隨后，交感和副交感神經(jīng)共同作用進(jìn)一步促進(jìn)HR完全恢復(fù)［14］。少年與成人急性運(yùn)動(dòng)后HR恢復(fù)速度不同，似乎提示了少年和成年自主神經(jīng)對(duì)心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)可能有所不同。由于早期研究運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、時(shí)間、受試者有氧運(yùn)動(dòng)水平以及觀察時(shí)間點(diǎn)的不同，無(wú)法比較少年和成人急性運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期自主神經(jīng)功能（HRV）變化趨勢(shì)。上述猜測(cè)尚需要直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)驗(yàn)證。鑒于此，本研究觀察并比較了少年和成年業(yè)余長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員一次急性耐力運(yùn)動(dòng)后HRV指標(biāo)隨時(shí)間變化情況，探討運(yùn)動(dòng)后HRV變化的生理學(xué)意義。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

從北京市體育運(yùn)動(dòng)學(xué)校和馬拉松俱樂(lè)部選取少年和成年男子中長(zhǎng)跑業(yè)余運(yùn)動(dòng)員各10名。所有受試者無(wú)任何心血管疾病史或臨床癥狀，未服用任何藥物。無(wú)飲酒、抽煙等不良嗜好，自我主觀感覺(jué)良好。研究對(duì)象的基本特征如表1所示，少年組（Y）和成年組（A）受試者的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練背景（運(yùn)動(dòng)年限、周訓(xùn)練量和最大攝氧量）近似，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。獲知本研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和過(guò)程后，所有受試者自愿參加本研究并簽署知情同意書(shū)。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

每名受試者要求完成2個(gè)實(shí)驗(yàn)日測(cè)試。首先，進(jìn)行身體形態(tài)機(jī)能檢查，并依據(jù)田野等文獻(xiàn)報(bào)道的運(yùn)動(dòng)模式及判定標(biāo)準(zhǔn)［21，22］，讓所有受試者于專業(yè)運(yùn)動(dòng)跑臺(tái)（德國(guó)h／p／cosmos，LE500CE）進(jìn)行一次遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)直至力竭，確定最大耗氧量（O2max）、最大心率（HRmax）和個(gè)體通氣無(wú)氧閾（IVT），同時(shí)判定95%IVT強(qiáng)度對(duì)應(yīng)下運(yùn)動(dòng)跑速。相隔4天后，受試者以95%IVT強(qiáng)度對(duì)應(yīng)下的速度完成1次持續(xù)90min跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)。使用心率表（Polar RS800cx，Kempele，F(xiàn)inland）記錄少年和成年人受試者90min跑運(yùn)動(dòng)中心率（HRex）。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以最大攝氧量百分比形式（% HRmax）表示：運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度（%）＝100%×HRex／HRmax。受試者運(yùn)動(dòng)中可以自由飲水。分別于90min跑運(yùn)動(dòng)前（Pre-Ex）、運(yùn)動(dòng)后15min（Rec-1）和運(yùn)動(dòng)后6h（Rec-2）采集R-R間期信號(hào)，測(cè)算HRV。

受試者運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)前2天不進(jìn)行任何劇烈運(yùn)動(dòng)，測(cè)試前飲食清淡，不飲用含酒精或咖啡的飲料，保持充足睡眠。為了盡量降低生物節(jié)律的影響，所有受試者90min運(yùn)動(dòng)測(cè)試基本上在一天的同一時(shí)間進(jìn)行（±0.5h）。每次測(cè)試均在溫度（20℃）和濕度（50%）相對(duì)恒定的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。

1.3 心率變異信號(hào)采集與分析

根據(jù)歐洲心臟醫(yī)學(xué)會(huì)和北美節(jié)律與電生理醫(yī)學(xué)會(huì)推薦標(biāo)準(zhǔn)［13］，受試者于安靜室內(nèi)取仰臥位休息，要求充分放松身體，均勻平穩(wěn)呼吸。采用心率遙測(cè)表Polar RS800cx，分別在Pre-Ex、Rec-1和Rec-2三個(gè)時(shí)間點(diǎn)持續(xù)記錄10 min正常R-R間期信號(hào)。通過(guò)Polar ProTrainer 5.0軟件，剔除異常搏動(dòng)、干擾和偽差后，選取后5min信號(hào)樣本進(jìn)行HRV時(shí)域和頻域分析。時(shí)域指標(biāo)包括：R-R（平均R-R間期）、SDNN（連續(xù)正常R-R間期標(biāo)準(zhǔn)差）、RMSSD（相鄰正常R-R間期差值均方根），以及pNN50（相鄰正常R-R間期差值＞50ms心跳次數(shù)占總心跳次數(shù)的百分比）。頻域指標(biāo)包括：TP（總功率：0～0.4Hz）、LF（低頻功率：0.04～0.15Hz）、HF（高頻功率：0.15～0.4Hz）、LF／HF（低頻功率與高頻功率比值）。為了減少總功率（TP）的干擾，將低頻功率（LF）和高頻功率（HF）標(biāo)準(zhǔn)化（normalized），標(biāo)準(zhǔn)化公式：LFnu（或HFnu）＝100×LF（或HF）／（TPVLF）［8］。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS for windows 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。單樣本K-S檢驗(yàn)各指標(biāo)數(shù)據(jù)分布情況，除TP外，各指標(biāo)均符合正態(tài)分布。將TP自然對(duì)數(shù)（Ln）轉(zhuǎn)換后（TPLn）進(jìn)行分析。為了進(jìn)一步分析急性運(yùn)動(dòng)前后HRV各指標(biāo)的變化情況，將運(yùn)動(dòng)恢復(fù)期時(shí)間點(diǎn)（Rec-1，Rec-2）上HRV各指標(biāo)表示成相對(duì)運(yùn)動(dòng)前水平的變化量（Delta＝運(yùn)動(dòng)后值－運(yùn)動(dòng)前值）形式。采用雙因素重復(fù)測(cè)量方差分析兩組運(yùn)動(dòng)后HRV的變化，當(dāng)主效應(yīng)出現(xiàn)顯著性差異時(shí)，組間各時(shí)間點(diǎn)比較采用Bonferroni進(jìn)行分析。兩組受試者基本情況比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。Pearson檢驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)分析。數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差±SD）形式，顯著性水平設(shè)為P＜0.05。

2 結(jié)果

2.1 運(yùn)動(dòng)前安靜時(shí)HRV各指標(biāo)分析結(jié)果

少年組（Y）和成年組（A）受試者運(yùn)動(dòng)前HRV時(shí)域和頻域各指標(biāo)如表2和3所示。雖然少年組受試者HRV有高于成年組的趨勢(shì)，但是無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表2 本研究急性運(yùn)動(dòng)前HRV時(shí)域指標(biāo)一覽表（±SD）Table 2 Heart Rate Variability Time Domain Indexes before an Acute Bout of Endurance Exercise

表2 本研究急性運(yùn)動(dòng)前HRV時(shí)域指標(biāo)一覽表（±SD）Table 2 Heart Rate Variability Time Domain Indexes before an Acute Bout of Endurance Exercise

R-R（ms）SDNN（ms）RMSSD（ms）pNN50（%）Y 894.2±137.1 74.1±35.8 56.3±34.2 14.3±11.3 A 965.1±142.9 61.2±39.2 39.0±20.9 8.8±8.5

表3 本研究急性運(yùn)動(dòng)前HRV頻域指標(biāo)一覽表（±SD）Table 3 Heart Rate Variability Frequency Domain Indexes before an Acute Bout of Endurance Exercise

表3 本研究急性運(yùn)動(dòng)前HRV頻域指標(biāo)一覽表（±SD）Table 3 Heart Rate Variability Frequency Domain Indexes before an Acute Bout of Endurance Exercise

TP Ln（ms2）HF nu LF nu LF／HF Y 8.5±1.0 37.5±16.3 62.5±16.3 2.2±1.2 A 7.9±1.2 47.3±17.4 52.7±17.4 1.4±0.9

2.2 急性耐力運(yùn)動(dòng)后HRV恢復(fù)時(shí)程變化

所有受試者順利完成90min跑運(yùn)動(dòng)測(cè)試，少年和成年受試運(yùn)動(dòng)中平均HRex和相應(yīng)的%HRmax（相對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度）近似，并無(wú)顯著性差異（HRex：167±7beats／min vs 159 ±11beats／min；%HRmax：85%±3%vs 84%±5%，P＞0.05）。

圖1和圖2分別表示了急性運(yùn)動(dòng)后6h恢復(fù)期內(nèi)HRV時(shí)域和頻域指標(biāo)變化情況。Rec-1時(shí)間點(diǎn)上，除LFnu和LF／HF升高，其他HRV指標(biāo)均有所降低（P＜0.05），然而運(yùn)動(dòng)后6h（Rec-2）HRV各指標(biāo)已經(jīng)恢復(fù)至運(yùn)動(dòng)前水平（Pre-Ex），其中，TPLn、SDNN、HFnu、RMSSD和pNN50有反彈（rebound），高于運(yùn)動(dòng)前水平的趨勢(shì)（P＞0.05）。在運(yùn)動(dòng)后Rec-1時(shí)間點(diǎn)上，僅發(fā)現(xiàn)HFnu、LFnu和LF／HF組間存在顯著性差異（P＜0.05）；運(yùn)動(dòng)后Rec-2時(shí)間點(diǎn)上，HRV各指標(biāo)在2組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

圖1 本研究急性耐力運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期平均R-R間期（A）、SDNN（B）、RMSSD（C）和pNN50（D）變化情況示意圖Figure 1 Time Course of Recovery of Average R-R Intervals（A），SDNN（B），RMSSD（C）and pNN50（D）after an Acute Bout of Endurance Exercise

圖2 本研究急性耐力運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期TPLn（A）、HFnu（B）、LFnu（C）和LF／HF（D）變化情況示意圖Figure 2 Time Course of Recovery of TPLn（A）、HFnu（B）、LFnu（C）and LF／HF（D）after an Acute Bout of Endurance Exercise

2.3 相關(guān)性分析

急性耐力運(yùn)動(dòng)后Rec-1時(shí)間點(diǎn)上，HFnu相對(duì)運(yùn)動(dòng)前水平變化量（Delta）與受試者年齡高度負(fù)相關(guān)（r＝－0.645，P＜0.01，n＝20，圖3）。另外，TPLn和HFnu相對(duì)運(yùn)動(dòng)前水平的變化量（Delta）與其運(yùn)動(dòng)前水平呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖4）。

圖3 本研究Rec-1時(shí)間點(diǎn)上HFnu相對(duì)運(yùn)動(dòng)前水平變化量（Delta）與受試者年齡相關(guān)分析示意圖（r＝－0.645，P＜0.01，n＝20）Figure 3 Relationship between the Change in HFnu（Delta）from Baseline at Rec-1and Subjects’Age（r＝－0.645，P＜0.01，n＝20）

圖4 本研究Rec-1時(shí)間點(diǎn)上HFnu（A）、TPLn（B）相對(duì)運(yùn)動(dòng)前水平變化量（Delta）與運(yùn)動(dòng)前水平（Pre-Ex）相關(guān)分析示意圖（n＝20）Figure 4 Relationship between the Changes（Delta）in HFnu（A）and TPLn（B）from Baseline at Rec-1Time Point and Baseline Level（n＝20）

3 討論

自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)制在學(xué)齡兒童（School-age children）時(shí)期已發(fā)育成熟和完善，并達(dá)到較佳水平［10，12］。在對(duì)260名10～99歲健康受試者安靜時(shí)HRV的研究中，發(fā)現(xiàn)自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能隨年齡增長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)［23］。

本研究少年和成年兩組受試者年齡差距較大（11歲），雖然安靜狀態(tài)下兩組間HRV時(shí)域和頻域指標(biāo)沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但是，成年受試者HRV有低于少年的趨勢(shì)（表2和表3）。而在急性耐力運(yùn)動(dòng)后15min（Rec-1），反映HRV總體大小的SDNN和TPLn，與副交感神經(jīng)張力相關(guān)的HFnu、RMSSD、pNN50等顯著降低，隨后這些指標(biāo)逐漸恢復(fù)，與早前運(yùn)動(dòng)后HRV的研究報(bào)道相似［10，13，14］。結(jié)果提示，急性耐力運(yùn)動(dòng)后HRV，尤其是副交感神經(jīng)表現(xiàn)為暫時(shí)性抑制現(xiàn)象，與副交感神經(jīng)“后撤（withdrawal）”有關(guān)。更為重要的是，本研究少年受試者急性運(yùn)動(dòng)后15min時(shí)，副交感神經(jīng)受抑制程度（HFnu下降幅度）明顯低于成年受試者（圖2）；相應(yīng)地在該時(shí)間點(diǎn)上，少年受試者LFnu（代表交感神經(jīng)活性）升高幅度低于成年受試者，體現(xiàn)了交感和副交感神經(jīng)對(duì)心血管的控制互為消長(zhǎng)關(guān)系。在Rec-1時(shí)間點(diǎn)上，LF／HF暫時(shí)性增高，表明交感－迷走神經(jīng)平衡性中交感神經(jīng)支配占優(yōu)勢(shì)；而且成年受試者LF／HF增高幅度相比少年略高。Chkauseli等最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，自主神經(jīng)功能的平衡性因青年期生理發(fā)育而個(gè)體差異較大；與少年相比，安靜狀態(tài)下發(fā)育成熟的健康成年更多傾向于交感神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制［7］。本研究少年和成年運(yùn)動(dòng)后HFnu，LFnu和LF／HF變化趨勢(shì)提示，運(yùn)動(dòng)應(yīng)激后成年依賴交感神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制表現(xiàn)得更為顯著；而在相同相對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下，少年自主神經(jīng)對(duì)運(yùn)動(dòng)反應(yīng)相對(duì)較為鈍化，結(jié)果進(jìn)一步拓展了Chkauseli等研究［7］。

本研究急性耐力運(yùn)動(dòng)后HFnu下降程度與受試者年齡呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，似乎在一定程度上佐證了Goulopoulou等前期研究［10］：發(fā)育成熟狀況可能是影響運(yùn)動(dòng)后HRV變化的重要因素。研究表明，運(yùn)動(dòng)對(duì)HRV的影響可因運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、時(shí)間，運(yùn)動(dòng)環(huán)境以及受試者運(yùn)動(dòng)水平等因素不同而存在差異［5］。本研究跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)方案是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)條件（環(huán)境、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和時(shí)間等）嚴(yán)格控制；另外，少年和成年受試者的運(yùn)動(dòng)水平和訓(xùn)練背景相當(dāng)，因此，可以排除這些因素造成少年和成年運(yùn)動(dòng)后HRV表現(xiàn)不同的可能性。綜上，相比成年，少年自主神經(jīng)對(duì)急性運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)不敏感，表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)后HRV受抑制程度較輕，可能與發(fā)育成熟度不同有關(guān)。

急性運(yùn)動(dòng)后造成交感和副交感神經(jīng)平衡性改變的確切機(jī)制，目前尚不清楚。文獻(xiàn)報(bào)道，運(yùn)動(dòng)中肌肉代謝產(chǎn)物增多，通過(guò)刺激肌肉化學(xué)敏感傳入神經(jīng)元，改變自主傳出神經(jīng)；運(yùn)動(dòng)后一段時(shí)間內(nèi)代謝產(chǎn)物（如乳酸等酸性物質(zhì)）的持續(xù)性升高，可能引起交感傳出神經(jīng)興奮性增高，削弱副交感神經(jīng)的“再激活”［3，18］。而在一定強(qiáng)度下，運(yùn)動(dòng)引起少年代謝產(chǎn)物乳酸積累量相比成年少，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致少年肌肉和血液出現(xiàn)代謝性酸中毒的幾率可能相對(duì)較低［6］。據(jù)此推測(cè)，運(yùn)動(dòng)應(yīng)激引起少年自主神經(jīng)平衡性變化的程度相對(duì)成年較輕，與體內(nèi)運(yùn)動(dòng)代謝產(chǎn)物積累量不同有關(guān)。本研究結(jié)果似乎也支持了這一推測(cè)，但仍需大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)。另外，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)引起兒茶酚胺濃度持續(xù)性升高，可能是運(yùn)動(dòng)后短時(shí)間內(nèi)交感神經(jīng)興奮增強(qiáng)，副交感神經(jīng)活性降低的又一原因［26］。本研究少年和成年運(yùn)動(dòng)后HRV頻域指標(biāo)反應(yīng)不同是否與運(yùn)動(dòng)引起兒茶酚胺濃度升高不同有關(guān)，仍有待探討。

在本研究中，運(yùn)動(dòng)后升高的LFnu和LF／HF，以及受抑制的RMSSD、pNN50、HFnu、TPLn等HRV指標(biāo)在運(yùn)動(dòng)后6h已經(jīng)恢復(fù)。研究表明，在自主神經(jīng)功能恢復(fù)過(guò)程中，副交感神經(jīng)“再激活”起到了重要的調(diào)節(jié)作用［16］。結(jié)合早期研究［9，10，14，19］，發(fā)現(xiàn)急性運(yùn)動(dòng)后受抑制的HRV完全恢復(fù)時(shí)間并不一致，需要數(shù)分鐘或數(shù)小時(shí)。研究報(bào)道，運(yùn)動(dòng)后HRV恢復(fù)時(shí)間呈現(xiàn)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間依賴性［19］。另外在運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期，隨著肌肉運(yùn)動(dòng)代謝產(chǎn)物的清除和循環(huán)中兒茶酚胺物質(zhì)濃度降低，HF（反映副交感神經(jīng)活性）呈“指數(shù)”形式逐漸回升并恢復(fù)［9］。因此，不同研究中急性運(yùn)動(dòng)后HRV恢復(fù)時(shí)程的差異，可能與不同強(qiáng)度、時(shí)間運(yùn)動(dòng)造成運(yùn)動(dòng)代謝物產(chǎn)生和兒茶酚胺濃度升高的不同，及其清除速度快慢有關(guān)。有研究表明，急性運(yùn)動(dòng)后，機(jī)體通過(guò)增強(qiáng)交感神經(jīng)活性，延遲副交感神經(jīng)功能恢復(fù)，以促進(jìn)運(yùn)動(dòng)代謝造成的內(nèi)穩(wěn)態(tài)失調(diào)的恢復(fù)［4］，這可能是一種代償性機(jī)制。本研究和Mourotl等研究［15］結(jié)果共同表明，中等強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)后，受抑制的HRV完全恢復(fù)需要1h以上的時(shí)間，該恢復(fù)時(shí)間明顯比急性短時(shí)間高強(qiáng)度后的HRV恢復(fù)時(shí)間［10，16，19］有所延遲，可能與長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后機(jī)體清除代謝產(chǎn)物，恢復(fù)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)時(shí)間久密切相關(guān)。如前面所述，運(yùn)動(dòng)應(yīng)激可能引起少年受試者內(nèi)環(huán)境波動(dòng)相對(duì)成年較小［6］，因此，少年急性運(yùn)動(dòng)后副交感神經(jīng)“再激活”可能相對(duì)較早，這似乎也為急性運(yùn)動(dòng)后少年心率相比成年人恢復(fù)快［25］提供了一種解釋。事實(shí)上，運(yùn)動(dòng)后副交感神經(jīng)“再激活”，使HR迅速下降，可能是避免運(yùn)動(dòng)后心臟遭受過(guò)度應(yīng)力的重要保護(hù)機(jī)制［18］。

研究發(fā)現(xiàn)，急性運(yùn)動(dòng)后HRV暫時(shí)性受到抑制，運(yùn)動(dòng)后24～48h隨之出現(xiàn)“反彈”，這種現(xiàn)象似乎并不會(huì)因運(yùn)動(dòng)形式不同而改變［15］。盡管本研究未觀察運(yùn)動(dòng)恢復(fù)后期（＞24 h）HRV變化情況，然而，SDNN、RMSSD、TPLn和HFnu各指標(biāo)在運(yùn)動(dòng)后6h時(shí)有高于運(yùn)動(dòng)前水平的趨勢(shì)，即有反彈的跡象。目前，引起這種反彈現(xiàn)象的機(jī)制并不清楚。但是，運(yùn)動(dòng)后HRV增高反彈，提示急性運(yùn)動(dòng)使自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能增強(qiáng)。

采用HRV評(píng)價(jià)心臟自主神經(jīng)功能的最大意義可能在于其對(duì)心臟事件風(fēng)險(xiǎn)具有預(yù)判價(jià)值。本研究Rec-1時(shí)間點(diǎn)上，TPLn、HFnu相對(duì)運(yùn)動(dòng)前降低幅度與其運(yùn)動(dòng)前水平呈高度負(fù)相關(guān)，提示HRV增高一定程度上對(duì)心血管系統(tǒng)起保護(hù)作用。臨床研究表明，HRV低的心臟病患者在未來(lái)的幾年中死亡危險(xiǎn)性極高［11］。健康人運(yùn)動(dòng)后HRV暫時(shí)性降低，是否意味著發(fā)生運(yùn)動(dòng)心臟事件的風(fēng)險(xiǎn)增加？最近，在完全相同的運(yùn)動(dòng)模型下，田野等采用心臟超聲和高敏心肌肌鈣蛋白T（hs-cTnT）技術(shù)，發(fā)現(xiàn)少年和成年運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后心臟功能出現(xiàn)暫時(shí)性下降；運(yùn)動(dòng)員急性運(yùn)動(dòng)后即刻hs-cTnT水平陡然上升，隨后迅速降低的動(dòng)力學(xué)特征與臨床心?；颊咛卣髅黠@不同［21］，該結(jié)果為本研究提供了旁證，說(shuō)明一次中等強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)（90min，95%通氣無(wú)氧閾強(qiáng)度）并沒(méi)有造成心臟持久性損害。急性運(yùn)動(dòng)后，HRV暫時(shí)性降低可能是心血管系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)應(yīng)激生理性適應(yīng)的表現(xiàn)。盡管如此，但并不清楚急性運(yùn)動(dòng)后HRV降低對(duì)心血管系統(tǒng)有何長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響？澄清這一問(wèn)題，還需要長(zhǎng)期隨訪性觀察研究。此外，本研究結(jié)果再次說(shuō)明了，HRV時(shí)域和頻域是反映運(yùn)動(dòng)后自主神經(jīng)系統(tǒng)變化的良好指標(biāo)。另外，少年與成年運(yùn)動(dòng)后HRV變化幅度提示，在區(qū)分不同年齡段人群自主神經(jīng)對(duì)急性運(yùn)動(dòng)反應(yīng)的差異時(shí)，HRV頻域指標(biāo)更為靈敏，這為HRV在今后運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用提供了一定的參考。

4 結(jié)論與建議

1.一次急性耐力運(yùn)動(dòng)后一段時(shí)間內(nèi)HRV（尤其是副交感神經(jīng)）表現(xiàn)為抑制現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)水平和訓(xùn)練背景近似的少年和成年急性運(yùn)動(dòng)后HRV變化趨勢(shì)相似，但變化幅度有所差異。與成年相比，運(yùn)動(dòng)后少年HRV受抑制程度較輕，與發(fā)育成熟度（年齡）有關(guān)。

2.急性運(yùn)動(dòng)造成交感－副交感神經(jīng)平衡性改變的機(jī)制并不明確。運(yùn)動(dòng)代謝產(chǎn)物增多和兒茶酚胺濃度升高，內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡可能是運(yùn)動(dòng)后HRV變化的重要原因，但仍有待深入探討。

3.急性運(yùn)動(dòng)后副交感神經(jīng)恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)短可能受多重因素的影響，其延遲性恢復(fù)可能是一種代償性保護(hù)機(jī)制。急性耐力運(yùn)動(dòng)后HRV的反彈跡象，可能是心血管系統(tǒng)對(duì)一次急性運(yùn)動(dòng)生理性適應(yīng)的體現(xiàn)。在相對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和時(shí)間相同的情況下，少年和成年急性耐力運(yùn)動(dòng)后受抑制的HRV恢復(fù)時(shí)程變化，未來(lái)研究仍需要長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)多個(gè)時(shí)間觀察點(diǎn)予以進(jìn)一步驗(yàn)證。

4.少年和成年業(yè)余運(yùn)動(dòng)員心血管系統(tǒng)均能應(yīng)付一次急性耐力運(yùn)動(dòng)的需求。健康人運(yùn)動(dòng)后HRV的暫時(shí)性降低對(duì)心血管系統(tǒng)有何長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響，需要大量的長(zhǎng)期縱向觀察研究。

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Cardiac Autonomic Recovery after an Acute Bout of Endurance Exercise in Adolescent and Adult Amateur Long-distance Runners

HUANG Chuan-ye1，TIAN Ye2，NIE Jin-lei3

Objective：To examine the time course of heart rate variability（HRV）after an acute bout of endurance exercise in adolescent and adult male amateur runners，and elucidate the physiological significance of HRV changes post-exercise.Method：Ten adolescent（aged 14.4 ±1.3years）and 10adult（aged 25.7±2.8years）runners performed a 90min constantload treadmill run at 95%of individual ventilatory threshold.The HRV indexes were assessed at pre-exercise，15min and 6hpost-exercise.Results：At 15min post-exercise，TPLn，HFnu and HRV time domain indexes were lower than those of pre-exercise，while LFnu and LF／HF were significant increased.LFnu and LF／HF were significant lower in children than adults（P＜0.05）.All HRV indexes were recovered to pre-exercise level at 6hpost-exercise.Meanwhile，TPLn，SDNN，HFnu and RMSSD seemed to rebound and exceed the pre-exercise level.A significant relationship was found between changes in HFnu from baseline and age of subjects（r＝-0.645，P＜0.01，n＝20）.Additionally，the magnitudes of HFnu and TPLn suppressions post-exercise were negative associated with their baseline levels（P＜0.05，n＝20），respectively.Conclusion：HRV was transient suppressed after an acute bout of endurance exercise.The magnitude of HRV suppression in adolescent subjects was lower than adults following exercise.The behavior of HRV response to exercise exhibiting differently might be associated with maturity status and it might reflect the physiological adaptation to acute exercise.

heartratevariability；enduranceexercise；parasympatheticnerve；suppression

G804.26

A

1000-677X（2012）09-0011-06

2012-06-25；

2012-08-26

國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目（2006BAK37B06）。

黃傳業(yè)（1982-），男，江蘇連云港人，講師，在讀博士研究生，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)能力與身體機(jī)能評(píng)定，Tel：（010）87182568，E-mail：hchye＠163.com；田野（1959-），男，山東人，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)性疲勞及身體機(jī)能恢復(fù)，Tel（010）87182528，E-mail：tianye＠ciss.cn；聶金雷（1968-），男，河北保定人，副教授，博士，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)心臟損傷與疲勞，E-mail：jnie＠ipm.edu.mo。

1.上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院，上海200438；2.國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所，北京100061；3.澳門理工學(xué)院體育暨運(yùn)動(dòng)高等學(xué)校，澳門1.Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China；2.China Institute of Sport Science，Beijing 100061，China；3.Macao Polytechnic Institute，Macao，China.