24周太极拳锻炼对中老年人心率变异性的影响

谢业雷 任杰 虞定海 杨慧馨 刘静

1 上海体育学院武术学院（上海 200438） 2 哈尔滨体育学院民族传统体育系

心率变异性（HRV）是无创性心电监测指标之一，其反映自主神经系统对心血管系统的调控及该系统对各种因素的应答［1］。HRV可定量评估心脏交感神经和迷走神经的紧张性和均衡性，广泛应用于临床、军事医学等领域。研究发现，适量体育运动可提高心率变异性［2-4］。太极拳是一种中小强度的有氧运动，除了重视缓慢的运动节奏和细匀深长的呼吸外，还强调“用意”、“心静”，有放松精神、调节神经活动状态的良好效果，具有延缓植物神经系统衰老进程的作用［5］。目前，采用生理相干与自主平衡系统进行太极拳锻炼对心率变异性影响的研究较少。本研究选取了50～65岁的中老年人进行24周太极拳运动锻炼，分析太极拳锻炼对自主神经系统的影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象

上海市杨浦区非体育人口的中老年人85名，其中，男性38名（年龄59.7 ± 5.57岁，身高171.2± 4.46 cm，体重 68 ± 5.87 kg），女性 47名（年龄58.3 ± 4.89 岁， 身 高 157.4 ± 5.78 cm， 体 重 60 ±6.36 kg），均无器质性疾病，身体健康。2009年11月～2010年5月进行太极拳锻炼，内容为太极呼吸操（课题组编创）、24式太极拳和42式太极拳。在专业太极拳教练指导下，每周锻炼4次，每次持续60分钟，其中10分钟热身活动，45分钟太极拳锻炼，5分钟放松活动。第2次测试（实验后），因搬迁等原因，习练人员有所流失，男性实测33人，年龄60.78 ± 3.21岁；女性实测40名，年龄59.14± 2.47岁。

1.2 研究方法

1.2.1 测试仪器与方法

使用北京豪峰数码娱乐科技有限公司生产的生理相干与自主平衡系统（HeartMath-SPCS）进行检测。该系统是一款基于HRV和最新生物反馈监测技术的心理监测与训练系统。每次检测20人。受试者进入实验室后休息5分钟，在统一指导语提示下开始测试，检测时间为5分钟。将红外光电扫描传感器连接于耳垂，采集受检对象的心跳，获得HRV线性时域指标SDNN（心动周期间隔标准差）、RMSSD（连续心动周期间隔的平均平方差的平方根）、PNN50（相隔RR间期相差>50 ms的个数占总心跳次数的百分比），频域指标TP（总幂值）、LF（交感神经活性的低频成分）、HF（交感神经活性的高频成分）、LF/HF（反映交感神经活性的低频成分与反映迷走神经活性的高频成分的比值）、VLF（极低频）、LFnorm（低频段功率归一化的值）以及非线性指标稳定指数、调节能力指数、综合评价指数。

1.2.2 测试时间

实验前测试时间为2009年10月13日，测试后半个月开始运动锻炼。运动锻炼结束后半个月进行第2次实验测试（实验后），测试时间为2010年6月13日。春节期间由于天气、放假等原因，1月中旬至2月中旬期间，实验对象自主锻炼，专业指导员未介入。

1.3 统计学分析

2 结果

表1显示，实验后受试者时域指标SDNN、RMSSD、PNN50略高于实验前，频域指标TP、LF、HF、HFnorm、LF/HF亦有所升高，而VLF、LFnorm则呈下降趋势，但以上各指标实验前后比较均无显著性差异（P > 0.05）。与实验前比较，实验后非线性指标稳定指数、调节能力指数、综合评价指数均显著升高，差异有统计学意义（P < 0.05）。

表1 实验前后HRV线性与非线性指标比较（n = 73）

3 讨论

正常生理条件下，心脏受到迷走神经和交感神经的双重影响。交感神经活性增强和迷走神经活性减弱均会降低心室颤动的阈值，引发心动过速和猝死。随着机体的衰老，交感迷走神经平衡有朝交感神经活性占优的方向转移的趋势，而迷走神经具有保护机体、修整恢复和积蓄能量的作用。因此，加强迷走神经活性可降低中老年人突发性心血管疾病的发病率，延缓心脏衰老的发生。有研究显示，经常参加慢跑、太极拳等健身运动的老年人心率较低，并且迷走神经张力高于无运动习惯者，但交感神经张力无差异［6］。刘凌研究也发现，摔跤和柔道运动员迷走神经和交感神经张力均高于非运动训练人群［7］。

HRV检测主要分线性分析和非线性分析，其中，线性分析方法包括时域指标和频域指标。线性分析指标意义直观，但干扰因素较多。非线性分析方法以混沌学说和分形代数为理论基础，能弥补线性分析的不足。时域指标中，SDNN反映HRV总体情况，可评价自主神经系统张力的整体水平。RMssD、PNN50是评估迷走神经张力的指标。频域指标中，TP代表自主神经系统活性水平，HF反映迷走神经张力水平，VLF可评价交感神经活性，LF则是交感神经和迷走神经共同作用的一个混合带，反映交感与副交感的共同作用。HFnorm和LFnorm为高频段功率与低频段功率的标准化值，更能直接反映迷走、交感神经调节的变化［8］。

本实验结果显示，24周太极拳锻炼后，SDNN、TP等高于实验前，RMSSD、PNN50、HF、HFnorm、LFnorm和VLF有所下降，但无显著性差异。LF/HF反映交感神经和迷走神经的均衡性，其值越低，表明平衡状态越稳定。本研究受试者实验后LF/HF大于实验前。综合分析，表明太极拳锻炼能延缓衰老引发的迷走神经活性降低的趋势，但未有效改善中老年交感神经和迷走神经的均衡性。

进行短程心率变异性分析时，不同分析方法的结果往往有差异，甚至相反。本实验运用生理相干与自主平衡系统测试5分钟心率变异性，结果显示，线性指标和非线性指标变化趋势一致，非线性指标差异有统计学意义。非线性指标是近些年来新兴的心率变异性测试指标，主要描述RR间期的动态变化特征，其干扰因素较少，能更准确反映心率变异性的变化。有研究表明，一些特发性室颤的患者，发作前HRV传统指标并无异常，而RR间期的非线性特征已发生改变［9］。程瑞芸等研究显示，心率变异性非线性分析指标在检测警种岗位差异对警察的影响方面具有敏感性［10］。本研究中，受试者调节能力指数、稳定指数和综合评价指数实验前后具有显著性差异，提示太极拳锻炼能提高中老年人调节不良情绪状态的能力，对心率变异性有良好作用。

［1］ 高炳宏，陈佩杰，李之俊. 运动与心率变异性. 中国运动医学杂志，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］ 孙绪生. 老年人练太极拳的心率变异性分析. 体育学刊，2000，14（2）：36-38.

［6］ 杨溢，银翠云，钟求知，等. 运动对健康中老年人心率变异性的影响及其意义. 中国运动医学杂志，1999，18（3）：265-266.

［7］ 刘凌，曹佩江，徐岩，等. 摔跤与柔道运动员的心率变异性特征. 南京医科大学学报（自然科学版），2007，27（11）：1264-66.

［8］ 张开滋，赵易，杨心田，等. 临床心电信息学. 长沙：湖南科学技术出版社，2002. 582-608.

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

［10］程瑞芸，明茏，孙轶. 警察心理健康状况与心率变异性非线性分析指标的相关研究. 教育研究与实践，2010，（1）：127-130.