生物反馈放松训练对驻水面舰艇焦虑军人心率变异性的影响

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(1. 大连医科大学 心理系，辽宁 大连 116044；2. 大连旅顺92538部队医院 保健科，辽宁 大连 116041；3. 海军大连舰艇学院 心理咨询中心，辽宁 大连 116018)

临床医学

生物反馈放松训练对驻水面舰艇焦虑军人心率变异性的影响

崔英丹1，孙月吉1，郭德纲2，宁淑娥3，陈爱年1，王智1，王浩1

(1. 大连医科大学 心理系，辽宁 大连 116044；2. 大连旅顺92538部队医院 保健科，辽宁 大连 116041；3. 海军大连舰艇学院 心理咨询中心，辽宁 大连 116018)

目的探讨生物反馈放松训练对驻舰焦虑军人心率变异性(HRV)的影响。方法通过随机整群抽样的方法，选取海军某水面舰艇有焦虑情绪的军人140名(50≤SAS标准分<70，不符合DSM-IV的焦虑症诊断标准)随机分为干预组和对照组各70人。干预组给予生物反馈放松训练，对照组不进行放松训练,自然安静状态下监测生理指标，即心率(HR)及心率变异性(HRV)频域指标的低频成分(LF)和高频成分(HF)的标准单位(nu)，1次/d，每次持续30 min，连续10 d ，共10次。结果每次干预后干预组军人心率都低于干预前，且在第7、8、9、10次自身配对比较差异有显著性意义(P<0.05),每次干预后心率呈下降趋势，但对每次干预前的心率进行方差分析差别无显著性意义(P>0.05)；对照组自身配对比较及不同干预次数干预前的心率之间比较差异无显著性意义(P>0.05)。干预组每次干预后军人的lnLF(nu)值均较干预前下降，且在第8、9、10次自身配对比较时，差异具有显著性意义(P<0.05)；随干预次数增多，lnLF(nu)呈逐步下降趋势，但干预前不同试验次数之间方差分析差异无显著意义(P>0.05)；对照组每次干预后军人的lnLF(nu)值均较前升高，但干预前后自身比较及干预前不同试验次数之间方差分析差异无显著性意义(P>0.05)。干预组每次干预后军人的lnHF(nu)值都高于干预前，且在第8、9、10次自身比较差异具有显著性意义(P<0.05)；随干预次数增多，lnHF(nu)呈逐步上升趋势，但干预前不同实验次数之间方差分析差异无显著性意义(P>0.05)；对照组每次干预后lnHF(nu)值均较前下降，但干预前后自身比较及干预前不同试验次数之间方差分析差异无显著性意义(P>0.05)。试验前后HR和HRV的基线期值比较：第1次与第10次基线期的HR,lnLF(nu),lnHF(nu)的值比较差异均无显著性意义(P>0.05)。结论生物反馈放松训练能提高军人心率变异性频域指标，降低交感神经活动，增强迷走神经活动，表明其能够提高军人自主神经功能状态，缓解焦虑情绪。

生物反馈放松训练；军人；心率变异性；生理相干与自主平衡系统

心率变异性(HRV)是近年来观察放松训练生理效果最常用的生理指标。放松训练能使被试者的心率、紧张水平下降[1-2]，提高心率变异性[3-5]。有研究曾采用HRV技术作为放松训练对缓解焦虑情绪的评估指标[6-7]，发现放松训练无论是在医疗(如缓解手术病人痛苦)，还是在教育(如减轻学生考试焦虑)等领域都成为有效的生理指标。焦虑情绪心理指标及受训者主观感受较少采用客观标准来衡量。特别是在军队里，关于小组放松训练对焦虑情绪的生理指标客观动态研究很少。本研究采用生物反馈结合放松训练法，并对生物反馈放松训练的即时效果进行动态监测，探讨生物反馈放松训练对驻舰焦虑军人心率变异性的影响。

1 资料与方法

1.1 对 象

2010年4—12月期间采用随机整群抽样法(以舰船为单位按随机原则从整体中抽取)抽取某水面舰艇部队1 411名军人为研究对象，均为男性，有效问卷1 402份，回收率为99.36%。

入组标准：所有被试者均为正常健康者，未经历过放松训练；采用Zung焦虑自评量表(self-rating anxiety scale,SAS)筛出141名具有焦虑情绪者(50≤SAS标准分<70，不符合DSM-IV诊断标准的焦虑症)，因发热原因有1名脱落，最终完成本试验者140名，年龄18～36岁，平均(25.93±4.72)岁，军龄为1～8年，平均驻舰时间(6.22±4.82)年。所有被试者均知情同意并自愿参加。

排除标准：采用90项症状清单(SCL-90)进行筛查，焦虑因子分值≥2分，其他因子分均<2分，说明除了有焦虑情绪，无其他阳性项目。

1.2 心理评估工具

自编一般情况问卷：主要包括年龄、军龄、文化程度、家族有无精神病史、有否使用过抗焦虑药、有否压力，以及压力来源和缓解方法等。

Zung焦虑自评量表：共20个项目，每一条项目均按1～4级评分。焦虑标准分=各项累计分×1.25后取整数部分，标准分的分界值为50分，分值越高，焦虑程度越重。SAS标准分≤50分为无焦虑，51～59分为轻度焦虑，60～69分为中度焦虑，≥70分为重度焦虑。

90项症状清单(symptom checklist 90，SCL-90)：1975年，由L.R.Derogatis编制，本量表共有90个项目，从感觉、情感、思维、意识、行为直到生活习惯、人际关系、饮食睡眠等，采用10个因子分别反映10个方面的心理症状情况。任一因子分超过2分被考虑筛选阳性。

1.3 分 组

141名焦虑情绪舰艇军人按年龄分层后，采用随机数字表分为两组：干预组(n=71名，脱落1名)、对照组(n=70名)，两组被试的年龄、军龄、婚姻和文化程度差异均无显著性意义(P>0.05)。干预组：接受生物反馈放松训练， 1次/d，每次持续30 min，共10次；对照组不接受任何放松训练，自然安静状态下监测生理指标。

1.4 生物反馈放松训练客观指标

采用北京豪峰科技有限公司开发的生理相干与自主平衡系统(SPCS)。该系统包括协调状态的调节步骤介绍、呼吸助手训练和一系列以游戏形式出现的子干预程序，以“菩提树开放训练”子程序为例，被试可以通过深呼吸的放松训练方式，使机体处于协调状态，直到这种协调的放松状态使枯萎的菩提树慢慢成长为枝叶繁茂的大树，彩虹出现，小鸟放飞为止，此子干预程序成功完成。

1.5 干预前准备

被试者进入实验室后，为避免产生心理压力，向其介绍此实验目的、实施程序及放松训练简单原理，说明耳式信息传感器对身体没有任何伤害。病人靠坐在120°角的沙发上，被试眼睛离屏距离60 cm，干预在微暗、安静的舰艇医务室进行，采用一对一干预，1名干预师为心理系研究生。为避免其他生物学因素干扰自主神经系统(ANS)，干预时间设定在上午 8:30～12:00。

1.6 干预方法

分为基线期、干预期、恢复期3阶段。

基线期：两组被试者均休息10 min后，将耳式信息传感器夹在左侧耳垂上，并将采集器连接线上的小夹固定在衣领上，嘱被试者在整个实验过程中，尽量放松。记录被试自然安静状态下5 min基线期的心率(HR)及心率变异性(HRV)频域指标的低频成分(LF)和高频成分(HF)的标准单位(nu)。为使实验数据呈正态分布，将LF值和HF值进行了自然对数转换。干预期：令被试者听取事前录制好的放松训练指导语5 min,然后进行呼吸助手训练10 min，最后进行菩提树开放生物反馈放松训练15 min；对照组保持静坐30 min。

恢复期：菩提树放松训练结束后，无论是干预组还是对照组都休息3 min后，记录5 min的HR及HRV(LF、HF)值，填写实验报告。

1.7 生理相干与自主平衡系统(SPCS)

基于美国心脏数理研究所(Institute of Heart Math)开发的自主平衡技术，属于生物反馈附加心理训练产品，通过USB接口与电脑连接，采用红外光电传感器获得被试者的心率变异信号，并将采集到的心率变异信号经HRV分析软件进行分析，HRV分析通过快速傅立叶变换得出功率频谱密度(PSD)以区分和量化交感神经和副交感神经活性，功率频谱分析将心率变异信号简化为频率成分，被试者的HR及HRV值将自动储存在电脑里。

1.8 统计学方法

采用SPSS 11.5统计软件包进行描述性分析、t检验、单因素方差分析(ANOVA)，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 基线期检验

干预组和对照组被试者在基线期的心率(HR)和心率变异性(HRV)的低频成分(LF)和高频成分(HF)的自然对数值lnLF(nu)和lnHF(nu)比较，差异均无显著性意义(P>0.05)。见表1。

表1两组军人干预前基础期的HR和HRV比较

SPCS指标干预组(n=70)对照组(n=70)tPHR(次/min)75．86±7．7775．40±8．720．3270．744lnLF(nu)4．39±0．144．39±0．130．1620．872lnHF(nu)2．74±0．572．58±0．641．5880．115

2.2 心率的变化

干预组依次干预后心率呈下降趋势，且在第7、8、9、10次自身配对比较差异具有显著性意义(P<0.05)。随着干预次数的递增，干预后的心率水平均较干预前有一定的降低，但对每次干预前的心率变化进行方差分析差别无显著性意义(P>0.05)；对照组自身配对比较升降不一均未见明显差异(P>0.05)，不同次数干预前的心率值进行方差分析差别无显著性意义(P>0.05)。见表2。

2.3 频域结果分析

2.3.1 HRV低频功率lnLF(nu)变化：干预组干预后lnLF(nu)值均较前下降，在第8、9、10次自身比较中差异明显(P<0.05)。但对干预前不同干预次数lnLF(nu)值比较差别无显著性意义(P>0.05)。对照组差异无显著性意义(P>0.05)。见表3。

表2两组干预前后心率水平依次变化比较

干预(次)干预组(n=70)干预前干预后tP对照组(n=70)干预前干预后tP175．86±7．7775．17±7．641．1080．27275．40±8．7275．57±8．36-0．3000．765275．29±7．4775．06±6．750．5020．61776．51±7．7575．51±7．631．5400．128374．00±8．3573．74±7．290．9350．35375．80±7．8575．14±7．311．2910．201473．71±6．4173．49±7．560．4900．62676．46±8．2575．74±6．481．0480．298573．63±5．7773．57±6．130．1400．88975．26±6．4975．70±6．77-0．9410．350674．51±7．2773．80±6．671．8730．06576．86±8．3176．14±7．001．8600．067773．94±6．7073．16±6．612．0670．04277．11±7．9677．31±6．41-0．4420．660873．20±7．0571．36±7．133．4360．00176．00±7．2775．71±6．320．5060．614973．14±9．3472．09±8．922．0590．04376．49±8．3877．17±7．55-1．4140．1621073．20±7．8772．03±7．842．4030．01975．49±6．3375．97±6．00-0．8760．384

表3两组干预前后lnLF(nu)依次变化比较

干预(次)干预组(n=70)干预前干预后tP对照组(n=70)干预前干预后tP14．39±0．144．34±0．261．5790．1194．39±0．134．39±0．15-0．3420．73324．42±0．134．41±0．150．5830．5624．42±0．154．42±0．13-0．2800．78034．41±0．134．40±0．170．7680．4454．42±0．184．45±0．16-1．1390．25844．43±0．144．42±0．171．0240．3094．41±0．204．44±0．20-1．8510．06954．43±0．134．40±0．161．8840．0644．44±0．164．45±0．13-0．4920．62464．41±0．324．40±0．180．2580．7974．45±0．134．45±0．15-0．6870．49474．40±0．164．39±0．200．4410．6614．41±0．164．41±0．16-0．5000．61984．39±0．144．36±0．182．0880．0404．42±0．104．45±0．13-1．6110．11294．39±0．164．38±0．182．1110．0384．44±0．084．46±0．09-1．7500．085104．39±0．264．36±0．272．0730．0424．43±0．104．44±0．11-0．7520．454

2.3.2 HRV高频功率lnHF(nu)变化：干预组每次干预后lnHF(nu)值均较前上升，且在第8、9、10次自身比较中差异显著(P<0.05)。但对干预前不同干预次数lnHF(nu)值进行方差分析比较差别无显著性意义(P>0.05)。对照组各实验次数之间及自身前后比较呈下降趋势，但均未出现有显著意义的变化(P>0.05)。见表4。

表4两组干预前后lnHF(nu)依次变化比较

干预(次)干预组(n=70)干预前干预后tP对照组(n=70)干预前干预后tP12．74±0．572．78±0．55-0．5350．5942．58±0．642．57±0．650．1050．91722．55±0．662．59±0．78-0．3510．7272．43±0．602．43±0．601．5490．12632．66±0．582．67±0．71-0．0360．9712．45±0．702．45±0．700．0750．94142．41±0．872．41±0．92-0．1070．9152．47±0．852．41±0．670．7470．45852．53±0．612．62±1．08-0．8020．4252．31±0．832．30±0．960．0310．97562．35±0．872．51±0．86-1．4530．1512．39±0．742．29±0．861．3440．18372．56±0．902．56±0．87-0．0140．9892．59±0．702．55±0．640．5810．56382．67±0．742．87±0．70-2．0430．0452．67±0．572．51±0．661．8520．06892．64±0．702．80±0．81-2．0540．0442．55±0．542．40±0．691．9600．054102．64±0．792．83±0．75-2．0920．0402．66±0．642．56±0．671．2680．209

2.4 生物反馈放松疗法干预前后SPCS各项指标比较

生物反馈放松训练对军人基线期HR和HRV值的影响将干预组第1次和第10次基线期的HR、lnLF(nu)和lnHF(nu)值作为实验前、实验后的基础值进行比较，差异无显著性意义(P>0.05)。见表5。

表5生物反馈放松疗法干预前后SPCS各项指标比较

指标n实验前实验后tPHR(次/min)7075．86±7．7773．20±7．871．9300．058lnLF(nu)704．39±0．144．39±0．260．0910．927lnHF(nu)702．74±0．572．64±0．790．8320．408

3 讨 论

本研究中干预组与对照组在干预前的心率、心率变异性(HRV)低频和高频的自然对数值比较，差异均不具有显著性意义，说明两组具有可比性。生物反馈放松训练干预后，干预组随着干预次数的递增，军人的心率水平均较干预前有一定的降低。说明放松训练对缓解军人的紧张情绪是有效的。这与国内研究结果相一致[8]。原因在于生物反馈放松训练是通过有意识地控制自身的心理生理活动，以改善机体紊乱功能，表现为呼吸频率和心率减慢，呼吸平缓，全身骨骼肌张力下降，心情轻松愉快，紧张程度降低。

HRV是可靠、准确的评价心脏自主神经功能状态的一种无创性技术，它用于推断交感神经和副交感神经系统的相互作用[9]，HRV的高频成分显著增加表明有效的抑制交感神经和激活副交感神经[10]，低频成分受交感神经和副交感神经系统共同调节,反映交感神经占优势的植物神经影响，其测量标准、生理指标解释和HRV分析的临床应用自1996年就被成熟记载[11]。本研究应用HRV频域指标(LF和HF)作为放松状态中自主神经功能活动改变的量化指标，生物反馈放松训练干预组进入放松状态后，均可观察到干预后较干预前lnLF(nu)降低及lnHF(nu)升高，即HRV升高。结果表明，生物反馈放松训练作为一种内脏操作性条件反射的学习过程，放松技术的掌握是逐步取得的，在有意识的主动参与中，实现对自身内脏功能活动的控制，即在实验的后期出现有统计学意义的差别。说明进入放松状态交感神经活动下降以及副交感神经活动增强，即提高了自主神经调解功能。

研究结果显示，对照组在安静状态下，每次干预后lnLF(nu)值均较前上升及lnHF(nu)值均较前下降，即HRV下降。说明伴有焦虑情绪的军人保持在安静状态下，可加重军人的焦虑情绪，分析原因这与焦虑自评量表(SAS)中“我觉得心平气和，并且容易安静坐着(静坐不能)”这一题目相吻合，即伴焦虑情绪的军人常常感到“很难觉得心平气和，并且不容易安静地坐着”。本实验研究结果与国内报道的结果相一致[12]。

为探讨生物反馈放松训练对军人HR和HRV基线值是否有影响，本研究将干预组在实验前后的HR和HRV基础值比较，结果显示差异均无显著性意义。说明放松训练对生理指标值影响只在干预过程中有显著效果，短期的放松训练对其基础的HR和HRV值不会产生影响。在干预过程中，HRV的提高使交感神经张力下降和迷走神经张力增高，从而使自主神经调节功能提高，改善焦虑情绪。

水面舰艇军人生活环境相对封闭、与外界联系不便、生活环境和工作场所界限区分不明显、航海作业风险高，容易导致军人产生不良情绪(如焦虑、紧张等)[13]。因此，寻求快速、有效的自我调节方法提高军人情绪调节能力是解决军人心理问题的重要课题。本研究结果显示生物反馈放松技术有效地提高军人的心率变异性，从而可以改善军人的自主神经功能活动，有利于对抗应激，缓解焦虑情绪。有研究表明有效的情绪调节可以改变个体的主观体验、生理反应及心身健康水平[14]，与本研究结果相同。本研究是在日常的工作、训练环境下让军人学习放松技能，其干预效果与战时处于应激情境下的干预效果是否一致，还尚需进一步研究。

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Effectofbiofeedbackrelaxationtrainingonheartratevariabilityofnavalsailorsanxietyonsurfaceship

CUIYing-dan1,SUNYue-ji1,GUODe-gang2,NINGShu-e3,CHENAi-nian1,WANGZhi1,WANGHao1

(1.DepartmentofPsychology,DalianMedicalUniversity,Dalian116044,China; 2.DepartmentofHealthCare,92538HospitalofPLA,Dalian116041,China; 3.PsychologicalCounselingCenter,DalianNavalAcademy,Dalian116018,China)

ObjectiveTo evaluate influence of the biofeedback relaxation training on the heart rate variability of naval servicemen with anxiety on surface ship.Methods140 anxiety army men (50≤SAS standard score<70，do not accord with diagnosis standard for the anxiety disorders of DSM - IV) were randomly divided into intervention group (n=70) and control group (n=70) by clustering random sampling method. The intervention group

biofeedback relaxation training,while the control group only observed for physiological indexes at natural quiet state,that is HR and HRV frequency-domain indexes， HRV was reported as the normalized units (lnLF(nu),lnHF(nu)),totally 10 days,1 time/day and 30 minutes once.ResultsComparison of heart rate of every intervention: Every heart rate of intervention group after the intervention was lower than before the intervention,and the change exhibited significant difference in 7th,8th,9th,10th (P<0.05). Compare the heart rate among 10 times using ANOVA,significant differences did not exist although there was a tendency towards slower heart rate values before each experiment. There was not significant difference within the control group using paired-T test or ANOVA. Before and after intervention,comparison of heart rate variability of low frequency lnLF(nu): After each intervention,lnLF(nu) values were dropped than the before,and there were significant different at 8th,9th,10th in itself comparison (P<0.05).Compare the lnLF(nu) among 10 times using ANOVA,significant differences did not exist although there was a tendency towards slower lnLF (nu) values after each intervention (P>0.05). In control group,lnLF(nu) values are raised than the before,there were no significant different during 10 times intervention using paired-T test or variance analysis in lnLF(nu) value (P>0.05); After the intervention,lnHF(nu) values of the intervention group were higher than before at eighth,ninth,tenth (P<0.05). Compare the lnHF(nu) among 10 times using ANOVA,significant differences did not exist although there was a tendency towards higher lnHF (nu) values after each intervention (P>0.05). In control group,lnHF(nu) values were decreased than the before,there were no significant different after every intervention using paired-T test or variance analysis in lnHF(nu) value(P>0.05); Comparison of basis value before and after experimental: Comparing the foundation value of 10th and 1th of HR,lnLF(nu),lnHF(nu),there were no significant differences (P>0.05).ConclusionBiofeedback relaxation training can obviously improve the HRV frequence-domain indexes of military,reducing sympathetic nerve activity,enhanced vagus nerve activity,it is indicated that biofeedback relaxation training can improve the function state of autonomic nervous of military and alleviate anxiety.

biofeedback relaxation training; military; HRV; SPCS

10.11724/jdmu.2013.06.11

B849

A

1671-7295(2013)06-0555-06

崔英丹，孙月吉，郭德纲，等. 生物反馈放松训练对驻水面舰艇焦虑军人心率变异性的影响[J].大连医科大学学报，2013,35(6)：555-560.

崔英丹(1978-)，女，辽宁辽阳人，硕士。E-mail: 1054605417@qq.com

孙月吉，教授。E-mail: yuejis@yahoo.com.cn

2013-06-18；

2013-09-02)