急性有氧运动对大学生情绪的选择性影响

2022-08-15高淑青王肖张连成刘洁

中国运动医学杂志 2022年6期

高淑青王肖张连成刘洁

天津体育学院（天津 301617）

情绪有外显情绪（explicit emotion）和内隐情绪（implicit emotion）之分[1]，外显情绪即个体可以意识到的情绪知觉，内隐情绪即个体意识不到的情绪知觉，这种情绪状态的引发是阈下的、无意识的[2]，往往能引发个人思想或行为上的改变[3]。如有研究显示，高冲动者更易受到内隐和外显负性情绪刺激的影响，从而表现出反应抑制功能的缺损，表现出冲动行为[4]。主观情绪及其调节对于人的行为和健康至关重要。

影响情绪的因素有很多，包括个体认知因素、生理因素和社会因素等[5，6]，其中，体育运动是调节情绪重要且经济的因素之一。研究表明，运动群体较非运动群体能更有效地运用外显和内隐情绪调节策略保持和提升积极情绪[7]；8 周的心身锻炼可以提高内隐的情绪调节能力[8]；3 个月中医八段锦有氧运动能有效改善高血压患者的焦虑情绪[9]。这些研究成果初步表明，长期体育运动对内隐和外显情绪具有良好的调节作用。短期干预研究表明，短时中等强度有氧运动会对大学生情绪状态产生选择性的积极影响[10]。来自随机对照实验的证据表明，在同样的消极情绪诱导后，慢跑15 分钟的人比不运动的人恢复得更快[11]。短时有氧运动显著改善了焦虑女大学生的情绪调节能力[12]。另一项随机对照实验表明，急性有氧运动有助于提高情绪的调节能力，表现出对负面情绪线索的弱化情绪反应[13]。这些实验结果表明，有氧运动与情绪之间确实存在因果关系。同时，不同持续时间的锻炼可能对情绪的影响不同，有学者对锻炼的情绪时程效益进行研究，发现一次性身体锻炼期间，积极和消极情绪会随着锻炼时长发生变化，使情绪整体发生改善，这种短期的情绪效益还表现出层级和性别差异[14]。可见，即使是一次性运动也能提升个体的情绪调节能力，改善个体负性情绪，但目前研究更多集中在对外显情绪的调节上，对运动影响内隐情绪及其影响的时程特点的研究较少。

综上，一次性身体锻炼对大学生的外显情绪和内隐情绪是否会带来积极效益？两种情绪变化会随着身体锻炼的持续进行表现出怎样的时程特点？针对以上问题，本研究采用实验室实验法观察急性中等强度有氧运动对大学生不同情绪的影响趋势是否一致，即探讨急性有氧运动对不同情绪影响的时程特点。本研究假设急性中等强度有氧运动对大学生内隐情绪和外显情绪都具有改善作用，即随着运动时间的延长，均表现出消极情绪降低和积极情绪增加。

1 研究方法

本研究包括预实验和正式实验两部分。预实验的目的在于编制和确定正式实验的测试材料。

1.1 研究参与者

招募自愿参加实验的在校大学生32 名作为正式实验的参与者，其中，男17 人、女15 人，所有参与者年龄23.53 ± 2.57 岁，正式实验和预实验参与者均来自同一所大学相同专业，以保证所有参与者的同质性。所有参与者无精神病史，双眼视力或矫正视力正常，右利手。

1.2 研究工具

（1）内隐情绪的测量。Quirin等[15]提出了一种新的内隐情绪测量范式，利用实际并不存在的假词，让参与者判断假词是否适宜用来传递某种积极或消极情绪。由于假词本身并没有任何情绪效价，参与者的判断反映的是其自动激活的对自身情绪体验的认知表征，既非完全无意识状态下的情绪，也非有意识地对情绪加工过程进行识别所获得的感受。

本研究在预实验中，根据间接测量法编制内隐情绪中文版问卷（the Implicit Positive and Negative Af⁃fect Test，IPANAT）。采用问卷调查的方式[16]，由43名参与者（男22 人，女21 人，母语均为汉语，外语均为英语，平均年龄24.20 ± 1.76 岁）对人造词（俄文与英文字母随机组合而成，每个人造词含5个字母）主观愉悦度进行－3 到3 的7 级评分，最终选取愉悦度均值在－0.16到+0.16的4个词。

参考鲍婧等[17]的研究，将预实验确定的人造词与正性负性情绪量表（the Positive and Negative Affect Schedule，PANAS）中积极情绪和消极情绪维度中因子载荷最高的各3 个情绪词（活跃的、充满热情的、快乐的；羞愧的、难过的、害怕的）相匹配，形成24个项目的IPANAT，要求参与者对人造词代表情绪词的程度进行4 级评分，用以测量大学生的内隐情绪。本研究中，所有被试在24 个项目得分的内部一致性信度Cronbach’s α系数为0.837。

（2）外显情绪的测量。采用黄丽等编制的正负性情绪量表（the Positive and Negative Affect Schedule，PANAS）[18]。正负性情绪量表由20 个条目组成，其中，条目1、3、5、9、10、12、14、16、17、19 评定正性情绪，条目2、4、6、7、8、11、13、15、18、20 评定负性情绪。本研究中，PANAS 所有20 个条目的Cronbach's α系数为0.838，正性、负性情绪的Cronbach's α 系数分别为0.896和0.899。

1.3 实验设计

实验采用单因素被试内设计，自变量为不同运动时间（4 个水平：运动前、运动10 min 后即刻、运动20 min 后即刻、运动30 min 后即刻），因变量分别为内隐情绪中文版问卷（IPANAT）和正性负性情绪量表（PA⁃NAS）的4次测量得分。

1.4 运动方案

运动方案为实验室环境下30 min 中等强度跑台跑步运动，并在跑台上设置靶心率调控运动强度，被试佩戴芬兰博能POLAR RS400 型心率遥测仪监控运动前、过程中及运动后的心率。运动强度的设定为个体最大心率（HRmax）的65%～70%，HRmax=207－0.7×年龄。

1.5 实验程序

首先，告知被试实验流程，取得知情同意。为了克服被试效应的影响，在实验之前告知被试该实验是为了测量对运动的直觉。然后，给被试佩戴心率遥测仪，开始自然跑姿跑台跑步运动。在运动过程中，采用电脑（DELL，14英寸，分辨率1920×1080）呈现的量表项目（白色屏幕，为了避免项目之间的相互干扰，一次呈现一个项目及选项，呈现内容设置为宋体初号黑色），被试口头报告主观感受，报告时间为运动开始前即刻、运动10 min 后即刻（T10）、运动20 min 后即刻（T20），由主试记录，被试距离电脑屏幕约100 cm，保证能清晰地看到屏幕所呈现内容。运动结束即刻，即被试运动30 min后即刻（T30）时进行最后一次感受报告，共收集4次报告数据，每次感受报告约1 min。

1.6 统计学方法

使用SPSS 22.0进行单因素重复测量方差分析，对锻炼前后及锻炼过程中的内隐和外显情绪的变化情况进行统计处理，分析过程中对不满足Mauchly’s Test of Sphericity（球形检验）的统计量，采用Greenhouse Geisser 法矫正自由度和P值，描述统计结果中报告均值和标准差。

2 结果

2.1 急性中等强度有氧运动对内隐情绪的影响

在运动干预过程中，内隐积极情绪和消极情绪得分情况如表1所示。

表1 两种内隐情绪得分的比较（n=32）

急性中等强度有氧运动对内隐情绪影响的整体趋势是：内隐积极情绪得分从运动开始至20 min 呈上升趋势，在运动20 min 后开始下降，但第30 min 运动结束后得分均值依然高于运动之前的得分；内隐消极情绪一直呈下降趋势，第30 min 时内隐消极情绪均值最低。

以测量时间为自变量，4次内隐积极情绪得分为因变量进行单因素重复测量方差分析，结果显示，F（3，93）=8.925，P=0.000，Partial Eta2=0.224。4 次重复测量的结果之间差异显著，且效果量大于0.14，属于大效果量，表明自变量（测量时间）解释内隐积极情绪变异量的22.4%，急性中等强度有氧运动对4次内隐积极情绪得分有较大影响，即急性中等强度有氧运动对内隐积极情绪的影响存在时程效应。

对4次重复测量结果的均值进行多重比较分析发现，前测与其他3 次测量结果之间差异显著（P<0.01），说明不论10 min、20 min还是30 min的中等强度有氧运动对内隐积极情绪的改善都是有贡献的。10 min与20 min 测量结果之间差异显著（P=0.023），这说明20 min 中等强度有氧运动对内隐积极情绪的改善效果要好于10 min 的效果。20 min 与30 min 及10 min 与30 min 的测量结果之间差异均不显著（P=0.196，0.248）。这说明20 min是急性中等强度有氧运动改善内隐积极情绪的最佳单次运动时长。

以测量时间为自变量，4次内隐消极情绪得分为因变量进行单因素重复测量方差分析，F（3，93）=1.798，P=0.169，Partial Eta2=0.055。4次重复测量的结果之间差异不显著，效果量小于0.06，属于小效果量，这说明实验中所选取的运动时长对内隐消极情绪的改善效果并不明显，但内隐消极情绪趋势图中其得分是一直降低的，这提示可能运动更长时间才会显著降低内隐消极情绪。本研究结果支持了研究假设。

2.2 急性中等强度有氧运动对外显情绪的影响

在运动干预过程中，外显积极情绪和消极情绪得分情况如表2所示。

表2 两种外显情绪得分的比较（n=32）

急性中等强度有氧运动对外显情绪影响的整体趋势如表2 所示。外显积极情绪得分均值呈上升趋势，第30 min 时均值最高；而外显消极情绪得分均值呈下降趋势，第30 min时均值最低。

以测试时间为自变量，4次外显积极情绪得分为因变量进行单因素重复测量方差分析，F（3，93）=2.571，P=0.077，Partial Eta2=0.077。4次重复测量的结果之间差异边缘显著，自变量（测量时间）解释外显积极情绪变异量的7.7%，属于中等效果量值，表明急性有氧运动对外显积极情绪的影响达到中等程度。对4次重复测量结果的均值进行多重比较分析发现，前测与20 min测量结果边缘显著（P=0.059），与30 min 差异显著（P=0.030），10 min 与20 min 测量结果之间差异边缘显著（P=0.079），与30 min差异不显著（P=0.119），20 min与30 min 测量结果之间差异不显著（P=0.597），说明20 min 的有氧运动对外显积极情绪已经达到较为理想的改善效果，20～30 min之间起到维持的作用。

以测量时间为自变量，4次外显消极情绪得分为因变量进行单因素重复测量方差分析，F（3，93）=7.284，P=0.001，Partial Eta2=0.190，表明自变量对因变量有可靠的影响，且自变量能解释因变量变异量的19%。在此基础上，对4 次重复测量结果的均值进行多重比较分析发现，前测与其他3 次测量结果都有显著性差异（P<0.05），表明3个运动时长对降低外显消极情绪都有显著效果，其他两两比较结果均未达到显著水平。此结果提示，在降低外显消极情绪方面，只需10 min 有氧运动就能达到较好的效果。本研究结果支持了研究假设。

2.3 急性中等强度有氧运动对积极情绪和消极情绪的影响

前两个研究结果从情绪的外显和内隐角度，比较了消极和积极情绪随运动时长增加的变化趋势。为了便于比较内隐和外显情绪随运动时长增加变化的趋势，本研究又分别以积极情绪和消极情绪为主题进行了比较，如图1和图2所示。

图2 消极情绪变化趋势

在积极情绪方面，内隐积极情绪和外显积极情绪的变化趋势如图1所示。图中显示，整体而言，两类积极情绪均随运动时间增加呈上升趋势。外显积极情绪上升比较平缓。内隐积极情绪在20 min 时得分最高。因此，20 min左右的有氧运动就能达到较好的提升积极情绪的效果。

图1 积极情绪变化趋势

消极情绪方面，在整个运动过程中，不论是内隐消极情绪还是外显消极情绪都呈下降趋势，说明急性有氧运动对降低消极情绪是有效果的，只要运动起来两种消极情绪可能就会下降。外显消极情绪在前10 min下降幅度最大，而内隐消极情绪整体下降缓慢，表明运动时间越长，消极体验越低。与积极情绪比较，消极情绪受运动影响更为敏感，短期运动就能较快降低消极体验。

3 讨论

本研究结果表明，30 min 中等强度的跑步运动可以有效改善外显情绪（包括积极和消极情绪）和内隐积极情绪，一种可能的解释是，急性有氧运动在情绪调节中具有重要作用，其对情绪的调节可能是通过运动促进执行功能的改善而实现的[19-23]。也有研究认为，急性锻炼似乎提供了一种缓冲，锻炼期间可以用来进行情绪调节，减少负面情绪的影响[24]。有氧运动影响情绪调节另一种可能的解释是，有氧运动可能通过情绪调节的跨情景迁移，直接影响个体情绪调节的过程[12]。更为普遍的认识是，运动能促进多巴胺、血清素和内啡肽等化学成分的合成，使得个体积极情绪增加[25]。而30 min中等强度的跑步运动并不能有效减少内隐消极情绪。有学者认为，有氧运动可以很好地对内隐情绪进行调节，即有氧适能的提高可以提高内隐情绪调节能力，只有提高有氧适能才能介导内隐情绪调节能力发挥作用，控制消极情绪的变化[8]。因此，本研究中急性运动可能未能改善大学生的有氧适能和内隐情绪调节能力，导致内隐消极情绪未见明显改善。也可能是因为运动时间太短，或是由于运动项目或运动环境等的影响，导致内隐消极情绪未见明显改善。综合本研究结果认为，急性有氧运动对情绪的积极影响是有选择性的。

内隐情绪和外显情绪在运动中的时程特点有所不同。在积极情绪方面，外显积极情绪得分随着运动持续时间的增加逐步改善，呈线性上升趋势；内隐积极情绪在20 min时改善效果较运动前、运动10 min和运动30 min时好，呈现倒V型。在消极情绪方面，外显消极和内隐消极情绪得分都随着运动持续时间的增加呈下降趋势，说明急性中等强度有氧运动对内隐和外显消极情绪的影响方向是一致的。但由于个体的习惯、童年早期习得的调节策略和社会文化规范等因素都会影响内隐情绪的调节[26]，因此，相对而言，外显消极情绪较内隐消极情绪受即刻运动的影响更为敏感。总之，一次30 min 的运动可以有效改善内隐积极、外显积极和外显消极情绪，但对降低内隐消极情绪的效果并不明显。一次10 min 中等强度有氧运动就可以显著改善内隐积极和外显消极情绪，20 min 的运动对整体情绪的改善效果最好，这提示运动在影响内隐和外显情绪时存在时程效应，但时程特点不尽相同。

随着急性运动时间的延长，外显情绪和内隐情绪的变化并不一致，这提示内隐和外显情绪的调节变化可能是相互独立的。这支持了双加工模型的解释，该模型认为个体内在加工过程存在两个半独立系统：“慢速-反馈系统”（slower“reflective”system）和“快速联系性-感性系统”（fast associative“impulsive”sys⁃tem）。前者是意识主动参与控制的过程，个体通常能意识到加工过程，即外显情绪的调节，后者是自动化发生、前意识水平的加工，即内隐情绪的调节，两个系统依赖不同神经结构[17，27，28]。根据此模型的观点和本研究结果综合看，运动对内隐和外显情绪的影响可能是相对独立的，效果也可能不尽相同。

有研究表明，当运动强度低于通气阈值（ventilato⁃ry threshold，VT）时，个体可以在一段时间内保持一种生理稳定状态，而在VT 及以上进行运动时，个体会伴随自主神经、神经内分泌、生化指标和心循环参数等方面的变化，进而导致情绪效价降低[29]，这与本研究的结果不一，究其原因可能是由个体对运动的耐受性、个体的运动能力、运动强度偏好等个体差异性所致。有学者提出在低活动量的肥胖个体中，诸如步行这样的负重活动也会导致情感价态的下降[30]，而本研究中的实验参与者为锻炼活动量较高的体育院校大学生，实验中锻炼干预负荷可能较低，因此在30 min 运动过程中大学生未出现负性情绪提升的报告，这也提示我们，通过运动来调节个体情绪时，适量负荷（非大强度）的运动的调节效果可能更佳。

本研究未发现急性有氧运动对内隐消极情绪的积极影响，但发现存在积极作用的趋势，因此，未来研究可增加急性运动的时长，或许会出现令人期待的结果。同时，本研究仅对急性运动对不同情绪影响的现象进行数据分析，未对其作用的机理进行深入探究，未来需要在影响机制方面投入更多思考，以探明运动与情绪的双向作用机制。另外，运动强度容忍度（toler⁃ance of intensity）等机体变量可能影响急性运动中的情感反应（affective response），但未在本研究中进行控制和检验，这提示在未来研究中，要充分考虑第三变量的作用，以更有力地解释运动情绪效益的机制，并提高研究效度。最后，本研究采用问卷和量表作为研究工具，而情绪是生理和心理结合的产物，未来研究应综合使用多种情绪评价指标，同时考虑将质性研究和量化研究方法结合使用，以便更加科学准确地对运动与情绪的关系进行探究和解释。