2020-05-03: Heart Rate Recovery

文章信息

文献标题：Heart Rate Recovery After Exercise and Neural Regulation of Heart Rate Variability in 30-40 Year Old Female Marathon Runners
期刊名称： Journal of Sports Science and Medicine
所属级别： 中科院分区：2区（Q2）
影响因子： 1.774
发表时间： 2005
作者机构：
¹ Department of Sports Medicine and Sports Science, Gifu University Graduate School of Medicine, Japan
² Faculty of Management, Shizuoka Sangyo University, Japan
³ Section of Clinical Laboratory, Gifu University Hospital, Japan
作者姓名： Na Du 1 , Siqin Bai 1, Kazuo Oguri 2, Yoshihiro Kato 1, Ichie Matsumoto 1, Harumi Kawase 3 and Toshio Matsuoka 1

内容提要

主要内容：本研究的目的是研究耐力训练对女性马拉松运动员运动和心脏自主神经系统(ANS)调节的影响,并与未经训练的对照组进行比较。
实验方法：6名女马拉松选手(M组)32-40岁和8岁的未训练女性(C组)进行了最大的跑步机跑步运动。在运动过程中,通过面部面罩与受试者连接的气体分析仪,测量了最大的氧气吸收(VO2max)。心率、血压和血乳酸在运动前后测量。运动后立即记录运动的感知强度(RPE)。通过对心率变变性(HRV)的功率谱分析来研究心脏系统的调制
技术指标：
创新之处：

知识概念：

体育锻炼可增加心脏迷走神经张力(Levy et al.， 1998)，并可加速运动后HR恢复(Darr et al.， 1988)，这可能有助于降低死亡率。

将光谱分析得到的功率谱定义为两个分量:0.04~0.15 hz(低频:LF)和0.15~0.4Hz(高频:HF)。高频功率几乎完全受迷走神经活动的调节(Berger等，1989)，而低频功率则反映迷走神经和交感神经活动的混合调节(Bernardi等，1994)。低频功率与高频功率的比值(LF/HF)被认为反映了交感迷走神经平衡，高值表明交感优势(Pagani et al.， 1986)。

运动后的HR恢复取决于几个因素:运动强度、心肺适能、心脏ANS调节、激素变化和压力反射敏感性。

运动后更快的HR恢复依赖于更高的有氧能力。

本研究还表明，与未训练的对照组相比，女性马拉松运动员在休息时的SDRR、HF功率和运动后恢复时的HF功率均有显著提高。高水平的HRV与运动后HR的快速恢复有关。

方法介绍

实验对象：
6名年龄为32岁40岁的女性马拉松运动员(M组)
8名年龄为29岁42岁的未经训练的女性对照组(C组)
在仰卧位安静休息10分钟后，受试者被要求在电动跑步机上进行最大强度的跑步锻炼。跑步速度由受试者根据个人速度选择。在0%的跑步机倾斜度下进行3分钟的热身，按照Balke法每分钟增加1%的梯度，直到精疲力竭。在完成最大运动后，受试者以仰卧位安静休息30分钟以恢复体力。在实验过程中，受试者戴着一个连接到气体分析仪(心肺功能测量系统，Oxycon Alpha, Fukuda Electronic Company, Limited, Japan)的面罩，通过呼吸模式测量呼出和呼出气体，以5秒为间隔进行分析。运动时测量心率(Ambulatory ECG Recorder SM-50, Fukuda Electronic Company, Limited, Japan) ，同时测量运动前、运动后即刻、运动后3分钟、5分钟、10分钟、20分钟、30分钟的血压和血乳酸。运动后立即对受试者进行口头问卷调查，并获得运动知觉运动(RPE)评分(Borg, 1982)。

采用256点快速傅里叶变换对所选的Holter ECG R-R间期数据段进行重复谱分析。静息期心电图R-R间期数据分为两段(rest1: 0~256s, rest2: 300~556s)，恢复期分为5段(rec1: 300~556s, rec2: 600~856s, rec3: 900~1156s, rec4: 1200~1456s, rec5: 1500_{1756s)。静息时HRV的结果用rest1}rest2的平均值表示。
注意：
速傅里叶变换的光谱分析需要R-R区间时间序列的平稳性，因此在运动期间对HRV的分析往往是偏斜的，可能导致不一致的结果(Casadei et al.， 1995)。在本研究中，受试者在运动后需要放慢跑步速度停止，然后躺在床上休息。在运动后的初始恢复阶段仍然不是平稳的，HRV分析的结果在这一阶段不能被证实是正确的。因此，HRV在恢复0~300s时未被定量。

结果讨论

根据实验结果，体脂率明显降低，最大摄氧量明显升高，最大运动量时，跑步机梯度明显增高，M组的跑步机跑步速度明显高于对照组，两组的RPE几乎相同。

两组的静息压几乎相同，但运动后3分钟、运动后5分钟时M组的收缩压高于C组。

在运动后3分钟、5分钟、10分钟、20分钟和30分钟的时间点，M组的收缩压和舒张压下降值高于C组

两组在休息或恢复期的血乳酸几乎相同。运动后30分钟内，两组血乳酸值均未恢复到运动前水平

M组的静息HR明显低于C组。两组的最大运动HR几乎相同。运动后HR恢复均为初期快速阶段，随后为缓慢阶段。M组运动后HR明显低于C组。运动后30分钟内，两组患者的心率逐渐下降，但未恢复到运动前的水平

在运动后2分钟至30分钟，从运动高峰期到运动结束时，M组HR从峰值下降的百分比明显高于C组

M组在休息或恢复期的平均RR值高于C组，静止期SDRR较高。此外，在运动后30分钟内，两组的均值RR和SDRR均未恢复到运动前的值

休息时，M组的LF频谱功率略高于C组，而HF频谱功率明显高于C组，LF/HF比值明显低于C组。在恢复阶段，M组的HF功率高于C组，LF/HF比值低于C组，但无统计学意义。两组运动后30分钟内LF功率、HF功率、LF/HF比值均未恢复到运动前值。

这项研究表明，与未经训练的对照组相比，
1)女性马拉松运动员的有氧能力更高;
2)运动后血压升高;
3)运动后血压下降幅度较大;
4)运动后HR恢复更快;
5)较高的HRV参数，较低的低频/高频比。
这些结果表明，耐力训练增加心肺功能，加速运动后HR恢复。

总结评论

与未经训练的对照组相比，女性马拉松运动员在运动后HR恢复更快，休息时心脏ANS调节改变。
与未经训练的对照组相比，高水平的HRV、高有氧能力和对运动产生的夸张的血压反应被认为是女性马拉松运动员运动后更快恢复HR的原因。