基于时域分析法对运动员脉象的分析

周睿 李福凤 洪静 王忆勤

1 四川省骨科医院（四川 成都610041）

2 上海中医药大学

脉象是脉动应指的形象。 人体的血脉贯通全身，内连脏腑，外达肌表，运行气血，周流不休，所以，脉象能够反映全身脏腑功能、气血、阴阳的综合信息。 脉象的产生，与心脏的搏动、心气的盛衰、脉管的通利和气血的盈亏及各脏腑的协调作用直接有关， 故脉象与体质密切相关。运动员作为一类特殊体质人群，其脉象是否具有其特异性？ 有研究证明脉搏波形图对机体的运动或疲劳状态等具有良好的反映性， 相关研究主要集中在脉图与运动疲劳以及机能评定方面[1-3]。 本课题运用时域分析法对运动员与大学生脉图参数进行比较分析，力求探寻其间脉象之差异性。

1 对象与方法

1.1 研究对象

运动员组：上海体育学院运动员99人。 大学生组：上海中医药大学学生99人。

严格按照纳入和排除标准，采集运动员脉象99例。

1.1.1 纳入标准

运动员组选取标准：国家二级运动员以上，专项包括短跑、中长跑等项目，常规运动员定期体检合格者；

大学生组选取标准：大学入学常规体检合格者。

1.1.2 排除标准

表1 运动员组与大学生组一般资料

（1）心脏病患者，或有肾、肺、内分泌、血液、代谢及胃肠道原发病者；

（2）精神病患者；

（3）有吸烟、饮酒等不良嗜好者；

（4）排除影响脉象的其它因素，如情绪、劳动、运动、饱食、过饥、气候等因素对脉象的影响。

1.2 研究方法

1.2.1 脉象采集仪器与方法

仪器：ZBOX型脉象数字化分析仪， 由上海中医药大学和上海亚太计算机软件有限公司合作开发。 脉象采集系统主要由4个功能模块组成：压力传感器，脉象信号A/D电路， 基于TMS320LF2407数字信号处理器的数据采集预处理及通讯模块， 基于PC的脉象信息处理识别软件。 脉象采集系统主要功能是控制下位机脉象采集仪，实现对人体脉象的采集。 整个信息流程是：感受器（探头）→信息通道→存储器→运算器→输出结论(至数、脉象判定，结果可以是复合脉)。

测试者取仰卧位，前臂自然向前平展，与心脏置于同一水平，手腕伸直，手掌向上，手指微微弯曲，在腕关节下面垫一松软的脉枕，使局部气血畅通，便于诊察脉象。 用ZBOX 型脉象数字化分析仪采集左手寸口桡动脉关部脉图（男女均采集同部位脉象）。 脉象采集时取5个压力段，最佳取脉压力段采集时间为60 s，其余压力段采集时间为10 s，并记录下脉象仪判读结果。

1.2.2 脉图血液动力学原理[4，5]

当心脏周期性地收缩和舒张时， 左心室射入主动脉的血流冲击主动脉瓣和血管壁， 产生的振动将以波的形式自主动脉根部发出，沿动脉树向外周动脉传播，此波称为前进波， 当前进波受到动脉分支和外周动脉等因素的作用时，产生与之方向相反的反射波。反射波沿动脉树向心脏方向传播， 与前进波叠加后形成具有不同波形特征的脉搏波。

1.2.3 时域分析方法提取脉图信号

时域分析法是中医脉象分析方面最常用的一种分析方法。 是通过结合人体心血管系统的动态特征或中医脉象的特性，对脉波图上与时间有关的主波、潮波、重拨波的幅值、降中峡等内容进行统计分析、多元分析等，以寻找判别脉象的特征参数（见图1、图2）。 1.主波；2.潮波；3.降中峡；4.重拨波；hl:主波高度；h3:潮波高度；h4:降中峡高度；h5:重搏波高度；t1:脉搏波图起始点到主波峰点的时值，对应于左心室的快速射血期；t4:脉搏波图起始点到降中峡之间的时值， 对应于左心室的收缩期；t5:降中峡到脉搏波图终止点之间的时值，对应于左心室的舒张期；As:收缩期面积；Ad:舒张期面积。

图1 左关脉脉图的波组

图2 脉图的主要指标

1.3 统计方法

运用SPSS 15.0统计软件进行统计学处理。 作单因素方差分析，进行组间两两比较，实验数据以（± s）表示，以α＝0.05为显著性水准。

2 研究结果

2.1 大学生组脉象分布比例

表2 99例大学生脉象分布比例

2.2 运动员组脉象分布比例

表3 99例运动员脉象分布比例

2.3 运动员组与大学生组至数的比较

表4 运动员组与大学生组至数的比较

2.4 两组间脉图时域参数比较

表5 运动员组与大学生组脉图时域参数比较

续表5

续表5

两组脉图参数比较， 运动员组脉图参数h1、h5偏高，w/t偏低，As偏宽， 与大学生组比较有显著性差异（P ＜0.01）；t1、t4、t5、h3、h4、h3/h1、h4/h1、h5/h1、Ad 和 大学生组比较无明显差异。

3 讨论

3.1 运动员的脉象分析

结果显示99例运动员脉象中， 按照判读结果出现比例的多少依次为（如果结果为复合脉，则分别计入单种脉）：迟脉69例，洪脉45例，大脉39例，虚脉共26例，弦脉21例。

运动员组的脉象在脉的至数上多表现为 “迟”，在脉势上多表现出“洪、大”的特点。运动会使左心室内压最大上升速率和下降速率均提高， 心肌收缩和舒张功能加强，心肌细胞线粒体二磷酸腺苷再合成速率增加，表现为心脏每搏输出量大，心室的射血功能相对较强[6]。这与运动员长期的运动训练有关。

所有99 例运动员脉象中出现了26 例虚脉，占26.26%。 运动员几乎每天承受长时间、 大训练量的运动，丢失大量水份和电解质，肌肉、关节受到损伤。中医上理解，汗乃津液，气随津脱，导致耗气；加之超负荷的训练会导致筋肉疲劳，肝筋受损，肾气耗伤等问题。 故运动员大强度训练带来的劳损需及时进行相应的补给和调理。

58例女性运动员脉象中有16例弦脉，占27.58%，弦脉主不疏。 女性运动员精神压力过大，容易肝气不疏，不疏则影响气血的化生， 经络的失养， 表现出月经失调。 反之，月经不调又会影响女运动员的训练、竞技水平，造成更大的精神压力。这也符合当前对女性运动员研究月经失调的研究， 训练的时间和强度与月经失调有密切的关系。如何缓解女性运动员精神压力，是训练学一个不容忽视的问题。

3.2 运动员的脉图参数分析

h1为主波幅度， 为主波峰顶到脉搏波图基线的高度。 当左心室收缩，血液进入主动脉时，瞬间引起了主动脉近心端的压力上升和血管壁扩张。在快速射血期，主动脉近心端血液的流入量超过其流出量， 使管腔内血容量迅速增多，管内压力迅速升高，管壁急剧扩张，从而形成主波（其幅值由h1表示) 的升支，随着心室转入缓慢射血期，主动脉近心端的流入量低于流出量。因而其血容量逐渐减少，管壁逐渐回缩，形成了主波的降支[7]。h1的高度主要反映左心室的射血功能和大动脉的顺应性， 本研究结果表明运动员组的h1值明显大于大学生组， 说明运动员的左心室的心肌泵血功能相对较强，主动脉的顺应性较好。

h5为重搏波幅度， 为重搏波峰顶到降中峡谷底所作出的基线平行线之间的高度[8，9]。 h5反映了大动脉的弹性（顺应性）和主动脉瓣功能情况。 本研究结果显示运动员组的h5值明显大于大学生组， 提示运动员大动脉的弹性（顺应性）和主动脉瓣功能较好。

w/t主波上1/3高度处的宽度值，及其与脉动周期的比值， 相当于动脉内持续高压时间在脉动周期中所占比例，其值主要反映动脉管壁弹性和外周阻力大小，是弦脉、滑脉的主要判别指标之一[8，9]。当动脉弹性差时重搏前波出现早于主动脉接近或重叠， 或外周阻力增加等都可出现高大主波，则w/t变大。本研究结果表明运动员w/t明显偏低，说明运动员血管弹性较好，外周阻力较小。

As为收缩期面积。脉图面积与心排出量有关，心排出量越大收缩期面积越大，反之，心排出量越小收缩期面积越小。本研究结果表明As面积明显较大，说明运动员心排出量较大。

4 结论

运动员心脏具有射血功能较强， 动脉血管管壁顺应性较大和外周阻力较小等特点。 通过本研究结果提示，在脉象上表现出迟、洪、大的特性，在脉图上以h1、h5偏高，w/t偏低，As面积较大为主要特征。 可以将脉图作为运动员心血管功能的评价方法之一。

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