基于POMS和心率变异性评定运动性疲劳的研究

陈杰 王婉入 黄迪 李奕 黄锦瑞 江汉大学体育学院

一、前言

运动性疲劳是指运动引起的机体工作能力暂时降低，经过适当时间休息可以恢复的生理现象[1]。运动性疲劳的评价指标分为主客观两类指标，主观指标如POMS 问卷；客观指标如血睾酮等生理生化指标来评定[2]。而二者相结合对运动性疲劳进行评价少见报道。

POMS 是一种情绪状态评定量表[3]。目前研究表明，POMS 和运动性疲劳具有较高的关联度[4]。相比单一的RPE，POMS 能从7 个情绪维度评价运动性疲劳，可靠性更高[5-6]。

二、研究对象与研究方法

（一）研究对象

选择身体健康，无心血管疾病，遗传疾病的武汉市高校体育专业的10 名男性大学生作为研究对象。研究对象年龄21±1.25 岁，身高177.6±5.78cm，体重69.05±6.41kg，平均运动年限5.5年。

（二）研究方法

1.运动性疲劳测试

测试方法：测试安排在每天早上的8 至10 点进行，实验前一天要求不要过度劳累，睡眠充足，不摄入酒精及含咖啡因的饮料、不服用含刺激心脏或抑制心脏活动的药物。静坐至心率平稳后，用polar RS800CX 心率表连续测量5 分钟，并填写POMS 问卷。随即进行跑台-运动性疲劳模型测试直到受试者疲劳，受试者需要佩戴心率表进行实时心率监控。在测试结束后，用心率表连续测量5 分钟，并再次填写POMS 问卷。一周后同样的方法再进行功率自行车-运动性疲劳模型测试（方案如下）。

跑台-运动性疲劳模型测试方案：初始速度9km/h，坡度0%。前12 分钟每过1 分钟速度增加0.8km/h。从第13 分钟至第16 分钟，每分钟坡度加1%。功率自行车-运动性疲劳测试方案：初始功率50w，每隔3min 功率增加50w，转速均为60rmp 不变。

当满足以下任何一条时，认为受试者达到疲劳状态：1.受试者心率达到受试者当下年龄最高心率的90%。2.受试者在研究人员的鼓励下无法继续进行运动为止。

2.POMS 分析

采用1995年由祝蓓里修订出的中国简式POMS 问卷[3]（文中简称：POMS 问卷）

姚晓冬，1969年生于浙江海宁。现为浙江画院专职画师、国家一级美术师、中国美术家协会会员、浙江省宣传文化系统“五个一批”人才。

3.数据分析

用Excel 软件对数据进行初步整理，然后导入SPSS19.0 软件对数据进行统计学分析。所有结果以平均值±标准差表示，P＜0.05 为显著差异性，P＜0.01 为非常显著差异性。

文中所有图形用Sigmaplot 14.0 软件进行制作。

三、研究结果

（一）不同运动性疲劳模式下运动前后POMS 得分

在两种不同的运动性疲劳模式下，TMD 得分在运动后阶段呈现上升趋势，且均在疲劳情绪得分中表现出显著差异性（见表1），但相比跑台测试，功率自行车测试中疲劳情绪得分差异性更为显著。可以看出：相比跑台，功率自行车更加容易疲劳，而不同计功器下TMD 均是在往消极情绪发展。

表1 不同计功器下心境状态汇总表

（二）不同运动性疲劳模式下运动前后HRV 指标变化情况

1.时域指标

基于跑台和功率自行车2 种不同的运动性疲劳模式下，时域指标变化一致，时域指标在运动后阶段下表现出下降趋势，其中PNN50 下降幅度最大，且运动前后均存在非常显著差异（见表2）。说明HRV 总的变化明显程度、副交感神经的活动变化明显程度、HRV 大小变化明显程度对不同计功器表现一致。

2.频域指标

在两种不同运动性疲劳模式下，LFn 和LF/HF 都在运动后阶段表现出上升趋势，HFn 则表现出下降趋势。功率自行车的频域指标差异性比跑台的更为显著表现为非常显著差异性（见表2）。可以得出功率自行车在交感神经和副交感神经的调节和均衡性上均比跑台要明显。

3.非线性指标

按跑台和功率自行车两种不同的计功器进行分组，非线性指标的变化都是一致的，都是下降趋势且都具有非常显著差异性（见表2）。由此我们可以得出副交感神经对心脏的调节的明显程度、交感神经和副交感神经的综合调节的明显程度对不同计功器表现一致。

表2 不同计功器下时域、频域、非线性指标汇总表

（三）TMD 与HRV 相关性分析

不同分组下的TMD（总、跑台、功率自行车）与时域指标、HFn、非线性指标均呈负相关与LFn、LF/HF 呈正相关。其中TMD（总）与PNN50、HFn 呈显著负相关，TMD（总）与LFn 呈显著正相关，其中TMD（功率自行车）与LF/HF 高度相关，相关系数为0.960（见表3）。

表3 TMD 和其他指标的相关性

四、讨论

受试者在运动性疲劳测试后，其POMS 中TMD 和疲劳维度得分均上升，其中功率自行车疲劳得分为比跑台的疲劳得分更为显著。可能是因为功率自行车比跑台更易使受试者疲劳。Ohta Makoto 等发现连续24 小时马拉松，POMS 得分和疲劳情绪得分上升。郑樊慧等发现在大运动量训练期间，POMS 的各个指标均无显著差异性，但疲劳情绪得分一致较高[7]。与本研究的结论基本一致，但本研究中疲劳情绪得分上具有显著差异性，可能是由于测试方式不同导致的。

受试者所有时域指标、HFn 和非线性指标均呈下降趋势且均为非常显著差异性。而LFn、LF/HF 呈上升趋势，除跑台的LF/HF 为显著差异性外其余均为非常显著差异性。表现出在运动性疲劳测试后HRV 下降，且交感神经活动占主导，副交感神经活动被抑制。黄传业等发现一次急性耐力运动后一段时间内HRV（尤其是副交感神经）表现为抑制现象[8]。Pichot等（2000）研究得出周期大负荷训练（连续3 周大负荷训练，1 周休息）中，交感神经活动相对于副交感神经更占主导性。

注：均为同一计功器下运动前与运动后比较*代表P＜0.05，**代表P＜0.01，下同宋淑华发现递增负荷运动导致中长跑运动员HRV 下降，交感神经和迷走神经二者之间的平衡关系失衡[9]。李占占等认为当达到极度疲劳状态时交感神经活动增强、迷走神经活动减弱[10]。本研究所得出结论与以上学者研究成果高度一致。但也有学者得出结论与本研究相反，如林华等得出长期中低强度的运动能够增大HRV，同时改善迷走神经的活性[11]。冯岱雅等得出人力离心机锻炼使受试者的心迷走神经活动增加、心血管交感神经活动减少[12]。可能是由于锻炼强度和方式的不同导致研究结果相反导致的。

受试者TMD 与LFn 呈正相关，与PNN50、HFn 呈负相关且均具有显著差异性。其中功率自行车TMD 与LF/HF 高度相关（r=0.960）但不具有差异性。说明功率自行车测试中TMD得分与交感神经兴奋高度相关。李延军等研究发现运动性疲劳具有一定的累积效应，疲劳程度越大，则HRV 越小，表明应激水平越高[13]。说明使用POMS 问卷和HRV 中的LF/HF 指标从主客观两方面结合起来对运动性疲劳进行评价是一个科学且可靠的方法。

结合POMS 指标中功率自行车比跑台的疲劳情绪得分更为明显，和功率自行车中LF/HF 指标比跑台的更为明显，可以得出功率自行车比跑台更适合作为运动性疲劳测试的计功器来诱导运动性疲劳，具体表现为更容易使受试者疲劳，且疲劳程度更明显。

五、结论与展望

POMS 量表可以作为主观量表对运动性疲劳进行评定。HRV 指标同TMD 各指标有较好相关性，提示使用POMS 量表和HRV 指标从主客观两方面结合起来对运动性疲劳进行评价，是一种科学且可靠的方法。功率自行车比跑台更适合作为运动性疲劳测试的计功器诱导运动性疲劳，具体表现为更容易使受试者疲劳，且疲劳程度更明显。

本研究建立的两种运动性疲劳模型都是属于急性运动性疲劳，但在实际体育锻炼和运动训练中运动性疲劳以慢性疲劳为主。因此，在慢性运动性疲劳模型中POMS 和HRV 的评价效果如何，是以后研究的重点方向。