强化密集型正念训练对体育专业学生心率变异性影响的对比研究

覃 锋，钱建龙，齐卷才，邓 松，黄本涛

1 前言

随着我国竞技体育事业的不断发展，在运动心理领域，传统心理技能训练方式已经无法适应其发展需要，正念训练作为第三代认知行为疗法，虽然目前对正念还没有一个公认的定义，但是正念训练应用在体育领域运动表现得到了令人满意的效果，正念训练起源于中国的佛教思想和哲学思想，是对当下的体验和状态不做任何判断的关注，它强调对当前状态的觉知不判断，强调以目标任务为导向，是一种有别于传统心理技能训练(PST)方式的训练方法。Kabat-Zinn认为正念是有目的的、以非评价方式关注当下发生的行为。在运动领域，将正念应用于具体的运动项目，正念即注重当下运动技能阶段，如其实际地明了当下进行运动的身心状态及其变化，并活在当下。本文采用强化密集型正念训练，运用江汉大学心理健康教育中心的VR仪器设备对体育专业大学生对象的HRV参数进行监测。通过研究一是对正念训练与心率变异性的关系进行探索，研究两者之间的关系，为正念训练应用于足球项目打下理论基础。二是将不同技术等级运动员心率变异性参数进行对比，在强化密集型正念训练的干预下，研究实验干预对不同技术等级运动员效果量是否相同，以期在今后的研究中制定出相应的实验人群区分。三是通过强化密集型正念训练，研究体育专业学生运动员HRV各项指标变化，找到一种HRV的心理训练方法，为研究正念训练与HRV的关系打下理论基础。越来越多的心率变异性实证研究证明，心率变异性时域、频域参数越大，副交感神经越活跃，其对机体的控制能力就越强。

2 HRV的概念

心率变异性是指心跳周期差异的变化，是一种基于心电图的分析方法，它通过对RR间期的时域和频域指标进行分析，从而评价交感神经和副交感神经的控制能力。HRV分析是一种无创性检测心脏自主神经张力的方法, 反映自主神经系统对心血管系统的调控及该系统对各种因素的应答。HRV 是定量判断心脏自主神经功能状态的一项非常有意义的指标，心率变异性的时域指标包括以下参数：M—NN、SD—NN、P—NN—50、RMS—SD、M—SD、SD—SD、M-HRT、SD—HRT、频域指数包括：TP、VLF、LF、HF、LF—norm、HF—norm、LF/HF。

心率变异性常用非线性分析、时域分析、频域分析三种分析方法，主要分析参数为时域指标：SD—NN、RMS—SD、P—NN—50、LF、LF-norm；频域指标：HF、HF—norm、LF/HF。结合本研究的需要，在进行本研究时对以下参数进行重点监测：M—NN、SD—NN、P—NN—50、RMS—SD、M-HRT、TP、VLF、LF、HF、LF—norm、HF—norm。

3 实验对象与方法

3.1 实验对象

招募32名体育专业学生，具有二级及以上技术等级的学生10名(10名二级运动员都为足球专项，其中男生5名，女生5名，实验期间身体健康、无心血管疾病，无抽烟喝酒，无熬夜等不良行为，年龄都在19—21岁之间)，22名无运动技术等级体育专业学生(22名无运动技术等级体育专业学生都为足球专项学生，其中男生12名，女生10名，实验期间身体健康、无心血管疾病、无抽烟喝酒，熬夜等不良行为，年龄都在19—21岁之间)

3.2 实验方法

采用实验研究方法，组间自变量为运动技术等级的不同(二级运动员/无技术等级运动员)，组内自变量为HRV时域、频域各项参数的前后变化(前测/后测)。

3.3 仪器设备

本研究采用了江汉大学心理健康教育中心的“朗心虚拟现实心理训练系统”，测试并记录了实验对象的心率变异性时域、频域参数。

3.4 统计学方法

本实验数据采用SPSS15.0统计软件包进行处理。采用配对样本t检验进行密集强化型正念训练前后各心率变异性时域、频域指标的差异；采用独立样本t检验比较不同技术等级实验对象、不同性别实验对象各指标的差异。

4 实验过程

4.1 实验步骤

4.1.1 实验者填写《知情同意书》

4.1.2 前测：将32名实验者按运动等级分为高水平组和无运动技术等级组，有序进行HRV各项指标的采集，每位实验者数据采集时间为5分钟。为了保证实验数据的客观性，在进行数据采集前，将实验对象安排到较为安静的房间，静坐二十分钟再进行实验数据的采集。

4.1.3 后测：在干预结束后的第15天进行后测，后测按照前测的顺序和操作步骤，依次进行HRV各项参数的采集。

4.1.4 结束实验。

4.2 实验干预具体过程

作者以姒刚彦教授编著的《运动员正念训练手册》为原型，借鉴贾坤等的密集型正念训练方案，提出为期四天，每天一次，每次两小时的密集强化型正念训练方案，要求被试在这四天全身心投入实验，实验干预后以15天时间为运用提高期，在这15天里本文通讯作者每5天为一个周期集中实验对象，为实验对象解答疑惑，确保实验效果的延续性。为了保证实验对象能够认真全身心投入此次实验，在实验开始前向实验对象讲解正念训练对生理、心理的益处；本实验的位置选择在较为僻静的实验室；在实验结束后会给实验者一定的激励，实施本次实验的为运动心理学专家，国家心理督导师，其具体操作步骤如表1所示：

表1 密集强化型正念训练方案

5 研究结果

本实验进行了32名体育专业学生前—后测心率变异性参数变化的对比、同技术等级运动员前—后测的对比、同运动等级不同性别的运动员对比。研究所得结果与前人研究成果较为一致。

5.1 强化密集型正念训练对体育专业学生运动员HRV参数的影响

表2 实验前后体育专业学生运动员HRV参数变化

根据表2结果显示，32名实验对象实验前后HRV时域各参数统计结果分别为：M-NN后>M-NN前(t=3.007，p<0.01)，M-SD后>M-SD前(t=5.184，p<0.05)，SD-SD后>SD-SD前(t=5.296，p<0.05)，M-HRT后>M-HRT前(t=4.027，p<0.01)，SD-HRT后>SD-HRT前(t=7.293，p<0.05)。SD-NN,RMS-SD,指标无显著性差异。实验前后HRV频域各指标统计结果分别为：HF-norm后>HF-norm前(t=1.197，p<0.01)，TP,VLF,LF,HF,LF-norm五项指标无显著性差异。以上结果说明，密集强化型正念训练对体育专业学生心率变异性大部分时域指标影响明显，对于心率变异性大部分频域指标的影响不明显。

5.1.1 强化密集型正念训练对高水平组学生运动员HRV参数的影响

表3 强化密集型正念训练对高水平组学生运动员HRV参数的影响

根据高水平组学生运动员心率变异性参数前测——后测测量结果显示：在接受强化密集型正念训练干预后，10名运动员心率变异性时域指标和频域指标都有明显变化，M-NN后>M-NN前(t=3.717，p<0.05)；SD-NN后>SD-NN前(t=5.485，p<0.05)；P—NN—50后>P—NN—50前(t=-7.298，p<0.01)；RMS-SD后>RMS-SD前(t=3.993，p<0.05)；M-HRT后HF前(t=2.726，p<0.05)；LF-norm后>LF-norm前(t=4.657，p<0.05)；HF-norm后>HF-norm前(t=5.574，p<0.05)；其他频域指标无显著性差异。以上结果表明强化密集型正念训练能够显著提高足球高水平运动员心率变异性时域参数，部分频域指标的影响效果还有待进一步的研究。

5.1.2 强化密集型正念训练对无运动技术等级体育专业运动员HRV参数的影响

表4 强化密集型正念训练对无运动技术等级体育专业学生运动员HRV参数的影响

无运动技术等级体育专业运动员心率变异性参数前测——后测测量结果显示；在接受强化密集型正念训练后，22名运动员心率变异性大部分时域参数和小部分频域参数都有显著变化，无运动技术等级体育专业学生HRV各时域指标：M-NN后>M-NN前(t=6.718，p<0.05)；SD-NN后>SD-NN前(t=11.782，p<0.05)；M-SD后>M-SD前(t=4.236，p<0.05)；SD-SD后>SD-SD前(t=3.766，p<0.05)；M-HRT后TP前(t=2.957，p<0.05)；LF后>LF前(t=6.941，p<0.05)；HF-norm后>HF-norm前(t=8.363，p<0.05)。以上结果表明，强化密集型正念训练对体育学院体育专业的学生心率变异性时域参数具有显著影响，对频域参数影响的项数含量小，针对以上问题，需要在今后的研究中有针对性的探索。

5.1.3 强化密集型正念训练对体育专业不同性别运动员HRV参数的影响

高水平组运动员在前测阶段，所测量的数据表明，男性运动员在心率变异性时域与频域各项参数方面均优于女性运动员，在密集强化型正念训练干预后，不同性别运动员心率变异性时域与频域各项参数较前测有变大趋势，但男性与女性心率变异性时域与频域参数对比在描述性统计方面无显著性差异(p>0.05)。

在无运动技术等级体育专业组实验对象中，男性和女性在心率变异性时域与频域参数无显著性差异(p>0.05)，在强化密集型正念训练干预后，不同性别实验者心率变异性参数无显著性差异(p>0.05)。

6 讨论

6.1 强化密集型正念训练对体育专业学生HRV参数的影响

在强化密集型正念训练干预后，体育专业学生心率变异性时域参数前后数据有显著性差异，频域参数前后有显著性差异的项数较少；二级及以上技术等级的足球运动员在强化密集型正念训练干预后，心率变异性时域参数前后具有显著性差异，时域参数具有显著性差异的项数相对较少：无技术等级的足球运动员在接受实验干预后，心率变异性时域参数前后具有显著性差异，频域参数具有显著性差异项数相对较少。综上所述，本研究认为强化密集型正念训练对有技术等级或无技术等级的足球运动心率变异性时域影响较为明显，对频域参数影响的项数较少。

6.1.1 强化密集型正念训练对体育专业学生HRV时域参数的影响分析

1.强化密集型正念训练能显著提升体育专业学生心率变异性时域指标，主要提升了M—NN、P—NN—50、M—HRT三项参数，本研究中实验对象窦性心搏间期平均值显著增加，直接反映迷走神经功能的增强，表达了副交感神经对机体的调控能力显著增强；通过对二级及以上技术等级运动员心率变异性时域指标的监控研究发现，M—NN、SD—NN、RMS—SD、M—HRT等参数前测—后测发生了显著性差异，从以上研究数据分析，具有二级及以上技术等级运动员在接受强化密集型正念训练后心率变异性显著增大，通过RMS—SD的增大，心率变异性中的快变化成分增加，迷走神经对心率的调控能力增强，较无等级体育专业学生心率的平均值更小，心率的平均值在理想心率范围内波动；无等级技术体育专业学生M—NN、M—HRT前测—后测具有显著性差异，在接受实验干预后心率的平均值靠近理想心率值，窦性心搏间期平均值增大，单从整体参数的角度来看，实验干预效果较为理想。

2.对于不同运动技术等级的实验对象，强化密集型正念训练干预的实验效果具有差异，在本研究中，体育专业学生标准化低频功率前测—后测具有显著性差异，根据已有研究，在短时程时，一般考察标准化低频功率，标准化低频功率反映压力感受性反射和血压调节引起的心率变化，由交感神经和副交感神经双重介导，基于心率变异性参数变化的可能机制，该指标的显著性变化对实验对象的副交感神经活性具有重要意义；二级及以上技术等级运动员HF、LF—norm、HF—norm频域参数在实验干预后具有显著性差异，高频功率主要受呼吸节律的变化影响，由副交感神经介导，该参数越大，副交感神经的活性越强烈；无等级技术运动员LF、HF—norm实验前测—后测具有显著性差异，低频功率实验前测—后测的显著性变化对无运动等级技术运动员在今后的训练中具有指导意义，高频功率的显著变化反映了实验对象心率变异性显著增强，副交感神经占据主导地位，对机体调控能力增强。

6.2 实验后心率变异性参数变化的可能机制

本实验选取的实验对象为足球项目运动员，足球项目属于有氧与无氧相结合的运动项目，在足球比赛中具有呼吸节奏不规律，节律紊乱的现象，随着科学技术的发展和人们研究的深入，研究者发现心跳每搏之间的时间，即(R-R间期)不一致，这种心跳每搏之间有节律的变化被叫做心率变异性，HRV与人体的许多生理状态密切相关，可用于对人体生理、心理、精神状态、心脏植物神经活动评定，心率及其节律是受交感和副交感神经控制的，即心率变异性时域、频域参数与交感神经和副交感神经关系密切，副交感神经对心率的主要作用是导致心率减缓、传导减慢等效应，而交感神经对心率的影响是由释放去甲肾上腺素所调节的。在安静状态下机体受副交感神经调节，心率较慢，对机体的调控能力强，而在运动或者其他应激条件下，交感神经调节占优，心率加快。前人的研究成果表明。心率变异性越大，副交感神经越活跃，对机体的控制能力也就越大，在足球运动中血流量发生变化，血流的流体切应力增加，使得压力感受性神经反射功能增强，交感神经兴奋性加强，造成自主神经系统的平衡向交感优势倾斜。另外，运动过程中体温升高也可能与 HRV 变化有关。副交感神经和交感神经作用相互拮抗。所以在此种情况下，可能会出现交感神经、副交感神经增强或减弱的现象，但必会有其中一方呈优势状态。本实验中，足球运动员在干预后，心率变异性时域、部分频域参数变大，副交感神经功能增强，推测在密集强化型正念训练干预前，在运动中首先副交感神经呈弱势状态，交感神经系统增强，使运动员心率快速升高，机体器官潜能得到动员，以适应机体所处环境的急剧变化。经过长时间的大强度刺激，机体会出现保护性抑制机制，交感神经系统的神经活性会下降，但是，交感神经依旧处于优势状态。此外，运动员的长期训练使自主神经系统得到了适应，根据相关研究成果显示，极限强度比赛中，心率越高的运动员，交感神经活性下降越多，在比赛结束后心率恢复得越快，则副交感神经的活性下降程度将会越小。可见，心率的变化与交感神经、副交感神经的关系密切。由此我们可以推测，运动员在经过长期的专项训练后，自主神经与长期的训练产生了适应，其表现为在大强度运动时，交感神经迅速被激活，调动机体各项器官，而赛后，通过一系列的恢复放松，副交感神经对运动应激的反应小，能得到更快的恢复。Pichot提出，在以大强度无氧运动为主的训练或实验中，一般是先出现交感神经的增强，随后是副交感神经功能增强。说明在机体自主神经调节过程中具有强度效应关系。

6.3 不足与展望

1.在进行强化密集型正念训练期间，由于是正常上课期间，实验对象需要部分精力进行课程学习，未能完全达到实验所要求的全身心投入实验；二级及以上技术等级的部分足球运动员在准备比赛，分散了部分实验的精力。

2.在实验干预结束15天后就进行了后测心率变异性参数的测量，时间较为紧迫，没有留出充足的时间让受试者对实验进行加强，且进行实验数据的采集较为匆忙。

3.实验干预后，实验对象心率变异性时域指标前——后测数据较为符合预期，频域指标总体变化较小，在未来的研究中，密集强化型正念训练对体育专业学生频域指标的影响是研究的重点。

4.在现有的研究中关于心率变异性时域、频域指标的标准定义较少，即不同的仪器对于心率变异性参数的测量不具有一致性，在以后的研究中，希望能够给心率变异性的研究给一个标准的定义，使用不同的实验设备时能够得到一致的测量数据。

5.在未来的研究中，不同技术等级运动员和普通人群在强化密集型正念训练的干预下，心率变异性的比较结果急需得到科学验证。

6.不同技术等级运动员在强化密集型正念训练作用下，心率变异性各项指标变化不具有一致性，希望研究工作者在今后的研究中能得到科学的解释。

7 结论与建议

7.1 结论

1.强化密集型正念训练可以增强体育专业学生心率变异性时域参数,对体育专业学生心率变异性部分频域参数影响不明显。

2.对于不同运动技术等级的运动员，强化密集型正念训练可以显著提升二级及以上运动技术等级运动员心率变异性时域指标，频域指标影响不明显。

3.不同性别的体育专业学生心率变异性指标变化不显著。

上述结论说明强化密集型正念训练对体育专业学生心率变异性时域、部分频域指标具有显著变大效果，技术等级作为实验变量具有较小的效果影响。

7.2 建议

1.心率变异性与人体生理、心理关系密切，对心率变异性的监测不仅能够获取运动员的迷走神经、交感神经活性状态，从而推断机体的运动水平能力，也能对普通人群身体指标进行监测。

2.心率变异性也可以用作某些耐力型运动员的选材指标。对运动训练过程中的某些指标进行测量(如血乳酸，摄氧量)等，对运动负荷进行监测。

3.密集强化型正念训练对心率变异性参数具有显著性效果，在未来的运动训练周期可以尝试着将密集强化型正念训练引入赛前训练。

4.在未来的研究中，希望能进一步研究解释强化密集型正念训练作用于运动员心率变异性的生理、心理机制。