心率变异阈作为无创运动生理阈值识别手段的研究进展

心率变异阈(heart rate variability thresholds,HRVTs)是递增负荷运动中心率变异性(heart rate variability,HRV)随运动强度变化而出现的生理拐点,是一种无创、便捷的阈值判定方法。研究通过整理汇总国内外相关研究,针对HRVTs生理机制、与传统阈值的一致性及识别定位方法等问题进行综述。研究表明,HRVTs与传统运动生理阈值一样存在2个生理拐点——HRVT1和HRVT2,基于HRV参数其判定方法可分为时域、频域和非线性分析3种。在选择适宜分析方法的前提下,HRVTs与传统阈值具有一致性,即存在可替代性:时域分析参数可能更适合判断HRVT1;频域分析参数需经适宜处理后,方可应用于判断HRVTs;非线性分析中的去趋势波动分析法是对2个HRVTs生理阈值均具有判断潜能的新方法,且可能对判断HRVT2具有更高的精度,而对HRVT1的精确判断仍需进一步研究证实。基于当前HRVTs存在研究异质性、HRV参数较多及人群研究差异等问题,建议未来应围绕HRV参数开展标准化分类研究,以确保研究具有可对比性。

动态心电图心率变异性时阈参数对老年冠心病合并高血压自主神经功能改变的诊断价值

目的探讨动态心电图心率变异性(HRV)时阈参数对老年冠心病(CHD)合并高血压自主神经功能改变的诊断价值。方法选取2021年1月至2023年6月期间上海市金山区朱泾社区卫生服务中心全科医疗科收治的160例老年冠心病患者,所有患者均进行动态心电图检查,收集患者心率变异性时阈参数。根据是否发生自主神经功能改变分为自主神经紊乱组和自主神经正常组,采用多因素Logistic回归分析法明确影响CHD患者合并高血压发生自主神经功能改变的危险因素,并采用受试者工作特征(ROC)曲线分析HRV时阈参数对老年CHD合并高血压自主神经功能改变的诊断价值。结果自主神经紊乱组正常R-R间期的标准差(SDNN),每5min正常R-R间期标准差(SDANN),相邻R-R间期差值>50ms的心搏数占比(PNN50)水平均低于自主神经正常组(P<0.05);自主神经紊乱组有吸烟史占比及收缩压均高于自主神经正常组(P<0.05);Logistic回归分析显示,收缩压,SDNN、SDANN、PNN50是影响CHD合并高血压患者发生自主神经功能改变的危险因素(P<0.05);ROC分析结果显示:SDNN、SDANN、PNN50单独及联合预测自主神经功能改变发生的AUC值(95%CI)分别为0.704(0.627~0.774)、0.673(0.595~0.745)、0.715(0.595~0.745)、0.862(0.798~0.911),3者联合预测效能高于各项单独检测(Z=3.150、3.728、2.911,P<0.05)。结论CHD患者HRV时阈参数异常,其中SDNN、SDANN、PNN50低水平是影响CHD发生的独立危险因素,3者联合对老年冠心病CHD合并高血压患者发生自主神经功能改变具有较高的诊断价值。

不同海拔13∼18岁学生乳酸阈、通气阈、心率偏离点一致性研究

目的:探讨世居不同海拔13∼18岁学生改良Conconi测试中心率偏离点(Heart Rate Deflection Point,HRDP)、通气阈(Ventilatory Threshold,VT)与乳酸阈(Lactate Threshold,LT)相关指标间的一致性,为世居高原、亚高原中学生有氧耐力训练提供简便、无创、普及性的评估手段。方法:以113名世居3200 m高原(High altitude group,Hi组)、120名世居1230 m亚高原(Sub-high altitude group,SubHi组)及120名世居200 m平原(Control group,Con组)13~18岁学生为受试者,采用改良版Conconi测试(8级,3min/级,6 m·s^(-1)为起始,组间间歇1 min),收集受试者各负荷运动即刻心率、血乳酸、肺通气数据,采用Bland-Altman法分析评价一致性。结果:各组受试者在Conconi测试中均出现LT、VT、HRDP现象,SubHi组男、女生均呈现LT延迟现象;女生VT1(第一通气阈)及VT2(第二通气阈)出现时间均早于男生;男生HRDP_(speed)高于女生,SubHi组HRDP_(speed)高于Con组及Hi组,低龄组受试者HRDP_(speed)低于高龄组。Pearson分析显示,各海拔组、不同性别受试者LT、VT、HRDP间均存在显著关联(r≥0.50,P<0.05)。Bland-Altman检验显示,各组、不同性别受试者加权κ值均>0.60,观察样本落在一致性范围外的散点小于观察样本总量的1%,均值偏差趋于零,LT、VT、HRDP相关指标间具有较好的一致性。结论:不同海拔13∼18岁学生改良Conconi测试中LT、VT、HRDP具有较高相关性与一致性,因此Conconi测试HRDP可以作为世居高原、亚高原13∼18岁学生无氧阈评估指标。

幼儿乳酸阈值及无氧阈心率的初步研究

对 33名幼儿乳酸阈及其心率值进行测定 ,结果显示 :3～ 5岁幼儿 AT时血乳酸水平显著低于成人及青少年 ;幼儿亚极量强度运动后乳酸峰值大多出现在负荷后 1min,反映了幼儿机体代谢的特异性。此实验结果可为幼儿有关生理机能和能量代谢的研究提供参数 ,所测得的乳酸阈心率值将为幼儿健身、减肥。

不同程度的血流限制对递增速度跑运动中心肺功能的影响

目的:了解不同程度的血流限制对周期性有氧运动中的心率、无氧阈、最大摄氧量等心肺耐力指标的影响,对于研究和实施限制血流条件下的周期性有氧运动具有重要意义。为此,本研究在对受试者下肢进行4种不同压力血流限制的情况下,探究进行递增负荷跑步运动时心肺功能的变化。方法:以8名健康青年男性为实验对象,在腿部近心端用40mmHg捆绑压力捆绑5cm宽专用加压训练绑带,并在加压带气压压力分别为80mmHg、160mmHg、240mmHg条件下进行递增跑运动,直至力竭。运动中通过心肺运动功能评估系统连续测量心率和呼气成分,获得无氧阈强度、最大摄氧量强度和力竭时的各项指标,并将所有结果与不佩戴加压带的递增跑结果进行比较。结果:与不加压条件相比,在80mmHg、160mmHg、240mmHg的加压条件下,1)无氧阈速度均显著下降,下降幅度分别为5.4%,8.9%,13.0%(P<0.001);无氧阈强度下的每公里摄氧量均显著提高,提高幅度分别为4.0%,4.9%,5.2%(P<0.05);无氧阈强度下的每公里心脏搏动次数均显著提高,提高幅度分别为8.8%,11.2%和12.6%(P<0.01);2)最大摄氧量速度均显著下降,下降幅度分别为4.2%(P<0.05),7.1%(P<0.01),9.1%(P<0.001);最大摄氧量分别下降1.5%(P>0.05),8.3%(P<0.05),9.8%(P<0.05),而最大摄氧量心率则无显著变化;3)最大通气量、最大心率以及运动后血乳酸均无显著变化。结论:在下肢近心端捆绑5cm宽度的加压绑带产生的动作改变,会使无氧阈速度和最大摄氧量速度下降约1.5%和1.7%。而加压绑带的气压压力每升高100mmHg则会使无氧阈速度和最大摄氧量速度均下降约5%。

无锻炼规律健康成年人最大心率与无氧阈心率推算公式的实证研究

目的通过递增负荷运动实验(GXT),测试无锻炼规律健康成年人的最大心率(HRmax)与无氧阈心率(ATHR),建立最大心率与无氧阈心率推算公式,为在大众科学健身中应用提供理论依据和参考。方法以身体健康、无锻炼规律的健康成年人665名(年龄20~59岁,其中男性315名,女性350名)为测试对象,采用功率车GXT测试获得其最大有氧能力测试结果,运用统计学方法建立最大心率与无氧阈心率与年龄之间关系的推算公式;并将GTX实测结果与目前普遍采用的国外同类的4个最大心率和靶心率推算公式进行对比分析。结果以最大心率为因变量,年龄为自变量,进行一元线性回归分析,建立最大心率拟合公式为HRmax=196.86-0.74×年龄(P<0.001)。从组内相关系数来看,GTX最大心率测试值与Fox的最大心率公式计算值之间相关系数最高,与Astrand的最大心率公式计算值之间的相关系数次之,与Tanaka和Gelish的最大心率公式计算值之间的相关系数最低,4组相关系数分别为0.76、0.73、0.70、0.70,均介于0.61~0.80,属于强相关。以无氧阈心率为因变量,年龄为自变量,进行一元线性回归分析,建立无氧阈心率拟合公式为ATHR=155.78-0.60×年龄(P<0.001);GTX测试无氧阈心率测试值与杨静宜等的靶心率公式计算值其组内相关系数为0.60,属于中等程度相关。结论根据GXT测试结果拟合的最大心率公式为HRmax=196.86-0.74×年龄,与普遍使用的4个最大心率公式计算值之间存在显著正相关,但拟合公式最大心率推算结果均小于这4个推算公式所得到的结果。通过GXT测试结果拟合的无氧阈心率公式为ATHR=155.78-0.60×年龄,可以为锻炼者有氧运动提供有效和可靠的参考依据。

间歇性低氧训练对心率、乳酸阈影响的实验研究

通过对普通女大学生训练过程中全程的心率跟踪及相关生化指标测试,探讨间歇性低氧训练对人体有氧代谢能力的作用。研究结果显示,间歇性低氧训练可以降低静息心率,使同级运动负荷时的心率下降,提高心搏储备;可降低同级运动负荷时的血乳酸,使乳酸阈水平提高;延长力竭负荷时间,有效提高有氧运动能力。

基于小波变换的多普勒胎儿心率检测研究

为了解决从超声多普勒胎儿心脏回波信号中提取胎音信号时,去除各种干扰和噪声的问题,分析了超声多普勒回波信号的特点,应用了基于小波变换的阈值去噪方法,并对该方法的去噪阈值和原始噪声方差的估计进行了研究.在实际应用中对该阈值算子的系数作了改进,使得该算法能根据实际信号的强度、噪声的方差以及分解的层数,自适应地得到不同尺度的去噪阈值.通过对实际超声多普勒回波信号的处理,信噪比比传统滤波法提高至少5倍以上,能有效地提取出胎儿心音信号,较准确地计算出胎儿心率值.

高中生“阳光长跑”无氧阈心率强度控制干预效果 王

目的通过实验研究建立青少年“阳光长跑”个体适宜强度(无氧阈心率)回归方程,以改变目前全国青少年“阳光长跑”中强度随意的现状。方法以我国X市3所(A、B、C)中学的高中生为样本,按随机抽样原则从中抽取研究对象,分2个阶段进行研究。①从3所中学高中各年级中抽取男、女生共593名,通过实验测试获得基础数据,以文献资料法和专家法筛选出的指标为自变量、无氧阈心率为因变量,建立个体无氧阈心率回归方程。②来自3所中学高二年级的学生(共204名),分别以3种模式[按照无氧阈心率强度(基于所建立的个体无氧阈心率回归方程)监控、不按强度但严格监控、不监控自主式]完成“阳光长跑”,12周后,比较实验前后3所中学高中生最大摄氧量(VO2max)、基础心率指标的变化情况。结果3所中学高中生按不同模式完成长跑后,其基础心率均未出现降低现象(P均大于0.05);A中学男、女生VO2max均出现不同程度增长现象(t=2.804,P<0.01;t=2.831,P<0.01);B中学女生VO2max出现一定程度增长现象(t=2.337,P<0.05),男生则未出现增长现象(t=0.574,P>0.05);C中学男、女生VO2max均未出现增长现象(P均大于0.05)。结论①所建立的高中生个体无氧阈心率回归方程可用于指导该群体在长跑中的适宜强度调节;②通过实证研究提出针对性建议,有助于“阳光长跑”的可持续性开展。

健身健美负荷训练中的心率阈研究

目的:为提供科学负荷训练的心率阈,以作为健身健美负荷训练的运动强度评定量化标准和依据,避免负荷训练中运动量的过阈。方法:主要采用实验法和统计分析法。结果:以强度8最大强度值(RM)练习,坐姿伸腿的心率在75～80 b/min阈值之间,颈后深蹲心率在140～150 b/min阈值之间;深蹲和卧推比较,8 RM深蹲的心率上限值接近150 b/min,8 RM卧推的心率上限值100～105 b/min;相同的练习,8 RM或15 RM训练的心率高于1 RM练习的心率。结论:以一定范围的RM(最大重复值)锻炼目标肌肉,多关节负荷训练比单关节负荷训练的心率上升幅度大;相同次数的RM深蹲和卧推运动心率阈值比较,深蹲的心率明显高于卧推的心率;相同动作心率阈值比较,多次数的RM心率高于1 RM心率。

心率阈训练法在青年伊犁马日常速步训练中的应用效果研究

【目的】评价心率阈训练法对青年伊犁马日常速步训练效果,为科学指导伊犁马速步训练提供理论依据。【方法】6匹伊犁马经8周个体心率阈法训练前后,测定马匹个体心率阈、心率阈走速、最大心率,1 000 m测试赛各阶段血液生化指标,并对上述指标进行差异性分析。【结果】经过8周心率阈训练法训练后1 000 m成绩显著提高(P<0.05)。训练前血浆LAC、ALT、LDH浓度测试赛各阶段均无显著性差异(P>0.05),经8周心率阈训练法训练后赛后即刻LAC浓度相比赛前极显著升高(P<0.01),AST、LDH浓度显著升高(P<0.05);训练前后测试赛各阶段血浆AST、CK、Ca2+与CREA浓度均无显著性差异(P>0.05)。训练后ALT浓度赛后即刻极显著高于训练前(P<0.01),AST浓度显著高于训练前(P<0.05);CK赛前浓度水平训练后显著低于训练前(P<0.05);LDH浓度赛后15 min、30 min显著高于训练前。【结论】心率阈训练法可用于指导伊犁马速步训练;生化指标LAC、ALP、AST、CK与LDH可作为马匹性能提高的评价指标。

外用重组人粒细胞巨噬细胞刺激因子凝胶治疗浅Ⅱ度烫伤的药效学考察

目的:考察外用重组人粒细胞巨噬细胞刺激因子(rhGM-CSF)凝胶与磺胺嘧啶锌霜剂对大鼠浅Ⅱ度烫伤的药效学差异。方法:30只SD大鼠随机分为空白组、磺胺嘧啶锌霜剂组、外用rhGM-CSF凝胶组,每组10只。采用将大鼠脱毛区置于85℃恒温水浴中15 s的方法制成10%体表面积浅Ⅱ度烫伤模型,观察用药前后的心率、痛阈以及创面愈合时间、愈合率等是否具有统计学差异。结果:与磺胺嘧啶锌霜剂相比,外用rhGM-CSF凝胶对大鼠心脏影响较小;创面愈合的平均时间明显缩短,为(17±1.08)天;在烫伤用药后第20天痊愈率为100%。结论:外用rhGM-CSF凝胶对大鼠浅Ⅱ度烫伤具有较好的治疗效果。

冠状动脉临界病变患者心肺运动试验的特点及临床意义

目的回顾性分析冠状动脉临界病变患者心肺运动试验的临床特点和功能能力的变化。方法回顾分析北京博爱医院2015年1月至2020年1月行冠状动脉造影并同期行心肺运动试验测试的患者,其中冠脉临界病变组184例,非冠心病组73例。比较两组症状、基线资料、实验室和超声心动图数据、心肺运动试验结果,并观察1年内主要心血管事件。结果与非冠心病组相比,冠脉临界病变组男性比例显著升高(χ^(2)=15.857,P<0.001),有吸烟史(χ^(2)=9.067,P=0.003)、高血压病史(χ^(2)=15.087,P<0.001)、高脂血症病史(χ^(2)=13.507,P<0.001)的比例明显升高;糖化血红蛋白(Z=2.431,P=0.015)和超敏C-反应蛋白(Z=2.108,P=0.035)水平偏高;达到无氧阈比例明显偏低(χ^(2)=10.702,P=0.001);无氧阈时的心率和呼吸交换率降低(Z>2.156,P<0.05);两组1年后主要心血管事件发生率无显著性差异(P=1.000)。结论冠脉临界病变患者心肺功能有所降低,应控制吸烟、高血压、高脂血症、糖尿病等危险因素。

心音中医学指标的提取

根据心音信号自身的特点,结合经验模式分解,提出了一种从心音信号中提取医学指标的方法。对心音信号进行预处理,然后对预处理后的信号采用黄变换,获取各阶固有模态函数(IMFs),从中选取第一和第二阶IMF进行希尔伯特变换,得到心音的包络。利用双阈值法,并给出具体的阈值,实现了对第一心音(S1)和第二心音(S2)的定位,从心音信号中获取了心率S1和S2的幅值比(S1/S2)以及舒张期和收缩期的时限比(D/S),为临床上评估心脏储备提供了便利。

冠心病康复有氧运动不同强度设定方法的一致性研究

目的探讨冠心病康复不同有氧运动强度设定方法的一致性,为基层康复机构的冠心病患者进行有氧运动提供安全有效的强度设定方法。方法 2016年7月至2017年7月选取本院低、中危冠心病患者25例,采集安静心率和年龄等基本信息,进行心肺运动试验获取无氧阈和峰值摄氧量。休息1 d后,进行6分钟步行试验。分别使用无氧阈法、峰值摄氧量法、心率储备法、年龄预计法和安静心率+20法计算靶心率,比较不同方法确定靶心率的相关性与一致性。结果年龄预计法确定的靶心率与无氧阈法无显著性相关(r=-0.131,P>0.05),两者存在非常高度显著性差异(P<0.001);安静心率+20法所推算的靶心率与无氧阈法无显著性相关(r=0.372,P>0.05);峰值摄氧量法确定的靶心率与无氧阈法之间存在非常显著性相关(r=0.872,P<0.01),两者无显著性差异(P>0.05),Bland-Altman检验显示两种方法具有一致性;心率储备法确定的靶心率与无氧阈法之间存在非常高度显著性相关(r=0.836,P<0.001),两者无显著性差异(P>0.05),Bland-Altman检验显示两种方法具有一致性。结论年龄预计法、安静心率+20法确定的有氧运动靶强度与无氧阈法不具有相关性和一致性;心率储备法、峰值摄氧量法确定的有氧运动靶强度与无氧阈法相关,具有一致性。

心率监控在科学训练中的应用及其影响因素

心率是反映体内代谢情况的一个非常灵敏的生理指标,它以实用性、易测性等特点在运动实践中充当着非常特殊的角色。教练员不仅可以利用心率对训练过程进行全程实时监控,同时还可以利用心率对体能和伤病的恢复进行全面的监控。

心率变异阈:推测超重/肥胖青年女性通气阈的有效方法

目的:验证心率变异阈(heart rate variability,HRVT)推测超重/肥胖青年女性通气阈的有效性,为HRVT在运动科学和临床康复领域应用提供方法学依据。方法:16名无规律性体育锻炼的超重/肥胖青年女性,年龄20.8±1.2岁,身高167.1±6.0 cm,体重71.5±5.6 kg,体重指数BMI 25.8±1.4 kg/m2,体脂百分比31.3%±1.8%,摄氧量峰值VO2peak34.4±2.9 ml/kg/min,心率峰值HRpeak191.4±7.9beats/min,完成一次跑台递增负荷运动直至力竭。使用便携式Cortex气体代谢分析仪分析运动气体代谢水平,确定通气阈(VT)。Polar RS800cx心率表记录各等级运动HR和R-R间期信号,基于Time-varying分析递增负荷运动过程中HRV指标(RMSSD和SD1)时序变化特征,确定HRVT(TRMSSD和TSD1)。结果:TRMSSD和TSD1相应的心率(HR)、摄氧量(VO2)分别与VT-HR、VT-VO2无显著性差异(P>0.05)。相关分析表明,HRVT相应的HR、VO2与VT-HR、VT-VO2显著相关(r=0.700~0.960,P<0.05)。Bland-Altman散点图显示,HRVT与VT两种测试结果的95%一致性界限的置信区间较窄,均值偏差趋于零。结论:基于RMSSD、SD1判定的HRVT与VT具有较高的一致性。HRVT可能是推测超重/肥胖青年女性通气阈的有效替代方法。

新疆维、汉、哈、柯族大学生乳酸阈心率的实验研究

探讨新疆维、汉、哈、柯族大学生的乳酸阈心率特征，为进一步揭示新疆4个民族大学生生理机能和能量代谢的规律，以及在体育教学和运动健身中选取适宜的运动强度提供实验依据。以160名维、汉、哈、柯族大学生为研究对象，采用5级递增负荷跑的方法，进行递增负荷实验，并对其血乳酸和心率进行测定。结果显示：新疆维、汉、哈、柯族大学生的乳酸阈分别为3．91、3．59、3．25和3．66mmol／L，与之相对应的乳酸阈心率，分别为76％～88％、71％～83％、66％～78％和70％～83％HRmax。结果表明：新疆维、汉、哈、柯族大学生有氧代谢能力存在一定差异，在学校体育教学、体育锻炼和运动处方的制定过程中，针对不同民族大学生，采用不同的运动强度，以及制订不同的学校体育考核标准都十分必要。

哌仑西平对兔急性心肌缺血心室颤动阈值的影响及其机制

目的 :观察小剂量哌仑西平对兔急性心肌缺血心室颤动阈值的影响。探讨自主神经作用及其机制。方法 :建立兔急性心肌缺血模型。采用颈迷走神经切断术、心脏交感神经化学切割技术建立不同自主神经支配的心脏模型。以心率变异频域指标测定心脏自主神经活性 ,应用心电生理研究方法测定急性心肌缺血心室颤动阈值 (VFT)。结果 :兔急性心肌缺血时 ,哌仑西平预处理组较单纯结扎组频域指标 VL F,L F与 L F/ HF降低 ,HF增高 ;电生理指标VFT增高。颈迷走神经切断后 ,急性心肌缺血时 ,哌仑西平预处理组较单纯结扎组频域指标 VL F,L F,L F/ HF降低 ,HF无显著变化 ,VFT增加。心脏交感神经化学切除后 ,急性心肌缺血时 ,哌仑西平预处理组较单纯结扎组频域指标 VL F,L F,L F/ HF降低 ,HF增加 ,VFT增大。结论 :小剂量哌仑西平预处理能改善兔急性心肌缺血时的心电生理不稳定状态。

核心部位健身负荷训练的心率阈探析

核心部位的健身训练受到越来越多健美爱好者的关注。通过对大学生的负荷训练实验,运用数理统计分析等方法,以提供健身负荷训练科学的心率阈,作为评判核心部位健身负荷训练运动强度的量化标准。结果表明:用80%或60%最大负荷强度的杠铃俯立划船训练心率在103～126b/min,大于重锤坐姿胸前下拉、哑铃俯卧飞鸟;站姿比坐姿和卧姿负荷训练心率上升幅度大;相同的练习,8RM或16RM训练的心率高于1RM和3RM训练的心率,健身训练宜采用8RM或16RM强度练习。