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摘 要： 通过对12名男性青少年自行车运动员长达10月的跟踪调查，最终以此12名运动员为研究对象。运用《运动竞赛焦虑量表》进行问卷调查，探讨运动竞赛焦虑与心率变异性的相关关系。最后将运动竞赛焦虑量表与心率变异性指标进行统计分析研究。结果显示：心率变异性对运动竞赛焦虑的监控具有重要作用，焦虑总分、躯体焦虑因子、认知焦虑因子与HRV指标呈现显著的相关性。心率变异性指标TP、SDNN与运动竞赛焦虑量表中各因子均呈负相关，LF与焦虑总分、躯体焦虑呈顯著正相关。结论：运动竞赛焦虑与自行车运动员的心率变异性有显著的相关性，HRV可以用来评价总体的焦虑水平，从而及时了解运动员的心理状况。根据运动员的运动竞赛特点，实施相应的心理训练，使运动员能够在紧张激烈的比赛中将所产生的焦虑状态适当降低，为运动员发挥相应的竞技水平提供理论依据。
关键词： 竞赛焦虑；运动员；心率变异性
中图分类号：G804.87 文献标识码：A 文章编号：1009-9840（2018）02-0070-04
在现代竞技体育比赛中，运动员除了必须具备较高的技术水平和良好的身体素质外，也应具备良好的心理素质。体育比赛的特殊情境使运动员处于一种高度紧张与焦虑的状态。焦虑是由于运动员不能达到目标或不能克服障碍的威胁，致使自尊心和自信心受挫，或失败感和内疚感增加，形成一种紧张不安的情绪。这种情绪包括紧张、担心、不安、担忧以及自主神经系统的激活或唤醒。运动竞赛焦虑是运动员在比赛前后常出现的一种心理状态，对比赛现状、成绩和对手的不明确产生的提心吊胆、紧张不安的情绪。情绪的产生会极大地影响生理系统，从而导致自主神经系统发生改变[ 1]。目前发现心率变异性的相关研究大多都是从医学上着手，或从单一的心理学和生理学上研究较多，生理与心理之间结合少之又少。
心率变异性是反映自主神经系统活性和心脏交感神经系统、迷走神经系统的平衡性，是公认的无创性检测自主神经功能的方法之一[2] 。本研究主要从运动竞赛焦虑和HRV各指标进行相关性初步分析，通过对运动竞赛焦虑量表中各因子与HRV的相关性研究，探讨心率变异性指标是否可以评价运动员赛前焦虑程度的可行性。
1 研究对象与方法
1.1 实验对象
本研究主要是以大连市陆上运动学校20名青少年自行车男性运动员为研究对象，所有运动员均身体良好，无家族遗传史和不良习性。由于各方面的原因，实验过程中流失8名运动员，最终完成10个月连续测验的运动员为12名男性青少年自行车运动员。
1.2 实验内容
1.2.1 实验仪器
1.2.2 运动竞赛焦虑量表问卷（SCAT-C）
利用运动竞赛焦虑量表对受试者的焦虑总分、躯体焦虑因子和认知焦虑因子进行评分，该量表是由美国伊利诺斯大学的马腾斯修订。此量表是专门为运动员编制而成的特质焦虑量表，能够有效测量出焦虑水平，对运动员有特殊的测定价值。因此本文采用该量表进行焦虑水平的评价。该量表有两个分量表共15道题，根据不同量表的评分要求计算求和，值越大表示赛前焦虑程度越严重。
1.2.3 HRV指标测试
时域指标包括：1）SDNN：24 h平均正常R-R间期标准差，反映自主神经功能的总体状况。2）RMSSD：相邻心动周期差值的均方的平方根，反映迷走神经张力的大小[3]。3）SDSD：相邻间期差值的标准差。4）PNN50：R-R间期与平均R-R间期值之差大于50 ms的个数占总分数的百分比，反映迷走神经张力的大小。频域指标包括：1）TP：表示总功率是24小时内HRV的总和，反映自主神经功能的总体水平。2）LF：低频功率表示频段在0.04～0.15 Hz，反映交感神经神经功能水平。3）HF：高频功率表示频段在0.15～0.4 Hz，反映迷走神经功能水平。4）VLF：表示极低频功率。
1.3 统计学分析
使用双变量相关性分析法，将运动员心率变异性各指标值与运动竞赛焦虑中的焦虑总分、躯体焦虑因子、认知焦虑因子进行相关性分析，所有数据均采用SPSS17.0统计软件进行统计分析。以P<0.05为具有显著性相关，以P<0.01为非常显著性相关。
2 结果
2.1 自行车运动员赛前心率变异性指标测试结果（平均值±标准差）
12名青少年自行车运动员经过一周的赛前测试，将得出的数据进行统计分析得出如下的HRV时域频域值。
2.2 运动竞赛焦虑量表测试结果
将运动竞赛焦虑量表对自行车运动员进行问卷调查测试，最后统计12名运动员的量表回答情况，并计算出其量表的焦虑总分、躯体焦虑因子和认知焦虑因子的得分。根据运动竞赛焦虑量表中焦虑总分的分值将运动员竞赛焦虑分为轻、中、重度三组，总分在10～30之间，总分越大说明焦虑水平越高。10～16分为轻度焦虑组，17～24分为中度焦虑组，≥25分为重度焦虑组。统计结果如表4所示。
2.3 运动竞赛焦虑量表中各因子与HRV指标相关性分析
被试自行车运动员赛前焦虑问卷得分为焦虑总分、躯体焦虑因子及认知焦虑因子得分，将这2个因子得分和焦虑总分分别与赛前HRV时域频域指标进行相关性分析，相关结果见表5所示。
结果可见，焦虑总分与SDNN呈非常显著的负相关（r=-0.830、P<0.01），躯体焦虑与SDNN呈非常显著的负相关（r=-0.849、P<0.01），认知焦虑与SDNN呈显著负相关（r=-0.680、P<0.05）；焦虑总分与RMSSD呈显著负相关（r=-0.642，P<0.05），躯体焦虑与RMSSD呈显著的负相关（r=0.680、P<0.05）；TP与焦虑总分、躯体焦虑呈非常显著的负相关（r=-0.746、P<0.01），认知焦虑与TP呈显著的负相关（r=-0.609、P<0.05）；焦虑总分与LF呈显著正相关（r=0.681、P<0.05），躯体焦虑因子与LF呈显著正相关（r=0.693、P<0.05）。 3 讨论
HRV是通过间接分析窦性心率的变动来反映交感神经和副交感神经活性的方法，可以通过降低迷走神经张力的方法影响心率，也可以通过引起交感神经的兴奋影响心率变化，在整体情况下二者相互制约共同来发挥作用[4]。因此影响心率变化的所有因素都能够影响HRV的变化，HRV除了受年龄、性别、呼吸频率以及心肺功能等因素的影响，研究还发现，静息状态下的HRV对运动员情绪应激较为敏感，应激事件发生前的几分钟，甚至几十小时前的心理反应都会影响静息状态下HRV發生变化[12]。自行车运动员比赛前心理容易产生紧张焦虑的情绪，情绪波动的程度比训练阶段高，应激程度强。
3.1 赛前焦虑对HRV指标的变化
本研究对12名青少年自行车运动员进行了运动竞赛焦虑量表问卷调查和HRV各项指标的测试，发现运动员赛前产生的焦虑情绪会导致HRV的一些指标发生变化。HRV的增加反映了副交感神经活动增强，反之HRV的降低可使交感神经的活动增强[5]。时域指标SDNN反映HRV的总体水平，RMSSD反映迷走神经张力，频域指标LF反映交感神经功能水平，HF反映迷走神经功能水平。本研究发现焦虑总分与反映HRV总体水平的SDNN呈负相关性，说明随着运动员赛前焦虑程度的增加，SDNN下降。躯体焦虑因子与反映交感神经功能水平的LF呈正相关性，体现了躯体焦虑因子与交感神经相互进退，随着躯体焦虑因子得分的增加，LF也随之升高。认知焦虑与代表迷走神经功能PNN50呈负相关性，体现出认知焦虑与迷走神经功能的变化有关，随着认知焦虑因子得分的增加，PNN50下降。综上所述，当焦虑总分、躯体焦虑因子、认知焦虑因子得分发生变化时HRV的时域指标和频域指标可能发生相应的变化，说明HRV与运动员赛前焦虑存在一定的相关性。
3.2 以HRV评估和预防赛前焦虑
赛前焦虑是指运动员在接近比赛时而产生的一种心理状态，对比赛现状、成绩和对手的不明确而产生的提心吊胆、紧张不安的情绪。张力为等[ 6] 研究认为运动员将注意指向积极性信息并避开威胁性信息，可能有助于运动员降低竞赛焦虑。本研究发现运动员在比赛前产生的焦虑，伴随着自主神经系统的紊乱和失衡，其中HRV的时域指标LF会出现明显升高，而TP明显下降；频域指标SDNN和RMSSD会出现下降。HRV指标与焦虑量表中的各因子有一定的相关性，通过监控HRV指标的变化可评估和预防运动员赛前焦虑的出现。[JP]
美国格鲁波先生于1984年奥林匹克科学大会上发表论文指出：低、中级运动员心理因素对技能影响占20%，生物力学因素占80%；而优秀运动员正好相反，心理因素占80%，生物力学占20%，可见高水平运动员在比赛中心理因素起着决定性作用。刘羽等[ 7]的研究认为心理学研究方法对调整运动员赛前出现的焦虑情绪有一定有效性。何黎娴等[ 8]的研究认为赛前迷走神经活动水平是影响运动员比赛表现的重要因素，赛前HRV监控可以为运动员赛前身体机能状态的评定提供依据。罗雪莲等[ 9]同样认为：“焦虑与运动同在，只要有竞赛就会有焦虑的存在。”Ahs等[10]进一步研究发现，焦虑患者的心率变异性常主要表现为心率变异性的低频成分下降。因此我们可以通过对运动员赛前HRV 指标的监测及早发现运动员的心理状态，将对比赛造成的干扰因素降到最低，使得运动员在竞赛中取得与自己能力相匹的优异运动成绩。
4 结论
4.1 青少年自行车运动员赛前HRV指标PNN50与认知焦虑密切相关，赛前迷走神经活动水平是影响青少年自行车运动员比赛状况的重要原因。
4.2 赛前HRV指标SDNN、RMSSD与竞赛焦虑量表中的焦虑总分、躯体焦虑因子都呈显著的负相关，SDNN表示HRV的总体水平，SDNN与运动员赛前焦虑密切相关。HRV可以作为用来评价青少年自行车运动员赛前焦虑的程度。
4.3 通过对青少年自行车运动员赛前HRV的监控，可以用作教练员评估运动员赛前心理状态的一个有效指标，使得运动员在比赛前可以根据个人情况得以相应调整，减少因比赛所产生的一系列负面心理情绪。
参考文献：
[1]林岭，张力为.运动性心理疲劳相关指标的研究[J].中国运动医学杂志，2008，27（2）：231-235.
[2]胡华，吴爱勤.焦虑症与心率变异性的相关研究[J].国际精神病学杂志，2007，34（4）：239-241.
[3]胡华，吴爱勤.焦虑症的特质焦虑水平与心率变异性相关研究[J].临床精神医学杂志，2007，17（2）：85-87.
[4]刘晓芳，叶志千.心率变异性的分析方法和应用[J].国外医学生物工程分册，2001，24（1）：42-45.
[5]Eva Parrado，Julio Cervantes，Perceived tiredness and heart rate variability in relation to overload during a field hockey World Cup[J].Perceptual and Motor Skills，2010，110（2）：1-15.
[6]张力为.赛前情绪的因素结构、自称评定及注意特征[J].体育科学，2000，20（4）：67-70.
[7]刘羽，丁雪琴，谭亦斌.对帆板运动员自我情绪控制能力训练的HRV监控[C].第七届全国体育科学学术会议文集，2014：57-58.
[8]何黎娴，邱俊强，等.采用心率变异性指标监控竞走运动员赛前状态的研究[J].北京体育大学学报，2013，36（11）：65-69.
[9]罗雪莲.运动竞赛焦虑预测方法的研究[J].广州体育学院学报，2011，31（16）：86-89.
[10]Ahs F，sollers‐Ⅲ J J，Furmark T，et al.High-frequency heart rate variability and cortico-striatal activity in men and women with social phobia[J].NeuroImage，2009，47（8）.
关键词： 竞赛焦虑；运动员；心率变异性
中图分类号：G804.87 文献标识码：A 文章编号：1009-9840（2018）02-0070-04
在现代竞技体育比赛中，运动员除了必须具备较高的技术水平和良好的身体素质外，也应具备良好的心理素质。体育比赛的特殊情境使运动员处于一种高度紧张与焦虑的状态。焦虑是由于运动员不能达到目标或不能克服障碍的威胁，致使自尊心和自信心受挫，或失败感和内疚感增加，形成一种紧张不安的情绪。这种情绪包括紧张、担心、不安、担忧以及自主神经系统的激活或唤醒。运动竞赛焦虑是运动员在比赛前后常出现的一种心理状态，对比赛现状、成绩和对手的不明确产生的提心吊胆、紧张不安的情绪。情绪的产生会极大地影响生理系统，从而导致自主神经系统发生改变[ 1]。目前发现心率变异性的相关研究大多都是从医学上着手，或从单一的心理学和生理学上研究较多，生理与心理之间结合少之又少。
心率变异性是反映自主神经系统活性和心脏交感神经系统、迷走神经系统的平衡性，是公认的无创性检测自主神经功能的方法之一[2] 。本研究主要从运动竞赛焦虑和HRV各指标进行相关性初步分析，通过对运动竞赛焦虑量表中各因子与HRV的相关性研究，探讨心率变异性指标是否可以评价运动员赛前焦虑程度的可行性。
1 研究对象与方法
1.1 实验对象
本研究主要是以大连市陆上运动学校20名青少年自行车男性运动员为研究对象，所有运动员均身体良好，无家族遗传史和不良习性。由于各方面的原因，实验过程中流失8名运动员，最终完成10个月连续测验的运动员为12名男性青少年自行车运动员。
1.2 实验内容
1.2.1 实验仪器
1.2.2 运动竞赛焦虑量表问卷（SCAT-C）
利用运动竞赛焦虑量表对受试者的焦虑总分、躯体焦虑因子和认知焦虑因子进行评分，该量表是由美国伊利诺斯大学的马腾斯修订。此量表是专门为运动员编制而成的特质焦虑量表，能够有效测量出焦虑水平，对运动员有特殊的测定价值。因此本文采用该量表进行焦虑水平的评价。该量表有两个分量表共15道题，根据不同量表的评分要求计算求和，值越大表示赛前焦虑程度越严重。
1.2.3 HRV指标测试
时域指标包括：1）SDNN：24 h平均正常R-R间期标准差，反映自主神经功能的总体状况。2）RMSSD：相邻心动周期差值的均方的平方根，反映迷走神经张力的大小[3]。3）SDSD：相邻间期差值的标准差。4）PNN50：R-R间期与平均R-R间期值之差大于50 ms的个数占总分数的百分比，反映迷走神经张力的大小。频域指标包括：1）TP：表示总功率是24小时内HRV的总和，反映自主神经功能的总体水平。2）LF：低频功率表示频段在0.04～0.15 Hz，反映交感神经神经功能水平。3）HF：高频功率表示频段在0.15～0.4 Hz，反映迷走神经功能水平。4）VLF：表示极低频功率。
1.3 统计学分析
使用双变量相关性分析法，将运动员心率变异性各指标值与运动竞赛焦虑中的焦虑总分、躯体焦虑因子、认知焦虑因子进行相关性分析，所有数据均采用SPSS17.0统计软件进行统计分析。以P<0.05为具有显著性相关，以P<0.01为非常显著性相关。
2 结果
2.1 自行车运动员赛前心率变异性指标测试结果（平均值±标准差）
12名青少年自行车运动员经过一周的赛前测试，将得出的数据进行统计分析得出如下的HRV时域频域值。
2.2 运动竞赛焦虑量表测试结果
将运动竞赛焦虑量表对自行车运动员进行问卷调查测试，最后统计12名运动员的量表回答情况，并计算出其量表的焦虑总分、躯体焦虑因子和认知焦虑因子的得分。根据运动竞赛焦虑量表中焦虑总分的分值将运动员竞赛焦虑分为轻、中、重度三组，总分在10～30之间，总分越大说明焦虑水平越高。10～16分为轻度焦虑组，17～24分为中度焦虑组，≥25分为重度焦虑组。统计结果如表4所示。
2.3 运动竞赛焦虑量表中各因子与HRV指标相关性分析
被试自行车运动员赛前焦虑问卷得分为焦虑总分、躯体焦虑因子及认知焦虑因子得分，将这2个因子得分和焦虑总分分别与赛前HRV时域频域指标进行相关性分析，相关结果见表5所示。
结果可见，焦虑总分与SDNN呈非常显著的负相关（r=-0.830、P<0.01），躯体焦虑与SDNN呈非常显著的负相关（r=-0.849、P<0.01），认知焦虑与SDNN呈显著负相关（r=-0.680、P<0.05）；焦虑总分与RMSSD呈显著负相关（r=-0.642，P<0.05），躯体焦虑与RMSSD呈显著的负相关（r=0.680、P<0.05）；TP与焦虑总分、躯体焦虑呈非常显著的负相关（r=-0.746、P<0.01），认知焦虑与TP呈显著的负相关（r=-0.609、P<0.05）；焦虑总分与LF呈显著正相关（r=0.681、P<0.05），躯体焦虑因子与LF呈显著正相关（r=0.693、P<0.05）。 3 讨论
HRV是通过间接分析窦性心率的变动来反映交感神经和副交感神经活性的方法，可以通过降低迷走神经张力的方法影响心率，也可以通过引起交感神经的兴奋影响心率变化，在整体情况下二者相互制约共同来发挥作用[4]。因此影响心率变化的所有因素都能够影响HRV的变化，HRV除了受年龄、性别、呼吸频率以及心肺功能等因素的影响，研究还发现，静息状态下的HRV对运动员情绪应激较为敏感，应激事件发生前的几分钟，甚至几十小时前的心理反应都会影响静息状态下HRV發生变化[12]。自行车运动员比赛前心理容易产生紧张焦虑的情绪，情绪波动的程度比训练阶段高，应激程度强。
3.1 赛前焦虑对HRV指标的变化
本研究对12名青少年自行车运动员进行了运动竞赛焦虑量表问卷调查和HRV各项指标的测试，发现运动员赛前产生的焦虑情绪会导致HRV的一些指标发生变化。HRV的增加反映了副交感神经活动增强，反之HRV的降低可使交感神经的活动增强[5]。时域指标SDNN反映HRV的总体水平，RMSSD反映迷走神经张力，频域指标LF反映交感神经功能水平，HF反映迷走神经功能水平。本研究发现焦虑总分与反映HRV总体水平的SDNN呈负相关性，说明随着运动员赛前焦虑程度的增加，SDNN下降。躯体焦虑因子与反映交感神经功能水平的LF呈正相关性，体现了躯体焦虑因子与交感神经相互进退，随着躯体焦虑因子得分的增加，LF也随之升高。认知焦虑与代表迷走神经功能PNN50呈负相关性，体现出认知焦虑与迷走神经功能的变化有关，随着认知焦虑因子得分的增加，PNN50下降。综上所述，当焦虑总分、躯体焦虑因子、认知焦虑因子得分发生变化时HRV的时域指标和频域指标可能发生相应的变化，说明HRV与运动员赛前焦虑存在一定的相关性。
3.2 以HRV评估和预防赛前焦虑
赛前焦虑是指运动员在接近比赛时而产生的一种心理状态，对比赛现状、成绩和对手的不明确而产生的提心吊胆、紧张不安的情绪。张力为等[ 6] 研究认为运动员将注意指向积极性信息并避开威胁性信息，可能有助于运动员降低竞赛焦虑。本研究发现运动员在比赛前产生的焦虑，伴随着自主神经系统的紊乱和失衡，其中HRV的时域指标LF会出现明显升高，而TP明显下降；频域指标SDNN和RMSSD会出现下降。HRV指标与焦虑量表中的各因子有一定的相关性，通过监控HRV指标的变化可评估和预防运动员赛前焦虑的出现。[JP]
美国格鲁波先生于1984年奥林匹克科学大会上发表论文指出：低、中级运动员心理因素对技能影响占20%，生物力学因素占80%；而优秀运动员正好相反，心理因素占80%，生物力学占20%，可见高水平运动员在比赛中心理因素起着决定性作用。刘羽等[ 7]的研究认为心理学研究方法对调整运动员赛前出现的焦虑情绪有一定有效性。何黎娴等[ 8]的研究认为赛前迷走神经活动水平是影响运动员比赛表现的重要因素，赛前HRV监控可以为运动员赛前身体机能状态的评定提供依据。罗雪莲等[ 9]同样认为：“焦虑与运动同在，只要有竞赛就会有焦虑的存在。”Ahs等[10]进一步研究发现，焦虑患者的心率变异性常主要表现为心率变异性的低频成分下降。因此我们可以通过对运动员赛前HRV 指标的监测及早发现运动员的心理状态，将对比赛造成的干扰因素降到最低，使得运动员在竞赛中取得与自己能力相匹的优异运动成绩。
4 结论
4.1 青少年自行车运动员赛前HRV指标PNN50与认知焦虑密切相关，赛前迷走神经活动水平是影响青少年自行车运动员比赛状况的重要原因。
4.2 赛前HRV指标SDNN、RMSSD与竞赛焦虑量表中的焦虑总分、躯体焦虑因子都呈显著的负相关，SDNN表示HRV的总体水平，SDNN与运动员赛前焦虑密切相关。HRV可以作为用来评价青少年自行车运动员赛前焦虑的程度。
4.3 通过对青少年自行车运动员赛前HRV的监控，可以用作教练员评估运动员赛前心理状态的一个有效指标，使得运动员在比赛前可以根据个人情况得以相应调整，减少因比赛所产生的一系列负面心理情绪。
参考文献：
[1]林岭，张力为.运动性心理疲劳相关指标的研究[J].中国运动医学杂志，2008，27（2）：231-235.
[2]胡华，吴爱勤.焦虑症与心率变异性的相关研究[J].国际精神病学杂志，2007，34（4）：239-241.
[3]胡华，吴爱勤.焦虑症的特质焦虑水平与心率变异性相关研究[J].临床精神医学杂志，2007，17（2）：85-87.
[4]刘晓芳，叶志千.心率变异性的分析方法和应用[J].国外医学生物工程分册，2001，24（1）：42-45.
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[6]张力为.赛前情绪的因素结构、自称评定及注意特征[J].体育科学，2000，20（4）：67-70.
[7]刘羽，丁雪琴，谭亦斌.对帆板运动员自我情绪控制能力训练的HRV监控[C].第七届全国体育科学学术会议文集，2014：57-58.
[8]何黎娴，邱俊强，等.采用心率变异性指标监控竞走运动员赛前状态的研究[J].北京体育大学学报，2013，36（11）：65-69.
[9]罗雪莲.运动竞赛焦虑预测方法的研究[J].广州体育学院学报，2011，31（16）：86-89.
[10]Ahs F，sollers‐Ⅲ J J，Furmark T，et al.High-frequency heart rate variability and cortico-striatal activity in men and women with social phobia[J].NeuroImage，2009，47（8）.