運(yùn)動(dòng)生理指標(biāo)和自主神經(jīng)活動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警研究.pdf

1、本文對(duì)運(yùn)動(dòng)中的心率、運(yùn)動(dòng)恢復(fù)期心率和長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)前提下的靜息態(tài)心率進(jìn)行了分析，用假設(shè)檢驗(yàn)和機(jī)器學(xué)習(xí)方法找出了運(yùn)動(dòng)對(duì)心臟自主神經(jīng)活動(dòng)的影響，以及運(yùn)動(dòng)對(duì)其他身體健康指標(biāo)的影響。具體分為以下三個(gè)方面：
　　第一，分析了不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下，心率的變化趨勢(shì)和復(fù)雜性。心率能夠反映心臟動(dòng)力控制系統(tǒng)的活動(dòng)，常用于健康監(jiān)測(cè)、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度評(píng)估和生理喚起度衡量。本文對(duì)心率均值、局部Hurst指數(shù)變化范圍和相對(duì)波動(dòng)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)融合，提出了反映生理喚起度的新指標(biāo)。

2、心率均值是一種傳統(tǒng)指標(biāo)，它能夠反映心臟自主神經(jīng)的活動(dòng)趨勢(shì)，但是不能反映交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的復(fù)雜競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。靜息態(tài)交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)活動(dòng)處于動(dòng)態(tài)平衡；運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越大交感神經(jīng)活動(dòng)越強(qiáng)，副交感神經(jīng)活動(dòng)受到抑制。局部Hurst指數(shù)變化范圍與相對(duì)波動(dòng)系數(shù)能夠反映心跳的漲落信息，它們闡述心跳在多尺度內(nèi)的變化以及長(zhǎng)程相關(guān)性。因而，它們作為新的心率指標(biāo)，在文中用于揭示心臟自主神經(jīng)活動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
　　第二，分析了長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)前提下，靜

3、息態(tài)心率和其他身體健康指標(biāo)的變化趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)3個(gè)月的慢跑運(yùn)動(dòng)，被試在睡眠質(zhì)量、精神狀態(tài)、精神壓力等方面自我感覺(jué)更健康。通過(guò)對(duì)血壓的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)能夠使得血壓趨于更好的狀態(tài)，即，運(yùn)動(dòng)可以使血壓偏高的被試血壓降低，也使血壓過(guò)低的被試血壓升高。在被試體重、身體質(zhì)量指數(shù)以及體脂率指標(biāo)上，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明有氧運(yùn)動(dòng)具有減脂的效果。因此，長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)身體健康有促進(jìn)作用。對(duì)被試3個(gè)月靜息態(tài)心率分析發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)初期（第一月），靜息態(tài)心率變

4、慢；有氧運(yùn)動(dòng)中后期（第二，三月），靜息態(tài)心率呈上升趨勢(shì)。1/26的被試長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)后在靜息態(tài)心跳中出現(xiàn)頻發(fā)早搏。
　　第三，分析了運(yùn)動(dòng)恢復(fù)期心率，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)恢復(fù)期內(nèi)6/28的被試自主神經(jīng)活動(dòng)恢復(fù)緩慢，5/28的被試運(yùn)動(dòng)恢復(fù)期RR間期出現(xiàn)頻發(fā)早搏，這表明長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)也存在著自主神經(jīng)活動(dòng)異常的風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)動(dòng)后第1分鐘內(nèi)的快速恢復(fù)期，副交感神經(jīng)活動(dòng)開(kāi)始變強(qiáng)，爭(zhēng)取自主神經(jīng)活動(dòng)的控制權(quán)，導(dǎo)致心率減緩；運(yùn)動(dòng)后1-6分鐘，副交感神經(jīng)活動(dòng)與交感神經(jīng)活動(dòng)

5、之間還未達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡；運(yùn)動(dòng)結(jié)束6分鐘后，交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)重新達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。本文構(gòu)建了運(yùn)動(dòng)恢復(fù)期自主神經(jīng)恢復(fù)緩慢ECG數(shù)據(jù)集和正?；謴?fù)ECG數(shù)據(jù)集，對(duì)RR間期提取219個(gè)特征，結(jié)合后向選擇算法與KNN、NB、SVM分類器，建立了運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)。有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)自主神經(jīng)活動(dòng)的負(fù)面影響，用NB分類器得到了68.49%的真陰性率和82.33%的真陽(yáng)性率，用KNN分類器得到了72.66%的真陰性率和82.65%的真陽(yáng)性率，用SVM分類器得到了92