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

1、本文對運(yùn)動中的心率、運(yùn)動恢復(fù)期心率和長期有氧運(yùn)動前提下的靜息態(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)動對心臟自主神經(jīng)活動的影響，以及運(yùn)動對其他身體健康指標(biāo)的影響。具體分為以下三個(gè)方面：
　　第一，分析了不同運(yùn)動強(qiáng)度下，心率的變化趨勢和復(fù)雜性。心率能夠反映心臟動力控制系統(tǒng)的活動，常用于健康監(jiān)測、運(yùn)動強(qiáng)度評估和生理喚起度衡量。本文對心率均值、局部Hurst指數(shù)變化范圍和相對波動系數(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)的活動趨勢，但是不能反映交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)在運(yùn)動過程中的復(fù)雜競爭關(guān)系。靜息態(tài)交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)活動處于動態(tài)平衡；運(yùn)動強(qiáng)度越大交感神經(jīng)活動越強(qiáng)，副交感神經(jīng)活動受到抑制。局部Hurst指數(shù)變化范圍與相對波動系數(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)活動的競爭關(guān)系。
　　第二，分析了長期有氧運(yùn)動前提下，靜

3、息態(tài)心率和其他身體健康指標(biāo)的變化趨勢。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過3個(gè)月的慢跑運(yùn)動，被試在睡眠質(zhì)量、精神狀態(tài)、精神壓力等方面自我感覺更健康。通過對血壓的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動能夠使得血壓趨于更好的狀態(tài)，即，運(yùn)動可以使血壓偏高的被試血壓降低，也使血壓過低的被試血壓升高。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)動具有減脂的效果。因此，長期有氧運(yùn)動對身體健康有促進(jìn)作用。對被試3個(gè)月靜息態(tài)心率分析發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動初期（第一月），靜息態(tài)心率變

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

5、之間還未達(dá)到動態(tài)平衡；運(yùn)動結(jié)束6分鐘后，交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)重新達(dá)到動態(tài)平衡。本文構(gòu)建了運(yùn)動恢復(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)動風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)。有氧運(yùn)動對自主神經(jīng)活動的負(fù)面影響，用NB分類器得到了68.49%的真陰性率和82.33%的真陽性率，用KNN分類器得到了72.66%的真陰性率和82.65%的真陽性率，用SVM分類器得到了92