皮电生物反馈技术监控运动性疲劳实验研究_迟淑勋

SCL 值低于安静时( P ＜ 0． 01) ，高于恢复时( P ＜ 0． 01) ，似斜线型变化; 女子则是均高于安静、
恢复时( P ＜ 0． 01) ，类倒 U 型变化。结论: 运动性疲劳出现时，作为皮电技术指标的 SCL，呈现
规律及特征性变化，其特征及规律性的变化可用于运动性疲劳的监控。
关键词： 生物反馈技术; 皮肤导电水平; 运动性疲劳; 监控
t 检验，单样本 t 检验，相关样本 t 检验，单因素方差分
析等方法分析所得数据，所有数据均用平均数 ± 标准
差（ Means ± SD） 表示，且以 P ＜ 0． 05 表示差异显著，P
＜ 0． 01 表示差异非常显著。
1． 4 运动性疲劳的确定
表 2 疲劳判定相关指标
即刻最大
反应时
性别 \指标
ＲPE
控。 通讯作者： 李宏伟（ 1969 － ） ，男，辽宁抚顺人，博士，副教授，研究方向
运动医学。 作者单位： 赣南师范学院体育学院，江西 赣州 341000
Sports Institute，Gannan Normal University，Ganzhou 341000， Jiangxi，China
80
率以确定运动性疲劳的产生。并通过自身前后对照与男、女比较，测定安静、疲劳、恢复时 SCL
变化特征。结果: 曲线方面，疲劳时 L 类女子出现较为显著的双波峰现象，L 类男子未有双波
峰现象，但呈振幅剧增; H 类女子曲线大致分成震荡上升期，急速上升期，急速下降期，不应期
等四个阶段，而 H 类男子则为上升、下降期出现急剧地直线型变化。数值方面，疲劳时男子
迟淑勋，等 皮电生物反馈技术监控运动性疲劳实验研究
NBaidu Nhomakorabea． 1 2014
The characteristics and variation of SCL （ skin conductance level） have been measured by self － controlled and gender contrast when athletes were exercising or reached fatigue． Ｒesult： In curves perspective，more female athletes with low baseline level appeared significant double peaks phenomenon，but male’s amplitude changed sharply without that signs while exercise － induced fatigue． However，the female with high level curves were roughly divided into four stages which were shock rise， rapid rise，rapid decline and refractory，but the male had a sharp linear change during the periods of rise and fall． In numerical aspects，the fatigue SCL value of the male were lower than the rest（ P ＜ 0． 01） ，higher than the recovery（ P ＜ 0． 01） just like a slash，while that of female were higher than the rest and the recovery（ P ＜ 0． 01） just like a inverted U － shaped． Conclusion： SCL as a technical indicator of skin conductance biofeedback would show regular pattern and characteristic changes when the fatigue was coming． And these phenomena may be used for exercise － induced fatigue monitoring． Key words： biofeedback technology； skin conductance level； exercise － induced fatigue； monitoring
心率（ Hb / s）
安静
疲劳
男 210． 63 ± 24． 20□0． 20 ± 0． 014 0． 23 ± 0． 07 18． 75 ± 0． 46 ▽
女 220． 88 ± 25． 14■ 0． 20 ± 0． 03 0． 20 ± 0． 03 18． 88 ± 0． 83 ▼
注: □ M 组即刻 HＲmax 与 160hb / s 比较 P ＜ 0． 05，■ F 组即刻 HＲmax 与 160hb / s 比较 P ＜ 0． 01; ▽ M 组 ＲPE 与 18 比较 P ＜ 0． 05，▼ F 组 ＲPE 与 18 比较 P ＜ 0． 05。
中图分类号： G804． 2
文献标识码： A 文章编号： 1006 － 2076（ 2014） 01 － 0080 － 05
Abstract： Object： Characteristics of skin conductance level in exercise － induced fatigue would be ex-
迟淑勋，李宏伟，李 哲，卢玉丽，王 梁，赖 敏 CHI Shu － xun，LI Hong － wei，LI Zhe，LU Yu － li，WANG Liang，LAI Min
摘 要： 目的: 探讨生物反馈指标中皮肤导电水平在运动性疲劳时的变化特征，为运动性疲劳
的监控提供新的方法和实验支持。方法: 体育教育专业大学生运动员 16 名，分为男子组( M
实验随机选取 2012 级体育学院大学生运动员 16 名，分为男子组（ M 组） 和女子组（ F 组） 进行自身前后 对照，其基本情况见表 1。实验对象需进行一般医学 检查，排除运动风险。运动方案则参照经典的 Bruce 方案制定，即以 2． 7 km / h 的速度，10% 的最大坡度开 始，每 3 min 递增一级，整个方案共 7 级，最终速度将 达到 9． 6 km / h，坡度则达到 22% 最大坡度。实验过程 中以实验对象不能维持运动强度，且反应时、ＲPE 和 即刻最大心率达到疲劳数值确定运动性疲劳的产生。
1 材料与方法 1． 1 实验模型的建立
表 1 实验对象基本情况
类别 年龄（ 岁） 身高（ m） 体重（ kg） 运动年限（ 年）
男 20． 00 ± 0． 76 1． 72 ± 0． 04 64． 28 ± 5． 50 3． 88 ± 1． 36
女 19． 88 ± 0． 64 1． 61 ± 0． 04 53． 20 ± 5． 59 3． 63 ± 1． 60
第 30 卷第 1 期 2014 年 2 月
山东体育学院学报 Journal of Shandong Institute of Physical Education and Sports
Vol． 30 No． 1 February 2014
皮电生物反馈技术监控运动性疲劳实验研究
An Experimental Ｒesearch about the Skin Conductance Biofeedback Technology in Exercise － induced Fatigue Monitoring
class） and low baseline level class （ L class） during curve analysis． To achieve progressively fatigue
statue，the Bruce protocol and treadmill exercise were used． The reaction，ＲPE and instantly maxi-
1． 2 实验仪器
联合应用德国产 h / p / cosmos pulsar 4． 0 运动跑台
进行运动强度控制； 澳大利亚产 SCHUHFＲTED 生物
反馈仪收集皮电数据； 芬兰产 SUUNTO 远程心率遥测
团队系统采集即刻最大心率用于疲劳鉴定。
1． 3 统计学处理
实验数据采用 SPSS20． 0 进行处理，使用独立样本
组) 和女子组( F 组) 各 8 名，曲线分析时又依安静时皮肤导电水平( Skin conductance level，
SCL) 均值是否高于 8μs 分成高基线水平类( H 类) 和低基线水平类( L 类) 。实验采用 Bruce
方案，以跑台运动的方式，使运动员逐渐达到疲劳。同时联合应用反应时、ＲPE 和即刻最大心
divided into male group （ M group） and female group （ F group） ． The resting mean value of skin
conductance level 8μs would be a standard to divided athletes to high baseline levels class （ H
综合 选 取 了 反 应 时、ＲPE 和 即 刻 最 大 心 率 等 指
标，作为疲劳判定的依据。结果显示，当 F、M 组运动
员的即刻最大心率达到公式推导最大心率 （ HＲmax，
以年 龄 20 为 准 ） 的 105% ～ 110% ，且 与 160 hb / s
（ 80% HＲmax） 相比差异非常显著时（ P ＜ 0． 01） ，两组 反应时均呈现不同程度的升高，但差异均不显著（ P ＞
0． 05） ，不过此时两组 ＲPE 却都高于 18 （ 很累） ，且差 异显著（ P ＜ 0． 05 ） 。已 有 研 究 证 实［1 － 2］，心 率、反 应
时、ＲPE 达到既定数值，即可确定疲劳的发生。提示
或可应用现有数据，论述 SCL 疲劳产生时的图形及数
字特征。
81
山东体育学院学报
第 30 卷第 1 期
mum HＲ （ heart rate） were jointly applied to determine the production of exercise － induced fatigue．
收稿日期： 2013 － 10 － 10 基金项目： 江西省体育局局管课题。 作者简介： 迟淑勋（ 1987 － ） ，男，硕士在读，研究方向运动性疲劳的监
plored to provide new theoretical approaches and practical support for the fatigue monitoring when it
is used as a biofeedback indicator． Method： 16 college athletes majoring physical education have been
运动性疲劳诊断手段的丰富与完善，一直是运动 生理学研究的热点。然而，随着现代运动竞技水平的 不断提高，当前疲劳诊断的监控手段陈旧、局限，难以 适应飞速发展的竞技形式，甚至严重桎梏了对运动性 疲劳的监控与研究。皮电生物反馈技术与现行诊断手 段相比，高效便捷、科学精密、时效性、无创伤的特色鲜 明； 与其他生化指标、生物技术相比，资源耗费低、易于 推广等特征显著。若将皮电技术应用于疲劳诊断，或 可为缓解疲劳诊断领域内的突出困扰提供新的、有效 的思路和方法。本研究应用实验研究法，探讨是否可 将皮电技术指标 SCL 应用于疲劳监控，并揭示应用时 可能存在的价值作用。
2014 年 2 月
2 结果 2． 1 SCL 曲线的状态变化特征
运动过程中安静、疲劳、恢复的 SCL 曲线规律性 变化，见图 1 ～ 图 4。依据 El － Sheikh［3］曾证实的 SCL 基线分布差异，将安静 SCL 均值高于 8 μs，为高基线 水平类（ H 类） ； 低于 8 μs 为低基线水平类（ L 类） 。