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摘要：为了研究男子竞技柔道运动员心脏储备功能，分析不同水平男子柔道运动员心脏储备功能的差异及特征，为科学评价男子柔道运动员竞技水平及训练效果提供评价方法。研究采用定量负荷测试方案和GXT测试方案，运用运动心力检测仪和CONTEC型心电工作站对25名不同水平男子柔道运动员进行心脏储备功能测试。研究结果表明：等级越低的运动员，心脏储备功能动员越大，高水平柔道运动员具有较大的心脏储备空间；等级越高的柔道运动员，最大心率维持的时间越长，心脏储备功能水平越强。研究中表明CR11A、CR12A、CR13A、THRmax指标具有显著代表性，可作为评价评定柔道运动员心脏储备功能的灵敏指标。
关键词：柔道运动员；心脏储备功能；心率储备；心音信号
心脏储备（cardiac reserve，CR）是心脏功能的上调能力，即心脏潜力的大小。主要反映在心力变化趋势和心率变化趋势两个方面，其储备功能的优劣直接关系到人体在非正常情况下（手术、激烈运动等）能否承受外界刺激。当人体内外坏境发生变化的时候，心脏本身会动用其储备能力去适应所发生的环境变化。研究发现，高强度运动状态下，机体会快速动用心率储备，心率可上调至静息时的2～3倍。同时会动用心肌收缩能力储备，心力可上调至静息时的多倍，甚至更高。不同项目的运动员在训练及比赛中常会处于不同的应激状态，这些不同的应激状态往往都与心脏储备动用的不同程度密切相关。在运动实践中，良好的心脏储备功能，不仅能保障心脏的正常泵血，适应不同的运动应激状态下的代谢需求，而且能保障心肌正常收缩，满足心肌自身的代谢需求。柔道运动在不同的训练或比赛阶段，其心脏储备会发生不同程度的动用，在诸如心率、收缩期、舒张期等储备因素方面存在不同的动用差异。尤其是在比赛中，柔道运动员往往需要会运用憋气完成僵持不下的动作，同时对柔道运动员的爆发力要求极高。柔道项目特点决定了从事柔道项目的运动员应具备发达的心脏储备功能。资料显示，剧烈运动可促发人体心脏功能障碍。在运动实践中，运动性心脏猝死现象时有发生，在竞技运动领域，职业运动员发生运动性猝死也偶有发生，尽管发生率很低，但对运动员的危害及对社会的影响巨大。所以，对职业运动员的心脏有必要进行功能无创性检测评估及长期监控，为运动员的安全提供保障。心脏储备功能无创性检查与评估系统是基于现代的数字信号处理技术、医学技术及高敏度的传感技术结合开发而成，对心脏的储备功能、心肌收缩力等方面具有无创、安全、快速、易测、时程短等测评优势。对不同水平柔道运动员心脏储备功能差异进行研究，这将有益于柔道项目科学选材、机能评定、训练效果评价以及预防损伤。
1实验对象与方法
1.1实验对象
36名男性柔道运动员参与测试，根据运动员等级水平，分为3个组别。国际级运动健将组（8名），运动健将组（12名），一级运动员组（16名），见表1。参加测试的所有运动员近期均无损伤情况，无心、肺、肝、肾等器官疾病史。
1.2实验方法
1.2.1实验仪器运动心力检测仪（重庆博精医学信息研究所研制），仪器硬件由CCM信号收集器以及心音脉搏传感器组成。收集信号采用心力信号处理软件处理（软件编写程序由Visual Basic，VC++编码），操作系统为Windows XP。CONTEC型心电工作站（泰康），12导同步采集（10根导联线），阻抗≥50M，共模扼制比>60dB，>100dB（加滤波器），采样频率1000Hz。考虑到柔道运动员身高及高水平心肺功能，实验组采用了德国h/p/cosmos专业级运动跑台（mercury4.0）。指标参数：速度0～30km/h，坡度0%～24%，马达2.2kw/3hp。
1.2.2测试指标
测试指标：HRR（安静心率）、HRQA（定量运动后心率）、S1R/S2R（安静第一心音幅值/第二心音幅值）、S1QA/S2QA（定量负荷后第一.心音幅值/第二心音幅值）、S1QAA/S2QA（GXT负荷后第一心音幅值/第二心音幅值）、DR/SR（安静舒张时限/收缩时限）、DQA/SQA（定量负荷后舒张时5艮/收缩时限）、DQA/SQA（GXT运动后舒张时限/收缩时限）、CR11QA（定量运动后心率上升指数）、CR12QA（定量运动后心肌收缩力上升指数）、CR13QA（定量运动后舒张期缩短指数）、HRGA（GXT运动后心率）、THR（最大心率维持时间）、CR11GA（GXT运动后心率上升指数）、CR12GA（GXT运动后心肌收缩力上升指数）、CR13GA（GXT运动后舒张期缩短指数）。CR11QA：HRQA/HRRCR12QA：（S1QA/S2QA）/（S1R），S1R（安静第一心音幅值）、S2R（安静第二心音幅值）、S1QA（定量负荷后第一心音幅值）、S2QA（定量负荷后第二心音幅值）。CR13QA：（DQA/SQA）/（DR/SR），DQA（定量负荷后舒张期时限）、SQA（定量负荷后收缩期时限）、DR（安静舒张期时限）、SR（安静收缩期时限）。CR11GA：HRGA/HRR。CR12GA：（S1GA/S2GA）/（S1R/S2R），S1GA（GXT后第一心音幅值）、S2GA（GXT后第二心音幅值）。CRl3GA：（DGA/SGA）/（DR/SR），DGA（GXT后舒張期时限）、SGA（GXT后收缩期时限）。 1.2.3实验方案
（1）安静时心音脉搏测量。安静时，受试者佩戴心电监控系统，心音脉搏传感器标准置于心前区心尖搏动最明显处，分别采集静息状态下心音图及脉搏次数。
（2）定量负荷运动后心音脉搏测量。定量负荷的选取依据GXT方案而定，在GXT的基础上，选择70%GXT。因此，定量负荷运动选择5个等级，每级3min，5级速度分别为2.7km/h、4.0km/h、5.5km/h、6.8km/h、8.0km/h，5级坡度分别为10%、12%、14%、16%、18%。测量定量负荷运动后心音图和脉搏次数。
（3）GXT运动后心音脉搏测量。GXT（最大强度负荷试验）选用7级负荷，每级3min，速度分别为2.7km/h、4.0km/h、5.5km/h、6.8km/h、8.0km/h、8.8km/h、9.7km/h，7级坡度分别为10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%。测量最大强度负荷试验后心音图和脉搏次数。测试结束标准：达最大心率，且能维持在220一年龄；受试者要求停止实验。
1.2.4数据统计
运用spss18.0软件对所有测试数据进行统计分析，采用均值和标准差进行表达。一级运动员、运动健将、国际级运动健将3组进行组间对比，显著水平取p<0.05。
2实验结果
2.1定量负荷测试不同水平柔道运动员心脏储备功能测试结果
3组柔道运动员定量负荷测试结果见表2，对3组进行组间对比，运动健将组HRR、HRQA、CR11QA、S1R/S2R、S1QA/S2QA、DR/SR、DQA/SQA七项指标优于一级运动员组（p<0.05），国际级运动健将组所有指标均优于一级运动员组（p<0.05）和运动健将组（p<0.05）。
2.2GXT测试不同水平柔道运动员心脏储备功能测试结果
GXT负荷测试不同水平柔道运动员心脏储备功能指标统计结果见表3。3组运动员的HRGA无差异，p<0.05。运动健将组THR S1GA/S2GA、DGA/SGA3项指标显著高于一级运动员组（p<0.05）。
与定量负荷运动对比，在GXT负荷测试后，3项综合评价指标CR13GA、CR12GA、CR11GA出现显著变化，优于一级运动员组（P<0.05）。国际级运动健将组GXT测试后的各项指标均显著高于其它两组（P<0.05）。
3分析与讨论
3.1不同水平男子柔道运动员心率储备差异特征
心率是衡量心血管系统功能的一项重要指标，在评价心脏泵血功能方面，心率指标具备简单、无创、易操作等诸多优点，在运动训练及医务监控中得到了普遍应用。相关研究发现，安静时心率的大小与猝死风险具有一定的关联性，心率越高，猝死风险增加。本研究中，HRR在不同等级水平的柔道运动员中差异显著，国际级运动健将HRR显著低于运动健将组和一级运动员组，运动健将组显著低于一级运动员组。HRR可反映人体心率储备空间大小，在人体最大心率无法改变的情况下，适当降低安静时的心率，有利于心脏储备功能的提高。长期有规律的进行科学锻炼的人群，安静状态下的心率可明显下降，优秀运动员安静时心率更低。本实验中，采用定量负荷试验运动后，柔道运动员的HRQA上升高度与运动员的等级水平显著相关，国际级运动健将组定量负荷运动后心率比运动健将组和一级运动员组分别慢11次和19次，运动健将组比一级运动员组慢8次，等级水平越低，心率上升越高，表明等级水平越低的柔道运动员，在完成相同定量运动负荷刺激时，心脏应答反映越强烈，心率储备动用大。GXT实验运动后柔道运动员的HRGA都能达到个体的最大心率，3组间无等级水平差异，表明3组不同等级水平的柔道运动员在GXT负荷刺激下都能使心率动员到个人极限，体现了高水平的心率储备功能动员能力。考虑到3组运动员都系统的进行过科学的柔道运动训练，都具备动员最大心率的能力。因此，用HRmax评价心率储备空间的同时还应考虑最大心率出现后能否维持一定的时间（THRmax），这对反映柔道运动员的心率储备功能更有价值。3组柔道运动员，GXT负荷运动后，等级水平越高的柔道运动员，HRmax出现后维持的时间越长，表明国际级运动健将组心率储备功能强大。此外，多项研究提出，运动后心率与安静时心率的比值（CR11）能灵敏的反映心率上升情况。在本研究中，定量负荷和GXT负荷运动后，CR11QA和CR11GA在3组运动员中都存在显著差异，但GXT测试后的CR11GA比定量负荷测试后的CR11QA在组间的差异更加显著。两组负荷前后进行数值对比发现，国际级运动健将组上升1.03，运动健将组上升0.68，一级运动员组上升0.5，可见柔道运动员心率储备空间大小与等级水平高低保持高度一致。因此，CR11指标能灵敏的显示柔道运动员心率上升情况，能反映心脏储备功能。
3.2不同水平男子柔道运动员搏出量储备差异特征
心脏搏出量储备主要包括收缩期储备和舒张期储备，具有代表性的评价指标有D/S和S1/S2。前者主要反映心脏自身血液供应是否充足，体现舒张期储备，后者主要反应心肌收缩力的储备。心脏有节律的机械振动经由心胸传导系统传到人体皮肤表面，采用传感器把传到体表的震动信号换变为电信号，即心音信号。心音信号包含了众多的心脏信息，与心电信号相比，心音信号能更好地反映心肌的应变力，原理在于心肌收缩力大小决定了心室收缩产生的压强大小。基于心音与心肌收缩力的关系，研究表明，第一心音幅值与心肌收缩力（左心室压力上升）高度相关，因此，提出第一心音幅值可用来对心脏储备功能进行评估，第二心音幅值主要反映外周循环压力的变化。基于此，第一心音幅值和第二心音幅值的比值（S1/S2）可用来反映心脏一外周循环功能评估。安静时、定量负荷、GXT负荷3种状态下，第一心音幅值和第二心音幅值的比值（S1/S2）在3个组别中均存在显著差异。安静时，国际级运动健将组S1R/S2R值比运动健将组高0.48，比一级运动员组高0.87，运动健将组比一级运动员组高0.41，表明安静时等级水平越高，柔道运动员心肌收缩力越强。定量负荷和GXT负荷测试，3组运动员的S1/S2比值均显著上升，以安静值为基础值，定量负荷3组分别上升了3.10、3.91、5.10，GXT负荷分别上升了4.51、5.72、7.53，上升数值的大小与柔道运动员的等级水平高度相关，水平越高，比值上升幅度越高。为了比较人体心肌收缩力的储备功能动用情况，部分专家提出设置定量负荷运动刺激，把运动后的S1/S2值与安静时的S1/S2进行比较（CR12=运动后（S1/S2）/安静时（S1/S2）），其比值为心肌收缩力上升指数，能更好地反映心肌收缩力的储备空间大小。在本研究中，定量负荷测试，国际级运动健将组CR12QA显著高于其它组别，但一级运动员组和运动健将组无显著差异。GXT测试，3组CR12GA均存在顯著差异。分析认为，定量负荷测试用于评价柔道运动员心肌收缩力储备，国际级运动健将与其它等级水平的运动员相比，CR12QA值具有较高的敏感性。GXT负荷测试，CR12QA指标能区分出不同等级水平柔道运动员的心肌收缩储备差异。CR12QA指标综合了运动前后的因素，更能反映心肌收缩力上升情况。因此，在对运动员心脏储备功能进行指标诊断时，应把定量负荷与GXT负荷测试组合进行。 D/S是舒张期时限与收缩期时限比值，目前，对D/S的关注主要集中在D/S值评价心脏健康状态方面。运动状态下，心率快速上升，心动周期缩短，收缩期和舒张期都缩短，其中以舒张期缩短更加显著，心肌收缩所需的供血来自心肌舒张期，舒张期的显著缩短会影响到心肌供血。在此基础上，研究D/S比值能很好的反映心脏自身血液供应是否充足。当D较长时，有足够的时间保障血液供应给心肌，这为心脏收缩期储备了大量的营养物质和氧气。目前，对D/S比值进行了较为系统的研究，提出D/S比值的截断点选在1.5。后期的跟踪研究发现，D/S比值小于1.5的部分死亡案例中，大部分死因源于心脏病。多项研究提出，D/S比值<1是心脏处于危险状态的警戒值。在运动实践中，尤其是竞技运动，运动强度快速上升及不断变化，对柔道运动员心脏储备提出了极高的要求。临床上对D/S比值做了较为深入的研究，但D/S比值参考标准在运动实践中有一定的评价差异。男子柔道比赛时间为min，在比赛中，有氧供能系统起到一定的作用。研究柔道运动员的舒张期储备功能有利于我们更好的去了解柔道运动员心脏功能储备的一些情况。本研究中，安静时3组柔道运动员D/S值均高于临床上规定的≥1.5标准。D/S值表现出显著的等级水平差异，等级水平越高的柔道运动员，比值越高，表明其舒张期储备丰富。定量负荷运动后，3组柔道运动员DQA/SQA值均迅速下降，前两组运动员DQA/SQA值低于“≥1.5標准”，国际级运动健将仍高于“≥1.5标准”。GXT负荷运动后，3组DQA/SQA值均低于“≥1.5标准”。等级水平越低，D/S值下降越显著。运动后D/S与安静D/S的比值（CR13=运动后（D/S）/安静（D/S））能反映运动后舒张期缩短情况。两种负荷运动后，国际级运动健将组舒张期缩短情况好于其它两组运动员。与定量负荷比，GXT负荷运动舒张期缩短更加显著。分析认为，临床上D/S值的标准主要用于普通人在安静时状态下的情况，优秀运动员需要区别对待。在剧烈运动时，D/S值短暂降低，应属于运动应激产生的反应，这种反应在日常生活中接触较少，只有竞技运动员经常接触，所以应制定运动状态下D/S值的评价标准。不过，安静时D/S值的评价标准也为剧烈运动时运动员心脏安全提供了一定的参考标准。同时也为普通人提出了安全警戒，不宜突然进行剧烈运动。心率快速增加，心动周期缩短导致D和S缩短，D缩短显著大于S，D/S值的变化朝减小的方向变化。但由于运动员在长期的训练中产生了适应性的变化，安静HR低，心动周期长，D和S的储备大。
本研究中项目为柔道，该项目属于技能类双人格斗项目，主要以摔法和地面技为主。男子比赛时间为5min，在规定时间内无法分出胜负，还需进行加时赛，可见，柔道项目对体能提出了较高要求。柔道运动员在规定的时间内，要求多次发动进攻或进行防守，瞬间完成一系列技术动作，使用摔、抱压得分或使用绞技、关节技取胜，属于次最大强度运动。这些特点决定了柔道运动强度具有多变性、突然性和高强度性，这对柔道运动员心脏储备功能提出了极高要求。柔道运动员优异的心脏储备功能，与其长期的训练、比赛有关。其心脏储备提高的生理机制为：一，柔道训练及比赛，技术动作的使用需要瞬间完成，部分技术需要憋气使力，甚至需要进行连续进攻。在局部或全身骨骼肌用力的同时，骨骼肌收缩挤压血管，血压迅速升高、外周阻力陡然增大，心脏为了把血液泵到全身，需要心肌强有力的收缩才能完成，长期的类似刺激，导致心肌产生这种适应性变化，心肌壁增厚，收缩有力，从而提高了心脏的储备功能。二、依据男子柔道比赛时间，柔道比赛涉及到磷酸原供能系统、糖酵解系统和有氧氧化系统三个系统。瞬间动作的完成主要由磷酸原系统供能，连续的进攻及比赛的后半程主要有糖酵解系统供能，而在整个的5min甚至更长的时间比赛中，有氧氧化系统主要用于体能恢复及调节。这对柔道运动员的心肺提出了较高的要求，在有限的比赛时间内，要求血液快速回到心脏，保障心肌自身供血。长期类似刺激，心脏发生了适应性变化，容积有一定程度的增大。从而提高了心脏的储备能力。但是，在本实验中，柔道运动员心肌收缩力的增大和容积增加对心脏储备功能提高的贡献地位仍然无法确定，这有待于今后进一步研究。
4结论
（1）柔道运动员心脏储备功能水平与柔道运动员的等级水平保持高度一致性，等级水平越高，其心脏储备功能越强，CR11A、CR12A、CR13A、THRmax4项指标具有显著代表性，可作为评价评定柔道运动员心脏储备功能的灵敏指标。
（2）定量负荷运动，心脏储备功能动员与柔道运动员水平呈反方向变化，水平越低，动员越高，表明高水平柔道运动员具有较大的心脏储备空间。
（3）GXT负荷运动，等级水平越高的柔道运动员，最高心率保持的时间越长，表明高水平柔道运动员在极限运动时仍然保持较高水平的心脏储备功能。与柔道运动员等级呈正相关，水平越高，维持时间越长。
关键词：柔道运动员；心脏储备功能；心率储备；心音信号
心脏储备（cardiac reserve，CR）是心脏功能的上调能力，即心脏潜力的大小。主要反映在心力变化趋势和心率变化趋势两个方面，其储备功能的优劣直接关系到人体在非正常情况下（手术、激烈运动等）能否承受外界刺激。当人体内外坏境发生变化的时候，心脏本身会动用其储备能力去适应所发生的环境变化。研究发现，高强度运动状态下，机体会快速动用心率储备，心率可上调至静息时的2～3倍。同时会动用心肌收缩能力储备，心力可上调至静息时的多倍，甚至更高。不同项目的运动员在训练及比赛中常会处于不同的应激状态，这些不同的应激状态往往都与心脏储备动用的不同程度密切相关。在运动实践中，良好的心脏储备功能，不仅能保障心脏的正常泵血，适应不同的运动应激状态下的代谢需求，而且能保障心肌正常收缩，满足心肌自身的代谢需求。柔道运动在不同的训练或比赛阶段，其心脏储备会发生不同程度的动用，在诸如心率、收缩期、舒张期等储备因素方面存在不同的动用差异。尤其是在比赛中，柔道运动员往往需要会运用憋气完成僵持不下的动作，同时对柔道运动员的爆发力要求极高。柔道项目特点决定了从事柔道项目的运动员应具备发达的心脏储备功能。资料显示，剧烈运动可促发人体心脏功能障碍。在运动实践中，运动性心脏猝死现象时有发生，在竞技运动领域，职业运动员发生运动性猝死也偶有发生，尽管发生率很低，但对运动员的危害及对社会的影响巨大。所以，对职业运动员的心脏有必要进行功能无创性检测评估及长期监控，为运动员的安全提供保障。心脏储备功能无创性检查与评估系统是基于现代的数字信号处理技术、医学技术及高敏度的传感技术结合开发而成，对心脏的储备功能、心肌收缩力等方面具有无创、安全、快速、易测、时程短等测评优势。对不同水平柔道运动员心脏储备功能差异进行研究，这将有益于柔道项目科学选材、机能评定、训练效果评价以及预防损伤。
1实验对象与方法
1.1实验对象
36名男性柔道运动员参与测试，根据运动员等级水平，分为3个组别。国际级运动健将组（8名），运动健将组（12名），一级运动员组（16名），见表1。参加测试的所有运动员近期均无损伤情况，无心、肺、肝、肾等器官疾病史。
1.2实验方法
1.2.1实验仪器运动心力检测仪（重庆博精医学信息研究所研制），仪器硬件由CCM信号收集器以及心音脉搏传感器组成。收集信号采用心力信号处理软件处理（软件编写程序由Visual Basic，VC++编码），操作系统为Windows XP。CONTEC型心电工作站（泰康），12导同步采集（10根导联线），阻抗≥50M，共模扼制比>60dB，>100dB（加滤波器），采样频率1000Hz。考虑到柔道运动员身高及高水平心肺功能，实验组采用了德国h/p/cosmos专业级运动跑台（mercury4.0）。指标参数：速度0～30km/h，坡度0%～24%，马达2.2kw/3hp。
1.2.2测试指标
测试指标：HRR（安静心率）、HRQA（定量运动后心率）、S1R/S2R（安静第一心音幅值/第二心音幅值）、S1QA/S2QA（定量负荷后第一.心音幅值/第二心音幅值）、S1QAA/S2QA（GXT负荷后第一心音幅值/第二心音幅值）、DR/SR（安静舒张时限/收缩时限）、DQA/SQA（定量负荷后舒张时5艮/收缩时限）、DQA/SQA（GXT运动后舒张时限/收缩时限）、CR11QA（定量运动后心率上升指数）、CR12QA（定量运动后心肌收缩力上升指数）、CR13QA（定量运动后舒张期缩短指数）、HRGA（GXT运动后心率）、THR（最大心率维持时间）、CR11GA（GXT运动后心率上升指数）、CR12GA（GXT运动后心肌收缩力上升指数）、CR13GA（GXT运动后舒张期缩短指数）。CR11QA：HRQA/HRRCR12QA：（S1QA/S2QA）/（S1R），S1R（安静第一心音幅值）、S2R（安静第二心音幅值）、S1QA（定量负荷后第一心音幅值）、S2QA（定量负荷后第二心音幅值）。CR13QA：（DQA/SQA）/（DR/SR），DQA（定量负荷后舒张期时限）、SQA（定量负荷后收缩期时限）、DR（安静舒张期时限）、SR（安静收缩期时限）。CR11GA：HRGA/HRR。CR12GA：（S1GA/S2GA）/（S1R/S2R），S1GA（GXT后第一心音幅值）、S2GA（GXT后第二心音幅值）。CRl3GA：（DGA/SGA）/（DR/SR），DGA（GXT后舒張期时限）、SGA（GXT后收缩期时限）。 1.2.3实验方案
（1）安静时心音脉搏测量。安静时，受试者佩戴心电监控系统，心音脉搏传感器标准置于心前区心尖搏动最明显处，分别采集静息状态下心音图及脉搏次数。
（2）定量负荷运动后心音脉搏测量。定量负荷的选取依据GXT方案而定，在GXT的基础上，选择70%GXT。因此，定量负荷运动选择5个等级，每级3min，5级速度分别为2.7km/h、4.0km/h、5.5km/h、6.8km/h、8.0km/h，5级坡度分别为10%、12%、14%、16%、18%。测量定量负荷运动后心音图和脉搏次数。
（3）GXT运动后心音脉搏测量。GXT（最大强度负荷试验）选用7级负荷，每级3min，速度分别为2.7km/h、4.0km/h、5.5km/h、6.8km/h、8.0km/h、8.8km/h、9.7km/h，7级坡度分别为10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%。测量最大强度负荷试验后心音图和脉搏次数。测试结束标准：达最大心率，且能维持在220一年龄；受试者要求停止实验。
1.2.4数据统计
运用spss18.0软件对所有测试数据进行统计分析，采用均值和标准差进行表达。一级运动员、运动健将、国际级运动健将3组进行组间对比，显著水平取p<0.05。
2实验结果
2.1定量负荷测试不同水平柔道运动员心脏储备功能测试结果
3组柔道运动员定量负荷测试结果见表2，对3组进行组间对比，运动健将组HRR、HRQA、CR11QA、S1R/S2R、S1QA/S2QA、DR/SR、DQA/SQA七项指标优于一级运动员组（p<0.05），国际级运动健将组所有指标均优于一级运动员组（p<0.05）和运动健将组（p<0.05）。
2.2GXT测试不同水平柔道运动员心脏储备功能测试结果
GXT负荷测试不同水平柔道运动员心脏储备功能指标统计结果见表3。3组运动员的HRGA无差异，p<0.05。运动健将组THR S1GA/S2GA、DGA/SGA3项指标显著高于一级运动员组（p<0.05）。
与定量负荷运动对比，在GXT负荷测试后，3项综合评价指标CR13GA、CR12GA、CR11GA出现显著变化，优于一级运动员组（P<0.05）。国际级运动健将组GXT测试后的各项指标均显著高于其它两组（P<0.05）。
3分析与讨论
3.1不同水平男子柔道运动员心率储备差异特征
心率是衡量心血管系统功能的一项重要指标，在评价心脏泵血功能方面，心率指标具备简单、无创、易操作等诸多优点，在运动训练及医务监控中得到了普遍应用。相关研究发现，安静时心率的大小与猝死风险具有一定的关联性，心率越高，猝死风险增加。本研究中，HRR在不同等级水平的柔道运动员中差异显著，国际级运动健将HRR显著低于运动健将组和一级运动员组，运动健将组显著低于一级运动员组。HRR可反映人体心率储备空间大小，在人体最大心率无法改变的情况下，适当降低安静时的心率，有利于心脏储备功能的提高。长期有规律的进行科学锻炼的人群，安静状态下的心率可明显下降，优秀运动员安静时心率更低。本实验中，采用定量负荷试验运动后，柔道运动员的HRQA上升高度与运动员的等级水平显著相关，国际级运动健将组定量负荷运动后心率比运动健将组和一级运动员组分别慢11次和19次，运动健将组比一级运动员组慢8次，等级水平越低，心率上升越高，表明等级水平越低的柔道运动员，在完成相同定量运动负荷刺激时，心脏应答反映越强烈，心率储备动用大。GXT实验运动后柔道运动员的HRGA都能达到个体的最大心率，3组间无等级水平差异，表明3组不同等级水平的柔道运动员在GXT负荷刺激下都能使心率动员到个人极限，体现了高水平的心率储备功能动员能力。考虑到3组运动员都系统的进行过科学的柔道运动训练，都具备动员最大心率的能力。因此，用HRmax评价心率储备空间的同时还应考虑最大心率出现后能否维持一定的时间（THRmax），这对反映柔道运动员的心率储备功能更有价值。3组柔道运动员，GXT负荷运动后，等级水平越高的柔道运动员，HRmax出现后维持的时间越长，表明国际级运动健将组心率储备功能强大。此外，多项研究提出，运动后心率与安静时心率的比值（CR11）能灵敏的反映心率上升情况。在本研究中，定量负荷和GXT负荷运动后，CR11QA和CR11GA在3组运动员中都存在显著差异，但GXT测试后的CR11GA比定量负荷测试后的CR11QA在组间的差异更加显著。两组负荷前后进行数值对比发现，国际级运动健将组上升1.03，运动健将组上升0.68，一级运动员组上升0.5，可见柔道运动员心率储备空间大小与等级水平高低保持高度一致。因此，CR11指标能灵敏的显示柔道运动员心率上升情况，能反映心脏储备功能。
3.2不同水平男子柔道运动员搏出量储备差异特征
心脏搏出量储备主要包括收缩期储备和舒张期储备，具有代表性的评价指标有D/S和S1/S2。前者主要反映心脏自身血液供应是否充足，体现舒张期储备，后者主要反应心肌收缩力的储备。心脏有节律的机械振动经由心胸传导系统传到人体皮肤表面，采用传感器把传到体表的震动信号换变为电信号，即心音信号。心音信号包含了众多的心脏信息，与心电信号相比，心音信号能更好地反映心肌的应变力，原理在于心肌收缩力大小决定了心室收缩产生的压强大小。基于心音与心肌收缩力的关系，研究表明，第一心音幅值与心肌收缩力（左心室压力上升）高度相关，因此，提出第一心音幅值可用来对心脏储备功能进行评估，第二心音幅值主要反映外周循环压力的变化。基于此，第一心音幅值和第二心音幅值的比值（S1/S2）可用来反映心脏一外周循环功能评估。安静时、定量负荷、GXT负荷3种状态下，第一心音幅值和第二心音幅值的比值（S1/S2）在3个组别中均存在显著差异。安静时，国际级运动健将组S1R/S2R值比运动健将组高0.48，比一级运动员组高0.87，运动健将组比一级运动员组高0.41，表明安静时等级水平越高，柔道运动员心肌收缩力越强。定量负荷和GXT负荷测试，3组运动员的S1/S2比值均显著上升，以安静值为基础值，定量负荷3组分别上升了3.10、3.91、5.10，GXT负荷分别上升了4.51、5.72、7.53，上升数值的大小与柔道运动员的等级水平高度相关，水平越高，比值上升幅度越高。为了比较人体心肌收缩力的储备功能动用情况，部分专家提出设置定量负荷运动刺激，把运动后的S1/S2值与安静时的S1/S2进行比较（CR12=运动后（S1/S2）/安静时（S1/S2）），其比值为心肌收缩力上升指数，能更好地反映心肌收缩力的储备空间大小。在本研究中，定量负荷测试，国际级运动健将组CR12QA显著高于其它组别，但一级运动员组和运动健将组无显著差异。GXT测试，3组CR12GA均存在顯著差异。分析认为，定量负荷测试用于评价柔道运动员心肌收缩力储备，国际级运动健将与其它等级水平的运动员相比，CR12QA值具有较高的敏感性。GXT负荷测试，CR12QA指标能区分出不同等级水平柔道运动员的心肌收缩储备差异。CR12QA指标综合了运动前后的因素，更能反映心肌收缩力上升情况。因此，在对运动员心脏储备功能进行指标诊断时，应把定量负荷与GXT负荷测试组合进行。 D/S是舒张期时限与收缩期时限比值，目前，对D/S的关注主要集中在D/S值评价心脏健康状态方面。运动状态下，心率快速上升，心动周期缩短，收缩期和舒张期都缩短，其中以舒张期缩短更加显著，心肌收缩所需的供血来自心肌舒张期，舒张期的显著缩短会影响到心肌供血。在此基础上，研究D/S比值能很好的反映心脏自身血液供应是否充足。当D较长时，有足够的时间保障血液供应给心肌，这为心脏收缩期储备了大量的营养物质和氧气。目前，对D/S比值进行了较为系统的研究，提出D/S比值的截断点选在1.5。后期的跟踪研究发现，D/S比值小于1.5的部分死亡案例中，大部分死因源于心脏病。多项研究提出，D/S比值<1是心脏处于危险状态的警戒值。在运动实践中，尤其是竞技运动，运动强度快速上升及不断变化，对柔道运动员心脏储备提出了极高的要求。临床上对D/S比值做了较为深入的研究，但D/S比值参考标准在运动实践中有一定的评价差异。男子柔道比赛时间为min，在比赛中，有氧供能系统起到一定的作用。研究柔道运动员的舒张期储备功能有利于我们更好的去了解柔道运动员心脏功能储备的一些情况。本研究中，安静时3组柔道运动员D/S值均高于临床上规定的≥1.5标准。D/S值表现出显著的等级水平差异，等级水平越高的柔道运动员，比值越高，表明其舒张期储备丰富。定量负荷运动后，3组柔道运动员DQA/SQA值均迅速下降，前两组运动员DQA/SQA值低于“≥1.5標准”，国际级运动健将仍高于“≥1.5标准”。GXT负荷运动后，3组DQA/SQA值均低于“≥1.5标准”。等级水平越低，D/S值下降越显著。运动后D/S与安静D/S的比值（CR13=运动后（D/S）/安静（D/S））能反映运动后舒张期缩短情况。两种负荷运动后，国际级运动健将组舒张期缩短情况好于其它两组运动员。与定量负荷比，GXT负荷运动舒张期缩短更加显著。分析认为，临床上D/S值的标准主要用于普通人在安静时状态下的情况，优秀运动员需要区别对待。在剧烈运动时，D/S值短暂降低，应属于运动应激产生的反应，这种反应在日常生活中接触较少，只有竞技运动员经常接触，所以应制定运动状态下D/S值的评价标准。不过，安静时D/S值的评价标准也为剧烈运动时运动员心脏安全提供了一定的参考标准。同时也为普通人提出了安全警戒，不宜突然进行剧烈运动。心率快速增加，心动周期缩短导致D和S缩短，D缩短显著大于S，D/S值的变化朝减小的方向变化。但由于运动员在长期的训练中产生了适应性的变化，安静HR低，心动周期长，D和S的储备大。
本研究中项目为柔道，该项目属于技能类双人格斗项目，主要以摔法和地面技为主。男子比赛时间为5min，在规定时间内无法分出胜负，还需进行加时赛，可见，柔道项目对体能提出了较高要求。柔道运动员在规定的时间内，要求多次发动进攻或进行防守，瞬间完成一系列技术动作，使用摔、抱压得分或使用绞技、关节技取胜，属于次最大强度运动。这些特点决定了柔道运动强度具有多变性、突然性和高强度性，这对柔道运动员心脏储备功能提出了极高要求。柔道运动员优异的心脏储备功能，与其长期的训练、比赛有关。其心脏储备提高的生理机制为：一，柔道训练及比赛，技术动作的使用需要瞬间完成，部分技术需要憋气使力，甚至需要进行连续进攻。在局部或全身骨骼肌用力的同时，骨骼肌收缩挤压血管，血压迅速升高、外周阻力陡然增大，心脏为了把血液泵到全身，需要心肌强有力的收缩才能完成，长期的类似刺激，导致心肌产生这种适应性变化，心肌壁增厚，收缩有力，从而提高了心脏的储备功能。二、依据男子柔道比赛时间，柔道比赛涉及到磷酸原供能系统、糖酵解系统和有氧氧化系统三个系统。瞬间动作的完成主要由磷酸原系统供能，连续的进攻及比赛的后半程主要有糖酵解系统供能，而在整个的5min甚至更长的时间比赛中，有氧氧化系统主要用于体能恢复及调节。这对柔道运动员的心肺提出了较高的要求，在有限的比赛时间内，要求血液快速回到心脏，保障心肌自身供血。长期类似刺激，心脏发生了适应性变化，容积有一定程度的增大。从而提高了心脏的储备能力。但是，在本实验中，柔道运动员心肌收缩力的增大和容积增加对心脏储备功能提高的贡献地位仍然无法确定，这有待于今后进一步研究。
4结论
（1）柔道运动员心脏储备功能水平与柔道运动员的等级水平保持高度一致性，等级水平越高，其心脏储备功能越强，CR11A、CR12A、CR13A、THRmax4项指标具有显著代表性，可作为评价评定柔道运动员心脏储备功能的灵敏指标。
（2）定量负荷运动，心脏储备功能动员与柔道运动员水平呈反方向变化，水平越低，动员越高，表明高水平柔道运动员具有较大的心脏储备空间。
（3）GXT负荷运动，等级水平越高的柔道运动员，最高心率保持的时间越长，表明高水平柔道运动员在极限运动时仍然保持较高水平的心脏储备功能。与柔道运动员等级呈正相关，水平越高，维持时间越长。