不同强度运动后脑电地形图的比较研究

实验对北京体育大学运动系速度运动员和耐力运动员（各１０名）不同强度运动后脑电的变化进行了测试。结果发现,①大强度运动后１分钟的脑电与安静时比较,δ、θ、α１频段所有导联功率值减少,而 α２、α３、β频段功率值增加。提示：短时间大强度运动后,大脑皮层兴奋性加强,抑制减弱。②较长时间小强度运动后１分钟与安静比δ、θ、α１频段所有导联功率值增加,α２、α３、β频段功率值减少。说明较长时间小强度运动后,大脑皮层抑制加强,兴奋性降低。③速度组运动员和耐力组运动员小强度运动后δ、θ、α１频段功率值的增加幅度速度组高于耐力组,α、α３、β频段功率值的减少幅度速度组高于耐力组,从脑电角度说明耐力运动员对小强度运动的耐受力优于速度组运动员;两组运动员大强度运动以后,δ、θ、α１频段功率值的减少幅度耐力组高于速度组,而α２、α３、β频段功率值的增加幅度,耐力组高于速度组,从脑电的角度反映出速度组运动员对大强度运动的耐受力优于耐力组运动员。     

我国优秀射箭运动员冬训期间脑机能变化的研究

研究目的:对冬训期间不同阶段脑电图进行对比研究,了解冬训期间不同阶段射箭运动员大脑机能变化的特点,为科学训练提供客观依据.研究结果:专项负荷训练课后,射箭运动员顶枕区双侧α频段脑电功率值有下降趋势,而中央回双侧β频段脑电功率值有上升趋势,且具有显著性差异,表明专项训练课对运动员中枢机能有较显著的影响;冬训期间大负荷量低强度专项训练阶段,射箭运动员的中枢神经系统会由兴奋转向抑制;在冬训期间小负荷量高强度专项训练阶段,由于训练的负荷强度增加以及运动员注意力高度集中,中枢神经系统的兴奋性会随之增高;优秀射箭运动员中枢机能的各项脑电指标波动范围较大,存在个体差异.在建立优秀射箭运动员冬训期间主要脑电指标评价参考标准的基础上进一步建立重点运动员个性化参照标准,以便更好地用于训练监控.     

太极拳对女大学生脑电α波影响的实验研究

采用常规脑电检测法,研究不同运动量的24式简化太极拳对女大学生脑电α波的影响。结果发现,经过9周太极拳运动后,对照组女大学生心理调节呼吸、3分钟过度换气后的α频段功率值均显著低于运动组女大学生,而意念表象中的α频段功率值未见显著性差异。结果表明,太极拳训练对中枢神经的刺激能引起神经细胞产生良好的生理适应,可以在一定程度上影响中枢神经系统,使大脑皮质神经元代谢强度增加,可改善大脑皮质神经元代谢能力。     

优秀乒乓球运动员接受刺激前的脑电α频段功率与反应时间的关系

乒乓球属于开放式运动项目,它要求运动员的反应既要快又要准.目前,有关EEG与反应时之间关系的研究存在分歧.而对哪些脑电活动有利于优秀乒乓运动员反应的研究更少.研究目的探索运动员接受刺激前的脑电α频段功率与反应时之间的关系.研究对象15名优秀男子乒乓运动员,年龄为16～35岁,均为右势手.研究方法被试者完成一项有提示的反应任务,同时,记录大脑F3、F4、C3、C4、T5、T6、P3、P4、OL、OR处的脑电α频段功率值.反应任务由一个提示性刺激和必须应答的刺激组成.被试者通过按鼠标做反应.提示性刺激和必须应答的刺激间间隔1500ms.分别计算出前750ms和后750ms的α1和α2频段的功率值.根据中位数把被试者分为反应快组和反应慢组.对测试结果进行双因素方差分析.研究结果左顶和右后枕区的α 1频段功率值表现出反应时与脑电的测试时间存在交互作用.进一步的分析结果表明,反应快者在提示刺激与必须应答的刺激间的前750s的脑电α 1频段的功率值高.这一结果说明左项和右后枕区的α 1频段的功率值可能是乒乓训练中有效反应的关键.     

飞碟多向运动员比赛前后脑电绝对功率值的比较

比较飞碟多向运动员重大比赛前后安静状态下的脑电绝对功率值，结果发现：运动员赛前与赛后各脑区δ频段、θ频段、α频段、β频段的绝对功率及各脑区主频和主频绝对功率无显著性差异。但与对照组相比，运动员赛前各脑区δ频段、θ频段、α频段、β频段的绝对功率均高于对照组，δ频段在F4、C4导联有显著性差异。α频段、β频段的绝对功率值在F3、F4、C3、C4、P3、P4导联有显著性差异。运动员赛前各脑区主频与对照组无显著性差异，但主频的绝对功率高于对照组，其中在F3、F4、C3、C4、P3、P4导联有显著性差异。     

单板大跳台和坡面障碍技巧运动员姿势控制表现与大脑皮层活动关系的EEG研究

目的：主要通过观测脑电(EEG:electroencephalographic)低频Alpha频段(8～10 Hz)、高频Alpha频段(10～12 Hz)和Theta频段(3～8 Hz)能量值的变化,探究高水平雪上技巧项目运动员完成自主动作控制时大脑皮层的激活特征及其与绩效表现的关系。方法：选取单板大跳台和坡面障碍技巧国家队运动员13名,分别完成双脚睁眼站立、左脚睁眼站立、右脚睁眼站立3种平衡控制任务,同步记录EEG,分析3种平衡控制任务的绩效与大脑活动的关系。结果：相比左脚和右脚睁眼站立,双脚站姿时,运动员平衡控制表现最好,所需认知资源最少;相关分析结果表明,运动员身体重心(COP:Center of Pressure)动摇总轨迹长与Theta、低频Alpha、高频Alpha能量值呈显著正相关。结论：单板大跳台和坡面障碍技巧运动员平衡控制表现越好,大脑投入的注意资源越少,认知负荷越小,加工更加自动化,资源分配方式更加节省。     

3min台阶测试中不同水平人群的脑电活动参数的研究

研究女大学生有氧运动过程中脑电的变化规律,为寻找女大学生合适的耐力锻炼方法提供科学依据.采用实验研究方法,对实验组和对照组女生各10名进行脑电测试.分别采集安静时,3min台阶测试结束即刻1min和3min三种状态下的专注度值和放松度值.通过比较分析,中等强度负荷下,对照组的专注度值的变化情况是先升后降,而实验组是持续小幅上升.对照组的放松度值变化情况是大幅不断上升,实验组的放松度值是先升后降.研究结果表明:中等强度下,与实验组对比,对照组学生疲劳恢复相对较快,神经系统机能水平较高.因此,耐力练习中参考对照组的中等强度负荷后的专注度值和放松度值的变化规律,控制练习强度及每两次练习的间歇时间,可提高耐力素质水平.     

优秀射箭运动员不同负荷状态下中枢神经递质及脑电复杂度变化的研究

研究目的:对新一届国家射箭集训队运动员在不同训练负荷状态下脑电超慢涨落图SET及其脑电复杂度进行对比研究,探讨不同训练负荷对优秀射箭运动员大脑机能产生影响的特点,为提高射箭训练的科学化水平提供客观依据。研究结果:1)在射箭训练中,负荷量的增加并不能提高运动员中枢神经的兴奋性和训练效益,因此,负荷量安排应在合理的区间内进行波动式的设置。同时,射箭运动员LL-HLI阶段与LL-LLI阶段额区β频段功率值有显著差异,快速放电的强度增加会导致能量消耗加大,其中枢神经虽然兴奋性得到提高,却更容易出现疲劳。2)在LL-LLI阶段运动员6种神经递质水平呈"飞燕型"分布,与正常人脑电超慢涨落图分布并无差异。在HL-LLI阶段,一方面,作为人体的内源性活性物质的运动员脑内5羟色氨(5-HT)水平呈显著上升趋势;另一方面,这一阶段脑内多巴胺(DA)水平则较LL-LLI阶段有所下降。3)不论是HL-LLI阶段,还是LL-HLI阶段,运动员脑电复杂度均出现下降趋势,虽然两阶段之间的差异并不显著,但均显著低于LL-LLI阶段,均有运动员处于中枢疲劳状态,并且两个阶段出现中枢疲劳现象的运动员人数呈上升趋势,提示应该在强调运动训练科学性的同时,也需要对训练后的恢复更加重视,科学训练与科学恢复是一个有机的整体。     

基于非线性参数分析的优秀气步枪运动员不同状态下大脑顶枕区脑电变化特征研究

分析优秀气步枪运动员不同状态下大脑顶枕区脑电变化特征,以期为备战2020年东京奥运会气步枪项目运动员机能状态监测与训练效果评估提供数据支持以及理论参考依据。采用脑电信号采集设备对24名优秀气步枪运动员在不同状态下大脑的左右顶区、枕区4个位置(P3、P4、O1、O2)脑电信号进行数据采集与复杂度分析。研究结论:(1)优秀步枪射击运动员脑电波α、β频段参数的变化与以往其他项目运动员不同状态下脑电变化规律一致,因而这2个频段的脑电参数可作为对不同训练状态进行评估的手段之一;(2)不同运动等级组别气步枪运动员实射状态下的大脑唤醒水平具有一定差异,表明其长期的专业射击训练有可能对运动员大脑唤醒水平产生一定的影响;(3)在实弹射击状态下,高环值与低环值成绩之间的差异可能与运动员顶区中枢神经放电的有序程度有一定关系,视觉信息的参与则不是影响运动员成绩高低的主要因素。     

不同训练期间移动靶运动员脑电超慢信号系统 的变化特点

利用脑电超慢涨落技术和《中国射击运动员恢复—应激问卷》对夏训不同训练负荷前后,上海移动靶运动员安静状态下脑电超慢信号系统（尤其是神经递质信息）和心理状态的变化特点进行了测试与分析。研究结果发现,在夏训不同训练阶段,移动靶运动员全脑神经递质的平均激活水平无显著性差异。而从各脑区各递质的变化来看,INH在左前颞的激活水平有显著性变化,夏训前的值均低于上量两周后及上强度一周后的值。ACh在左顶叶区有显著性变化,夏训前的值高于上强度训练后的值。INH在左前颞的激活水平有显著性变化,夏训前的值高于上量两周后的值。在夏训不同训练阶段,运动员的休息受干扰和睡眠质量两个分量表存在显著性差异。与夏训前相比,上强度训练一周后的休息受干扰分量表值高于夏训前的值。上量训练两周后的睡眠质量分量表值低于夏训前的值。     

牛磺酸对运动大鼠心肌和大脑脂褐素及脂质过氧化的影响

笔者以力竭运动为模型 ,观察了牛磺酸对大鼠心肌和大脑中脂褐素含量、MDA、SOD及GSH的变化 ,探讨了牛磺酸对运动大鼠心肌和大脑脂褐素及脂质过氧化的影响。发现力竭运动可造成大鼠心肌和大脑中脂褐素含量、MDA水平显著增加 ,造成大鼠心肌和大脑中SOD和GSH显著下降 ;而补充牛磺酸可抑制力竭运动后大鼠心肌和大脑中脂褐素含量和MDA水平的显著增加 ,抑制大鼠心肌和大脑中SOD活性和GSH含量显著下降。结论 :牛磺酸可防止运动后大鼠心肌和大脑脂褐素和脂质过氧化增加 ,有保护细胞和抗衰老作用。     

Influence of lower leg muscle fatigue on the centre of pressure in a static upright posture

Abstract

We examined the influence of fatigue in the lower leg muscles on the centre of pressure sway during a static upright posture. Twelve healthy young men and women completed the exercise stress test on the triceps surae muscle and continued the exercise until their muscles were fatigued. A centre of pressure sway of 1 min was carried out in a Romberg posture at rest and at different instants after fatiguing exercise: immediately after, 5 min after, and 10 min after exercise. Blood lactate concentration was measured from fingertip samples taken before and immediately after exercise. To evaluate body sway, the following four centre of pressure sway factors were selected: unit time sway, front–back sway, left–right sway, and high-frequency band power spectrum. The measurement device used was an Anima stabilometer (G5500). The data sampling frequency was 20 Hz. After exercise, blood lactate concentration was increased. Significant differences were observed in unit time sway, front–back sway, and high-frequency band power spectrum immediately after exercise. These values eventually returned to baseline levels 5 min after fatiguing exercise.     

运动训练对大鼠大脑、心肌脂褐素含量及自由基代谢的影响

观察了８周中等运动强度训练对大鼠力竭运动后和安静时大脑皮层和心肌脂质过氧化水平,超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性,还原性谷胱甘肽（ＧＳＨ）和脂褐素含量的影响。结果显示：中等运动强度训练,可降低大鼠大脑皮层和心肌力竭运动后和安静时脂质过氧化水平,减少脂褐素的产生,提高超氧化物歧化酶活性,增加安静时两组织还原性谷胱甘肽含量。此结果表明,适量的运动训练具有一定的抗衰老作用。     

力竭运动后女子运动员脑电信号与心率变异性的变化研究

目的:探究女子运动员力竭运动后脑电信号(EEG)与心率变异性(HRV)的变化,阐明其与运动性疲劳之间的关系。方法:随机选取19名女大学生运动员为实验对象,用布鲁斯(Bruce)运动方案进行力竭运动,检测其运动前后的EEG和HRV相关指标变化情况。结果:与运动前相比,疲劳后HRV时域指标SDNN、RMSSD、pNN50及频域指标LF和HF均非常显著性下降(P<0.01),但LF/HF比值却出现非常显著性上升(P<0.01);脑电信号方面,运动后疲劳状态下的α波和β波出现下降,δ波和θ波则出现上升趋势,且α波与运动前比在PZ区显著性下降(P<0.05),在FPZ区非常显著性下降(P<0.01),θ波与运动前比在FZ、FPZ区显著性上升(P<0.05),δ波在运动后有上升趋势但无显著差异。结论:力竭运动造成女子运动员心脏自主节律失衡,大脑皮层抑制,因此EEG与HRV变化可作为判别女子运动员力竭疲劳的有效指标。     

大鼠运动性疲劳形成和恢复过程ECoG的动态研究

目的:记录并观察大鼠在一次力竭运动过程及恢复期皮层运动区皮层脑电(Electro-corticogram,ECoG)的变化特征,揭示运动性疲劳形成的中枢机制。方法:通过神经电生理学皮层脑电记录方法,记录大鼠在一次性力竭跑台运动过程中及恢复期皮层运动区的ECoG,动态分析运动性疲劳形成和恢复过程中ECoG频率谱、功率谱的变化特征。结果:大鼠在一次性运动疲劳的形成和恢复过程中ECoG特征会发生显著变化,运动状态下ECoG功率谱总功率显著高于安静状态(P<0.05),在6～9Hz频段出现密集的高能量分布;大鼠疲劳状态下运动ECoG功率谱频率分配与非疲劳状态下运动具有显著性差异(P<0.05),表现为δ波比例显著增加,而α波比例显著下降(P<0.05)。力竭即刻频率分配与运动前安静状态差异显著,表现为δ波比例显著增加,θ波比例显著下降(P<0.05),但在30min恢复期后,频率分配恢复至运动前的状态;在力竭运动过程中大鼠ECoG功率谱重心频率逐渐向低频迁移,在力竭前10min显著低于运动前水平(P<0.05),当运动停止后,重心频率即向高频迁移,30min即恢复至运动前水平。结论:运动性中枢疲劳的形成是一个连续累积的过程,大鼠ECoG在运动性疲劳的形成和发展过程均伴随着δ节律比例的显著增加,提示,慢波δ节律可能是运动性疲劳的重要中枢机制之一。同时,运动疲劳所导致的ECoG变化恢复非常迅速,运动停止后短时间内(30min)即能得到有效的恢复。     

运动操作过程中心理状态与大脑效率间关系的研究（综述）

目前国外研究青利用脑电功率谱和事件关联电位分析技术对运动操作过程中心理状态与大脑效率间关系进行了一系列的研究。研究结果表明：（1）与初学者相比,优秀射击运动员在：隹备击发期间全脑α波频段功率明显的增加。（2）优秀射击运动员在准备击发期间呈现出左侧颞区（T3）的激活程度低于右侧颞区域（T4）,但在休息期间这种差异却没有出现。而初学者在;住备击发期间,颞区α波频没有表现出这种大脑功能侧化现象。（3）脑波的变化模式与所执行的任务有关,它能表现出任务特点,（4）脑波活动模式可能是运动员长期翻l练的结果,并且具有个人的独特性、（5）有益于运动表现的脑波活动模式可以通过训练加以改善。并提出了“心理运动功效”（Psychomotor Efficiency）理论对以上结果加以解释和概括．该理论认为,运动技能的获得是一个适应性过程,训练的结果表现为减少或精化大脑皮层中的非运动过程,即与任务无关的过程被删减,使神经资源能更经济或有效地分配。     

老年人练太极拳的心率变异性分析

检测了１４例练简化太极拳（简称“太极拳”老年人的心率变异性,并以１４例青年人作对照。发现安静时和练拳后１１０分钟内,锻炼组,对照组心动周期间隔和反映交感神经活性的低频成分与反映迷走神经活性的低频成分与反映迷走神经活性的高频成分的比值的差别,都无统计学意义。表明锻炼组心脏活动的植物神经系统调节及其交感迷走神经动态平衡变化的程度,与对照组相似,提示太极拳锻炼具有延缓植物神经系统衰老的作用,可能是太极拳     

Mechanical and EMG responses of the vastus lateralis and changes in biochemical variables to isokinetic exercise in endurance and power athletes

Twelve endurance athletes and six power athletes performed fatiguing isokinetic knee flexions/extensions. Isokinetic torque was recorded during the exercise. Isometric torque, cortisol and lactate responses, electromyographic (EMG) mean power frequency, average rectified value, and conduction velocity were analysed before and after the isokinetic exercise to determine correlations between electrophysiological variables and mechanical performances and/or blood concentrations of biomarkers in the two groups of athletes. The EMG variables were estimated from signals recorded from the vastus lateralis in both voluntary and electrically elicited isometric contractions. Power athletes recorded higher values than endurance athletes for the following variables: pre-exercise isometric maximal voluntary contraction (MVC), isokinetic MVC, rate of mechanical fatigue during isokinetic contractions, pre - post exercise variations and recovery times of conduction velocity and mean power frequency, and lactate concentrations. Moreover, conduction velocity overshooting was observed in endurance athletes during the recovery phase after exercise. The correlation analyses showed that the higher the rate of mechanical fatigue, the higher the lactate production and the reduction in conduction velocity due to the exercise.     

力竭运动后大鼠大脑皮层和下丘脑组织中毛细血管超微结构的定量研究

通过力竭运动模型，应用SigmaSan Pro图像分析软件对安静时、运动后即刻、运动后6小时和24小时时大鼠皮层和下丘脑组织中毛细血管的超微结构进行了定量计算。结果发现：力竭运动引起组织内毛细血管管腔发生明显的变化；24小时后其形态基本恢复到运动前水平。此外数据显示力竭运动后皮层和下丘脑组织毛细血管管腔的变化情况不同，我们认为两个脑组织中毛细血管的疲劳和恢复有所不同。