1
第壹章 緒論
本研究探討游泳運動對青少年的心率變異度影響。本章的內容包 括：一、前言；二、研究目的；三、研究假設；四、名詞操作性定義；
五、研究的重要性；六、研究範圍與限制。
一、前言
在生理學的領域裡，心跳率是評估運動能力表現、監控運動強度、
運動後恢復效果與過度訓練等生理參考指標之一。例如，休息期規律呼 吸維持心跳率，能夠有效維持運動成績表現（黃志偉、彭成龍、林建成，
2003）；美國運動醫學會（ACSM）以心跳保留率（heart rate reserve）
設定運動強度；激烈運動後，實施規律呼吸增加副交感神經驅策，減低 交感神經驅策，以利運動後恢復（彭成龍，2002）。
心跳率的快慢主要受兩個因素的影響，一是心臟竇房結節律細胞的 固定放電頻率，二是自律神經系統（autonomic nervous system）的調 控，包括使心跳率增加的交感神經（sympathetic）及可抑制心跳率的 副交感神經系統（parasympathetic），而竇房結的放電頻率則會因自 律神經活性的調控而表現變異，即所謂心率變異度（heart rate variability，HRV）的產生（郭正典、陳高揚，1997）。相關HRV的分 析研究，Ludwig（1846）便使用紀錄器，發現心跳率的變化與呼吸同步 發生。Hon 與 Lee（1965）兩人將心率隨呼吸而變異的現象應用於胎兒 的監視，當胎兒的中樞神經因為缺氧而導致功能失常時，其交感神經會 興奮而副交感神經會受抑制，表示胎兒有窘迫症候群時，應將胎兒盡快 生出。Akselrod 等（1981）研究發現 HRV 分析中之功率頻譜，低頻部 分與交感神經有關，而高頻部分則與副交感神經的活性有關。從此，建
2
立心率變異度可以當做評估心臟自律神經活性的指標。
近年來，HRV 的研究已逐漸應用在運動中，相關研究（黃國禎等，
1998；Costa等，1991）發現運動員具有較高的心率變異度，是因為心 臟副交感神經活性增加，而心臟交感神經卻沒有減退的現象。並且隨著 運動強度的增加，副交感神經的活動會逐漸減弱，而交感神經的活動逐 漸增強（黃新作，1992）。而年紀較長的人從事規律運動，與一般坐式 生活的人相比，則具有較大的副交感神經活性（Yatoco等，1997；Levy 等，1998）。但對前青春期（prepubertal）的孩童來說，運動訓練對 於其副交感神經與交感神經的活性卻無明顯改變（Mandigout等，2002）。
目前，在醫學上 HRV 已成為用來評估心臟自律神經活性的一種非 侵體性（non-invasive）的測量工具與方法，相關HRV的研究也愈來愈 豐富。HRV的分析對於評估健康正常人、各種心血管疾病或非心血管疾 病患者的自律神經系統調控具有很大的潛力，透過相關的HRV的研究，
可以對生理現象、藥物作用與疾病的機轉有進一步的了解（陳高揚、郭 正典、駱惠銘，2000）。然而，HRV在運動科學的實際應用上，卻並無 太多人從事相關的研究。因此，如何正確地透過HRV分析，評估運動員 心臟自律神經系統的活性與了解運動員生理上的特質，仍是值得研究的 重要課題。
二、研究目的
本研究的目的在於分析游泳運動對青少年心率變異度（交感神經驅 策、副交感神經驅策）的影響；其中包含比較一般青少年和短、中、長 距離的游泳選手心率變異度，以及游泳運動表現與心率變異度的相關 性。
3
三、研究假設
短、中、長距離的游泳選手其心率變異度高於一般青少年；游泳運 動表現與心率變異度有相關性。
四、名詞操作性定義
（一） 青少年：本研究所指稱之青少年，年齡為12∼17歲，正值國、
高中階段。
（二） 短、中、長距離的游泳選手：游泳選手指經過兩年以上的游泳 訓練，且現今仍接受一星期三次以上訓練的稱為游泳選手。而短 距離選手為50或100公尺的專長距離；中距離選手為200或400公尺 的專長距離；長距離選手，女子為800公尺、男子為1500公尺的專 長距離。
（三） 心率變異度（heart rate variability；ＨＲＶ）：心率受心 臟竇房結節律細胞的固定放電頻率與自律神經系統的調控，而竇 房結的放電頻率則會因自律神經活性的調控而表現變異，即所謂 心率變異度。本研究應用頻譜分析法分析心率變異度，用心率變 異度測量儀器（SS1B）紀錄受試者五分鐘的心電圖，並經由快速 傅立葉轉換（Fast Fourier Transformation，FFT）之後，獲得 各種不同頻率的分布情形，並藉由各頻帶的功率，加以此分析心 臟自律神經（交感與副交感神經）的活性。
（四） 極低頻、低頻與高頻頻帶：定義頻帶（frequency range）的高 低方式是採用歐洲心臟病學會與北美節律及電生理學學會專門小 組（Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology, 1996）所發表的心率變異度測量標準中所訂定之頻帶範圍，其中
4
0.04Hz 以下為極低頻（very low frequency，VLF）；0.04-0.15Hz 為低頻（low frequency， LF）；0.15-0.4Hz 為高頻（high frequency， HF）。
五、研究的重要性
（一） 本研究建立青少年游泳選手心率變異度的相關資料分析與彙 整，並且藉此了解游泳運動對心率變異度的影響情形。
（二） 目前，心率變異度的分析用在運動選手中的相關文獻相當少，
用在游泳運動的更是稀少。若能建立相關資料，並加以推廣蒐集 與分析，將有助於提供教練選才與決定選手專長項目的另一項參 考依據。
六、研究範圍與限制
（一） 本研究以高雄地區苓雅國中、中正國中、瑞祥高中、中正高中、
高雄師範大學附屬中學等游泳選手42名，及鳳山國中同年齡一般 學生22名，合計64名為研究對象。
（二） 本研究受試者為青少年游泳選手，正值青春期發育階段。因此，
應避免研究分析結果的過度推論。
