發(fā)布時(shí)間：2017-06-15 08:07

  本文關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)調(diào)制HRV信號(hào)的相關(guān)性與多重分形性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)輸出信號(hào)的分形性研究,可得到該系統(tǒng)內(nèi)部的有用信息和狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換規(guī)律,從而方便對(duì)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)行為的研究。心臟系統(tǒng)是自然界最復(fù)雜的系統(tǒng)之一,負(fù)責(zé)為人體的血液循環(huán)提供持久的動(dòng)力。相關(guān)研究表明,心臟系統(tǒng)的復(fù)雜性是由心臟中多個(gè)自律組織共同作用的結(jié)果,同時(shí)受交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的協(xié)調(diào)控制。這種復(fù)雜而有組織的調(diào)控模式可通過心臟系統(tǒng)輸出信號(hào)的變異性表現(xiàn)出來,我們稱這種信號(hào)為心率變異性信號(hào)(HRV)。該信號(hào)是介于確定性信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)之間的一種整體有序但局部無序的混沌信號(hào)。對(duì)心率變異信號(hào)的研究可以推廣非線性分析法在醫(yī)學(xué)信號(hào)分析中的應(yīng)用,而且可發(fā)現(xiàn)心臟系統(tǒng)的復(fù)雜性與自主神經(jīng)調(diào)控功能間的關(guān)系,為心血管疾病的理論研究提供有價(jià)值的信息。近些年,隨著人們對(duì)身心健康的關(guān)注,運(yùn)動(dòng)成為了日常生活不可缺少的組成部分。普通人如何健身來預(yù)防心腦血管疾病的發(fā)生,運(yùn)動(dòng)員如何訓(xùn)練來提高自身的運(yùn)動(dòng)水平已成為眾多學(xué)者在該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文運(yùn)用非線性理論中的分形方法,通過切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn),建立了運(yùn)動(dòng)調(diào)制狀態(tài)下心率變異信號(hào)的分析模型。結(jié)合傳統(tǒng)R/S分析與Lo-R/S分析的優(yōu)點(diǎn),改進(jìn)了相關(guān)性分析方法,提出了HI-R/S分析模型和分形系數(shù)的概念,解決了傳統(tǒng)方法不能量化心率變異信號(hào)短程相關(guān)和長程相關(guān)的不足。從理論上模擬出了不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)心臟自主神經(jīng)間的轉(zhuǎn)換規(guī)律。同時(shí)將去勢波動(dòng)分析與多重分形理論結(jié)合起來,從多標(biāo)度分形上探討了不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下心率變異信號(hào)的多重分形特性和變化趨勢。分析了短程相關(guān)、長程相關(guān)、多重分形和自主神經(jīng)調(diào)控間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。得出了以下主要結(jié)論：(1)HI-R/S方法考慮了重標(biāo)極差曲線的斜率和截距共同蘊(yùn)含的信號(hào)非線性動(dòng)力學(xué)信息,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法只考慮Hurst指數(shù)而忽視截距所包含信息的不足。通過比較HI-R/S與R/S,Lo-R/S的分析結(jié)果,可看出新方法能更好的區(qū)分不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下HRV信號(hào)的分形性差異。更好地量化HRV信號(hào)相關(guān)性中短程相關(guān)和長程相關(guān)所占的比重,得出了運(yùn)動(dòng)前后短程相關(guān)與長程相關(guān)的強(qiáng)度幾乎相同,而運(yùn)動(dòng)中的相關(guān)性主要由長程相關(guān)來體現(xiàn)的結(jié)論。該方法更適合對(duì)非線性信號(hào)的相關(guān)性進(jìn)行細(xì)節(jié)上的描述。(2)從去勢波動(dòng)分析所得的廣義Hurst指數(shù)可看出,不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的HRV信號(hào)具有不同強(qiáng)度的多重分形特性。通過廣義Hurst指數(shù)與Legendre變換建立起相關(guān)性與多重分形性的關(guān)系,得出了低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)心臟系統(tǒng)的多重分形特征明顯大于運(yùn)動(dòng)前和運(yùn)動(dòng)后的結(jié)論。因此,運(yùn)動(dòng)對(duì)HRV信號(hào)心率變異性的影響還取決于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。通過對(duì)相關(guān)性分析和多重分形性分析結(jié)果的比較發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)前后,HRV信號(hào)的長程相關(guān)性與多重分形性的變化趨勢相同,與短程相關(guān)性的變化趨勢相反。其生理意義及其與自主神經(jīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)律間的關(guān)系還有待進(jìn)一步研究。(3)通過比較上午和下午不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下HRV信號(hào)的相關(guān)性和多重分形性發(fā)現(xiàn),下午不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)HRV信號(hào)的多重分形性差異較上午時(shí)小。結(jié)合長程相關(guān)性與多重分形性的含義可知下午時(shí)自主神經(jīng)對(duì)心臟系統(tǒng)的調(diào)控作用更強(qiáng)。最后,通過重復(fù)二元方差分析,證明了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和生理節(jié)律對(duì)心臟系統(tǒng)的復(fù)雜性程度都具有一定的影響,而且運(yùn)動(dòng)調(diào)制與生理節(jié)律之間存在明顯的互作效應(yīng)。從理論上講,下午時(shí)心臟的非線性狀態(tài)更適合進(jìn)行高強(qiáng)度的體育鍛煉。
【關(guān)鍵詞】：運(yùn)動(dòng)調(diào)制 心率變異性 相關(guān)性分析 多重分形性分析 生理節(jié)律
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R54;TN911.6
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 研究背景與現(xiàn)狀9-11
• 1.3 論文的主要工作和章節(jié)結(jié)構(gòu)11-13
• 第2章 HRV信號(hào)分析的理論基礎(chǔ)13-29
• 2.1 心臟節(jié)律的混沌效應(yīng)13-16
• 2.2 HRV信號(hào)的分析方法16-27
• 2.2.1 HRV信號(hào)的線性分析法16-19
• 2.2.2 HRV信號(hào)的非線性分析法19-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 第3章 運(yùn)動(dòng)調(diào)制HRV信號(hào)的相關(guān)性分析29-43
• 3.1 運(yùn)動(dòng)調(diào)制HRV信號(hào)的研究意義29-30
• 3.2 HRV信號(hào)的數(shù)據(jù)來源30-31
• 3.3 R/S分析法簡介31-40
• 3.3.1 運(yùn)動(dòng)調(diào)制HRV信號(hào)的相關(guān)性分析32-37
• 3.3.2 HI-R/S方法在HRV信號(hào)相關(guān)性分析中的應(yīng)用37-40
• 3.4 本章小結(jié)40-43
• 第4章 運(yùn)動(dòng)調(diào)制HRV信號(hào)的多重分形分析43-57
• 4.1 多重分形理論的提出43-44
• 4.2 去趨勢波動(dòng)分析簡介44-47
• 4.3 MF-DFA對(duì)運(yùn)動(dòng)調(diào)制HRV信號(hào)的多重分形性研究47-52
• 4.4 運(yùn)動(dòng)調(diào)制與生理節(jié)律的互作效應(yīng)分析52-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第5章 總結(jié)與展望57-59
• 5.1 總結(jié)57-58
• 5.2 今后工作的展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-65
• 致謝65-67
• 碩士學(xué)位期間的科研成果67

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 侯鳳貞;心率變異性的時(shí)間不可逆性研究[D];南京大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)調(diào)制HRV信號(hào)的相關(guān)性與多重分形性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：451885