警察心率变异性非线性分析的研究

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1、警察心率变异性非线性分析的研究*【摘要】目的运用非线性分析指标探讨警察心率变异性的特点，并考察指标对检测不同警种岗位警察精神负荷的敏感性。方法选取145名刚参加公安工作的新警和263名有公安工作经历的在职警察，对其进行心率变异性(HRV)测量，应用北京豪峰数码娱乐科技有限公司与美国心脏数理研究所合作开发的生理相干与自主平衡系统(Sclf-gcncratcPhysiologicalCoherenceSystem,SPCS),对得到的I1RV数据进行非线性分析，并对输出的协调指数、稳定指数、评价分数的评分进行显著性差异检验(*P<0.0

2、5,**P<0.01)o结果静息状态下，不同年龄的警察在这三个指标上存在非常显著差异(P<0.01),评分随年龄上升而降低；不同年龄有无公安经骑的警察在这三个指标上存在不同情况，30岁以下没有显著差异，31岁到40岁存在显著差异(P<0.05)；不同警种岗位的警察在这三个指标上存在显著差异(PV0.05),交通警察的评分明显低于监管、社区、侦查、综合等警种。结论运用SPCS提供的协调指数、稳定指数、评价分数等指标对警察的HRV进行非线性分析，在检测警种岗位差异对警察精神负荷的影响上，指标具有敏感性，并且随着公安工作时间的延长，指标的

3、敏感性加强。【关键词】警察；心率变异性；非线性分析；精神负荷心率变异性(HRV)是近年来比较受关注的无创性心电监测指标之一，可用于评价健康者自主神经系统功能的变化，因此，HRV在临床及其它许多领域有着广泛的应用。1IRV的检测分析方法分为线性分析和非线性分析，线性分析包括时域分析和频域分析。吋域分析(简称时域法)计算简单，指标意义直观，但灵敏度较低，不能直接反映交感神经活动和交感、迷走神经活动的均衡性。频域分析(简称频域法)是将复杂的心率波动信号分解为不同能量的各种周期波动成分，有快速傅里叶变换(FastFourierTransfo

4、rm,FFT)和自回归模型两种谱估计法。即使在分析仪器及软件方面均已达到完善的程度，线性分析方法仍不能揭示I1RV的全部内涵，如在频域分析中高频(HF)及低频(IF)的和仅占总功率谱(TotalPower,TP)的5%-10%,对其余90%的极低频(VLF)、超低频(ULF)成分的认识至今尚展空白。在此背景下应运而生的非线性分析的方法为IIRV的研究和应用开辟了一个崭新的局面，它的理论基础是混沌学说(chaostheory)和分形代数(fractalmethematics)0非线性分析弥补了线性分析的一些不足。HRV在心理领域的应用

5、一直受到普遍关注。有研究表明，在加载精神负荷时,HRV将减小；精神负荷越大，HRV越低。因此HRV被看作是精神负荷量的一项指标①。②警察一直是被公认为精神负荷较大的职业群体，运用非线性分析的手段对警察的心率变异性进行研究，能够为掌握警察的精神负荷状况提供更多的客观依据。1对象与方法1.1对象在上海公安高等专科学校对参加培训的警察随机抽样408名警察。其中，各年龄段中有无公安工作经验的分布情况见表1,其中145人无公安工作经历的包括大学毕业正在培训期间的新警以及“军转干”(刚从军队转业正在培训期间)；263名在职警察的警种岗位分布情况

6、见表2。所有受测者均自诉心功能无异位搏动。表1公安经验和年龄分布30岁以下31-40岁41-50岁51-60岁Total;Valid无855280145有671245913263Total1521766713408表2警种岗位FrequencyPercentValid监管3513.3交通7026.6社区5721.8侦查5922.4综合4215.9Total263100.01.2方法在实验室条件下，使用北京豪峰数码娱乐科技有限公司与美国心脏数理研究所合作开发的心率变异性检测和训练系统一一生理相干与自主平衡系统（Self-generat

7、ePhysiologicalCoherenceSystem,SPCS）,对408名警察进行检测。毎次检测10名，被试进入实验室后先坐下休息5分钟，然后主试说统一的指导语。被试各自所处位置相对独立，以免互相干扰。HRV数据的检测时间为5分钟。该系统采用红外光电扫描传感器连接于耳垂，采样受检对象的心跳，通过考察心率变异性（HRV）并计算其功率谱，监测牛理变化（心率变异性HRV.脉搏波形、频谱分布）、协调比例变化及协调分数变化，进行菲线性分析之后系统给出“协调指数”、“稳定指数”、“评价指数”各项指标，各指标评分范围从0分到100分，分数

8、越高评价越好。2结果2.1不同年龄警察IIRV非线性指标的比较如表3所示，不同年龄警察的HRV非线性指标结果经F检验，存在非常显著的差异（PV0.01）,评分随年龄上升而降低。表3不同年龄警察HRV非线性指标比较（I±s）项冃30岁以