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呼吸训练与压力：探究呼吸干预在调节急性压力测试心理生理反应中的作用机制与有效性

2026年8月24日 更新者：Medical University of Bialystok

呼吸练习与压力：研究呼吸干预在调节急性压力测试心理生理反应中的作用机制与有效性

本研究探讨呼吸练习的心理生理益处是由特定的生理节奏（每分钟6次呼吸）驱动，还是由进行结构化、正念活动的一般心理体验驱动。 研究人员旨在确定"协调呼吸"——假设能使心脏和呼吸节奏同步——与自然节奏呼吸或简单休息相比，是否提供独特的生理应激保护。 本研究旨在回答的主要问题是：

  • 每分钟6次的缓慢稳定呼吸是否比更快但结构化的呼吸或仅仅静坐更能降低身体应激标志物（如心率变异性和皮质醇）？
  • 镇静效果是由特定的呼吸节奏引起，还是仅仅由进行结构化、放松的活动引起？

研究人员将比较三组，以确定"协调呼吸"的特定节奏是否提供独特益处：

  1. 干预组：协调呼吸：以每分钟6次的节奏缓慢呼吸。
  2. 假呼吸组：以每分钟15次的节奏正常呼吸（匹配自然节奏）。
  3. 自发呼吸组（对照组）：自然、无引导的呼吸。

参与者将：

  • 完成为期一天的准备阶段，熟悉呼吸技术。
  • 前往研究中心进行一次实验环节。
  • 在应激测试前后进行指定的呼吸方法。
  • 接受马斯特里赫特急性应激测试（MAST），包括将手放入冷水中并进行心算。
  • 多次提供唾液样本，并测量其心率变异性和情绪状态。

研究概览

地位

主动，不招人

条件

干预/治疗

详细说明

这项三臂随机对照试验旨在探究慢节奏呼吸的治疗益处是否源于特定的生理机制（心肺共振）还是非特定的心理因素，例如注意力、预期和结构化放松。

该研究直接将共振频率呼吸与结构完全相同的假干预组以及被动对照组进行比较。

实验方案：

研究采用马斯特里赫特急性应激测试（MAST）作为高度结构化且经过验证的实验室应激源，以捕捉对急性应激的动态心理生理反应。

方案包括以下阶段：

基线阶段（BASE）：测量5分钟的基线生理（HRV - 心率变异性）和心理（STAI-S - 状态-特质焦虑量表-状态版，VAMS - 视觉模拟情绪量表）参数。

首次干预（10分钟）：参与者进行指定的呼吸技巧或静坐，以评估干预的预防性“缓冲”效应。

急性应激诱导（MAST）：一个15分钟的结构化应激源，结合了在社会评价压力下将手浸入冷水和心算的时段。使用TECO冷却器将水温严格保持在4.5 - 5.5°C范围内，以确保对所有参与者施加一致的应激诱导。

应激后恢复（POST）：在MAST方案结束后立即进行5分钟的测量。

第二次干预（10分钟）：重复呼吸/控制方案，以评估其对心理生理恢复的影响。

最终评估（END & FOLLOW）：在第二次干预后立即进行测量，并在15分钟恢复阶段后进行测量，以捕捉糖皮质激素（皮质醇）反应的峰值。

数据收集与分析：

  • 心率变异性：使用Polar H10心率监测器收集RR间期（连续心跳之间的时间间隔，特别是每个R波峰值之间的时间间隔）数据。为确保数据完整性和冗余，信号通过两个移动应用程序同时记录：Elite HRV和Kubios HRV。所有后续的高级HRV分析，包括时域、频域和非线性指标（例如，PNS/SNS指数 [副交感神经系统指数和交感神经系统指数]、RMSSD [连续差值的均方根]），均使用Kubios HRV Scientific软件进行。
  • 生化标志物：使用ELISA试剂盒测量唾液皮质醇水平，以评估下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴反应。
  • 心理量表：使用STAI-VAMS追踪主观压力和焦虑。

依从性检查：使用Kubios RESP（呼吸频率估计算法）验证参与者对节奏呼吸方案的依从性。该基于软件的解决方案从RR间期数据中提取呼吸频率，以确认参与者是否维持了目标频率6 bpm（每分钟呼吸次数）或15 bpm。

研究分组：

  1. 连贯呼吸（6 bpm）：引导式鼻式膈肌呼吸（5.5秒吸气 / 5.5秒呼气），专注于诱导心肺共振。
  2. 假呼吸（15 bpm）：以自然节奏（2秒吸气 / 2秒呼气）进行引导呼吸，以控制结构化干预的影响。
  3. 自发呼吸（对照组）：闭眼被动休息，作为应激反应自然过程的中性基线。

研究类型

介入性

注册 (估计的)

120

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息，以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

  • 波兰
    • Podlaskie Voivodeship
      • Bialystok、Podlaskie Voivodeship、波兰、15-222
        • Medical University of Bialystok. Department of Physiology.

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人，称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

  • 成人

接受健康志愿者

是的

描述

入选标准：

  • 健康成年人
  • 年龄18至60岁
  • 愿意参与研究的所有阶段，包括准备和实验室环节
  • 在职人员或大学生

排除标准：

  • 严重慢性疾病，包括代谢性疾病（如糖尿病）和精神障碍
  • 心律失常、心脏病发作史、中风史或心脏手术史
  • 定期使用抗焦虑药或β受体阻滞剂等药物（激素避孕除外）
  • 妊娠期
  • 当前参与其他科学实验
  • 既往有显著的呼吸技巧经验或当前独立的呼吸练习/冥想练习（定义为过去12个月内累计规律练习超过7天）
  • 职业体育运动
  • 雷诺病
  • 无法在实验前规定时间内戒除酒精、咖啡因和尼古丁

学习计划

本节提供研究计划的详细信息，包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的？

设计细节

  • 主要用途：基础科学
  • 分配：随机化
  • 介入模型：并行分配
  • 屏蔽：单身的

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的：协调呼吸（每分钟6次）
参与者以每分钟6次呼吸的频率（约0.1赫兹）进行10分钟的指导性鼻腔横膈膜呼吸练习。 练习包括5.5秒的吸气阶段和5.5秒的呼气阶段，通过有节奏的音频铃声提示（低音表示吸气，高音表示呼气）进行引导。 参与者专注于腹部运动和气流感。 此干预措施执行两次：一次在急性应激源（MAST）之前，一次在恢复阶段期间。
行为的：（连贯呼吸（6次/分钟））
一次10分钟的引导式鼻腔膈肌协调呼吸训练。 参与者跟随有节奏的音频铃铛提示：低音提示5.5秒吸气，高音提示5.5秒呼气。 指导强调安静、轻柔的鼻腔呼吸和腹部（膈肌）扩张，无需抬起肩膀。 参与者被要求在训练全程将注意力集中在气流或腹部运动的感觉上。 该干预措施执行两次：分别在压力方案实施前和实施后
其他名称：
  • 共振呼吸
假比较器：假呼吸（15次/分钟）
参与者以每分钟15次的呼吸频率进行10分钟的引导式鼻腔横膈膜呼吸，这与自然的自发呼吸节奏相匹配。 该练习包含2.0秒的吸气阶段和2.0秒的呼气阶段，由与实验组相同的节奏性音频铃铛提示引导。 此组别模拟了主动干预的结构和注意力成分，但不会诱发心肺共振。 执行两次：分别在MAST方案之前和之后进行。
行为的：假呼吸（15次/分钟）
一次10分钟的引导式鼻腔膈肌呼吸训练，呼吸频率为每分钟15次（与自然自发节奏相匹配）。 参与者遵循与实验组相同的节奏音频提示：低音提示进行2.0秒的吸气，高音提示进行2.0秒的呼气。 关于鼻腔呼吸、腹部运动机制和正念注意的所有其他指导均与实验组相同，以确保结构性盲法。 该干预措施执行两次：在压力方案之前和之后各一次。
其他名称：
  • 正常节奏呼吸
无干预：自主呼吸（对照组）
该被动对照组的参与者闭眼静坐10分钟。 他们接受初始的简短放松指导（两次深呼吸并叹气，放松身体肌肉），但不接受任何特定的节奏指导、音频提示或调整呼吸模式的指令。 该组作为基线，用于控制应激反应的自然过程和时间的推移。

研究衡量的是什么？

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
连续均方根差（RMSSD）的变化
大体时间：在单次实验期间的第3天，于5个时间点进行测量：基线（0分钟）及基线后约25、45、60和75分钟。
连续差均方根（RMSSD），单位为毫秒（ms）。 这是一种时域心率变异性参数，用于评估副交感神经系统活动。 数值增加表示副交感神经活动增强，而数值降低则表示应激反应。
在单次实验期间的第3天，于5个时间点进行测量：基线（0分钟）及基线后约25、45、60和75分钟。
周围神经系统指数变化
大体时间：在单个实验阶段（第3天）期间，于5个时间点测量：基线（0分钟），以及基线后大约25分钟、45分钟、60分钟和75分钟。
该结局指标报告为单个综合评分（标准化Z分数），代表迷走神经活动的总体调节程度。 最终数值由Kubios HRV Scientific软件通过三项特定评估指标的数学组合自动计算得出：平均RR间期、RMSSD以及非线性SD1参数，并已根据参考数据库进行标准化处理。 仅最终的综合Z分数将作为这些测量指标的终点报告。 数值0代表人群平均水平；正值表示副交感神经张力及恢复能力增强。
在单个实验阶段（第3天）期间，于5个时间点测量：基线（0分钟），以及基线后大约25分钟、45分钟、60分钟和75分钟。
唾液皮质醇浓度变化
大体时间：在5个时间点测量：基线（0分钟），以及第3天单次实验期间基线后约25分钟、45分钟、60分钟和75分钟。
通过酶联免疫吸附测定（ELISA）测量的浓度，单位为 nmol/L。 此神经内分泌标志物用于评估下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的激活状态。 用于量化呼吸干预对峰值激素应激反应（通常在应激源出现后15-30分钟达到最大浓度）的客观影响。
在5个时间点测量：基线（0分钟），以及第3天单次实验期间基线后约25分钟、45分钟、60分钟和75分钟。
STAI状态评分变化
大体时间：在第三天单次实验期间，于基线（0分钟）及基线后约25、45、60和75分钟共5个时间点进行测量。
一种经过验证的自我报告问卷，用于测量当前焦虑、紧张和神经紧张的强度。 分数范围从20到80，分数越高表示主观心理困扰越严重。
在第三天单次实验期间，于基线（0分钟）及基线后约25、45、60和75分钟共5个时间点进行测量。
平均心率变化
大体时间：在5个时间点进行测量：基线（0分钟），以及在第3天单次实验期间基线后约25、45、60和75分钟。
平均心率以每分钟心跳次数 (bpm) 为单位测量。 这是生理唤醒和自主神经系统活动的基本指标。
在5个时间点进行测量：基线（0分钟），以及在第3天单次实验期间基线后约25、45、60和75分钟。

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
SNS 指数变化
大体时间：在5个时间点测量：基线（0分钟），以及第3天单次实验期间基线后约25、45、60和75分钟。
该结局指标报告为单一综合评分（标准化Z分数），代表聚合的生理唤醒和交感神经活动。 最终值由Kubios HRV Scientific软件根据三项特定评估的数学组合自动计算得出：平均心率（HR）、Baevsky应激指数和非线性SD2参数，并针对参考数据库进行标准化。 仅最终聚合的Z分数将作为这些指标的终点报告。 正值表示交感神经优势和生理唤醒，为应激源的“代价”以及干预措施减少交感神经过度驱动的有效性提供了定量测量。
在5个时间点测量：基线（0分钟），以及第3天单次实验期间基线后约25、45、60和75分钟。
舒张压变化
大体时间：在5个时间点测量：基线（0分钟）时，以及在第3天单个实验期间基线后约25、45、60和75分钟。
使用自动血压计以毫米汞柱（mmHg）为单位测量。 该指标作为功能性血流动力学终点，用于验证一致呼吸可增强压力反射敏感性和稳定血压的假设。
在5个时间点测量：基线（0分钟）时，以及在第3天单个实验期间基线后约25、45、60和75分钟。
主观压力变化（VAMS）
大体时间：在第三天单次实验期间，于基线（0分钟）及基线后约25分钟、45分钟、60分钟和75分钟共5个时间点进行测量。
对主观压力强度的具体评估。 参与者在一条100毫米视觉模拟量表（0-100）上标记他们当前的感觉，其中0表示“无压力”，100表示“最大压力”。 仅报告此单项量表值作为本测量的终点。
在第三天单次实验期间，于基线（0分钟）及基线后约25分钟、45分钟、60分钟和75分钟共5个时间点进行测量。
实验区块期间的平均心率（Mean HR）
大体时间：在单一实验第3天，从基线后约10分钟（首次干预）、35分钟（压力诱导）和55分钟开始，分别测量三个10分钟期间的平均心率。
在主动干预和应激诱导期间持续监测平均心率（bpm），以评估实时生理反应性和恢复动态。
在单一实验第3天，从基线后约10分钟（首次干预）、35分钟（压力诱导）和55分钟开始，分别测量三个10分钟期间的平均心率。
应激诱导期间的SNS指数
大体时间：在单次实验第3日基线后约35分钟（压力诱导）开始的一个10分钟期间内测量的平均得分。
该结局指标以单一综合评分（标准化Z分数）报告，代表汇总的生理唤醒和交感神经活动。 最终数值由Kubios HRV Scientific软件通过三项特定评估的数学组合自动计算得出：平均心率（HR）、Baevsky压力指数以及非线性SD2参数，并针对参考数据库进行了标准化处理。 仅最终汇总的Z分数将作为该指标的终点报告。
在单次实验第3日基线后约35分钟（压力诱导）开始的一个10分钟期间内测量的平均得分。
NN间期标准差变化 (SDNN)
大体时间：在第三天单次实验期间，于5个时间点测量：基线（0分钟），以及基线后约25分钟、45分钟、60分钟和75分钟。
一种时域指标，反映心率节律的总体变异性，以毫秒（ms）为单位测量。 它代表自主神经系统适应内外刺激的整体能力。
在第三天单次实验期间，于5个时间点测量：基线（0分钟），以及基线后约25分钟、45分钟、60分钟和75分钟。
干预区块期间的SNS指数
大体时间：在单一实验第3天，从基线后约10分钟（第一次干预）和55分钟（第二次干预）开始的两次10分钟时段内测得的平均分数。
该结果指标以单一综合评分（标准化Z分数）形式报告，代表汇总的生理唤醒和交感神经活动水平。 最终数值由Kubios HRV Scientific软件通过三项特定评估指标（平均心率、Baevsky压力指数和非线性SD2参数）的数学组合自动计算，并依据参考数据库进行标准化处理。 仅最终汇总的Z分数将作为这些测量指标的终点报告值。
在单一实验第3天，从基线后约10分钟（第一次干预）和55分钟（第二次干预）开始的两次10分钟时段内测得的平均分数。
LF功率对数变化（ln LF）
大体时间：在5个时间点测量：基线（0分钟）时，以及在第3天单次实验期间基线后约25、45、60和75分钟。
低频带（0.04 - 0.15 Hz）心率变异性绝对功率的自然对数。
在5个时间点测量：基线（0分钟）时，以及在第3天单次实验期间基线后约25、45、60和75分钟。
对数转换高频心率变异性功率变化（ln HF）
大体时间：在5个时间点测量：基线（0分钟），以及第3天单次实验期间基线后约25分钟、45分钟、60分钟和75分钟。
高频段（0.15 - 0.40 Hz）心率变异性绝对功率的自然对数。
在5个时间点测量：基线（0分钟），以及第3天单次实验期间基线后约25分钟、45分钟、60分钟和75分钟。
压力诱导期间PNS指数
大体时间：在单个实验第3天，基线后约35分钟（压力诱导）开始的一个10分钟期间内测量的平均分数。
该结局指标以单一综合评分（标准化Z分数）报告，代表迷走神经活动的总体调节程度。最终数值由Kubios HRV Scientific软件通过三项特定评估指标（平均RR间期、RMSSD和非线性SD1参数）的数学组合自动计算得出，并已参照标准数据库进行归一化处理。仅最终的综合Z分数将作为本指标的终点报告数据。
在单个实验第3天，基线后约35分钟（压力诱导）开始的一个10分钟期间内测量的平均分数。
干预区块期间的PNS指数
大体时间：在单次实验第3天，于基线后约10分钟（第一次干预）和55分钟（第二次干预）开始的两次10分钟期间测量的平均分数。
该结局指标报告为单一综合评分（标准化Z分数），代表迷走神经活动的总体调节。 最终数值由Kubios HRV Scientific软件通过三项特定评估的数学组合自动计算得出：平均RR间期、RMSSD和非线性SD1参数，并已针对参考数据库进行标准化。 仅最终的综合Z分数将作为这些指标的终点报告。
在单次实验第3天，于基线后约10分钟（第一次干预）和55分钟（第二次干预）开始的两次10分钟期间测量的平均分数。
收缩压（SBP）变化
大体时间：在单次实验期间（第3天）的5个时间点进行测量：基线（0分钟）以及基线后约25、45、60和75分钟。
使用自动血压计以毫米汞柱（mmHg）为单位测量。 该指标作为功能性血流动力学终点，用于验证连贯呼吸可增强压力反射敏感性并稳定血压的假设。
在单次实验期间（第3天）的5个时间点进行测量：基线（0分钟）以及基线后约25、45、60和75分钟。
主观精神紧张度变化（VAMS）
大体时间：在基线（0分钟）以及第3天单次实验期间基线后约25、45、60和75分钟时。
对主观心理紧张强度的具体评估。 参与者在一条100毫米视觉模拟量表（0-100）上标记当前感受，其中0表示“无紧张”，100表示“最大紧张”。 仅报告此个体量表值作为该指标的终点。
在基线（0分钟）以及第3天单次实验期间基线后约25、45、60和75分钟时。
主观平静度变化（VAMS）
大体时间：在第3天的单次实验阶段，于基线（0分钟）以及基线后约25、45、60和75分钟时。
对主观平静强度的具体评估。 参与者在100毫米视觉模拟量表（0-100）上标记他们当前的感觉，其中0表示“毫不平静”，100表示“极度平静”。 仅此单个量表值作为该测量指标的终点报告。
在第3天的单次实验阶段，于基线（0分钟）以及基线后约25、45、60和75分钟时。
主观放松度变化 (VAMS)
大体时间：在基线（0分钟）以及第3天单次实验期间基线后大约25、45、60和75分钟时。
一项针对主观放松强度的特定评估。 参与者在一条100毫米视觉模拟量表（0-100）上标记他们当前的感受，其中0表示“无放松”，100表示“最大放松”。 仅报告此个体量表值作为该测量指标的终点。
在基线（0分钟）以及第3天单次实验期间基线后大约25、45、60和75分钟时。

其他结果措施

结果测量
措施说明
大体时间
抑郁焦虑压力量表（DASS-21）
大体时间：仅在基线时（准备阶段第1天开始时）。
一种包含21个项目的自我报告工具，用于描述参与者在过去一周内的基线心理困扰情况。 抑郁、焦虑和压力分量表（每个分量表得分0-21分）将作为协变量，用于分析基线状态与干预结果之间的交互作用。
仅在基线时（准备阶段第1天开始时）。
状态-特质焦虑量表（STAI-特质）
大体时间：仅在基线时（第3天实验阶段开始时）。
测量参与者以焦虑反应的稳定倾向。 分数范围为20至80。 此特质测量将用于分析人格层面的焦虑如何影响对压力源和呼吸任务的生理反应。
仅在基线时（第3天实验阶段开始时）。
呼吸频率 (RESP)
大体时间：在单次实验第3天中，从基线后约10分钟（第一次干预）和55分钟（第二次干预）开始的两个10分钟时段内测得的平均呼吸频率。
使用Kubios RESP算法从RR间期数据得出的呼吸频率（每分钟呼吸次数）的客观验证。 此测量用作操作检查，以确认参与者是否遵守指定的呼吸方案（实验组为6 bpm，假手术组为15 bpm），并确保实验区块的内部有效性。
在单次实验第3天中，从基线后约10分钟（第一次干预）和55分钟（第二次干预）开始的两个10分钟时段内测得的平均呼吸频率。

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

赞助

Medical University of Bialystok

出版物和有用的链接

负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。

一般刊物

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查，以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2026年4月7日

初级完成 (估计的)

2026年8月1日

研究完成 (估计的)

2026年8月1日

研究注册日期

首次提交

2026年3月18日

首先提交符合 QC 标准的

2026年4月7日

首次发布 (实际的)

2026年4月14日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2026年8月27日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2026年8月24日

最后验证

2026年3月1日

更多信息

与本研究相关的术语

关键字

其他相关的 MeSH 术语

其他研究编号

  • APK.002.107.2024

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)？

是的

IPD 计划说明

已发表文章中报告结果所基于的匿名个体参与者数据（包括心率变异性参数、皮质醇水平和心理量表评分）将根据合理请求由通讯作者提供。 原始生理信号文件将不会共享以保护参与者隐私。 数据将以标准化表格格式（如Excel或CSV）提供。

IPD 共享时间框架

自文章发表之日起6个月后开始，至36个月后结束。

IPD 共享访问标准

数据将与提供方法学上合理提案的合格研究人员共享。 请求应发送给通讯作者（adam.siebieszuk@sd.umb.edu.pl）。 为获取访问权限，数据请求者需要签署数据访问协议。

IPD 共享支持信息类型

  • 研究方案
  • 树液
  • 国际碳纤维联合会

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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