运动中音乐对锻炼者的影响及其作用机制

随着科技的快速发展和生活水平的不断提高，现今人们更倾向于静坐少动的生活方式．据研究，缺乏运动增加了非传染性疾病（如：冠心病、２型糖尿病和癌症等）的患病风险，已成为除高血压、吸烟和高血糖以外的第四大死亡风险因素．为解决缺乏运动带来的健康风险和负担，中共中央和国务院印发了《全民健身计划（2021—2025）》和《“健康中国2023”规划纲要》，以促进人民群众参与运动、减轻公共卫生健康负担．因此，如何促使人们更多地参与体育活动，提高群众健康水平是当前所面临的挑战．运动为锻炼者带来的收益不在于一次运动量的大小，而在于坚持锻炼对身体日积月累的改变．锻炼坚持性日益成为学者们关注的焦点．Emerson等人提出阻碍人们坚持运动的主要障碍之一是锻炼过程中的愉悦感缺失．有研究发现，音乐能够改善锻炼者的情绪进而提高短期和长期锻炼坚持性．关于短期锻炼坚持性的研究中，Bowles等人通过《积极情绪量表》测量证实，在为期７周，每次６min的步行运动中，音乐为锻炼者带来了更加积极的情绪体验，并且在音乐伴随下锻炼者的步行距离更远．关于长期锻炼坚持性的研究中，Parfitt等人阐述的峰终定律认为，在运动过程中，特别是在运动的最后时刻，积极的情感体验能够提高锻炼者长期的锻炼坚持性．现有研究已经证实运动过程中伴随音乐能够为锻炼者带来更积极的情绪，这增加了锻炼者继续参与锻炼的可能性．

除了在心理层面音乐能够影响锻炼者的情绪，诸多研究还证实了音乐对锻炼者主观疲劳感、生理和运动能力层面的影响．本综述回顾了该领域近期研究进展：首先，从不同角度对以往的实证研究进行了系统梳理，剖析了运动中音乐对锻炼者的影响主要表现为运动过程中伴随音乐能够引发积极情绪、降低主观疲劳感、减少耗氧量和血乳酸浓度，延长力竭时间和提高功率输出；其次，围绕认知策略和行为倾向２个层面深入探讨了运动中音乐对锻炼者的作用机制；最后，经过系统的分析，指出未来的研究方向．本综述通过对运动中音乐对个体影响及其机制相关研究的整理与总结，为引导人们参与、坚持运动以及音乐在日常锻炼和运动处方中的应用提供理论依据．

一、运动中音乐对锻炼者的影响

1、音乐对锻炼者心理指标的影响

运动中锻炼者的情绪、运动乐趣和流畅体验能够影响锻炼坚持性，积极的情绪以及较高的运动乐趣和流畅体验能够提高锻炼坚持性．探究音乐对情绪、运动乐趣和流畅体验的影响有助于将音乐干预作为一种提高锻炼坚持性的有效策略．

关于音乐对情绪影响的研究一致证明，运动中音乐可以为锻炼者带来更加积极的情绪体验．Hardy等人为测量运动过程中锻炼者的情绪，编制了《情绪量表》．该量表的特殊性在于采取运动过程中口头报告的测量方式，能够实时反映锻炼者在运动过程中情绪的效价（积极或消极）和唤醒程度的主观状态．Edworthy等人通过《情绪量表》的测量发现，在10min的自定速度跑台运动中，伴随音乐为锻炼者带来了更积极的情绪．在较大强度的运动中，Karageorghis等人也得到了一致的研究结果．研究发现以75％最大储备心率运动至力竭的任务中，伴随音乐提高了锻炼者的积极情绪．运动强度的增加往往伴随锻炼者消极情绪的增长，然而伴随音乐运动能够缓解因运动强度增加引发的消极情绪．Hutchinson等人发现，在运动过程中，虽然伴随音乐条件下的锻炼者运动强度更大，但是伴随音乐和不伴随音乐锻炼者在情绪上都保持在相同的“良好”水平上．这表明音乐使锻炼者运动强度提高，而情绪没有变得更加消极．此外，Hutchinson等人的研究还发现，音乐条件下锻炼者在运动结束后第５分钟时回忆运动情境的情绪更积极．这表明运动过程中伴随音乐还可以影响运动结束后锻炼者回忆运动情境的愉悦程度．情绪与动机密切相关，积极的情绪能够激活趋近动机．从行为改变的角度来看，音乐使体育活动和积极情绪之间建立联系进而提高运动参与的动机促进未来的运动参与．

关于运动乐趣的测量通常采用Kendzierski等人编制的《体育活动乐趣量表》．Dyrlund通过《体育活动乐趣量表》的测量，分别在低、中、高（30％、50％和70％最大摄氧量）３种运动强度的跑台运动中一致发现，运动过程中伴随音乐为锻炼者带来更高程度的运动乐趣．同时，Stork等人在经常运动的和久坐不动的２种锻炼者群体中一致发现音乐提高了运动乐趣．由此可见，运动中音乐能够提高锻炼者的运动乐趣，而且不受运动强度和锻炼者运动经验的影响．

流畅状态是指锻炼者能够全身心投入任务中，并创造出最佳运动水平的心理状态，通常采用Jackson等人编制的《流畅状态量表－２》测量．

Kargeorghis等人通过FSS－２的测量发现，在持续26min的强度为70％MaxHRR的跑台运动中，音乐伴随条件下锻炼者的流畅状态好于无音乐伴随．Kargeorghis等人的研究表明运动中音乐对锻炼者流畅状态的改善作用不受运动强度的影响，在６种运动强度（40％～90％MaxHRR）下分别进行45min跑台运动，均发现音乐条件下锻炼者的流畅状态好于无音乐条件的锻炼者，并且在４种音乐节奏（95～100、115～120、135～140和155～160拍／min）条件下，节奏越快锻炼者的流畅状态越好．由此可见，快节奏音乐是在运动过程中诱发流畅状态的重要因素之一．上述研究表明，通过运动中音乐对锻炼者情绪、运动乐趣和流畅体验的积极影响，使与心肺功能相关较高强度的体育活动变得更具吸引力，有利于促进锻炼者在运动中坚持更长的运动时间或更频繁的参与运动．

2、音乐对锻炼者主观疲劳感的影响

主观疲劳感是指锻炼者在运动过程中对疲劳程度的主观感受，涉及对生理过程进行心理估计．Brog编制的《主观疲劳量表》广泛用于测量锻炼者的主观疲劳感，是一种有效、可靠的测量方法．锻炼者在运动过程中根据《主观疲劳量表》中1～10不同数字代表的负荷、疲惫等级，口头报告数字以量化锻炼者在运动过程中的主观疲劳感，数值越高表明锻炼者的主观疲劳感越高．

运动中音乐能够影响锻炼者的主观疲劳感，Sliva等人以超重和肥胖女性为研究对象，在30min的自定速度步行中发现，运动中伴随音乐减少了锻炼者的主观疲劳感．Terry等人以优秀的铁人三项运动员为研究对象，在以次最大强度跑至力竭的运动中也发现了同样的结果．可见，尽管锻炼者的运动经验不同，运动中音乐都能显著降低锻炼者的RPE．然而，运动中音乐对锻炼者RPE的降低作用受运动持续时间和运动强度的影响．如：Karageorghis等人在运动强度为75％MaxHRR，运动至力竭的跑台运动中分别测量了运动开始2min后、力竭时间的中点和力竭时间的前2min３个时间点的RPE．研究发现，与无音乐条件相比，在第１个时间点上运动中音乐使锻炼者的RPE水平降低了19％，在第２个时间点上仅降低了３％，在第３个时间点上不存在显著差异．结果表明随着高强度运动时间的持续，音乐对锻炼者RPE的影响变小．Yasta等人发现在40％最大摄氧量运动强度下，运动中音乐降低了锻炼者的RPE，但在60％最大摄氧量运动强度下，音乐组与无音乐组的RPE不存在显著差异．可见，在较低的运动强度下，运动中音乐能够显著地减少锻炼者的RPE，然而在较高的运动强度下，运动中音乐无法稳定地影响锻炼者的RPE．

3、音乐对锻炼者生理指标的影响

为探究音乐对神经肌肉代谢效率影响，有学者探讨了音乐对锻炼者血乳酸和耗氧量的影响．此外，还有研究考查了音乐对锻炼者神经肌肉疲劳（肌电疲劳阈值）和心率的影响．根据音乐节奏与运动节奏是否一致，音乐材料分为同步音乐和异步音乐．在关于音乐对耗氧量和血乳酸浓度影响的研究中，研究者通常选取同步音乐为音乐材料．Terry等人 以受过专业训练的运动员为研究对象，研究发现在次最大强度跑至力竭的过程中，与无音乐相比，同步音乐条件下锻炼者的跑步经济性更高，耗氧量降低了1.0％～2.7％．此外，同步音乐还降低了锻炼者的血乳酸浓度．Bacon等人以未受过专业体育训练的成年人为研究对象，在强度为70％最大心率的12min功率自行车运动中同样发现，同步音乐条件下锻炼者的耗氧量更低．以上研究表明，同步音乐能够减少锻炼者的耗氧量，且不受锻炼者运动经验的影响．

在关于音乐对心率和肌电劳阈值的研究中，Edorth等人 在实验中设置了快节奏和慢节奏２种音乐材料，要求锻炼者自定跑台运动速度．结果发现，在快节奏条件下，锻炼者的运动节奏与音乐速度一致，并且快节奏的同步音乐能够提高锻炼者心率．Celava等人在单腿屈伸运动中发现，音乐提高了锻炼者股四头肌的肌电疲劳阈值，结果表明音乐可以延迟神经肌肉疲劳的出现．

4、音乐对锻炼者运动能力的影响

前人的研究探讨了音乐如何影响锻炼者的运动能力，有的探讨了在无氧运动中音乐如何影响锻炼者的功、功率和肌肉耐力，有的探讨了在有氧运动中音乐如何影响锻炼者力竭时间的长短．关于无氧运动的研究中，Hison等人发现，在Wingate无氧测试中，音乐提高了锻炼者的总功和相对峰值功率输出，这表明无氧运动中伴随音乐运动能够提高锻炼者的运动能力．其他关于Wingate无氧测试的研究同样发现，音乐条件下锻炼者的峰值功率输出和平均功率输出更高．在随后的研究中，Sdork等人在功率自行车全力冲刺运动任务中也发现了相似的结果，音乐条件下被试肌肉的峰值功率输出更高．在关于抗阻运动的研究中，Celava等人发现，音乐提高了锻炼者在单腿屈伸运动中股四头肌的最大功率输出．并且，有研究证实音乐对肌肉耐力同样具有积极的影响，Benson等人发现音乐可以增加７０％一次重复最大重量卧推的重复次数．

关于有氧运动的研究中，Karageorghis等人在研究中要求大学生以75％MaxHRR运动至力竭，结果发现音乐延长了锻炼者的力竭时间．Terry等人以优秀运动员为研究对象，发现了同样的结果．这表明音乐能够延长锻炼者达到力竭的时间且不受锻炼者运动经验的影响．此外，音乐节奏能够影响音乐和力竭时间的关系．Kose等人在Bruce跑台运动中发现，相比于无音乐和慢节奏音乐（100拍／min），快节奏音乐（140拍／min）条件下锻炼者到达力竭的时间最长．从上述关于有氧运动的研究可以看出，音乐提高了锻炼者对运动疲劳的耐受程度，并且在较高的运动强度下这种影响依然存在．

二、运动中音乐对锻炼者的影响机制

1、音乐促进锻炼者采取注意分离认知策略

音乐能够影响锻炼者的认知策略，而认知策略影响着锻炼者对于疲劳相关生理反馈的感知．注意分离和注意关联是人们在运动过程中根据注意焦点不同划分的２种注意策略．注意关联是指锻炼者将注意焦点指向与运动任务相关的线索上，如：步幅和呼吸频率．注意分离是指锻炼者将注意焦点指向与运动任务无关的线索上，如：音乐刺激、环境信息．运动刚开始时，锻炼者往往采取注意分离的认知策略，随着运动强度的增加，生理上关于体力消耗的生理反馈信号变得强烈，锻炼者的认知策略从分离转向关联．通过《注意焦点双级量表》的测量，Karageorghis等人在跑台运动中发现，在无音乐条件下，认知策略从分离转向关联的切换点约在68％MaxHRR，在音乐条件下这个切换点推迟到78％MaxHRR，音乐将认知策略从分离到关联的切换点推迟约10％MaxHRR．保持注意分离的认知策略有助于锻炼者抑制对疲劳的感知．具体来说，由于传入神经通道容量是有限的，躯体外部和内部信息为得到大脑加工存在动态的、持续的竞争，锻炼者采取对音乐这一外部信息进行加工的注意分离认知策略会抑制感知与体力消耗有关的生理反馈信号，一定程度上屏蔽对体力消耗的感知。综上所述，音乐使锻炼者采取注意分离认知策略的运动强度范围变大，有利于抑制对疲劳相关的生理反馈信号．

2、运动与音乐节奏同步的行为倾向

运动中锻炼者有将运动节奏与音乐节奏保持同步的趋势，Wose等人在功率自行车任务中发现，尽管实验没有要求锻炼者运动节奏与音乐节奏同步，但锻炼者的蹬车速度随着音乐节奏的不同而变化．快节奏音乐条件下蹬车速度更快，慢节奏音乐条件下蹬车速度更慢．这表明锻炼者具有一种自发地、快速地将运动与音乐节奏同步的行为倾向．这种行为倾向的生物学基础是中枢模式发生器．中枢模式发生器是大脑中不需要传感器反馈就能产生“节律运动模式”的生物神经环路．产生的节律运动模式除了咀嚼、呼吸等节律性运动以外，还包括随意运动，例如：骑自行车和跑步．中枢模式发生器具有一定的可塑性，音乐节奏可以影响中枢模式发生器的“模式生成”．具体来说，运动过程中音乐的节奏为中枢模式发生器产生的“节律运动模式”提供了听觉上的时间参照点，脊髓和大脑通过中枢模式发生器将身体肌肉与音乐节奏耦合，使锻炼者的运动节奏与音乐节奏趋于一致．在音乐节奏的参照下，中枢模式发生器自发生成了无需感觉反馈的稳定的节律性运动模式．有研究证明，这种与听觉刺激一致的节律运动模式能够显著降低CO2排放量和最大摄氧量．

可见，运动与音乐节奏同步的行为倾向有助于减少锻炼者的能量消耗，提高代谢效率．

本文从心理、主观疲劳感、生理指标和运动能力多角度阐述了音乐对锻炼者的影响．运动过程中伴随音乐能够引发积极情绪、降低主观疲劳感、减少耗氧量和血乳酸浓度，延长力竭时间和提高功率输出．从认知策略和行为倾向２个层面探讨了这种影响的机制．在认知策略层面，音乐使锻炼者采取注意分离认知策略的运动强度范围变大，有利于锻炼者抑制感知与体力消耗有关的生理反馈信号；在行为倾向层面，在音乐节奏的参照下，中枢模式发生器自发生成了无需感觉反馈的稳定的节律性运动模式，减少了锻炼者的能量消耗．因此，未来可以从以下几个方面入手进行更为深入的探索．首先，从遗传和环境的角度深入探究音乐对锻炼者的影响．除了音乐的节奏特征外，遗传和环境因素能够影响音乐的干预效果．遗传层面的研究能够揭示锻炼者对音乐的易感性，如：锻炼者的注意类型、性别和年龄等因素．环境层面的研究涉及环境温度、场地对音乐干预效果的影响．这有利于深入探究其他因素在音乐与运动之间的作用，细化在运动中应用音乐的操作方案．其次，使用多学科手段探究运动中音乐对锻炼者影响的机制．目前，关于运动中音乐对锻炼者影响的研究多集中于现象描述，关于机制探究的研究亟待丰富．音乐对锻炼者影响的研究应从传统的心理学研究转变为结合认知神经科学手段的神经生理心理研究，从最初的行为研究逐渐过渡为更为直观、精密的脑电图（EEG）、事件相关电位（ERP）和功能核磁共振（FMRI）领域研究，加深机制层面的研究，揭示运动过程中音乐对神经生理机制的影响．

最后，深化音乐在大众健身和医疗康复运动训练中的应用．近年来，静坐少动给大众带来的健康风险不容小觑．现有研究已经证明，音乐能够为锻炼者带来积极情绪，缓解对疲劳的感知，这有助于提高人们的锻炼坚持性．在医疗康复领域，音乐节奏作为一种听觉上的参照点，可以应用于帕金森病患者的步态训练．并且音乐还可以作为康复训练中缓解抑郁情绪的一种非药物干预措施．未来的研究应继续深入挖掘音乐潜在的应用价值，更好地服务于大众健身和运动康复．