مقياس بورغ للجهد المدرك

الملخص

يُعد مقياس بورغ للجهد المدرك (Borg Rating of Perceived Exertion Scale – RPE) أحد أكثر الأدوات السيكوفيزيقية استخداماً ورسوخاً في مجالات علم النفس الرياضي، والطب الرياضي، وإعادة التأهيل القلبي الرئوي، وبيئة العمل (Ergonomics). طوّر المقياس عالم النفس السويدي غونار بورغ (Gunnar Borg) في مطلع الستينيات من القرن العشرين، بهدف قياس الإدراك الذاتي للجهد البدني والتعب أثناء ممارسة النشاط الحركي بدقة وموثوقية بالغة.

يقوم المقياس التقليدي (Borg 6-20 RPE Scale) على مدرج ترتيبي يتكون من 15 نقطة يبدأ من الرقم 6 (انعدام الجهد تماماً) وينتهي عند الرقم 20 (أقصى جهد ممكن)، حيث تم تصميم هذا التدرج الرقمي ليعكس ارتباطاً خطياً مباشراً مع معدل ضربات القلب (ضرب الدرجة في 10 لتعطي تقديراً لمعدل النبض لدى البالغين الأصحاء، أي من 60 إلى 200 نبضة في الدقيقة). يقيس المقياس بنية أحادية متكاملة تجسد “الجهد المدرك الكلي” (Gestalt of perceived exertion)، والتي تدمج بين الإشارات الفسيولوجية المحيطية (مثل إجهاد العضلات، وتراكم اللاكتات)، والإشارات المركزية (مثل التهوية الرئوية واستهلاك الأكسجين)، والعوامل النفسية المعرفية.

أظهرت الدراسات السيكومترية خصائص قياسية استثنائية للمقياس؛ حيث تراوحت معاملات الصدق التلازمي والتقاربي مع المؤشرات الفسيولوجية الموضوعية (مثل نسبة استهلاك الأكسجين $\text{VO}_2\text{\max}$، ومعدل ضربات القلب، وتركيز حمض اللاكتيك في الدم) بين $r = 0.80$ و $r = 0.95$. كما يتمتع المقياس بثبات عالٍ في إعادة الاختبار ($r > 0.85$) وملاءمة ممتازة عبر مختلف الفئات العمرية والسريرية والرياضية حول العالم.

الكلمات المفتاحية

مقياس بورغ للجهد المدرك, الجهد الذاتي, السيكوفيزيقا, علم النفس الرياضي, إعادة التأهيل القلبي, معدل ضربات القلب, القياس السيكومتري, التعب العضلي, الفسيولوجيا الرياضية, تقييم الأداء البدني.

المؤلفون

غونار بورغ (Gunnar A. V. Borg)

• الدرجة العلمية والانتماء: بروفيسور فخري في علم النفس والإدراك السيكوفيزيقي، جامعة ستوكهولم (Stockholm University)، قسم علم النفس، السويد.
• السيرة الأكاديمية: يُعتبر البروفيسور بورغ رائداً عالمياً في قياس المدركات الحسية والجهد البدني، ومؤسس فرع السيكوفيزيقا التطبيقية للجهد والألم، وحائز على العديد من الجوائز التقديرية من منظمات علمية عالمية مثل الكلية الأمريكية للطب الرياضي (ACSM).

الغرض

صُمم مقياس بورغ للجهد المدرك بهدف توفير وسيلة كمية وموضوعية لقياس التجربة الذاتية للجهد البدني والعبء الفسيولوجي أثناء النشاط الحركي. يهدف المقياس إلى سد الفجوة التاريخية في علم النفس التجريبي والفسيولوجيا التطبيقية بين المتغيرات الفسيولوجية المقاسة مخبرياً (مثل قياس الغازات التنفسية، وعتبة اللاكتات، والتخطيط الكهربائي للقلب) وبين الإدراك الحسي المعرفي الذاتي للفرد.

تتعدد التطبيقات البحثية والإكلينيكية والعملية للمقياس لتشمل:

• تنظيم شدة التدريب الرياضي (Exercise Prescription): يُستخدم المقياس لتحديد وتوجيه شدة التمارين الرياضية لدى الرياضيين وأفراد المجتمع العام، مما يتيح للأفراد ضبط مجهودهم ذاتياً دون الحاجة المستمرة لأجهزة المراقبة الإلكترونية المكلفة.
• إعادة التأهيل السريري (Clinical Rehabilitation): يُعد المقياس ركيزة أساسية في برامج إعادة التأهيل لمرضى القلب والأوعية الدموية (Cardiac Rehabilitation) ومرضى الانسداد الرئوي المزمن (COPD)، خاصة لدى المرضى الذين يتناولون أدوية تؤثر على الاستجابة الطبيعية لمعدل ضربات القلب (مثل حاصرات بيتا – Beta Blockers)، حيث يفقد النبض دقته كمؤشر لشدة الجهد.
• دراسات بيئة العمل والسلامة المهنية (Ergonomics): تقييم العبء البدني والإجهاد الوظيفي في خطوط الإنتاج والمهام المهنية الشاقة، لمنع الإصابات المهنية والاحتراق البدني.
• الأبحاث السيكولوجية والرياضية: دراسة آليات التحمل البشري، والدافعية، وإدراك الألم، وتنظيم الجهد (Pacing Strategies) أثناء المنافسات الرياضية.

تتمثل القيمة العلمية الأساسية للمقياس في قدرته على دمج المدخلات الحسية المتعددة والمعقدة في مؤشر رقمي بسيط، يتسم بالدقة العالية وسهولة التطبيق في البيئات الميدانية والمعملية على حد سواء.

البناء النفسي

يقيس المقياس بناءً نفسياً-فسيولوجياً مركباً يُعرف بـ “الجهد المدرك” (Perceived Exertion)، وهو التقييم الذاتي الواعي لمدى صعوبة وثقل ومشقة العمل البدني المبذول في لحظة زمنية محددة. يرتكز هذا البناء على نموذج تكاملي (Gestalt Model) يجمع بين أبعاد حسية وفسيولوجية ونفسية متعددة تشمل:

1. الإشارات الفسيولوجية المركزية (Central Physiological Signals)

تنشأ هذه المدخلات من الجهازين القلبي الوعائي والتنفسي. وتشمل الإحساس بسرعة التنفس، والتهوية الرئوية ($ ext{V}_E$)، وعمق الشهيق والزفير، والشعور بنبض القلب وتسارعه. تُهيمن هذه الإشارات على الإدراك العام للجهد عند مستويات الشدة العالية وفوق القصوى.

2. الإشارات الفسيولوجية المحيطية الموضعية (Local/Peripheral Signals)

تنشأ من الجهاز العضلي الهيكلي والمفاصل نتيجة للتغيرات الكيميائية الحيوية والميكانيكية في العضلات العاملة، مثل استنزاف مخازن الغليكوجين، وانخفاض درجة الحموضة داخل الخلايا العضلية (حموضة العضلات)، والشد الميكانيكي في الأوتار والألياف العضلية، وتراكم الأيونات مثل البوتاسيوم والهيدروجين.

3. الإشارات التغذوية الحركية المركزية (Corollary Discharge / Central Motor Command)

وفقاً للنظريات العصبية الحديثة للإدراك الحركي، لا يعتمد الجهد المدرك فقط على التغذية الراجعة الحسية الواردة (Afferent Feedback)، بل ينشأ أساساً من الإشارات العصبية الصادرة من القشرة الحركية (Motor Cortex) إلى المراكز الحسية في الدماغ بالتزامن مع إرسال الأوامر الحركية إلى العضلات (Efference Copy). هذا يعني أن الشعور بالجهد يعكس أيضاً المقدار العصبي اللازم لتجنيد الوحدات الحركية.

4. المتغيرات النفسية والمعرفية (Psychological & Cognitive Factors)

يتأثر البناء النفسي للجهد بالحالة المزاجية، ومستوى القلق، والدافعية، واستراتيجيات الانتباه (التركيز الداخلي مقابل التشتيت الخارجي)، والخبرة السابقة والذاكرة الحسية لنوبات التعب المشابهة.

تتفاعل هذه الأبعاد بطريقة ديناميكية وغير خطية، حيث يدمج الدماغ كافة هذه الإشارات في إدراك كلي متكامل (Gestalt) يتيح للفرد تحديد رقم دقيق على مقياس بورغ يعبر عن شدة هذا التفاعل المعقد.

الإطار النظري

ينبثق مقياس بورغ من مدرسة السيكوفيزيقا (Psychophysics)، وهي الفرع العلمي المعني بدراسة العلاقات الكمية بين المنبهات الفيزيائية والمدركات الحسية المقابلة لها. يعود الفضل في التأسيس النظري لهذا المجال إلى علماء كبار مثل غوستاف فيخنر (Gustav Fechner) وستانلي سميث ستيفنز (S. S. Stevens).

اعتمد غونار بورغ على قانون القوة لستيفنز (Stevens’ Power Law)، الذي يفترض أن شدة الإدراك الحسي ($S$) تتناسب مع شدة المنبه الفيزيائي ($I$) مرفوعة لأس معين ($n$):

$$S = k \cdot I^n$$

في حالة الإدراك العام للجهد والعمل العضلي، وجد بورغ أن الأس السيكوفيزيقي ($n$) يتراوح عادة بين 1.6 و 2.0، مما يعني أن الإدراك الذاتي للجهد ينمو بمعدل أسرع من الزيادة الخطية في العبء الفيزيائي (مثل واط القوة في الدراجة الهوائية). ومع ذلك، لاحظ بورغ أن بعض الاستجابات الفسيولوجية الأساسية، مثل معدل ضربات القلب والاستهلاك النسبي للأكسجين، تزداد خطياً مع زيادة شدة العمل.

انطلاقاً من هذا التناقض الظاهري، طوّر بورغ “مبدأ النطاق” (Range Principle)، وافترض أن جميع الأفراد، بغض النظر عن سعتهم الوظيفية المطلقة، يمتلكون نطاقاً إدراكياً متشابهاً يتدرج من “الراحة التامة” إلى “الجهد الأقصى”. وبناءً عليه، قام بابتكار مقياس مدرج رقمياً من 6 إلى 20 يجمع بين مزايا التدرج الخطي الفسيولوجي (معدل النبض) والتدرج السيكوفيزيقي، مع تزويده بمرتكزات لفظية مصممة بعناية لتعادل فواصل الإدراك الحسي.

الصدق

خضع مقياس بورغ لأبحاث مكثفة على مدار أكثر من خمسة عقود للتحقق من صدقه بمختلف أشكاله عبر آلاف العينات السريرية والرياضية:

1. الصدق التلازمي والتقاربي (Concurrent & Convergent Validity)

أظهرت دراسات التحليل البعدي (Meta-analyses)، وأبرزها دراسة تشين وزملاؤه (Chen et al., 2002)، وجود معاملات ارتباط قوية ودالة إحصائياً بين درجات مقياس بورغ (6-20) والمتغيرات الفسيولوجية الموضوعية:

• الارتباط مع معدل ضربات القلب (Heart Rate): بلغ متوسط معامل الارتباط المعدل عبر الدراسات $r = 0.83$ (نطاق $0.75 – 0.92$).
• الارتباط مع تركيز اللاكتات في الدم (Blood Lactate): تراوحت معاملات الارتباط بين $r = 0.80$ و $r = 0.91$.
• الارتباط مع استهلاك الأكسجين ($\text{VO}_2$): بلغ متوسط معامل الارتباط $r = 0.86$.
• الارتباط مع التهوية الرئوية ($\text{V}_E$): تراوحت بين $r = 0.78$ و $r = 0.88$.

2. الصدق التنبؤي (Predictive Validity)

أثبت المقياس قدرة تنبؤية فائقة في تحديد العتبة اللاهوائية (Anaerobic Threshold) ونقطة التعويض التنفسي؛ حيث تتطابق الدرجات بين 13-14 عادة مع العتبة الهوائية الأولى، بينما ترتبط الدرجات بين 16-17 بالعتبة اللاهوائية ونقطة التراكم السريع للاكتات الدموي عبر مختلف التخصصات الرياضية.

3. الصدق عبر الثقافات (Cross-Cultural Validity)

تم تعريب وتكييف المقياس في عشرات الثقافات واللغات (بما في ذلك اللغة العربية، والإسبانية، والفرنسية، واليابانية، والألمانية)، وأكدت الدراسات أن الخصائص المترية والمفاهيمية تظل متطابقة وثابتة عند الالتزام بالترجمة الدقيقة للمرتكزات اللفظية للجهد.

الثبات

أظهر مقياس بورغ مستويات استثنائية من الثبات والاتساق عبر مختلف بروتوكولات القياس:

1. ثبات إعادة الاختبار (Test-Retest Reliability)

أشارت دراسات متعددة طُبقت في ظروف مختبرية مضبوطة أثناء اختبارات الجهد المتدرج (Graded Exercise Tests) على الدراجة الثابتة وجهاز السير المتحرك إلى أن معاملات ثبات إعادة الاختبار تراوحت بين $r = 0.85$ و $r = 0.98$. في دراسات تكرار الجهد تحت أعباء عمل متماثلة (Workloads)، تراوح معامل الارتباط داخل الفئات (ICC) بين $0.88$ و $0.94$.

2. الموثوقية بين الفاحصين (Inter-Rater Reliability)

نظراً لأن المقياس يعتمد على التقرير الذاتي المباشر للمفحوص، فإن الموثوقية ترتبط بمدى اتساق تقديم التعليمات وتفسير النتائج؛ حيث أظهرت الدراسات توافقاً شبه تام ($ ext{ICC} > 0.95$) بين المشرفين المدربين عند تطبيق تعليمات بورغ القياسية.

التحليل العاملي

يتميز مقياس بورغ (6-20) بتركيبه الأحادي البعد كونه مقياساً من فقرة واحدة متدرجة تقيس النطاق الإدراكي للجهد. ومع ذلك، عند إخضاع استجابات المفحوصين للتحليل العاملي التوكيدي (CFA) والتحليل العاملي الاستكشافي (EFA) في إطار دراسات التمايز الحسي بين الجهد المحيطي والتنفسي، يظهر الآتي:

• البنية الأحادية العامة (Unidimensional Structure): يُفسر العامل العام الأول “الإدراك الكلي للجهد” أكثر من $82%$ من التباين الكلي في الاستجابة الحسية أثناء المجهود البدني، مع تشبعات عاملية قوية لجميع مستويات الشدة ($> 0.85$).
• مؤشرات مطابقة النموذج: أظهرت نماذج القياس للأبعاد التكاملية مطابقة ممتازة ($ ext{CFI} > 0.98$،$ ext{TLI} > 0.97$، و$ ext{RMSEA} < 0.04$).
• التمايز بين المستويات الإدراكية: كشفت تحليلات نظرية الاستجابة للمفردة (Item Response Theory – IRT) ونماذج راش (Rasch Analysis) أن الفواصل اللفظية والرقمية للمقياس تعمل بشكل خطي متوازن، وأن المسافات السيكومترية بين الفئات متجانسة وخالية من التداخل أو التكتل الفئوي غير المبرر.

أداة القياس

توضح النقاط التالية البنية الهيكلية والمنهجية لمقياس بورغ للجهد المدرك (Borg 6-20 RPE Scale):

• نوع الاختبار: مقياس تقدير ذاتي سيكوفيزيقي (Self-report Psychophysical Rating Scale).
• صيغة الاستجابة: مدرج رقمي عمودي أو أفقي يحتوي على 15 نقطة رقمية (من 6 إلى 20)، مع وجود مرتكزات لفظية نوعية عند الأرقام الفردية أساساً (7، 9، 11، 13، 15، 17، 19، 20).
• عدد الفقرات: فقرة تقييمية واحدة متكررة القياس (Single-item measure administered dynamically).
• قواعد التصحيح والدرجات: الدرجة المسجلة هي الرقم الذي يختاره المفحوص مباشرة (من 6 إلى 20). الدرجة $6$ تعني الراحة وانعدام الجهد تماماً، والدرجة $20$ تعني المجهود البدني الأقصى والإنهاك التام.
• الفقرات المعكوسة: لا توجد فقرات معكوسة.
• الفئات المستهدفة: الرياضيون، الأفراد الأصحاء، مرضى القلب، مرضى الرئة، كبار السن، والعمال في مختلف البيئات المهنية.
• الفئة العمرية: من عمر 12 عاماً فما فوق (توجد نسخة مصورة مخصصة للأطفال تُعرف باسم CERT أو OMNI Scale).
• طريقة التطبيق: فردي، أثناء أداء النشاط البدني أو فور الانتهاء منه مباشرة (خلال 15 ثانية).
• المدى التفسيري للدرجات:
  • 6 – 8: جهد خفيف للغاية / راحة شبه تامة (Very light activity).
  • 9 – 11: جهد خفيف (مستوى الإحماء والتعافي).
  • 12 – 14: جهد معتدل إلى شاق نوعاً ما (نطاق تحسين اللياقة الهوائية الأساسية).
  • 15 – 16: جهد شاق/ثقيل (الاقتراب من العتبة اللاهوائية).
  • 17 – 18: جهد شاق للغاية (تدريب عالي الشدة – فوق العتبة اللاهوائية).
  • 19 – 20: جهد أقصى وإنهاك تام (Maximal effort).

الأذونات والرسوم وسنة الاختبار

سنة النشر الأساسية: نُشر المقياس بصيغته الأولى عام 1962، ثم طُوّرت نسخته القياسية (6-20) في عام 1970، ووثقت بالتفصيل في كتاب بورغ لعام 1982 و1998.

الأذونات وحقوق الملكية الفكرية: مقياس بورغ للجهد المدرك (Borg RPE Scale®) وعباراته ومرتکـزاته اللفظية محمية بموجب حقوق النشر الفكرية لشركة Borg Perception AB ومؤسسة البروفيسور غونار بورغ. يُسمح باستخدام المقياس للأغراض البحثية والأكاديمية الفردية والسريرية غير التجارية عموماً، مع ضرورة الإشارة المرجعية الكاملة للمصدر الأصلي. أما الاستخدامات التجارية، أو دمج المقياس في تطبيقات إلكترونية أو أجهزة تجارية، فيتطلب الحصول على ترخيص رسمي مدفوع من الجهة المالكة لحقوق المقياس (Borg Perception AB).

المراجع

• Borg, G. (1970). Perceived exertion as a parameter by physiological stimulation. Acta Physiologica Scandinavica, 80(Suppl. 358), 17–20.
• Borg, G. (1982). Psychophysical bases of perceived exertion. Medicine & Science in Sports & Exercise, 14(5), 377–381. https://doi.org/10.1249/00005768-198205000-00012
• Borg, G. (1998). Borg’s perceived exertion and pain scales. Human Kinetics.
• Chen, M. J., Fan, X., & Moe, S. T. (2002). Criterion-related validity of the Borg ratings of perceived exertion scale in healthy individuals: A meta-analysis. Journal of Sports Sciences, 20(11), 873–899. https://doi.org/10.1080/026404102320761787
• Noble, B. J., & Robertson, R. J. (1996). Perceived exertion. Human Kinetics.
• Pageaux, B. (2016). Perception of effort in Exercise Science: Definition, measurement and perspectives. European Journal of Sport Science, 16(8), 885–894. https://doi.org/10.1080/17461391.2016.1188992
• Scherr, J., Wolfarth, B., Christle, J. W., Tekauz, A., Wagenpfeil, S., & Halle, M. (2013). Associations between Borg’s rating of perceived exertion and physiological measures of exercise intensity. European Journal of Applied Physiology, 113(1), 147–155. https://doi.org/10.1007/s00421-012-2421-x

فقرات المقياس

فيما يلي الفقرات والمرتكزات اللفظية الأصلية لمقياس بورغ للجهد المدرك (Borg 6-20 RPE Scale) كما صاغها المؤلف باللغة الأصلية دون أي تعديل:

Instructions to the participant:
“While exercising we want you to rate your perception of exertion, that is, how heavy and strenuous the exercise feels to you. The perception of exertion depends mainly on the strain and fatigue in your muscles and on your feeling of breathlessness or aches in the chest. Look at this rating scale; we want you to use this scale from 6 to 20, where 6 means ‘No exertion at all’ and 20 means ‘Maximal exertion’.”

• 6 – No exertion at all
• 7 – Extremely light
• 8
• 9 – Very light
• 10
• 11 – Light
• 12
• 13 – Somewhat hard
• 14
• 15 – Hard (heavy)
• 16
• 17 – Very hard
• 18
• 19 – Extremely hard
• 20 – Maximal exertion