我國運動疲勞研究發展態勢、熱點演進和展望

周何夢娟，胡國鵬

（華僑大學 體育學院，福建 泉州362021）

第五屆國際運動生物化學會議（1982）指出，運動性疲勞（exercise-induced fatigue）是指機體生理過程不能持續其機能在一特定水平上和/或不能維持預定的運動強度。這一概念將運動能力下降同身體一系列復雜生理生化過程相結合，特指“運動生理疲勞”，隨著運動生理學的發展，有研究表明由于運動訓練造成的情緒低落，成就感降低等心理現象同樣影響著運動能力的發揮［1-3］，將這種現象統稱為“運動心理疲勞（exercise mental fatigue）”，因而運動疲勞指個體由于生理生化反應和/或心理因素而無法維持特定運動狀態和/或達到預定運動強度的過程。一方面，沒有疲勞就沒有訓練，訓練必須將疲勞和運動后恢復的理論結合應用，加速身體對負荷的適應，把消耗和恢復作為一個統一過程，才能有效達到專項訓練要求，提高運動能力［4］，但另一方面，運動性疲勞雖然是非病理性癥狀，但若不進行積極有效處理，將會對機體造成嚴重不良影響，導致很多疾病發生［5］。由于運動疲勞的研究極具現實意義，國內外眾多學者致力于該領域且研究成果豐碩，近年學術產出更是隨著科學技術的發展呈逐年遞增趨勢。國外對運動性疲勞的研究已有百年歷史，始于1815年Masson的手指肌力描述和1903年Sechenov的交替性、重復性力竭工作。相較而言我國對運動疲勞的研究起步較晚，最初是接收蘇聯學派的理念，但近40年的發展，從初探到做出重重突破，也形成了諸如疲勞的產生與恢復、中醫藥抗疲勞、飲茶抗疲勞等具有中國特色的研究理念，這些理念逐步積累，迸發形成熱點議題。為了展現我國在運動性疲勞研究的基礎內容構建，體現研究領域發展的時間與空間特征，反映研究的不足與缺口，本文將利用可視化工具，以CNKI收錄的739篇核心文獻為研究對象，構建知識圖譜，通過聚類關鍵詞，找尋熱點詞，為充實我國運動疲勞研究得出一些有價值的結論和發現。

1 數據來源及研究方法

通過中國知網（CNKI）進行主題詞為“運動性疲勞”的高級期刊檢索。根據布拉德福文獻離散規律，大部分重要文獻都集中發表在少數核心期刊［6］，因此限定來源類別為“核心期刊”和“CSSCI”。由于2020年的文獻資料尚未完全統計，因此將截至時間劃定為2019年12月31日。為了保證文章有效性和精確性，剔除無關文獻和重復數據，最后獲得有效文獻739篇，將所有文獻的題錄信息以Ref works格式下載保存，用于數據分析和處理。

借助CiteSpace V進行知識圖譜構建。CiteSpace軟件是由學者陳超美采用Java語言開發，通過繪制知識圖譜呈現某一學科領域的知識結構，研究熱點及前沿［7］，相較于傳統的文獻綜述，直觀形象的圖譜更能呈現發展的完整脈絡。因此本文先以文獻計量法為基礎，采用統計學方法對運動疲勞研究的文獻年發布量進行分析，再利用可視化軟件對研究對象發展規律，不同時間段的熱點主題和脈絡演進進行圖譜分析。

2 結果分析與討論

2.1 發展態勢分析

年度文章發表量的時間變化是判斷一個學科領域發展態勢的重要指標。利用CNKI系統的數據分析功能，對檢索到的文獻以發表數量為縱坐標，年份為橫坐標繪圖，直觀呈現出我國運動性疲勞研究的發展規模與變化趨勢。如圖1所示，我國運動性疲勞是一個經久不衰的話題。

圖1 運動性疲勞研究年度文獻圖

CNKI核心期刊收錄的運動疲勞相關文獻從1992年開始出現，1997年以前的年度發文量分布較為平均，無太大起伏。1998年至2003年，每年發表的相關文獻均突破個位數，文獻數量開始逐步上升，進入緩慢增長期。自2004年開始，文獻量逐漸增多且保持較快增長速度，以每年相對高產的文獻量穩步前進，此時的研究挺入快速發展期，特別是2008年至2012年期間，年均發文量近43篇，使得文獻總數量呈現爆發式的增長，依照該發展趨勢，預計未來某個階段會還迎來一個新高峰。

此外，圖中發文量在2008年（北京奧運會）、2012年（倫敦奧運會）、2016年（里約奧運會）都出現了小高峰，特別是在08年前后，整體數量有一個聚集式的增長。由此推測，運動疲勞研究的發展與奧運周期掛鉤。奧林匹克運動會是運動員展現運動能力與水平的最高舞臺，如何在奧運節點使運動員達到最佳的競技狀態，取得圓滿運動成績是研究人員們需要重點關注和考慮的。

2.2 研究熱點分析

將739篇文獻的題錄信息導入CiteSpace V運行，以可視化形式生成統計結果。由于檢索到的核心文獻最早出現時間是1992年，因此設置時間跨度（Time Span）為1992至2019，時間切片（Slice Length）為2年，節點類型（Node Types）選為關鍵詞，詞頻閾值（Selection Criteria）定為top20，使用Pathfinder算法，獲得系譜圖如圖2所示。

高頻關鍵詞是衡量研究熱點的主要指標，其中具有高中介中心度的關鍵詞是催生新領域的關鍵節點，在研究網絡中具有重要的信息傳輸作用。突發性檢測被認為是高度活躍科研領域的指示器，它可以探索新興的趨勢和轉瞬即逝的潮流［8］，突發指數越高的關鍵詞節點圓圈的紅色越鮮艷。

圖2 我國運動性疲勞研究關鍵詞共現圖譜

如圖2所示，節點圓圈的顏色和厚薄程度表示不同時間段顯現的頻次，節點直接的連線表示關鍵詞的共現關系，連線粗細表示關鍵詞之間的聯系強度，顏色表示詞從出現到后期的時間變化［9］。通過對關鍵詞進行Burst突發性檢測和關鍵詞聚類，再結合關鍵詞出現的頻次和中心度（表1），可將所有熱點關鍵詞歸為3個類別，即以”運動（性）疲勞”為代表的研究方向，以”抗疲勞”為代表的研究目標（階段性）和以“大鼠”為代表的研究對象。

表1 我國運動性疲研究主要關鍵詞統計（Top10）

分析圖2和表1，“運動疲勞”具有高頻，高中介中心性和突現性，因此表明了我國運動疲勞領域研究的主流方向，其就近分支有運動性疲勞，運動能力和疲勞，三者是對運動疲勞一詞更深入的探討，即闡釋運動疲勞的起源和評估。根據連線顏色和節點顏色，可以看出“抗疲勞”是最前沿的研究熱點，抗疲勞的方式隨著研究發展不斷推陳出新，我國運動醫學界早在20世紀末就開始重視并致力于借助中藥來消除運動性疲勞與提高機體能力的研究［10］，除中藥抗疲勞外，其他研究如利用維生素、氨基酸等內服法或借助電針、激光等的外療法也日益增多，因此可以看出，“抗疲勞”是該領域此階段的目標，以期通過不同方法提高人體對疲勞的耐受能力，大（小）鼠是目前我國在疲勞引發機制研究或相應物質對的運動疲勞促進（抵抗）作用的實驗性研究中的主要實驗對象，推測由于以人為實驗對象取材困難且一些物質對機體作用具有一定不確定性，因而動物成為主要的實驗對象。同時大（小）鼠作為哺乳動物，與人具有相似的基因，并且體積小且繁殖快，能夠在較短的周期內獲得實驗反饋，是理想的實驗對象。

2.3 脈絡演進分析

利用CiteSpace的Time-zone（時區圖）功能，以關鍵詞為連接點，呈現我國運動性疲勞研究熱點隨著時間變化而發生的的演變。從圖3各時間段分布的關鍵詞含義來看，關于運動性疲勞的研究大致可分為3個階段。

圖3 關鍵詞時區

表2 各階段主要關鍵詞表

2.3.1 1992～1997基礎知識構建期

由圖3可知，“運動性疲勞”“運動疲勞”“疲勞”是時區圖中出現最早且字體最大的3個關鍵詞，顯而易見它們不僅是該領域研究的知識起點，也是后續進行層層探究的問題點。因此，該階段可能趨近于運動性疲勞的本質研究，即探索什么是運動性疲勞？什么產生運動性疲勞？

運動性疲勞的研究脫胎于勞動疲勞，我國早關于疲勞的記載也主要論述的是勞動疲勞，如兩千年前在《黃帝內經-素問》中認為“肝者，罷極之本”將疲勞歸結為由肝功能主導，漢朝張仲景認為“重困疲勞汗出”，在《金貴玉函要略輯文》中提出“勞必勞其精血也”，到了元代、明代，認為“勞役過度而損耗元氣”［11］。國際上關于運動性疲勞的系統性研究始于20世紀70～80年代，而我國對運動疲勞的研究起步較晚，最初是步蘇聯的后塵，直到20世紀90年代才真正有所突破［12］。運動性疲勞之所以被頻頻提出，且隨著科技進步引發一系列研究高潮，其最重要的原因便是與運動能力掛鉤，運動能力的發揮影響運動成績，適度疲勞有助于運動員突破運動瓶頸，但若不及時清理疲勞，會導致“過勞”，出現過度訓練綜合征，慢性疲勞綜合征等，使機體發生內分泌紊亂，免疫力下降，甚至出現器質性病變［13］。想要消除運動疲勞，首先應該了解疲勞產生的機制。所有動作的發生都需要骨骼肌的收張，在運動過程中肌肉的工作能力下降就是疲勞的表現，而在整個過程中從大腦到肌肉存在一系列可以引起疲勞的環節［4］。研究人員對引發疲勞的原因做出假設，以大（小）鼠為試驗對象進行佐證，形成了運動性疲勞產生的四大理論，分別是中樞疲勞理論、外周疲勞理論、神經-肌肉接點疲勞理論、綜合性運動疲勞理論［2］，這些理論體系在后續研究中日益得到豐滿。

2.3.2 1998～2007抗疲勞方法探索期

如圖3和表2所示，1998年開始，關鍵詞的數量泉涌而出，其中以“抗疲勞”“中藥”“運動員”等詞語最為凸顯。運動疲勞是造成遠動員身體機能下滑、運動水平發揮受阻、引發運動損傷、導致運動成績下降等現象的主要因素，因此監測疲勞指標如血清睪酮、皮質醇、血紅蛋白等，運用多種手段“抗疲勞”是科研人員在該階段的主要目標。在促使機體疲勞的諸多物質中，自由基的代謝消除是研究熱點。自由基（也稱“游離基”）簡單來說就是能攻擊幾乎所有細胞成分，產生有害物質導致機體不適甚至損傷的破壞因子，其形成主要來源是氧分子。而體內唯一一種以自由基為底物的酶類清除劑——超氧化物歧化酶，會因大強度耐力運動特別是力竭運動而無法跟上自由基生成量速度，使得自由基堆積，機體受損概率上升。力竭運動所致的骨骼肌代謝應激與缺血再灌注引起的氧化應激有許多相似之處，大量動物實驗已證實，長時間劇烈運動后出現的自由基損傷與缺血/再灌注有關，而補氣中藥和活血中藥具有類似于自由基清除劑的作用［14］。中藥作為我國傳統的醫療手段，以其潤物無聲，治本治根的特點而著稱。隨著我國科研水平和競技能力的提升，中醫理論和研究方法也隨之應用于運動實踐。大量的研究表明，中藥單味，復方制劑以及中藥保健飲品等可以改善機體酸堿平衡，維持內環境穩態，降低脂質過氧化反應，具有抗疲勞，提高運動能力等作用［15］。此外，相關實驗表明，長期系統性耐力活動可以提高機體的尤其是心肌的抗氧化酶活性，從而更有效地清除運動過程中產生的過量自由基，起到延緩衰老，防止運動損傷和疾病，提高心肺能力，在訓練過程中服用抗氧化劑效果更好，但長時間衰竭性運動往往會起到與之相反的作用［16］。

2.3.3 2008至今 抗疲勞方法多樣期

近年來，隨著對運動疲勞領域的不斷深挖，形形色色的消除疲勞的手段和方法應運而生。基于外周疲勞理論，運動疲勞與機體內糖原儲存的消耗，能源代謝物質的堆積等有關。血糖、肌糖原、肝糖原在運動后會處于較低水平，借助補充外源多糖物質提高機體的有氧代謝能力，節約其他能源物質的消耗，能延緩運動疲勞的發生［17］，基于中樞疲勞理論，當中樞神經細胞“能量消耗”過多，為了避免能源耗竭造成損傷，大腦皮層會啟動保護機制，抑制機體活動。基底神經是運動系統的皮下中樞之一，由紋狀體等五部分組成，與小腦一起配合皮層完成運動功能的執行，起著整合，優化，精準調節動作的作用。有研究表明［18］，運動疲勞時基底神經節間接通路可能處于過度激活狀態，未來可利用光遺傳技術靶向性地操控基底神經節中紋狀體的興奮和抑制過程，進而延緩運動疲勞，基于綜合性運動疲勞理論，運動疲勞的產生是多種因素相互影響，相互作用的結果。不少學者研究通過動物實驗，監測相關疲勞指標，探究出多味藥材對運動疲勞具有的延緩效果［19-20］。在中醫方面，除中藥外，傳統的針灸治療也得到廣泛應用并取得一定成效，同時，無創痛穴療法也得到大力發展，在西醫方面，現代超聲波、激光、微波、藥物離子等電、磁、冷、熱穴成果更新迭代，此外，還涌現出不少獨具特色的新方法，如音樂療法，指通過應用特定音樂使感情，行為和生理活動產生一定變化的治療技術，具有良好的心理及生理調節作用，此外，在聆聽音樂的同時將音樂信號轉化為電流自穴位輸入的方法叫音樂電針，是獨具中國特色的音樂療法［7］。

3 研究展望

從理論層面上看，運動疲勞的探究至今已有百年歷史，我國相關研究也從國際上汲取先進知識理論。雖然對運動疲勞產生機制的認識已經從單純的能量物質消耗或物質代謝堆積向著多因素，多環節，多層次綜合作用的認識邁進，但對運動性疲勞的產生機制目前仍沒有統一定論，心理疲勞層面研究也相對單薄。外國學者Suzanna等發現激發心理疲勞的原因包括媒體參與、學習（工作）承諾、重復的任務、過度的分析以及對有關運動的思考和環境的不穩定，同時個人經驗和性格也逐漸成為影響因素［21］，Romain等結合生理現象表明精神疲勞與大腦神經遞質相關，耐力運動中腦兒茶酚使疲勞發作，同時去甲腎上腺素能神經遞質系統會加劇中樞疲勞，使得感受勞累的速率加快，這些變化的總和解釋了精神疲勞狀態下運動員耐力表現的損傷［22］，Denver等證明心率生物反饋改善了心理疲勞狀態下運動行為的自我調節，加深了生理與心理研究的連接性［23］。而目前我國缺乏此類深層心理鏈條的研究，導致運動員在應對心理疲勞時往往是根據自身經驗和直覺做出判斷和決策，缺乏系統專業的知識指導。因此，國內研究在構建理論基礎框架時應注意生理和心理的并駕齊驅，突破理論界限，增強二者間的聯系和綜合性，同時要與實踐相結合，增強理論研究的實用性，完善運動疲勞理論體系。

從方法層面上看，回顧我國研究，發現主要是應用動物實驗法，以大（小）鼠為實驗對象，通過進行大強度耐力或力竭性運動來探究運動疲勞的產生機制和疲勞的預防恢復。這類研究包含試驗性但缺乏實用性，對日常訓練的借鑒意義不夠，而在國外則更多針對性地對人體和訓練方案進行研究，如借助受試者模擬120min足球比賽觀測神經肌肉的疲勞發展情況［24］、探求疲勞對足球運動員踢球技術的影響［25］，通過增量運動測試有氧運動對足球運動員的生理和生物力學步態影響，并確定最佳恢復模式等［26］。此外，國內研究者對防治手段的研究更傾向于傳統中醫藥，相對于西方物理（化學）治療手段而言，中醫的“陰陽、經絡、氣血”等基礎理論確實能較深刻地揭示疲勞的機理與本質，但較之負離子治療［27］、VIPR鍛煉［28］、泡沫軸與振動技術［29］等效用過程緩慢，無法迅速幫助有緊密訓練或比賽任務的運動員的能力恢復，因此在做研究時需要結合實際思量弊端，強化方法選取的多元性與時效性。在精英水平的競爭中，結果通常由很小的差異來決定的，減少精神疲勞對績效的影響很重要［30］，但對于造成運動心理疲勞的因素復雜多樣，目前暫未發現備受推崇的防治措施，較常用的有心理調查問卷（ABQ），自陳報告或面對面訪談。綜上所述，建議在探究運動性疲勞時，以立體的思維從多方位多角度思考，尋求方法的多樣性，減少重復性研究，如將實驗法與問卷調查法相結合，從主觀和客觀雙角度去探究某支運動隊的專項運動疲勞。建立多方位抗疲勞體系，以全局性的思維選取抗疲勞手段，如中西結合，一個療效快速，一個治根固本。在消除生理性疲勞的同時也要注重心理療法，如在訓練結束后，運動員可以通過積極的言語暗示，調節大腦皮層，緩解精神疲勞。

從實踐層面上看，運動性疲勞的出現是身體運動能力和機能水平的反映，在運動訓練中，通過監測身體疲勞指標進行機能監控，不僅可以防止過度訓練發生，還能利用適度的疲勞進行訓練，從而打破平衡實現突破。但目前我國進行項目針對性訓練疲勞監控和利用的研究寥寥可數，不同的專項運動往往套用同一個監控方法與檢測指標，缺乏項目差異性，針對性。此外在訓練過程中配合營養補劑作為疲勞調控方式的研究中，近年國外以生化制品如唾液乳桿菌（SA-03）［31］、口服支鏈氨基酸（BCAA）［32］等作為變量的研究不在少數，而我國現有研究中，以中藥作為運動補劑的研究居多，但哪些中藥作用會被誤認為類興奮劑效用尚不明確。因此，相關研究與使用人員需注重運動補劑對人體和競賽規則的安全性，對待中藥補劑，配置時一定要奉行“依法選藥，劑量宜小”的原則［7］，以全面、科學、辯證的態度對選藥、組方、使用提出要求，規范中藥作為運動補劑的使用，以免引發不必要麻煩。同時，在研究過程中需要更注重從理論下沉到實踐應用，不同項目應建立有差別的疲勞監控評價體系。

4 小結

從年度文獻發表量來看，我國運動性疲勞研究處于發展興盛時期，以奧運節點為一個起伏小周期，預測在未來仍會迎來一個新高峰。

我國運動性疲勞的研究熱點可劃分為3個類別，分別是以運動疲勞為代表的研究方向，以抗疲勞為代表的研究目標（階段性）和以大鼠為代表的研究對象。關于運動疲勞的研究至今歷經3個階段：1992～1997（基礎知識初探期）、1998～2007（抗疲勞方法探索期）、2008至今（抗疲勞方法多樣期）。

基于國內外研究，期望未來豐富運動心理疲勞相關理論，身心兩頭抓，強化理論實用性，完善運動疲勞理論體系，樹立全局性的思維，綜合考慮身心疲勞程度和不同抗疲勞手段的優缺點，研究安全性能高的運動營養補劑，引導科學合理的補劑使用，構建多方位抗疲勞體系，突破現有研究的桎梏，聚焦不同運動項目的需求與特征，開發有差別的專項運動疲勞監控體系。