睡眠剥夺与恢复睡眠对耐力骑行表现的动态影响:一项随机对照试验研究

【字体: 时间:2025年07月27日 来源:European Journal of Applied Physiology 2.8

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  为探究睡眠剥夺(SD)及恢复睡眠对连续多日耐力运动表现的影响,研究人员通过随机对照试验,评估26名男性业余自行车/铁三运动员在25小时SD及恢复睡眠后的40分钟恒定负荷骑行与20分钟计时赛表现。结果显示SD通过提升主观疲劳感(RPE)损害中等强度耐力表现,但不影响高强度计时赛,且一夜恢复睡眠即可逆转负面影响。该研究为多日耐力赛事中的睡眠管理提供了科学依据。

  

睡眠对运动表现的影响一直是运动科学领域的热点话题,但关于睡眠剥夺(SD)在连续多日耐力运动中的累积效应,以及恢复睡眠的补偿作用,现有证据仍存在空白。尤其在多日分段赛和军事行动等场景中,运动员常面临睡眠碎片化问题,而传统研究多聚焦单次运动测试,缺乏对实际场景的模拟。更关键的是,恢复睡眠能否逆转SD带来的负面影响尚缺乏实验数据支持。

为回答这些问题,英国肯特大学体育与运动科学学院(School of Sport and Exercise Sciences, University of Kent)的研究团队设计了一项创新性的三阶段随机对照试验。该研究发表在《European Journal of Applied Physiology》上,首次系统评估了25小时SD及后续恢复睡眠对连续三日耐力骑行表现的动态影响。

研究采用脑电图(EEG)监测α波功率变化、心理运动警觉任务(PVT)评估反应时(RT),结合经典的Borg量表(RPE)和Feeling scale(FS)评分,通过40分钟60% V2peak恒定负荷骑行和20分钟全力计时赛,构建了多维度的评估体系。26名男性业余运动员被随机分为SD组和对照组(CON),在基线测试后分别接受SD干预或正常睡眠。

主要技术方法:通过脑电图Fz导联α波分析客观量化睡眠剥夺程度;采用标准化心理运动警觉任务(10分钟PVT)监测警觉性;通过线性回归模型将RPE数据转换为预测力竭时间(TTE);使用NASA-TLX量表评估运动后主观负荷;全程监控心率(HR)和血乳酸等生理指标。

睡眠剥夺显著损害警觉功能
EEG数据显示SD组在25小时不睡眠后,前额叶α波功率显著降低(p=0.011),PVT反应时延长23%(p<0.001),证实了神经认知功能的受损。但一夜恢复睡眠后,这些指标均回归基线水平,显示神经系统具有快速恢复能力。

中等强度耐力表现受RPE调控
在40分钟恒定负荷骑行中,SD组的RPE评分较基线升高12%(p=0.023),愉悦感(FS)显著下降(p=0.013),但心率(HR)和血乳酸无变化。通过RPE-时间斜率预测的力竭时间(TTE)缩短15%(p=0.027),表明SD通过提升主观疲劳感而非生理消耗来限制耐力表现。值得注意的是,恢复睡眠后这些参数完全正常化。

高强度计时赛展现抗干扰性
与假设相反,20分钟计时赛总做功量在SD后仅下降5.4%(p<0.001),且CON组也出现3.2%的下降,提示高强度运动可能通过强烈的生理信号(如肌肉灼烧感)覆盖SD的负面影响。RPE/功率比在SD后升高(p=0.007),但恢复睡眠后改善显著(p=0.047),反映中枢调控机制的弹性。

讨论与意义
该研究首次证实:1) 中等强度耐力表现对SD更敏感,这与其依赖持续注意力有关;2) 骑行运动因较低的神经肌肉损耗可能比跑步更耐受SD;3) 一夜恢复睡眠足以逆转SD的负面效应,这对多日赛事的睡眠策略具有指导价值。研究创新性地采用预测TTE模型解决长时测试的可行性问题,并为心理生物学模型(Marcora, 2008)提供了新证据——当生理指标未改变时,RPE仍是限制耐力表现的关键因素。

这些发现对运动员在旅行参赛、时差调整等场景具有直接应用价值,建议优先保证中等强度训练前的睡眠质量。未来研究可拓展到女性运动员和更长时间的SD模拟,以完善证据链。

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