竞技游戏负荷下内颈动脉血流动力学特征及6分钟步行中断的可行性与初步效应:一项随机交叉试点研究

《Clinical and Translational Neuroscience》:Carotid Artery Hemodynamics During Competitive Gaming: Feasibility and Preliminary Findings from a Pilot Crossover Study of a 6 Min Walking Break

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月03日 来源:Clinical and Translational Neuroscience 2.0

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  背景与目的:竞技电竞选手在长期久坐并进行持续高认知负荷操作的环境下,可能面临脑血管功能受损风险。内颈动脉(internal carotid artery, ICA)血流是脑灌注的关键决定因素,但此前缺乏在真实竞技游戏场景中对其血流动力学的直接评估,亦缺少重复多

  
背景与目的:竞技电竞选手在长期久坐并进行持续高认知负荷操作的环境下,可能面临脑血管功能受损风险。内颈动脉(internal carotid artery, ICA)血流是脑灌注的关键决定因素,但此前缺乏在真实竞技游戏场景中对其血流动力学的直接评估,亦缺少重复多普勒超声测量的可行性证据。因此,该试点研究旨在明确竞技游戏过程中ICA血流动力学重复评估的可行性,并初步探析6分钟步行中断对ICA血流速度与血流量的影响。方法:研究人员纳入11名竞技电竞选手(20.8±2.1岁;9名男性),采用随机交叉设计完成两次2小时游戏任务:连续游戏条件与在第60分钟插入6分钟步行中断的条件。于基线及此后每30分钟采用多普勒超声测定左侧ICA血流速度、血流量与血管直径,同时记录心率与血压。可行性指标涵盖招募率、方案依从性与多普勒测量成功率。结果:14名受试者接受筛选,11名(79%)符合标准并完成两次访视,方案依从率100%;110次计划测量中107次获得合格波形(成功率97.3%)。两组基线ICA血流动力学相近。重复测量分析显示,ICA平均血流速度、血流量与血管直径均无显著的“条件×时间”交互作用。步行条件下,ICA血流量较基线的变化在60分钟为?41.0±102.4 mL/min,90分钟为?5.9±132.2 mL/min,120分钟为?43.7±75.9 mL/min,但组间差异无统计学意义。结论:在竞技游戏场景中重复开展ICA多普勒超声评估具备可行性与良好耐受性;步行中断后血流量呈现初步的时间模式,但未检测到显著的干预后组间差异。上述试点结果为后续开展样本量充分、针对游戏期间运动中断时机与频率的血流动力学研究提供了变异度与效应量估计。
研究背景与立题依据
竞技电子竞技(esports)已成为具有大规模观众与职业群体的产业,高水平选手日常训练常达8至12小时。此类活动不同于传统体育,其核心特征为长时间不间断坐姿,同时伴随高频键鼠操作、持续注意力、快速决策与视觉运动精细控制。这种“久坐叠加高认知负荷”的独特生理环境,可能对心血管与脑血管调节产生复合影响。已有证据表明,长时间静坐可在1至3小时内降低外周动脉剪切应力、损害内皮一氧化氮释放并引起血管内皮功能下降;在脑循环层面,久坐与内颈动脉(internal carotid artery, ICA,供应脑约70%至80%灌注的主干血管)血流降低相关,并可能关联注意力下降与认知疲劳。研究人员此前发现,6分钟低强度步行中断可维持腘动脉血流并改善执行功能而不损害游戏表现,但其脑血管机制尚未明确。既有一般人群静坐研究不能完全外推至电竞场景,因为后者还伴随交感激活与持续视觉运动需求。因此,亟需在原位游戏环境中直接评估ICA血流动力学,并验证重复超声测量的可行性。
研究人员开展的研究与核心结论
研究人员设计了一项被试内随机交叉试点研究,纳入11名18至30岁、自认竞技选手且日均游戏不少于3小时的受试者。每位受试者按随机顺序完成两次2小时游戏:连续游戏条件,以及在60分钟处插入6分钟轻强度步行中断的步行条件,两次访视间隔不少于48小时。主要目标并非确证疗效,而是验证可行性并生成初步血流动力学数据。结果显示:招募率79%,双访视完成率100%,不良事件为零;计划110次多普勒测量中107次成功(97.3%)。ICA平均血流速度、血流量与血管直径在两种条件下未见显著条件主效应、时间主效应或条件×时间交互作用。步行条件中血流量在中断后90分钟较60分钟更接近基线,但120分钟再度下降,且组间差异无统计显著性。结论为:竞技游戏场景下重复ICA多普勒评估可行且耐受良好;6分钟步行中断后血流量存在探索性时间模式,但尚不能证明其中断可显著恢复脑供血指标。
主要关键技术方法概括
研究人员采用被试内交叉设计,从高校电竞社群与社交平台招募并筛选受试者,建立连续游戏与步行中断两种实验条件。血流动力学测量由同一名受过训练且持证的超声医师使用多普勒超声完成,于颈动脉分叉远端探查左侧ICA,控制入射角度小于60°并做角度校正,获取收缩期峰值速度、舒张末期速度与时间平均平均速度;血管直径在矢状面以电子卡尺手动测得,血流量由截面积乘平均速度推算。每次时间点取单次评估,同时记录心率、血压与平均动脉压。缺失与生理不可信数据按预设质控规则剔除。统计分析以基线变化值(delta)为输入,采用双向重复测量方差分析(ANOVA)检验条件、时间与交互效应,球形假设以Mauchly检验并视情况用Greenhouse-Geisser校正,事后两两比较用Holm法校正,效应量报告偏η2与Cohen’s d。
研究结果
可行性结果
通过筛选、入组与双阶段执行记录,证实该原位超声协议具有高招募转化、完全依从与高采集成功率,为后续全规模试验的方法学可接受性提供依据。
受试者特征
11名受试者以男性为主,平均年龄20.8±2.1岁,主要项目为第一人称射击与多人在线战术竞技类游戏,日均游戏约6.2±1.8小时,属竞技或半职业群体。
内颈动脉血流动力学
平均血流速度两组基线接近,重复测量ANOVA未见显著条件、时间或交互效应。血流量以变化值分析,步行条件60分钟为?41.0±102.4 mL/min,90分钟改善至?5.9±132.2 mL/min,120分钟回落至?43.7±75.9 mL/min;连续条件对应时段变化较小,组间任意时点差异均不显著。血管直径同样无显著交互或组间差异,敏感性分析保留异常值后结论不变。
次要结果
心率、收缩压、舒张压与平均动脉压在各时点均处于生理正常范围,重复测量分析未显示条件×时间交互显著,说明两种游戏方案未诱发可辨别的自主神经或血压调节差异。
讨论与结论翻译
讨论指出,本研究首次在真实竞技游戏中监测ICA血流动力学并验证重复多普勒方案可行性。虽然步行中断后出现接近基线的短暂血流量回归,但因样本量小、个体变异大且无显著统计交互,该模式仅具探索性。与既往一般静坐研究相比,电竞场景的脑血管反应可能需要更频繁或不同强度的活动中断。临床意义在于,结构化步行中断作为低门槛干预值得在更大样本中检验;局限性包括样本量不足、性别偏倚、操作者未设盲、单帧测量与未采集认知表现。
研究结论部分翻译如下:
本试点研究为竞技游戏期间重复多普勒超声评估内颈动脉血流动力学提供了初步可行性支持。尽管6分钟步行中断后ICA血流量呈现出一定暂时性变化模式,但未检测到显著的条件×时间交互或干预后组间差异。因此,结果应视为探索性发现,并为后续围绕游戏期间运动中断时机与频率、且具有充分统计效能的试验提供了血流动力学变异度与效应量估计。
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