《BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation》：Fatigue-induced changes in static and dynamic balance control in athletes with chronic ankle instability: a systematic review
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背景：平衡控制受损被认为是慢性踝关节不稳定（CAI）的关键决定因素。疲劳可加剧CAI运动员的感觉运动缺陷。然而，疲劳对CAI运动员静态和动态平衡控制的影响仍不清楚。本系统综述旨在综合关于疲劳对CAI运动员静态和动态平衡控制影响的现有证据。
方法：本综述纳入了
背景：平衡控制受损被认为是慢性踝关节不稳定（CAI）的关键决定因素。疲劳可加剧CAI运动员的感觉运动缺陷。然而，疲劳对CAI运动员静态和动态平衡控制的影响仍不清楚。本系统综述旨在综合关于疲劳对CAI运动员静态和动态平衡控制影响的现有证据。
方法：本综述纳入了实验性、准实验性和观察性研究。检索了PubMed、Scopus、Web of Science、Cochrane Library和Google Scholar，检索时间从建库至2025年11月。两名研究人员使用混合方法评估工具（MMAT）独立评估方法学质量。检索策略使用了“疲劳”、“慢性踝关节不稳定”和“平衡控制”等关键词及其相关术语。研究结果采用定性综合。
结果：本综述纳入9项方法学质量较高的研究（平均得分：4.11/5）。动态平衡通过星形偏移平衡测试（SEBT）在3项研究中评估，改良SEBT在1项研究中评估，Y-Balance测试在3项研究中评估，测力台上的单侧落地任务在2项研究中评估。静态平衡通过Romberg测试在1项研究中评估，测力台上的单腿站立任务在2项研究中评估。本综述一致证明了不同疲劳方案对CAI运动员静态和动态平衡控制的有害影响，但有一项研究结果显示疲劳对动态平衡控制无显著影响。此外，两项研究报告了CAI运动员疲劳后SEBT表现显著差于健康对照组。
结论：研究结果表明，疲劳可对CAI运动员的静态和动态平衡控制产生不利影响。然而，CAI在多大程度上增加了对疲劳相关性平衡损伤的易感性仍不清楚。未来研究采用专项运动疲劳方案和敏感的平衡测量方法，同时考虑相关参与者特征，可能有助于阐明疲劳对CAI运动员平衡表现的影响，并为更有针对性的康复和损伤预防策略提供依据。
Introduction
外侧踝关节扭伤是最常见的运动相关肌肉骨骼损伤之一，复发率很高。约40%的急性外侧踝关节扭伤运动员会发展为慢性踝关节不稳定（CAI）。平衡控制受损被认为是CAI的关键决定因素，可能对专项运动中的功能性表现产生不利影响，并增加复发性踝关节扭伤的风险。因此，检查静态和动态平衡控制被视为决定外侧踝关节扭伤后重返运动的关键。这些发现强调需要一种全面的康复方法，不仅考虑踝关节相关的临床损伤，还要考虑平衡控制等潜在继发性并发症。支持这一假设的是，改善平衡表现被推荐为预防CAI运动员复发性扭伤干预措施的优先事项。在CAI患者中，静态和动态平衡控制受损主要与感觉系统和肌肉功能缺陷有关。损伤关节内本体感觉神经末梢受损可能导致向神经系统传递不准确的传入反馈，破坏身体平衡控制。此外，肌肉无力、稳定肌激活延迟以及这些肌肉之间协调性下降可能限制有效的纠正反应，进而干扰平衡控制。除这些外周机制外，近期证据强调了中枢机制对CAI运动员平衡缺陷的潜在贡献，包括腓骨长肌、胫骨前肌和比目鱼肌皮质脊髓兴奋性降低，以及涉及平衡控制的中枢神经系统区域的结构变化。值得注意的是，大多数运动相关损伤发生在体育比赛的下半场，尤其是在最后15分钟，此时运动员更可能经历疲劳，约40%的此类损伤涉及踝关节。因此，疲劳对平衡控制的影响不容忽视，尤其是对于反复损伤的CAI运动员。疲劳可能通过影响平衡控制中涉及的感觉和神经肌肉机制加剧CAI运动员的平衡缺陷。具体而言，疲劳可能降低本体感觉敏锐度、减弱肌肉力量产生、增加神经肌肉反应延迟，尤其是腓骨肌。这些机制通常归因于外周疲劳，但疲劳也可能源于中枢机制。疲劳状态下神经系统（脊髓和脊髓上）的改变可能诱发运动神经元兴奋失败，导致平衡表现紊乱。鉴于外周和中枢疲劳机制对感觉运动控制的潜在影响，它们对CAI持续存在的贡献值得考虑，因为CAI运动员在疲劳状态下可能比健康对照组经历更大的运动表现损伤和复发性踝关节扭伤风险增加。越来越多的研究调查了疲劳对CAI运动员平衡控制的影响。既往在健康运动员中的系统综述表明，不同的疲劳方案并不一致地引起平衡表现的变化。此外，目前尚不清楚疲劳对静态和动态平衡控制的影响程度是否相似，或者平衡控制的特定方面是否更容易受疲劳影响。尽管几项系统综述调查了CAI运动员的平衡控制及其相关因素，但据研究人员所知，尚无系统综述综合关于疲劳对该人群平衡控制影响的现有证据。鉴于平衡控制在专项运动表现中的关键作用以及疲劳对运动表现和复发性损伤风险的潜在不利影响，本系统综述旨在收集和综合关于疲劳对CAI运动员静态和动态平衡控制影响的现有证据。
Methods
Protocol and registration
本系统综述遵循《赫尔辛基宣言》的伦理建议进行，并获得了大学机构审查委员会的批准。此外，本研究按照PRISMA 2020系统综述声明进行计划和报告。方案已在PROSPERO注册（注册ID：CRD420251237123）。
Eligibility criteria
采用PICOS框架，包括人群、干预/暴露、比较、结局和研究设计五个组成部分。
Population
纳入研究涉及CAI运动员，根据国际踝关节联盟立场声明的定义，包括：（1）至少一次显著踝关节扭伤史，首次扭伤发生在研究前至少12个月；（2）参与者报告踝关节有失力感和/或复发性踝关节扭伤（受伤踝关节扭伤两次或以上）和/或通过Cumberland踝关节不稳定工具（CAIT）评分≤24确认的不稳定感。排除仅研究孤立性急性踝关节扭伤发作而无慢性或复发性踝关节不稳定，或未将运动员作为主要目标人群的研究。
Intervention / exposure
局部疲劳方案专门针对下肢肌肉，或全身性疲劳方案在运动或功能情境中诱导。疲劳主要被定义为无法继续执行致疲劳任务，并通过Borg主观疲劳感觉评分、心率或客观的基于表现的标准确认。
Comparator
疲劳前测量、非疲劳对照条件。
Outcome measures
纳入要求对平衡控制（静态或动态）进行评估。静态平衡控制使用实验室测量（如单腿站立时测力台的中心压力变量、时间边界（TTB））或标准化临床测试（如Romberg测试、单腿站立）。动态平衡控制使用实验室测量（如单腿落地任务中测力台的地面反作用力、稳定时间（TTS））或标准化临床测试（如Y-Balance测试（YBT）、星形偏移平衡测试（SEBT）、改良SEBT）。纳入研究在疲劳方案前后评估平衡控制，以评估疲劳相关的平衡控制变化。
Study design
符合条件的实验性、准实验性、病例对照、横断面研究和队列研究。排除研究方案、综述文章、观点论文或社论。
Information sources and search strategy
在PubMed、Scopus、Web of Science和Cochrane Library四个主要数据库进行了全面电子检索，检索时间从建库至2025年11月20日。此外，使用Google Scholar作为补充来源，通过前瞻性引文追踪和相关记录筛选确定更多相关研究。检索策略包括踝关节损伤、慢性踝关节不稳定等术语与疲劳相关术语及姿势平衡相关术语的组合。
Selection process
两名研究人员根据预定义资格标准独立筛选所有记录。评估了评分者间信度。使用Rayyan在线工具进行筛选。随后由两名研究人员独立评估潜在相关文章的全文。分歧先通过讨论解决，无法达成共识时由第三方仲裁。仅纳入英文发表的研究。
Data collection process and data items
两名研究人员使用标准化电子表格独立提取数据，分歧通过讨论或咨询第三方解决。提取的数据包括第一作者和发表年份、研究设计、参与者特征、疲劳方案、测试程序、结局指标和主要发现。
Quality assessment
使用混合方法评估工具（MMAT）对纳入研究的方法学质量进行评估。采用二分类评分系统，每个研究的总质量评分为0至5分。4-5分为高质量，3分为中等质量，0-2分为低质量。两名研究人员独立进行质量评估，分歧由第三方解决。所有研究无论MMAT评分如何均保留在综述中，并在解释结果时考虑质量评级。
Data synthesis
由于纳入研究在参与者特征、疲劳诱导方案及其确认标准、平衡评估任务方面存在异质性，未进行meta分析，而是采用结构化叙述综合来总结和整合发现。
Results
Study selection
通过所有检索来源共识别227条记录，去除77条重复后，150条唯一记录进入标题和摘要筛选。筛选过程总体一致率为95.33%，Cohen's kappa系数为0.83。随后23篇文章进行全文评估，排除14篇，最终9项研究满足预定义纳入标准并纳入最终定性综合。
Study characteristics
最终纳入9项研究，共296名参与者。其中5项采用准实验设计，2项采用前后实验设计，1项为横断面设计，1项为队列研究。研究特征和统计发现分别呈现在表格中。
Quality assessment
MMAT评分显示，1项研究得分为5分，8项研究得分为4分，所有研究均被归类为高质量方法学质量。方法学质量评估的评分者间信度总体一致率为95%，Cohen's kappa系数为0.83。
Fatigue protocols
8项研究采用全身性疲劳方案，3项研究采用局部疲劳方案。局部方案针对下肢肌肉，包括踝关节、膝关节和髋关节等速疲劳和臀肌疲劳。全身性方案包括功能性任务（如灵敏性训练和弓步）、增强式任务（如拉伸-缩短周期跳跃）、耐力方案（如跑步机行走和跑步）以及专项运动模拟（如足球专项疲劳回路）。
Effect of induced fatigue on static balance control in athletes with CAI
所有研究均显示疲劳对CAI运动员和健康对照组的静态平衡控制有显著影响。Kim等人报告，功能性疲劳方案导致CAI运动员单腿站立（睁眼）时平均时间边界（TTB）内侧-外侧（ML）最小值均值、前后（AP）最小值均值和AP最小值标准差显著下降。此外，疲劳降低了%调节分数，提示对视觉信息的依赖减少。Yalfani等人观察到臀肌疲劳后，CAI运动员和健康对照组在睁眼和闭眼条件下Romberg测试评分均显著降低，组间差异不显著。Steib等人报告，疲劳跑步机跑步后，三组（copers、功能性踝关节不稳定（FAI）和健康对照组）单腿站立时中心压力（COP）摆动速度在AP和ML方向均显著增加。
Effect of induced fatigue on dynamic balance control in athletes with CAI
使用YBT的四项研究中，两项显示疲劳显著影响动态平衡控制。Yalfani等人发现臀肌疲劳显著降低CAI和健康对照组最大触及距离。Azhar等人报告青少年足球运动员在足球专项疲劳模拟后，前（ANT）、后内侧（PM）和后外侧（PL）方向最大触及距离显著下降，YBT综合评分增加。Muhammad等人则未发现拉伸-缩短周期疲劳对YBT表现有显著影响。使用SEBT/改良SEBT的所有研究均显示显著影响。Bagherian等人报告疲劳跑步机行走后，CAI运动员SEBT在ANT、PM和PL方向得分受损。Steib等人发现疲劳跑步机跑步显著降低FAI和对照组的内侧触及距离，以及copers的ANT触及距离，并观察到组间-疲劳交互作用。Gribble等人比较了不同疲劳条件（踝、膝、髋、弓步疲劳和对照）对SEBT的影响，发现四种疲劳条件均显著降低两组下肢后方向最大标准化触及距离，其中CAI组受累肢体的下降幅度大于非受累肢体和健康对照组。在另一项研究中，Gribble等人调查了CAI和下肢疲劳（弓步疲劳方案和开链踝等速疲劳方案）对SEBT表现的联合影响，弓步疲劳后前向触及的回归模型显示CAI和膝、髋屈曲变化解释了约49%的方差，内侧触及中CAI解释了约20%的方差，而孤立踝关节疲劳未导致组间显著差异。此外，两项研究评估了单侧跳落任务中的动态平衡。Steib等人发现三组在单侧跳落后疲劳引起的稳定时间（TTS）在AP和ML方向均显著增加。Dury等人比较了神经肌肉疲劳和认知约束对CAI和健康对照组下肢落地生物力学的影响，未发现显著的组间、疲劳和认知因素交互作用；疲劳导致两组踝跖屈和内翻减少、膝屈曲增加、垂直地面反作用力减少及ML地面反作用力和AP TTS增加。
Discussion
本系统综述综合了疲劳对CAI运动员静态和动态平衡控制影响的现有证据，表明不同疲劳方案对CAI运动员的静态和动态平衡控制均产生有害影响。然而，现有证据并不一致地显示CAI运动员比健康对照组表现出更大的疲劳相关平衡表现损伤。关于静态平衡控制，疲劳后CAI运动员表现受损，但比较CAI与健康对照组的研究未显示显著组间差异。对于动态平衡控制，7篇文章显示显著影响，5项比较研究中仅2项显示显著组间差异。这些观察表明，疲劳本身对平衡控制构成重大挑战，而CAI导致额外或不成比例的疲劳诱导损伤易感性的证据仍有限。鉴于CAI和疲劳的多因素特性，疲劳相关的平衡损伤可能源于多种因素的相互作用。在外周水平，疲劳引起的体感输入变化可能导致神经肌肉控制缺陷；在中枢水平，疲劳可能影响维持平衡所采用的感觉加权策略。CAI运动员由于体感功能受损被认为更依赖视觉输入，但Kim等人观察到疲劳后单腿站立时视觉输入依赖显著降低，可能因疲劳改变感觉运动处理而损害中枢神经系统有效整合视觉反馈的能力。Dury等人报告疲劳引起的动态稳定损伤伴随踝关节及近端关节运动学改变。Gribble等人也证明疲劳相关的SEBT触及表现下降与下肢近端关节运动学改变相关。这些发现提示疲劳不仅加剧CAI运动员已有的踝关节缺陷，还可能改变下肢动力链的运动策略以维持动态平衡，从而增加进一步损伤的风险，具体机制尚需研究。
Heterogeneity in participant’ characteristics
纳入研究的参与者运动水平从休闲到精英不等，是异质性的重要来源。精英运动员通常对外周和中枢疲劳有更大的抵抗力，而休闲运动员可能更易受运动诱导疲劳影响。本综述中，休闲运动员中观测到一致的疲劳相关平衡控制损伤，而精英运动员中的发现不太一致，其中一项涉及精英运动员的研究未发现显著效应。运动水平可能调节疲劳对CAI平衡控制的影响。性别也可能是异质性的来源，但只有三项研究考虑了性别，未来需确定性别是否调节疲劳相关的平衡损伤。
Heterogeneity in fatigue-induced protocols and criteria for its verification
疲劳方案包括局部肌肉疲劳、全身耐力活动和功能性疲劳方案。局部疲劳主要影响传入反馈和肌肉功能，而全身疲劳可能通过改变中枢整合和感觉受体敏感性影响平衡。局部方案可能低估疲劳诱导的平衡控制变化。疲劳确认标准包括客观生理阈值、基于表现的标准和主观评分，不同标准可能不反映等效的生理疲劳水平，限制剂量-反应关系比较。采用专项运动疲劳方案可能提供更好的生态效度。
Heterogeneity in balance assessment tasks
静态平衡采用测力台单腿站立和Romberg测试，动态平衡采用SEBT、YBT和单侧跳落任务。这些评估捕捉平衡控制的不同方面，可能对疲劳相关损伤的敏感性不同。Kim等人观察到睁眼下TTB显著下降而闭眼无明显变化，Yalfani等人在睁眼和闭眼下均发现Romberg评分下降，差异可能源于疲劳方案和任务特性。动态平衡任务比静态任务更具挑战性和专项性，可能更敏感。在两个显示显著组间差异的研究中均使用SEBT，提示SEBT可能有助于识别疲劳相关差异，但需更多研究确认。
Limitations and directions for future research
本研究存在一定局限性。纳入文章数量较少，尤其是静态平衡控制研究。多数研究将CAI视为同质性疾病，未区分临床亚组，未来应检查亚组特异性反应。研究仅关注疲劳的急性效应，未评估长期影响。未来需进一步研究疲劳导致平衡功能障碍的机制。
Clinical implications
尽管方法学异质性限制了临床建议的强度，但研究结果支持将抗疲劳训练和疲劳为基础的平衡练习整合到CAI运动员的损伤预防和康复计划中。适当的恢复策略可能有助于减轻疲劳相关的平衡损伤，如冷水浸泡可能促进恢复，但其对CAI运动员疲劳恢复的影响需进一步研究。
Conclusion
研究结果表明，疲劳可对CAI运动员的静态和动态平衡控制产生不利影响。然而，CAI在多大程度上增加对疲劳相关平衡损伤的易感性仍不清楚。参与者特征、疲劳诱导方案及其确认标准、平衡评估任务的方法学异质性限制了当前发现的普遍性。未来采用专项运动疲劳方案和敏感平衡测量方法，同时考虑相关参与者特征，可能有助于阐明疲劳对CAI运动员平衡表现的影响，并指导更有针对性的康复和损伤预防策略。
