我国运动疲劳研究发展态势、热点演进和展望

周何梦娟，胡国鹏

（华侨大学 体育学院，福建 泉州362021）

第五届国际运动生物化学会议（1982）指出，运动性疲劳（exercise-induced fatigue）是指机体生理过程不能持续其机能在一特定水平上和/或不能维持预定的运动强度。这一概念将运动能力下降同身体一系列复杂生理生化过程相结合，特指“运动生理疲劳”，随着运动生理学的发展，有研究表明由于运动训练造成的情绪低落，成就感降低等心理现象同样影响着运动能力的发挥［1-3］，将这种现象统称为“运动心理疲劳（exercise mental fatigue）”，因而运动疲劳指个体由于生理生化反应和/或心理因素而无法维持特定运动状态和/或达到预定运动强度的过程。一方面，没有疲劳就没有训练，训练必须将疲劳和运动后恢复的理论结合应用，加速身体对负荷的适应，把消耗和恢复作为一个统一过程，才能有效达到专项训练要求，提高运动能力［4］，但另一方面，运动性疲劳虽然是非病理性症状，但若不进行积极有效处理，将会对机体造成严重不良影响，导致很多疾病发生［5］。由于运动疲劳的研究极具现实意义，国内外众多学者致力于该领域且研究成果丰硕，近年学术产出更是随着科学技术的发展呈逐年递增趋势。国外对运动性疲劳的研究已有百年历史，始于1815年Masson的手指肌力描述和1903年Sechenov的交替性、重复性力竭工作。相较而言我国对运动疲劳的研究起步较晚，最初是接收苏联学派的理念，但近40年的发展，从初探到做出重重突破，也形成了诸如疲劳的产生与恢复、中医药抗疲劳、饮茶抗疲劳等具有中国特色的研究理念，这些理念逐步积累，迸发形成热点议题。为了展现我国在运动性疲劳研究的基础内容构建，体现研究领域发展的时间与空间特征，反映研究的不足与缺口，本文将利用可视化工具，以CNKI收录的739篇核心文献为研究对象，构建知识图谱，通过聚类关键词，找寻热点词，为充实我国运动疲劳研究得出一些有价值的结论和发现。

1 数据来源及研究方法

通过中国知网（CNKI）进行主题词为“运动性疲劳”的高级期刊检索。根据布拉德福文献离散规律，大部分重要文献都集中发表在少数核心期刊［6］，因此限定来源类别为“核心期刊”和“CSSCI”。由于2020年的文献资料尚未完全统计，因此将截至时间划定为2019年12月31日。为了保证文章有效性和精确性，剔除无关文献和重复数据，最后获得有效文献739篇，将所有文献的题录信息以Ref works格式下载保存，用于数据分析和处理。

借助CiteSpace V进行知识图谱构建。CiteSpace软件是由学者陈超美采用Java语言开发，通过绘制知识图谱呈现某一学科领域的知识结构，研究热点及前沿［7］，相较于传统的文献综述，直观形象的图谱更能呈现发展的完整脉络。因此本文先以文献计量法为基础，采用统计学方法对运动疲劳研究的文献年发布量进行分析，再利用可视化软件对研究对象发展规律，不同时间段的热点主题和脉络演进进行图谱分析。

2 结果分析与讨论

2.1 发展态势分析

年度文章发表量的时间变化是判断一个学科领域发展态势的重要指标。利用CNKI系统的数据分析功能，对检索到的文献以发表数量为纵坐标，年份为横坐标绘图，直观呈现出我国运动性疲劳研究的发展规模与变化趋势。如图1所示，我国运动性疲劳是一个经久不衰的话题。

图1 运动性疲劳研究年度文献图

CNKI核心期刊收录的运动疲劳相关文献从1992年开始出现，1997年以前的年度发文量分布较为平均，无太大起伏。1998年至2003年，每年发表的相关文献均突破个位数，文献数量开始逐步上升，进入缓慢增长期。自2004年开始，文献量逐渐增多且保持较快增长速度，以每年相对高产的文献量稳步前进，此时的研究挺入快速发展期，特别是2008年至2012年期间，年均发文量近43篇，使得文献总数量呈现爆发式的增长，依照该发展趋势，预计未来某个阶段会还迎来一个新高峰。

此外，图中发文量在2008年（北京奥运会）、2012年（伦敦奥运会）、2016年（里约奥运会）都出现了小高峰，特别是在08年前后，整体数量有一个聚集式的增长。由此推测，运动疲劳研究的发展与奥运周期挂钩。奥林匹克运动会是运动员展现运动能力与水平的最高舞台，如何在奥运节点使运动员达到最佳的竞技状态，取得圆满运动成绩是研究人员们需要重点关注和考虑的。

2.2 研究热点分析

将739篇文献的题录信息导入CiteSpace V运行，以可视化形式生成统计结果。由于检索到的核心文献最早出现时间是1992年，因此设置时间跨度（Time Span）为1992至2019，时间切片（Slice Length）为2年，节点类型（Node Types）选为关键词，词频阈值（Selection Criteria）定为top20，使用Pathfinder算法，获得系谱图如图2所示。

高频关键词是衡量研究热点的主要指标，其中具有高中介中心度的关键词是催生新领域的关键节点，在研究网络中具有重要的信息传输作用。突发性检测被认为是高度活跃科研领域的指示器，它可以探索新兴的趋势和转瞬即逝的潮流［8］，突发指数越高的关键词节点圆圈的红色越鲜艳。

图2 我国运动性疲劳研究关键词共现图谱

如图2所示，节点圆圈的颜色和厚薄程度表示不同时间段显现的频次，节点直接的连线表示关键词的共现关系，连线粗细表示关键词之间的联系强度，颜色表示词从出现到后期的时间变化［9］。通过对关键词进行Burst突发性检测和关键词聚类，再结合关键词出现的频次和中心度（表1），可将所有热点关键词归为3个类别，即以”运动（性）疲劳”为代表的研究方向，以”抗疲劳”为代表的研究目标（阶段性）和以“大鼠”为代表的研究对象。

表1 我国运动性疲研究主要关键词统计（Top10）

分析图2和表1，“运动疲劳”具有高频，高中介中心性和突现性，因此表明了我国运动疲劳领域研究的主流方向，其就近分支有运动性疲劳，运动能力和疲劳，三者是对运动疲劳一词更深入的探讨，即阐释运动疲劳的起源和评估。根据连线颜色和节点颜色，可以看出“抗疲劳”是最前沿的研究热点，抗疲劳的方式随着研究发展不断推陈出新，我国运动医学界早在20世纪末就开始重视并致力于借助中药来消除运动性疲劳与提高机体能力的研究［10］，除中药抗疲劳外，其他研究如利用维生素、氨基酸等内服法或借助电针、激光等的外疗法也日益增多，因此可以看出，“抗疲劳”是该领域此阶段的目标，以期通过不同方法提高人体对疲劳的耐受能力，大（小）鼠是目前我国在疲劳引发机制研究或相应物质对的运动疲劳促进（抵抗）作用的实验性研究中的主要实验对象，推测由于以人为实验对象取材困难且一些物质对机体作用具有一定不确定性，因而动物成为主要的实验对象。同时大（小）鼠作为哺乳动物，与人具有相似的基因，并且体积小且繁殖快，能够在较短的周期内获得实验反馈，是理想的实验对象。

2.3 脉络演进分析

利用CiteSpace的Time-zone（时区图）功能，以关键词为连接点，呈现我国运动性疲劳研究热点随着时间变化而发生的的演变。从图3各时间段分布的关键词含义来看，关于运动性疲劳的研究大致可分为3个阶段。

图3 关键词时区

表2 各阶段主要关键词表

2.3.1 1992～1997基础知识构建期

由图3可知，“运动性疲劳”“运动疲劳”“疲劳”是时区图中出现最早且字体最大的3个关键词，显而易见它们不仅是该领域研究的知识起点，也是后续进行层层探究的问题点。因此，该阶段可能趋近于运动性疲劳的本质研究，即探索什么是运动性疲劳？什么产生运动性疲劳？

运动性疲劳的研究脱胎于劳动疲劳，我国早关于疲劳的记载也主要论述的是劳动疲劳，如两千年前在《黄帝内经-素问》中认为“肝者，罢极之本”将疲劳归结为由肝功能主导，汉朝张仲景认为“重困疲劳汗出”，在《金贵玉函要略辑文》中提出“劳必劳其精血也”，到了元代、明代，认为“劳役过度而损耗元气”［11］。国际上关于运动性疲劳的系统性研究始于20世纪70～80年代，而我国对运动疲劳的研究起步较晚，最初是步苏联的后尘，直到20世纪90年代才真正有所突破［12］。运动性疲劳之所以被频频提出，且随着科技进步引发一系列研究高潮，其最重要的原因便是与运动能力挂钩，运动能力的发挥影响运动成绩，适度疲劳有助于运动员突破运动瓶颈，但若不及时清理疲劳，会导致“过劳”，出现过度训练综合征，慢性疲劳综合征等，使机体发生内分泌紊乱，免疫力下降，甚至出现器质性病变［13］。想要消除运动疲劳，首先应该了解疲劳产生的机制。所有动作的发生都需要骨骼肌的收张，在运动过程中肌肉的工作能力下降就是疲劳的表现，而在整个过程中从大脑到肌肉存在一系列可以引起疲劳的环节［4］。研究人员对引发疲劳的原因做出假设，以大（小）鼠为试验对象进行佐证，形成了运动性疲劳产生的四大理论，分别是中枢疲劳理论、外周疲劳理论、神经-肌肉接点疲劳理论、综合性运动疲劳理论［2］，这些理论体系在后续研究中日益得到丰满。

2.3.2 1998～2007抗疲劳方法探索期

如图3和表2所示，1998年开始，关键词的数量泉涌而出，其中以“抗疲劳”“中药”“运动员”等词语最为凸显。运动疲劳是造成远动员身体机能下滑、运动水平发挥受阻、引发运动损伤、导致运动成绩下降等现象的主要因素，因此监测疲劳指标如血清睾酮、皮质醇、血红蛋白等，运用多种手段“抗疲劳”是科研人员在该阶段的主要目标。在促使机体疲劳的诸多物质中，自由基的代谢消除是研究热点。自由基（也称“游离基”）简单来说就是能攻击几乎所有细胞成分，产生有害物质导致机体不适甚至损伤的破坏因子，其形成主要来源是氧分子。而体内唯一一种以自由基为底物的酶类清除剂——超氧化物歧化酶，会因大强度耐力运动特别是力竭运动而无法跟上自由基生成量速度，使得自由基堆积，机体受损概率上升。力竭运动所致的骨骼肌代谢应激与缺血再灌注引起的氧化应激有许多相似之处，大量动物实验已证实，长时间剧烈运动后出现的自由基损伤与缺血/再灌注有关，而补气中药和活血中药具有类似于自由基清除剂的作用［14］。中药作为我国传统的医疗手段，以其润物无声，治本治根的特点而著称。随着我国科研水平和竞技能力的提升，中医理论和研究方法也随之应用于运动实践。大量的研究表明，中药单味，复方制剂以及中药保健饮品等可以改善机体酸碱平衡，维持内环境稳态，降低脂质过氧化反应，具有抗疲劳，提高运动能力等作用［15］。此外，相关实验表明，长期系统性耐力活动可以提高机体的尤其是心肌的抗氧化酶活性，从而更有效地清除运动过程中产生的过量自由基，起到延缓衰老，防止运动损伤和疾病，提高心肺能力，在训练过程中服用抗氧化剂效果更好，但长时间衰竭性运动往往会起到与之相反的作用［16］。

2.3.3 2008至今 抗疲劳方法多样期

近年来，随着对运动疲劳领域的不断深挖，形形色色的消除疲劳的手段和方法应运而生。基于外周疲劳理论，运动疲劳与机体内糖原储存的消耗，能源代谢物质的堆积等有关。血糖、肌糖原、肝糖原在运动后会处于较低水平，借助补充外源多糖物质提高机体的有氧代谢能力，节约其他能源物质的消耗，能延缓运动疲劳的发生［17］，基于中枢疲劳理论，当中枢神经细胞“能量消耗”过多，为了避免能源耗竭造成损伤，大脑皮层会启动保护机制，抑制机体活动。基底神经是运动系统的皮下中枢之一，由纹状体等五部分组成，与小脑一起配合皮层完成运动功能的执行，起着整合，优化，精准调节动作的作用。有研究表明［18］，运动疲劳时基底神经节间接通路可能处于过度激活状态，未来可利用光遗传技术靶向性地操控基底神经节中纹状体的兴奋和抑制过程，进而延缓运动疲劳，基于综合性运动疲劳理论，运动疲劳的产生是多种因素相互影响，相互作用的结果。不少学者研究通过动物实验，监测相关疲劳指标，探究出多味药材对运动疲劳具有的延缓效果［19-20］。在中医方面，除中药外，传统的针灸治疗也得到广泛应用并取得一定成效，同时，无创痛穴疗法也得到大力发展，在西医方面，现代超声波、激光、微波、药物离子等电、磁、冷、热穴成果更新迭代，此外，还涌现出不少独具特色的新方法，如音乐疗法，指通过应用特定音乐使感情，行为和生理活动产生一定变化的治疗技术，具有良好的心理及生理调节作用，此外，在聆听音乐的同时将音乐信号转化为电流自穴位输入的方法叫音乐电针，是独具中国特色的音乐疗法［7］。

3 研究展望

从理论层面上看，运动疲劳的探究至今已有百年历史，我国相关研究也从国际上汲取先进知识理论。虽然对运动疲劳产生机制的认识已经从单纯的能量物质消耗或物质代谢堆积向着多因素，多环节，多层次综合作用的认识迈进，但对运动性疲劳的产生机制目前仍没有统一定论，心理疲劳层面研究也相对单薄。外国学者Suzanna等发现激发心理疲劳的原因包括媒体参与、学习（工作）承诺、重复的任务、过度的分析以及对有关运动的思考和环境的不稳定，同时个人经验和性格也逐渐成为影响因素［21］，Romain等结合生理现象表明精神疲劳与大脑神经递质相关，耐力运动中脑儿茶酚使疲劳发作，同时去甲肾上腺素能神经递质系统会加剧中枢疲劳，使得感受劳累的速率加快，这些变化的总和解释了精神疲劳状态下运动员耐力表现的损伤［22］，Denver等证明心率生物反馈改善了心理疲劳状态下运动行为的自我调节，加深了生理与心理研究的连接性［23］。而目前我国缺乏此类深层心理链条的研究，导致运动员在应对心理疲劳时往往是根据自身经验和直觉做出判断和决策，缺乏系统专业的知识指导。因此，国内研究在构建理论基础框架时应注意生理和心理的并驾齐驱，突破理论界限，增强二者间的联系和综合性，同时要与实践相结合，增强理论研究的实用性，完善运动疲劳理论体系。

从方法层面上看，回顾我国研究，发现主要是应用动物实验法，以大（小）鼠为实验对象，通过进行大强度耐力或力竭性运动来探究运动疲劳的产生机制和疲劳的预防恢复。这类研究包含试验性但缺乏实用性，对日常训练的借鉴意义不够，而在国外则更多针对性地对人体和训练方案进行研究，如借助受试者模拟120min足球比赛观测神经肌肉的疲劳发展情况［24］、探求疲劳对足球运动员踢球技术的影响［25］，通过增量运动测试有氧运动对足球运动员的生理和生物力学步态影响，并确定最佳恢复模式等［26］。此外，国内研究者对防治手段的研究更倾向于传统中医药，相对于西方物理（化学）治疗手段而言，中医的“阴阳、经络、气血”等基础理论确实能较深刻地揭示疲劳的机理与本质，但较之负离子治疗［27］、VIPR锻炼［28］、泡沫轴与振动技术［29］等效用过程缓慢，无法迅速帮助有紧密训练或比赛任务的运动员的能力恢复，因此在做研究时需要结合实际思量弊端，强化方法选取的多元性与时效性。在精英水平的竞争中，结果通常由很小的差异来决定的，减少精神疲劳对绩效的影响很重要［30］，但对于造成运动心理疲劳的因素复杂多样，目前暂未发现备受推崇的防治措施，较常用的有心理调查问卷（ABQ），自陈报告或面对面访谈。综上所述，建议在探究运动性疲劳时，以立体的思维从多方位多角度思考，寻求方法的多样性，减少重复性研究，如将实验法与问卷调查法相结合，从主观和客观双角度去探究某支运动队的专项运动疲劳。建立多方位抗疲劳体系，以全局性的思维选取抗疲劳手段，如中西结合，一个疗效快速，一个治根固本。在消除生理性疲劳的同时也要注重心理疗法，如在训练结束后，运动员可以通过积极的言语暗示，调节大脑皮层，缓解精神疲劳。

从实践层面上看，运动性疲劳的出现是身体运动能力和机能水平的反映，在运动训练中，通过监测身体疲劳指标进行机能监控，不仅可以防止过度训练发生，还能利用适度的疲劳进行训练，从而打破平衡实现突破。但目前我国进行项目针对性训练疲劳监控和利用的研究寥寥可数，不同的专项运动往往套用同一个监控方法与检测指标，缺乏项目差异性，针对性。此外在训练过程中配合营养补剂作为疲劳调控方式的研究中，近年国外以生化制品如唾液乳杆菌（SA-03）［31］、口服支链氨基酸（BCAA）［32］等作为变量的研究不在少数，而我国现有研究中，以中药作为运动补剂的研究居多，但哪些中药作用会被误认为类兴奋剂效用尚不明确。因此，相关研究与使用人员需注重运动补剂对人体和竞赛规则的安全性，对待中药补剂，配置时一定要奉行“依法选药，剂量宜小”的原则［7］，以全面、科学、辩证的态度对选药、组方、使用提出要求，规范中药作为运动补剂的使用，以免引发不必要麻烦。同时，在研究过程中需要更注重从理论下沉到实践应用，不同项目应建立有差别的疲劳监控评价体系。

4 小结

从年度文献发表量来看，我国运动性疲劳研究处于发展兴盛时期，以奥运节点为一个起伏小周期，预测在未来仍会迎来一个新高峰。

我国运动性疲劳的研究热点可划分为3个类别，分别是以运动疲劳为代表的研究方向，以抗疲劳为代表的研究目标（阶段性）和以大鼠为代表的研究对象。关于运动疲劳的研究至今历经3个阶段：1992～1997（基础知识初探期）、1998～2007（抗疲劳方法探索期）、2008至今（抗疲劳方法多样期）。

基于国内外研究，期望未来丰富运动心理疲劳相关理论，身心两头抓，强化理论实用性，完善运动疲劳理论体系，树立全局性的思维，综合考虑身心疲劳程度和不同抗疲劳手段的优缺点，研究安全性能高的运动营养补剂，引导科学合理的补剂使用，构建多方位抗疲劳体系，突破现有研究的桎梏，聚焦不同运动项目的需求与特征，开发有差别的专项运动疲劳监控体系。