《Frontiers in Physiology》：Acute motor–cognitive responses to a bouldering fatigue protocol in indoor recreational climbers
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本研究为一项评估标准化、按性别和技能水平匹配的室内抱石疲劳方案可行性及其对专项运动表现与认知功能急性影响的前瞻性非随机对照研究。方案成功诱发了与抱石相关的上肢（特别是前臂）局部疲劳，导致手指悬挂耐力、捏力与爆发性拉力显著下降，但静态平衡和上肢动态稳定性未受影响。尤为重要的是，运动后参与者的视觉空间工作记忆(Corsi测试)表现反而得到提升，这可能与运动引起的唤醒效应有关。该结果为探究高强度运动情境下运动与认知的交互作用，以及评估运动相关损伤风险提供了标准化的可行方法基础。
引言
抱石运动在时间受限的环境中，结合了爆发力、技术精度和快速决策能力。尽管其已纳入2020年东京奥运会且研究兴趣日益增长，但目前仍缺乏标准化的方案来评估疲劳状态下并存的运动与认知需求。室内抱石需要力量、柔韧性、协调性和精确的动作序列，同时常在时间压力下结合快速空间评估和战术决策。疲劳会影响攀岩的表现和安全。体能疲劳主要影响在剧烈等长收缩期间的手指屈肌和肩带肌群，是预测表现的关键因素。同时，认知疲劳也可能损害表现。然而，关于急性疲劳如何影响运动执行和认知功能双重需求的研究仍不充分。视觉空间工作记忆(WM)是在运动中用于规划空间信息的短期存储和操纵过程，在攀岩中支持线路预判、支点选择、身体定位及执行过程中对计划序列的更新。本研究旨在确定一个标准化抱石疲劳方案的影响，并描绘运动与认知表现的急性变化特征。
方法
本研究为一项在波兰格但斯克一家室内攀岩馆进行的非随机、自身对照、前后测试研究。主要结局指标是方案可行性；次要结局指标是攀岩表现（手指悬挂、捏力、爆发性拉力）、姿势控制、下肢活动度和视觉空间工作记忆的变化。研究招募了28名（18名男性，10名女性）15-34岁的室内娱乐性抱石者，根据国际攀岩研究协会(IRCRA)标准分为中级或高级水平。
测试与评估 参与者完成了标准化的6分钟动态热身。评估内容包括：
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上肢动态稳定性：采用标准化的上肢Y平衡测试(UQ-YBT)，测量三个方向（内侧、上外侧、下外侧）的伸手距离，并以手臂长度百分比计算综合得分。
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静态平衡：采用Stork测试，记录单腿站立于前脚掌的最长时间。
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下肢活动度：采用穿攀岩鞋进行的攀岩专项抬腿测试，测量从起始支点到最高点的垂直位移。
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捏力：使用测力计测量拇指与其余手指的最大捏力。
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手指悬挂耐力：采用25毫米深的横条，以半握拳姿势（无拇指参与）进行悬挂，记录维持规定姿势的最长时间。
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爆发性拉力：采用IRCRA的爆发力拍板测试，从40毫米边缘悬垂开始，进行最大动态引体向上，用手拍击校准板，记录拍击高度（以手臂长度百分比标准化）。
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视觉空间工作记忆：通过心理学实验构建语言(PEBL)软件进行数字2D Corsi积木敲击测试，评估包括总得分、积木跨度等指标。
疲劳方案 参与者在15度仰角的Kilter Board训练板上，根据技能水平和性别匹配预先设定的抱石线路（中级V0，高级女性V2，高级男性V4），进行重复的上攀-下攀循环，直至力竭（自主力竭、连续脱落或因协调问题无法继续）。整个过程监控心率(HR)和主观疲劳感觉(RPE)。测试序列在疲劳前后进行了反转，以最小化学习效应。
结果
参与者特征与可行性 28名参与者（平均年龄24.0±5.2岁）均以抱石为主要攀岩项目。所有主要可行性标准均达到或超过预设阈值。方案完成率高（93.7%），安全性良好，无严重不良事件，仅有10.7%的参与者报告了轻微、短暂的局部不适。平均主观疲劳感觉(RPE)为14.7±1.8，表明强度“有些困难到困难”。
生理与表现反应 方案引发了显著的生理应激，心率从基线118.9±22.0 bpm升高至最大值178.6±11.1 bpm。75%的参与者因局部前臂疲劳而终止方案。参与者中位攀爬次数为2次，力竭时间为143.5秒，但个体间差异很大（总时间72-539秒）。
运动与认知表现的变化
重复测量多元方差分析显示，时间（疲劳前 vs. 疲劳后）对七项表现结果有显著的多元效应。
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手指悬挂耐力：出现大幅下降（-34.2%，效应量dz= -0.85，p < 0.001）。
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捏力：出现中度下降（-5.8%，dz= -0.53，p = 0.009）。
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爆发性拉力：出现中度下降（-4.8%，dz= -0.52，p = 0.010）。
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视觉空间工作记忆：Corsi测试总得分出现中度提升（+16.4%，dz= 0.54，p = 0.008）。所有子成分（总得分、积木跨度、正确试验数、平均跨度）均表现出一致的提升。
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平衡与活动度：静态平衡(Stork)、上肢动态稳定性(UQ-YBT综合得分)和攀岩专项抬腿测试的变化微小且不显著。
亚组分析 基线比较表明，不同技能水平和性别组在任务开始时的生理和感知负荷具有可比性。虽然高级攀岩者凭借更高的训练水平完成了更多次上攀并坚持了更长时间，但疲劳引起的各项指标变化的幅度和方向在各级别和性别亚组中均相似，表明疲劳反应不受亚组状态调节。
讨论
方案可行性 该按性别和技能水平匹配的抱石疲劳方案在室内娱乐性攀岩者中具有高度的可行性、安全性和可接受性，为后续更大规模或更高级别运动员的研究提供了基础。
运动表现变化 手指悬挂耐力的大幅下降证实了方案对手指屈肌耐力的有效刺激，这是攀岩表现和损伤风险的关键因素。捏力和爆发性拉力的中度下降进一步强调了前臂疲劳对攀岩专项力量的影响。相比之下，平衡能力和上肢稳定性未受影响，表明短时、以抓握为主导的疲劳可能不会损害全身姿势控制或近端关节稳定性。下肢活动度的轻微提升可能与代偿性运动学或易化效应有关。
认知表现变化 运动后视觉空间工作记忆的改善是一个关键发现，这与“急性身体运动可通过唤醒和注意力调节短暂增强认知功能”的证据一致。在攀岩这种对空间处理要求较高的运动中，任务相关的感觉运动参与可能进一步“启动”了空间记忆网络。另一种解释是代偿性神经资源募集，即在体力消耗后，神经资源被暂时重新分配以稳定或增强认知表现。这与运动后易化而非疲劳性衰退的神经生理学模型相符。虽然不能完全排除残留的学习效应，但该设计支持唤醒介导的增强这一合理且理论上可信的解释。
方案的标准化与生态效度 尽管使用了固定的器材和匹配的线路，但个体间的负荷差异仍然显著（如力竭时间变异系数CV≈57%），这凸显了抱石运动中技术、身体形态和运动效率的个体依赖性。强制下攀阶段增加了持续负荷，增强了生态效度，但也可能引入了额外的变异。未来方案可考虑固定时间、控制密度的工作回合，或为运动员级别群体增加墙板角度。
局限性 本研究的非随机、单组前后测试设计以及样本量较小，限制了结果的普适性和因果推断。参与者异质性较大，负荷标准化存在挑战。Corsi测试的即刻后测设计可能存在残留学习效应。本研究仅评估了急性反应，未涉及恢复和延迟效应。此外，该可行性研究未针对熟练度或性别与技能的交互作用进行建模检验。
结论
这项标准化的抱石疲劳方案成功地在室内娱乐性抱石者（中、高级）中诱发了局部前臂疲劳，同时保持了高可行性。运动后视觉空间记忆的意外提升，挑战了急性疲劳会普遍损害认知功能的假设，并提示可能存在与唤醒相关的易化作用。该方案在娱乐性攀岩人群的不同性别和技能亚组中均显示出可扩展性，为后续在运动员级别群体中进行验证提供了必要的可行性基础。未来的研究可以探究相同方案或强化版本（如更陡的角度、更高级别的线路）是否能在竞技运动员中引发类似的反应。
