《European Journal of Sport Science》:Mental Fatigue and Resistance Exercise: A Systematic Review and Meta-Analysis Including GRADE Qualification
编辑推荐:
近期针对心理疲劳(Mental Fatigue, MF)对抗阻运动(Resistance Exercise, RE)影响的随机对照试验数量不断增加,有必要对现有Meta分析证据进行更新。本研究开展了一项全面的系统综述与Meta分析,同时纳入GRADE分级评估,
近期针对心理疲劳(Mental Fatigue, MF)对抗阻运动(Resistance Exercise, RE)影响的随机对照试验数量不断增加,有必要对现有Meta分析证据进行更新。本研究开展了一项全面的系统综述与Meta分析,同时纳入GRADE分级评估,探讨MF对不同亚组人群RE表现的影响。研究仅纳入涉及健康人类参与者的随机对照试验,要求试验包含需要认知投入的高需求认知任务(如Stroop测试)、低需求或被动控制条件(如观看纪录片),以及评估训练量的抗阻运动表现任务。最终共纳入11项研究,报告14组对比数据,涉及超过205名参与者,证据质量为中等水平。随机效应Meta分析显示,认知投入对RE训练量存在显著的负向影响(Hedges' g = ?0.39,p < 0.01)。亚组分析表明,多关节运动受损害的可能性高于单关节运动(多关节:g = ?0.45,p < 0.01;单关节:g = ?0.20,p = 0.09)。损害幅度在中强度负荷(60%–79% 1RM,g = ?0.56)下相对高于低强度(g = ?0.40)和自重条件(g = ?0.25)。同样,高训练量条件下的效应值(g = ?0.54)高于中等训练量条件(g = ?0.37)。总体而言,尽管本综述证实了MF对RE训练量的负面影响,但由于证据质量较低,研究结果应谨慎解读。
1 引言
心理疲劳是由低或高认知需求活动引发的一种心理生物学状态,表现为疲倦、精力不足、努力感知增加、认知能力降低,进而导致后续任务表现下降。尽管该领域研究存在矛盾结果,但上述症状会通过降低认知和身体能力损害身体表现。在日常生活中,学习、工作、驾驶、骑行、观影或智能手机社交媒体使用等活动均可诱发MF。MF会损害高阶认知控制,降低注意控制能力及信息编码存储效率,导致行为效率下降,并改变任务中成本-未来收益的感知关系。鉴于这些认知损害,MF被认为会对RE表现产生负面影响,尤其是降低训练量——而训练量是肌肉肥大和力量等长期训练适应的关键决定因素。由于长期训练结果依赖于单次训练的质量与持续性,任何急性降低RE训练量的因素都可能削弱长期训练适应。
既往MF研究多集中于耐力运动,其对RE的影响近年才受到关注。一项早期Meta分析曾报道MF对RE训练量的显著负向影响,但方法学局限可能限制了结论可靠性,且未纳入近年的多项新研究,因此有必要进行更新的证据综合。此外,现有综述缺乏预先注册、发表偏倚评估和GRADE证据评价,而这些是现代系统综述方法学的核心要素。本研究通过预设的亚组分析解决两个关键问题:一是MF效应值是否随RE强度负荷区间变化,已有单研究显示不同强度下MF影响存在差异,但尚未有跨研究的定量综合;二是运动复杂性是否调节MF易感性,MF主要通过皮质改变增加努力感知而非外周肌肉机制发挥作用,多关节运动比单关节运动对中枢执行功能的需求更高,因此假设多关节运动更易受MF导致的表现下降影响。同时,本研究首次在该主题综述中采用GRADE方法评估证据强度,旨在为教练、从业者及研究人员提供更清晰的研究发现,指导实践决策。
2 方法
本研究遵循《系统综述和Meta分析优先报告条目》(PRISMA)指南,并在PROSPERO平台预先注册(ID: CRD420251003971)。纳入标准基于PICOS原则:研究对象为健康人类;干预措施为高认知需求任务,需持续认知投入,如反应抑制、选择性注意或持续绩效监测;对照组为低认知需求或被动控制条件;结局指标为动态RE训练量;研究设计为随机对照试验。
检索数据库包括PubMed、Web of Science、SPORTDiscus、Scopus和PsycINFO,时间范围为建库至2024年11月,并于2026年2月更新检索以确保纳入最新证据,无语言限制。检索词组合涵盖MF与RE相关术语,同时通过回溯参考文献和检索Open Science Framework(OSF)补充灰色文献以减少发表偏倚。研究筛选由两名研究者独立完成,分歧由第三方裁决。RE定义为对抗外部阻力进行的等张(向心-离心)肌肉收缩,排除等长收缩和等速测试方案。
研究偏倚风险采用TESTEX量表评估,该量表共12个条目,总分0–15分,适用于运动类随机对照试验的方法学质量评价。证据质量采用GRADE系统评估,从偏倚风险、不一致性、间接性、不精确性和发表偏倚5个维度进行降级判断,将证据质量分为高、中、低、极低4级。
Meta分析采用RevMan 5.4软件,使用随机效应模型计算合并效应值,连续变量采用Hedges' g(校正小样本偏差的标准化均数差),组间设计采用事后均值与合并标准差计算,组内交叉设计采用标准化均数变化并转换为Hedges' g,缺失数据通过Cochrane手册推荐方法或WebPlotDigitizer提取。效应值参考Hedges' g判定标准:0.2为小效应,0.5为中等效应,0.8为大效应,统计学显著性设为p ≤ 0.05,异质性采用I2统计量评估。同时计算95%预测区间以反映研究间异质性的不确定性。发表偏倚通过漏斗图视觉检查、Egger回归检验、Begg和Mazumdar秩相关检验、剪补法及超额显著性检验综合评估。
3 结果
3.1 纳入研究
初检共识别6396项研究,去重后剩余5193项,经摘要筛选和全文评估,最终纳入11项研究,排除27项不符合标准的研究。2026年2月的更新检索新增1项符合标准的研究。
3.2 纳入研究特征
纳入研究的TESTEX评分范围为9–14分,平均11.58 ± 1.44分,提示方法学质量良好。敏感性分析排除评分≤10分的研究后,合并效应值与主要分析结果一致,表明研究结果不受方法学质量波动影响。研究参与者包括体力活动人群、休闲训练成年人、竞技运动员等,总样本量超过205人,特征异质性较低。认知任务以Stroop测试为主,还包括智能手机社交媒体任务、算术/平衡任务、警觉性测试等,任务时长5–52分钟不等。MF诱导效果均通过主观量表验证,常用工具包括MF视觉模拟量表、NASA-TLX、心理努力感知评分等。
3.3 心理疲劳对抗阻运动训练量的总体效应
14组对比数据的合并效应值为SMD = ?0.39,95% CI:?0.55至?0.23,p < 0.01,存在中度异质性(I2= 48%,p < 0.05)。95%预测区间为?0.861至0.081,提示未来研究的效应值可能存在较大波动。
3.4 发表偏倚分析
漏斗图分布基本对称,Egger回归检验截距无统计学意义(p = 0.18),Begg和Mazumdar检验无显著相关性(p = 0.25),剪补法识别到0项缺失研究,合并效应值未发生变化,超额显著性检验显示观察值与期望值无显著差异(p = 0.73),综合提示无明确发表偏倚证据,但受纳入研究数量限制仍需谨慎解读。
3.5 心理疲劳对单关节与多关节运动的影响
亚组分析显示,多关节运动组MF与对照组差异显著(SMD = ?0.45,95% CI:?0.64至?0.26,p < 0.01,I2= 53%),单关节运动组无统计学意义(SMD = ?0.20,95% CI:?0.43至0.03,p = 0.09,I2= 0%)。
3.6 心理疲劳在不同强度负荷下的影响及按总训练量的效应
按强度分组后,低强度组(<60% 1RM)效应值为?0.40(95% CI:?0.70至?0.11,p < 0.01,I2= 60%),中等强度组(60%–79% 1RM)为?0.56(95% CI:?0.81至?0.30,p < 0.01,I2= 46%),自重组为?0.25(95% CI:?0.50至0.00,p = 0.05,I2= 50%),高强度组(≥80% 1RM)仅1项研究未做合并。按总训练量分组,中等训练量子组效应值为?0.37(95% CI:?0.64至?0.10,p < 0.01,I2= 51%),高训练量子组为?0.54(95% CI:?0.84至?0.24,p < 0.01,I2= 52%)。
3.7 GRADE总结
GRADE评估显示,MF对RE训练量的负面效应证据质量为低级别。证据因间接性被降级:不同研究MF诱导方法(Stroop测试、社交媒体任务、警觉性测试)和任务时长(5–52分钟)异质性较高;同时因不精确性被降级:总样本量205人低于GRADE推荐的连续结局最优信息量阈值400人,降低了合并效应值的精度可信度。
4 讨论
本研究证实先前认知投入会对后续RE训练量产生小而显著的负向影响,但GRADE低质量证据提示真实效应可能与估计值存在较大差异,需更多高质量研究验证。发表偏倚的多方法评估结果支持主要发现的稳健性。亚组分析结果表明,运动复杂性和强度负荷可调节MF易感性:多关节运动因更高的中枢执行功能需求更易受影响;中等强度负荷下效应更大,可能与该强度需持续调节努力感知有关,而高强度负荷持续时间短,对努力调节的需求较低;高训练量条件下效应更明显,符合MF主要通过改变努力感知和动机而非最大发力能力发挥作用的机制。
当前研究局限性包括:GRADE低质量评级提示效应量精度有限;无法对参与者实施盲法可能引入性能偏倚;样本量和研究数量不足,无法进行运动员与非运动员的亚组比较;MF诱导方法和时长的异质性限制了实际应用的具体建议。未来研究需扩大样本量、统一诱导范式,并探索重复MF暴露对肌肉肥大、力量等长期训练适应的影响。
5 结论
本研究提供的低质量证据表明,MF对RE训练量存在小到中度的负向影响,多关节运动和中强度负荷(60%–79% 1RM)下效应更明显。实践中,若条件允许可减少训练前的认知负荷以维持训练量;若无法避免认知活动,可采用循证策略缓解MF对训练质量的影响。急性表现下降已得到证实,但反复MF暴露对长期训练适应的累积效应仍不明确,是未来研究的关键方向。