研究目的——研究发现，长时间高强度的认知活动所导致的精神疲劳会影响耐力运动表现和某些体育专项任务的成绩。然而，此类研究在精英体育环境中的应用还很有限。
设计与方法——本文回顾了与精神疲劳和团队运动表现相关的文献，旨在就现有证据在精英体育应用环境中的可转移性和重要性提供观点。
研究结果——在现有的有限文献中，发现不一致的原因可能是参与研究的人员、用于诱发精神疲劳的认知要求较高的任务的性质以及用于评估成绩结果的测试存在很大差异。很少有研究使用训练有素的运动员，并结合能准确反映运动员在比赛中所经历的生理和技术要求的成绩测试。虽然人们对精神疲劳对运动成绩的急性影响越来越感兴趣，但精神疲劳对成绩的潜在累积影响，例如对一个竞技赛季的影响，仍是一个有待研究的领域。
结论——如果精神疲劳会影响某些运动员的表现这一观点得到认可，那么提高精神疲劳与体育领域研究的生态效度将极大地促进我们对如何更好地监控和管理精神疲劳的理解。在精英水平的比赛中，比赛结果由非常微小的差距决定，因此减少精神疲劳对成绩的影响具有重大意义。
实际影响
现有的有限研究表明，精神疲劳可能会通过改变体能、技术、战术和决策表现来损害运动成绩。
有运动员参与并使用模拟特定运动要求的任务和测试的研究将显著提高辅助人员监测运动员中枢神经系统的能力。
精神疲劳在一个赛季（例如竞技赛季）中的累积程度将为训练实践提供参考，并有助于制定战略，最大限度地减少精神疲劳的发展。
确定哪些人更容易受到 MF 的影响，将使我们有机会制定战略，不仅能确定这些运动员，还能调整计划以减少MF 的影响。
1.导言
疲劳被定义为 "最大表现能力下降 "1 ，是运动能力和运动表现的一个重要决定因素2-4。疲劳是一个多方面的现象5 ；已知一系列任务的表现会受到疲劳的影响，而疲劳并不一定源自神经肌肉系统6。精神疲劳（MF）是疲劳的一个方面，在运动和体能表现领域正迅速获得科学界的关注；图 1 显示，研究精神疲劳和体能表现的论文数量不断增加，2016-18 年间对运动特定任务的研究显著激增。7,8因此，MF表现为在长时间、具有挑战性的认知任务之后，精神（心理）疲劳的主观感受增加，认知表现（生物）往往下降。自我控制或自我消耗调查研究领域通常使用持续时间较短的认知任务（参见 Englert9 关于运动背景下该研究的综述），与之不同的是，MF 已被证明会损害运动表现的各个方面。10,11 一些研究认为，精英运动员可能通过卓越的抑制控制12 而更能抵御精神疲劳；推测这是精英运动环境对运动员提出的独特纪律要求的结果。然而，由于独特的环境-心理压力，再加上运动员所经历的高强度训练和比赛要求，精神疲劳的可能性很大。鉴于精英比赛的成功与否取决于极小的差距，因此有理由认为 MF 会影响精英运动的结果。
图1.2008-2018 年* 研究MF 对体能或运动专项任务影响的期刊论文文献计数。*2018 年 7月。
Van Cutsem 等人6 在他们最近的系统回顾中得出结论，运动负荷有可能对耐力表现产生负面影响。13 Smith 等人13 强调了足球运动中的这一差距，强调了避免或减轻 MF 负面影响的实际重要性。尽管本文推动了将 MF 研究应用于体育运动的进程，但将研究成果广泛应用于精英团队运动环境的情况仍然很少。这篇文章的目的是就目前在运动能力和表现（体能、技术和战术）领域的现有研究成果在精英体育应用环境中的可转移性和意义提供观点，并为未来的研究提出方向性建议。
2.现有知识
Van Cutsem 等人6 报告称，MF与耐力表现下降和感觉消耗量增加有关；他们还得出结论，最大力量、功率和无氧工作并未受到MF的持续影响。Smith 等人13 通过对MF对足球专项体能、技术、决策和战术表现的影响进行具体回顾总结，对这项工作进行了补充。这些研究调查了MF对运动能力的影响，一般都是在运动任务之前立即进行精神疲劳任务或控制条件。在不同的研究中，用于诱导精神疲劳的任务和用于评估表现或能力的运动任务都不尽相同。12,14-16 因此，尽管以往的研究已就MF对身体表现的影响得出了一般性结论，但研究结论的可移植性受到了人群和任务特殊性的限制；因此，研究结论缺乏对精英运动环境的直接应用。
本视角文章的以下部分简要讨论了现有文献中有关 MF 对耐力运动、高强度（HI）运动任务和运动特定任务的影响的重要细节和发现。同时还指出了每项研究的局限性，为今后的研究提出了建议，特别是在监测和减少 MF 对精英运动表现的潜在影响方面。
大多数研究发现，精神疲劳任务后，耐力表现（即持续长时间动态运动>75s）会下降。6 研究还发现，平均输出功率（p = 0.028）17、20 分钟计时赛骑车表现（p = 0.014）12 和 80% 峰值功率下骑车耗尽时间（p = 0.003）18 均显著下降。然而，在 3 分钟递增式最大功率任务19 、临界功率衰竭时间20 或最大自主扭矩和激活21 中，没有发现骑自行车任务存在差异。有趣的是，在上述 20 分钟计时赛中，专业公路自行车运动员比休闲自行车运动员更耐受 MF。12 在 Stroop 任务中，正确反应的数量更多，而对自行车成绩的影响较小12 ，这表明精英运动员和训练较少的人可能对精神疲劳任务的反应不同。这些研究结果表明，一些精英运动员可能比其他人更容易接受精神疲劳任务，因此，为了使身体表现受到精神疲劳任务的影响，可能需要一个比 30 分钟不协调 Stroop 任务更强或不同的精神疲劳任务。鉴于耐力运动表现/MF 文献的不一致性，我们需要在这一特定领域开展进一步的研究。关于跑步表现，在3000 米（p = 0.009）22 和 5000 米（p = 0.008）23 的距离上，MF 都有显著的负向影响，并且MF 与悠悠瞬时恢复 1 级（悠悠瞬时恢复 1 级）中跑动距离的显著下降有关。16 Penna 等人15 研究了 16 名青年游泳精英的游泳耐力表现，他们在 30 分钟不协调 Stroop 任务后完成了一系列泳姿和项目。据报告，不同条件下完成 1500 米游泳成绩的时间相差 1.2%（P < 0.05）。15 虽然 MF 对计时成绩的影响可转化为跑步、骑自行车和游泳等比赛项目，但以往研究的一个显著局限是考虑 MF 对精英团队运动运动员在比赛期间耐力需求的转化。
与耐力表现方面的证据相反，精神疲劳对高强度（HI）、最大限度或短时间全力以赴任务（评估无氧能力和/或力量和功率）6 的影响尚无定论。在 3 分钟全力骑车表现、28 4 × 30 秒全力冲刺的平均功率输出29 或体重阻力训练重复完成度30 方面，精神疲劳与对照条件之间没有发现明显差异。要将这些发现应用于精英团队运动，还需要进一步的研究，因为许多运动员在训练和比赛环境中会反复进行一小时或更长时间的高强度运动。事实上，许多体育运动的具体表现任务都包含高能量的成分，下文将评述运动负荷对这些任务的影响。重复性高能量负荷任务需要有氧负荷和无氧能量转移，25 再加上所提出的腺苷积累理论模型，31 因此有理由推测 MF 可能会对基于耐力的活动中的重复性高能量负荷任务表现产生负面影响（即在较长时间内进行间歇性高能量负荷运动）。史密斯等人之前的研究结果32 值得肯定，但仍需进一步研究MF 对持续时间较长的团队体育比赛33结束时的高频活动的影响。
对MF对体能表现的影响进行调查的大部分研究都是在实验室环境中通过一系列离散的生理测试完成的。然而，最近有一些研究使用运动特定任务来评估 MF 对运动表现的体能、技术和战术组成部分的潜在影响。这些因素包括技术38 和战术37 技能的有效执行、反应或反应时间3 以及决策39。
Veness 等人14 报告称，在完成 30 分钟不协调的stroop任务后，英国板球委员会的 " run-two "测试成绩有所下降。14 与对照组（6.19 ± 0.18 秒）相比，精神疲劳时（6.29 ± 0.17 秒），"跑两圈 "时间显著增加（p = 0.002）。为了弥补精神疲劳对代表团队运动要求的跑步方案的影响方面的不足，Smith等人32 在非机动跑步机上制定了一个持续 45 分钟的跑步方案。他们利用 90 分钟的 AX-连续表现任务（AX-CPT）作为精神疲劳任务，招募了 10 名间歇性运动运动员，他们至少有三年的足球、澳式足球、橄榄球和场地曲棍球竞技年龄。总体而言，与对照组相比，完成精神疲劳任务后的低强度活动速度和距离明显降低，但不同条件下的高强度活动速度（最大努力的 70-100% ）或峰值速度没有明显差异。
尽管只有一项实验室研究认为 MF 不会对间歇方案中的高智商跑步产生负面影响，但总体速度和距离的下降32 证明今后有必要调查 MF 对运动间歇方案的影响。建议利用与精英团队体育活动间歇性需求密切相关的方案进行研究。因此，利用专业体育组织定期收集的全球定位系统 (GPS) 或惯性运动分析设备的数据，可能有助于评估 MF 对精英比赛需求的影响。Badin等人34 利用全球定位系统设备评估了足球小型比赛（SSG）中的体力活动指标对 MF 的反应，证明了这一点的潜力。参加澳大利亚国家超级联赛的 20 名足球运动员以交叉设计的方式进行了两次 5 对 5 SSG 比赛。每次测试间隔一周，其中一队接受 30 分钟的精神疲劳型不协调 Stroop 任务，另一队接受 30 分钟的情绪中性纪录片。34 尽管有报告称感知到的体力消耗有所增加，但只发现了微小的体力活动参数差异；据报告，站立/行走可能有积极影响，加速度略有下降，重复冲刺可能有积极影响34。34 与以往体能测试结果的差异被认为是 SSG 更生态化设置的结果，因为自由节奏比赛的性质允许进行战术调整。作者推测，如果延长 SSG 或进行调节比赛，RPE 将进一步增加，MF 条件下的体能活动将减少。34 Coutinho 等人37 也报告了类似的结果，在 6 对 6 SSG 中，MF 对体能表现的影响并不明确。37 Coutinho 等人 35 还使用 GPS 跟踪位置数据，分析了葡萄牙地区足球学校 10 名业余青少年足球运动员在 5 对 5 SSG 期间的加速度和距离。同样，他们使用了 30 分钟的改良不协调斯特罗普任务作为精神疲劳任务。与上述研究结果34、37 不同的是，与对照组相比，MF 条件下的体能表现变量有所下降，总路程可能减少了 ∼3%，高速路程比率可能减少了 ∼32%。这些发现归因于两队都出现了精神疲劳，而不是一方出现了中场休息，另一方则没有。这表明，球员的运动会受到环境和战术因素的影响，例如耦合性，即一支球队的行为会影响对手以类似方式行事的能力35。这些发现强调了在生态有效的游戏模拟中使用 GPS 设备进一步调查球员的身体活动情况以评估 MF 影响的益处。
13 Smith 等人24 以 14 名训练有素、有竞争力和 "经验丰富 "的足球运动员为研究对象，调查了 MF 对足球专项技术表现的影响。在 MF 条件下，30 分钟不协调 Stroop 测试先于 Lough-borough 足球传球测试 (LSPT) 和射门测试 (LSST) 进行，后者用于评估技术表现。LSPT 评估传球时间和准确性，而 LSST 主要评估足球射门技能，同时还包括传球、控球、敏捷和冲刺等内容；每个测试完成两次试验，持续时间类似于半场足球比赛。对于 LSPT，完成测试所需的时间在不同条件下并无显著差异，但在 MF 条件下，惩罚时间（因失误、传球不准确和表现缓慢而增加）往往更长。这项研究的一个显著优势是，它涉及 14 名经验丰富的足球运动员，他们都参加了比利时联赛第 2-7 组的比赛。24 Badin 等人34 将他们之前基于实验室的研究结果24 转化为更贴近生态环境的研究结果，发现 MF 会对 SSG 期间的技术表现产生负面影响。
尽管反应时间被认为是敏捷性和团队运动表现的重要技术认知成分，但在体育运动的特定情境下，有关精神疲劳对反应时间和准确性影响的研究却十分有限3。3 目前，只有 Smith 等人的研究36 评估了精神疲劳任务（30 分钟不协调的 Stroop 任务）对足球决策的影响。与对照组相比，MF条件下的决策准确性很可能更低，反应时间也可能更长。36 由于视觉搜索变量在不同条件下的影响并不明确，因此有人提出，视觉搜索行为似乎并不是导致足球决策技能下降的机制。36 这项研究使用了 12 名训练有素、经验丰富的足球运动员，因此研究结果与竞技运动员群体相关。在战术领域的进一步研究中，Coutinho 等人37 利用 12 名训练有素的业余青少年足球运动员进行的小型足球比赛，调查了中场和附加走廊球场扇形线对身体和战术变量的影响。他们使用了一项运动协调任务来诱导 MF。这项为期 20 分钟的任务要求参与者在杂耍的同时进行阶梯练习，当成绩提高时，练习任务也随之改变；因此，需要全身协调、持续注意力、认知处理和感知技能。37 在 20 分钟的精神疲劳任务后，球员的定位受到影响，参与者表现出有效利用环境信息的能力下降37。Coutinho 等人的第二项研究35 以 10 名业余青少年足球运动员为对象，进一步探讨了在 5 对 5 SSG 过程中 MF 对足球战术表现的影响。除了上述的体能下降之外，研究还发现球队战术表现变量也发生了重要的临床变化；当两队都处于精神疲劳状态时，与两队都处于对照状态相比，同队球员之间为实现同一目标而共享同一空间的规律性增加了3%，每名球员到球队几何重心的平均距离减少了2%，纵向位移的同步时间减少了7%。这些研究结果表明，MF 对足球运动员及时感知环境信息的能力产生了影响35。综合研究结果表明，精神疲劳可能会对决策准确性产生负面影响，增加反应时间，并损害以适时方式有效利用环境信息的能力35-37。在许多团队和个人运动中，决策能力和成功应用战术策略以实现最佳表现是精英人群与次精英人群的区别所在40。不过，还需要进一步的研究来为改变实践提供依据。
3.未来建议
尽管研究运动能力对体育运动特定结果的影响的研究数量在不断增加，但在将研究成果转化为应用精英体育环境方面仍存在一些重大挑战。
诱发 MF 的方法和体育专项成绩测试的生态效度还有很大的提升空间。尽管在涉及运动员的研究中，不协调的 Stroop 任务和 AX-CPT 已被有效地用于诱发 MF，14,24,36 但 Smith 等人32 质疑这些诱发 MF 的方法是否准确地代表了精英环境中可能有机地导致 MF 的任务。这是一个重要的问题；此类任务要求参与者集中注意力，感知信息，并针对字母刺激做出快速、准确的决定。然而，将其转化为应用文本的能力有限，而使用相关性更强的精神疲劳任务可能会促进将这些发现转化为精英体育环境的能力。Coutinho、Gonc¸ alves、Travassos 等人37 使用的精神疲劳任务提供了一个潜在的解决方案；精神疲劳是通过 20 分钟的全身协调任务诱发的，需要运动协调、持续注意力、认知处理和感知技能。使用主观视觉模拟量表（VAS）报告显示，该任务对诱导MF有效，MF感知很可能增加（p = 0.001）。因此，使用这种或类似的方案将可能有利于未来的研究，但正如 Coutinho 等人提出的那样35 ，应考虑物理训练刺激的影响。将身体疲劳或精神疲劳区分开来作为成绩下降的主要原因存在挑战；单独的身体疲劳训练（没有精神疲劳刺激）对感知 MF 的影响还有待研究。考虑到疲劳的复杂多面性，应考虑潜在的相互作用效应，或许可通过对精神和身体疲劳进行主观测量。尽管存在这些潜在的局限性，但针对精英体育环境中被认为会导致MF的活动进行调查研究，并确定这些活动与常用的Stroop和AX-CPT以及Coutinho等人使用的方案37相比有何不同，将是对该领域的有益补充。我们有可能探索多种因素，如团队运动和个人运动之间的差异、每个位置的球员在比赛中做出决定的数量以及比赛设备或球的大小的潜在影响。此外，在通常使用的精神疲劳任务具有反应抑制性质的前提下，运动员需要进行情绪调节41，以控制他们的脾气，应对他们内心不同意的判罚、人群的负面反应或媒体互动，这些都是未来研究的领域。此外，还应考虑到不同运动项目的赛前和比赛要求可能不同，因此可能需要对不同组别的运动员采用不同的男子疲劳任务。
为了加强研究结果在精英体育中的应用，在选择运动表现任务时，应考虑这些任务是否与比赛要求相同，是否能提供有关精英体育运动表现实际变化的有用信息。特别是，需要进行更多的研究，评估 MF 对竞技表现结果的影响，如Penna 等人的研究15。尽管在接触运动员方面存在挑战，但有必要证明对目标人群（即精英或次精英运动员）的影响或有效性。精英运动员与从事娱乐活动或健康的人对运动MF的反应不同，这强调了针对目标人群开展研究的重要性。精英运动员和非精英运动员的潜在反应为何不同，目前尚不清楚。12 年龄和经常参加认知要求高的活动等因素可能会进一步影响运动员的个体反应。Fliipas 等人42 的研究结果支持了这一观点；接受过体育训练的在校学生表现出了对精神消耗对 1500 米赛艇成绩负面影响的抵抗力。
尽管在精英体育运动中，运动员疲劳是一个从慢性和急性角度密切监控和仔细考虑的变量1-4,43,44 （91% 参与高水平项目的个人表示他们实施了某种形式的训练监控45 ），但教练人员并没有始终如一地将 MF 视为可以轻松评估或改变的东西。在将研究结果与精英体育联系起来方面，当前文献的一个显著局限是，它明显侧重于 MF 对成绩结果的急性影响。我们需要进行研究，调查MF 对一个比赛周或一个赛季的成绩的潜在影响。MF是否会在整个赛季中发展，或者低水平的MF是否会对训练起到刺激作用46,47 ，以及是否存在最佳的MF暴露水平以提高成绩，这些都需要进行探讨。
在精英运动环境中，MF被定位为可能影响运动成绩的一个因素，因此在进行运动成绩研究时，考虑共同变量对于了解MF对生物和运动成绩的真正影响非常重要。睡眠和脱水等因素之前已被证明会影响认知和体能表现变量，但在对MF和体能或运动专项表现任务进行调查研究时，通常不会对其进行测量或控制。对这些变量的评估通常是通过运动员的自我报告、运动记录仪或精英运动环境中的简单水合测试来实现的；即使是在应用最广泛的研究中，考虑这些变量也是一个合理的提议。在以往的MF和体能研究中，很少有关于饮食标准化的报道。未来的研究应评估或控制饮食因素，如对血糖浓度有显著影响的食物摄入量，或许更重要的是咖啡因摄入量31 ，以明确确定 MF 的专属影响。与此对应，进一步研究 MF 的主观报告与适用于应用环境的潜在生理或行为测量之间的关系也很有价值。尽管已经有了相对成熟的MF生理指标，例如脑电图，48 但由于设置和信号的潜在噪声，即使是移动脑电图也不适合在运动环境中使用。因此，确定一种实用但可靠的MF生理标志物可能有助于减轻主观询问个人MF水平时可能出现的反应偏差的影响。
尽管迄今为止缺乏对运动中MF的研究，但现有的有限证据表明，MF不仅有可能对运动表现产生负面影响，而且有必要对MF的管理策略进行研究。以往的干预性研究提出，咖啡因49 、咖啡因麦口水50 、口服一水肌酸补充剂51 和补充葡萄糖52 可提高运动成绩。然而，在精英体育运动中，尚未研究过合法的生力辅助品对减轻MF 影响的有效性。未来应用研究的关键领域还包括更多方法，如通过训练干预增强对 MF 的抵抗力，46,47 实施恢复措施以协助管理 MF，53 优化比赛日结构以避免诱发MF，从而避免 MF 的潜在负面影响。调查运动员通常进行的训练或其他活动如何影响 MF 的研究，对于制定可供高水平运动员实施的实用建议至关重要。例如，调查不同的训练任务会如何导致MF，以及不被认为会诱发MF的特定训练的最长持续时间、冲击持续时间和从MF恢复所需的恢复时间，这些都可能是教练员在安排训练时需要考虑的有用信息。此外，还可以评估训练的复杂性对运动员认知需求和疲劳的影响。这些信息可能有助于选择训练细节，并有助于安排赛前热身。因此，MF 可能成为教练人员可以监测的变量。主观 VAS 的使用为监测 MF 提供了一种实际可行、以证据为基础的方法。根据定义，建议将主观变化报告与行为和生理观察相结合。
4.结论
现有证据表明，运动功能MF有可能对精英体育运动成绩产生负面影响，这不仅表现在体能下降上，还表现在技术、决策、战术和技能执行方面的变化上。然而，大多数研究对精英运动成绩的适用性或可转移性有限。我们有机会扩展迄今为止在足球领域开展的针对特定运动和符合生态学原理的研究。我们需要可转化的研究成果，为精英体育运动中的心肺功能提供以证据为基础的实用建议。因此，不仅需要使用体育运动特定的身体任务，还需要使用体育运动特定的感知认知任务，以全面了解运动心理可能对精英体育表现的生理、心理、技术和战术等诸多方面产生的影响。目前，有证据表明，从业人员可以从监测 MF 和考虑其对训练和比赛成绩的潜在影响中获益。
