训练和比赛对精英运动员睡眠的影响：综述和Meta分析

摘要

目标:精英运动员的睡眠特征，并找出与训练和比赛有关的、对睡眠有负面影响的因素。

研究设计：预后系统性回顾。

数据来源：从开始到2018年2月26日，检索了三个数据库（PubMed、SCOPUS和SPORTDiscus）。

筛选选入META分析文献的资格标准:文献包括客观报告精英运动员的总睡眠时间（Total sleep time,TST）和/或睡眠效率（Sleep efficiency , SE）方面的研究。研究必须是观察性的或包括观察性的试验。

研究结果:

①　本研究共选入了54项研究；

②　在训练期间，许多研究报告运动员无法达到TST（n=23/41）和/或SE（n=16/37）的建议指标；

③　在比赛当晚，大多数研究报告运动员不能达到TST（n=14/18）和/或SE（n=10/16）的建议。与前几晚相比，比赛当晚的TST缩短（60分钟）；

④　与比赛前一晚相比，比赛当晚睡眠效率（SE）较低（1%）；

⑤　夜间比赛（开始时间≥18:00；80分钟）和白天比赛（20分钟）的时间较前一晚缩短；

⑥　夜间比赛的SE较低（3%-4%），但与前几晚相比，夜间比赛的SE没有变化；

⑦　早起训练（开始时间<07:00），训练负荷增加（>25%），深夜/清晨旅行出发时间，向东飞行和海拔上升会影响睡眠。

结论：运动员在训练或比赛期间常常无法达到睡眠建议。与前几晚相比，比赛当晚的睡眠受到损害。清晨训练、增加训练负荷、旅行出发时间、时差和海拔高度等因素都会影响运动员的睡眠。

一、前言

睡眠与许多生理过程有关，这些生理过程可能有助于从运动训练和比赛中恢复和适应。在睡眠期间，合成代谢被上调，程序性记忆得到巩固，免疫反应增强。不足为奇，许多运动员认为睡眠是运动成功的最重要的恢复行为。延长睡眠时间可能有助于运动专项技能的执行。夜间睡眠持续时间与团队(女子)英式篮球成绩呈正相关，与青少年运动员的受伤风险相关。

了解训练和比赛的需求会影响睡眠，这已成为教练和科学家的首要任务。为了促进健康，建议成人每晚至少睡眠7小时，并达到至少85%的睡眠效率（即睡眠时间占卧床时间的百分比）。运动员中失眠症状的患病率很高。研究运动员睡眠的大部分研究都来自主观工具（如日记）。这是一个问题，因为主观工具虽然对监测一大批人有用，但通常与客观数据相关性较差。

睡眠监测的“黄金标准”是多导睡眠图（PSG），它使用表面电极监测大脑、肌肉、心脏和呼吸活动等生理参数。PSG对研究睡眠病理学特别有用，包括睡眠呼吸障碍和脑震荡引起的睡眠障碍。然而，PSG价格昂贵，需要专门的实验室设备，这使得在运动场上监控运动员变得不切实际。另一方面，活动记录仪（actigraphy）使用嵌入便携式加速计来记录和分析那些评估睡眠质量和时间段 动作。活动记录仪（actigraphy）相对不贵，而且可以在对习惯性睡眠或训练程序的影响最小的情况下进行。因此，活动记录仪是客观监测运动员睡眠的首选方法。近年来，对了解运动员睡眠的兴趣日益增加，已发表的研究越来越多，因此客观数据现在已经很容易获得。因此，在这一系统的回顾中，我们旨在描述运动员在当前睡眠建议的背景下的睡眠特征，并检查是否有训练和比赛因素对睡眠产生负面影响。

二、研究方法

本综述（review）符合《流行病学观察研究元分析（MOOSE）观察性研究元分析和系统评价指南》，并采用了系统评价和元分析的首选报告项目（PRISMA），PROSPERO试验注册号为CRD42017074367。

（一）检索方法

从开始到2018年2月26日，使用以下关键字组合检索了三个电子数据库（PubMed、SCOPUS和SPORTDiscus）：sleep（睡眠）、elite（精英）、competitive（竞争性的）、athlete/s（运动员/们）、sport（运动）和player/s（运动员/们）。相关研究的参考列表也被交叉检查。图表1演示了检索过程。

图表1：系统性回顾和元分析流程图。SE为睡眠效率；TST为总睡眠时间。

（二）纳入标准

纳入的研究符合以下标准：（1）参与者可被确定为精英运动员（参见“运动员专业技能评估”部分）；（2）研究报告了客观的（如PSG、活动图）睡眠结果；（3）参与者的平均年龄≥15岁；（4）研究是观察性的或具有观察性的（即，对照）不操纵睡眠/觉醒行为的试验；（5）该研究对身体健全的运动员进行了调查；（6）该研究在同行评议的期刊上以英文全文发表。

（三）研究选择和数据提取

删除重复的文献与数据后，每个检索到的记录的标题和摘要由一名审查者（SSHR）筛选。然后由两名审查者（SSHR，SAW）独立检查每个筛选记录的全文，以确定是否满足纳入标准。在达成协商一致意见之前，对有歧义的部分进行了讨论。从符合条件的文献中提取的数据经由一名审查者提取至电子表格中，用于记录研究设计和样本总体的信息。根据研究设计中明显的解释变量对数据进行分类。记录所感兴趣的睡眠结果的平均值和标准差（SD）（见“睡眠定义和兴趣结果”部分）。必要时，根据报告的CIs计算标准差（SD）。当数据通过绘图数字化仪Plot Digitizer（版本2.6.8）提取数值并进行绘制。

（四）运动员专业技能鉴定

两名审查者（SSHR，SAW）使用运动心理学领域的修正版样本有效性分类模型来（在线补充文件2）独立评估运动员的专业技能。该模型评估了三个子量表项目（subscale items）：运动员达到的水平或表现、体育在国家内的竞争力、体育在世界的竞争力。由于文献中对运动员经验或成功的报道有限，修改后的版本是必要的。根据每个项目的标准来评分，并使用一种改进的算法来计算总得分。被要求招募的运动员被认为是“具有竞争力的精英运动员（competitive-elite）”（即参与最高水平赛事的运动员）或“较有竞争力的次精英运动员（semi-elite）”（即在参与次高水平赛事的运动员）。

（五）证据质量评估

两名审查者使用Newcastle-Ottawa Scale-NOS对每项研究的方法学质量进行了独立评估。如前所述，NOS适用于横断面（cross-sectional）研究。NOS评估了参与者的选择、混杂因素的控制和结果使用八个分量表项目进行报告。每个项目的标准由两名审查者制定，以便在评审目的的背景下评估每项研究的证据质量。根据满足标准的程度，每个子量表项目（subscale item ）被授予“分数”（例如，0=不满意，1=满意，2=使用已验证的工具或已建立的模型满意（仅两个项目））。在达成协商一致意见之前，对分歧进行了讨论。子量表项目得分的总和用于为每个研究提供证据质量的总体评估（即，>7=高质量，5–7=中等质量，<5=低质量）。在结果层面上没有偏差（bias）的风险，因为所有的研究都客观地测量了睡眠结果。

（六）睡眠相关定义

研究结果的考察包括总睡眠时间（TST）和睡眠效率（SE）。之所以选择这些项目，是因为它们提供了睡眠的数量（TST）和睡眠质量（SE）的定量测量方法，并且经常在文献中报道。表1显示了本综述中使用的与睡眠相关的关键术语的定义。

（七）元分析（Meta-Analysis）

对于那些报道了比赛前后多个晚上睡眠结果的研究，采用随机效应元分析来计算研究之间的标准化平均差（SMD）。

在证据质量评估后被认为是中等质量或更高质量的研究有资格进行元分析。对几个时间点进行了分析比较：组A（−2对照−1）、组B（−2对照0）、组C（−2对照+1）、组D（−2对照+2）和组E（−1对照0），其中“−2”表示”比赛前两晚，“−1”表示前一晚，“0”=比赛当晚，“+1”表示“赛后一晚”，“+2”表示“赛后两晚”。

“比赛前两个晚”上被当做为“控制组”的进行分析，因为它最不受潜在睡眠影响因素的影响，如赛前焦虑和赛后疲劳，而文献中仍经常报道。被包含额外的比较E——是由于文献中关于夜间1和0的过多数据而包括在内的。采用预先指定的亚组分析（subgroup analysis）和元回归（meta-regression）来评估“睡眠环境”（主场vs客场）和“比赛开始时间”（白天（开始时间<18:00）vs晚上（开始时间≥18:00））是否影响睡眠。显著效应的大小是通过使用代表性研究（如先前制定的指南所建议的）对集合的SMD进行后转换来估计的。统计用于评估统计异质性，其中<25%被认为是低的，=25%–50%被视为中等，>50%被视为高度异质性。我们使用漏斗图和爱格回归检验（Egger’s regression，（非显著不对称表示无偏差）来评估相关文献的偏差（publication bias）。使用综合元分析（V.3.0，Biostat，Englewood，USA）进行统计分析。α水平p<0.05用于确定统计显著性。

三、结果

数据库检索得到4066条记录。在删除重复和初步筛选后，对67份检索记录的全文献进行了检查。13份文献因不符合纳入标准而被排除在外，剩下54项研究供综述（图1）。通过分析得出以下结果：

（1）运动员在训练期间或比赛当晚往往不能达到≥7小时的TST（睡眠总时长）和≥85%SE（睡眠效率）；

（2）TST和SE在比赛当日均比比赛前几晚减少，特别是在夜间（比赛时间≥18:00）的那天；

（3）运动员通常在赛前一晚能达到≥7小时的TST和≥85%的SE，并且TST和SE在赛前一晚与比赛前后的几天晚上相比没有减少；

（4）在早上07:00之前安排训练会减少训练前一晚的TST，早上09:00之后开始训练可能需要持续达到≥7小时；

（5）训练负荷的大幅度增加（即≥25%）往往会导致TST和SE的降低；

（6）在上升高度（≥1600m）后的最初几天，TST和SE可能会减少；

（7）清晨和深夜的旅行出发时间减少了TST和SE，而长途向东航空旅行到达后立即降低了TST；

（8）没有报道显示电子设备的使用对TST或SE有影响。

四、讨论

本综述的目的是（1）在当前睡眠建议的背景下描述运动员的睡眠；以及（2）识别与训练和比赛相关的、对睡眠有负面影响的因素。

（一）睡眠特征

运动员在训练和比赛当晚往往不能达到≥7小时的TST和≥85%SE。这些结果尤其值得关注，因为这些基于的数据研究表明，运动员有能否实现这些建议有可能与个人和/或与几个晚上无关。此前，有22%的运动员在研究中低于85%的SE，尽管平均SE为88%。

（二）比赛当晚

运动员很少在比赛当晚达到TST或SE推荐标准。元分析发现，与赛前相比，比赛当晚的TST和SE降低，尤其是在夜间比赛后。比赛当晚TST的降低通常归因于就寝时间的延迟，从而减少了总的卧床时间。有几个因素可以解释为什么比赛当晚的就寝时间和睡眠时间较低。例如，循环皮质醇增加、交感神经亢进、核心体温升高和肌肉疼痛可能在比赛后持续存在并增加肌肉唤醒。在游泳运动员中，赛后皮质醇水平与SE呈负相关（r=-0.90），而竞赛后皮质醇升高与英式篮球运动员比赛当晚TST的降低有关。

此外，使用咖啡和暴露在强光下（如体育场照明）可能会干扰促进睡眠的神经过程。比赛日唾液咖啡因的增加与橄榄球联盟球员睡眠潜伏期的增加（r=0.53）和SE的减少（r=0.52）有关。最后，延迟的就寝时间可能是由于赛后恢复/医疗干预、会议、旅游和承诺的媒体采访。这篇评论主要针对男性田径运动员；因此，比赛当晚睡眠不佳可能反映了这些运动员所面临的独特的挑战。例如，澳式橄榄球、橄榄球协会和橄榄球联盟都是以频繁的高速碰撞为特征的运动，这或许也能表明比赛后的肌肉酸痛会引起睡眠障碍。同样在运动相关因素中，如旅行，也可以解释睡眠障碍的问题。例如，在澳式橄榄球中，客场比赛的晚上要求球员在赛后立即飞回家，这些运动员就会比不被要求飞回家（主场运动员）的TST更低。这些发现可能对比赛后几天的恢复时间进程有影响，并强调了在此期间优先考虑睡眠的必要性。

（三）比赛前一晚

定性评价表明赛前睡眠障碍在运动员中普遍存在。然而，无论是系统回顾还是元分析都没有找到一致的证据。与训练相比，自行车运动员比赛前一晚的TST较短，但澳式橄榄球运动员比赛前一晚的TST更长。本综述报告说，在赛外训练（out-of-competition）中，单人项目体育运动员的TST和SE低于团体项目运动运动员。然而，当在比赛前对睡眠进行检查时，对个人和团队项目运动员的比较得出了模棱两可的结果。尽管如此，有人认为，个别运动员，特别是那些参加难美项的运动员，可能最容易受到睡眠障碍的影响。此外，虽然这项研究发现男性在训练期间的睡眠效率（SE）低于女性，有一些证据表明，赛前睡眠障碍在女性中更为普遍。

赛前睡眠障碍的主要原因是焦虑或对比赛的想法。运动员个人由于无法与团队成员的分担竞赛所产生的的压力，特别在难美项运动员中——他们的成功更多来自于他人的评价，会非常容易受到影响。此外，对于在当前文献综述中对单人项目、难美项运动或女性运动员的局限性描述可能可以解释为什么睡眠障碍在赛前的连续性证据无法被找到。

（四）清晨训练

训练前晚上的TST减少主要是在训练开始于07:00或更早。据推测，与团队项目运动员相比，单人项目的运动员的TST较短可能表明在清晨开始训练所导致的问题。虽然运动员试图通过早睡来抵消早期训练的影响，但通常很难防止TST的降低。例如，在集训中，赛艇运动员在训练日醒来比休息日早约2.5小时，但在前一天晚上只相比休息日提早了25分钟上床睡觉。无法早睡的原因是大多数社交活动都安排在晚上，而这是所谓的“禁区”——一段由人体昼夜节律介导的高觉醒期，通常会在20:00到22:00之间有降低睡眠倾向。

（五）增加训练负荷

训练负荷大幅度增加（>25%）后，TST和SE降低。这与次精英铁人三项运动员在训练负荷增加30%后TST 和SE的降低相一致。相反，大多数研究表明睡眠不受训练影响，甚至随着更高的训练负荷的增加（当然，负荷增加是适度范围内）而改善。因此，TST和SE的降低可能反映出对训练负荷大幅度增加的负适应。大量训练可导致循环皮质醇和交感神经活动增加，这两种情况都可能阻止健康睡眠所需的应激系统（即下丘脑-垂体-肾上腺、交感-肾上腺髓质）的正常下调。作为支持，静息α-淀粉酶的变化——交感神经活动的一个标志物，与同花样游泳运动员中SE的变化呈负相关。训练负荷的增加也可能通过肌肉酸痛引起的疼痛和夜间频繁排尿而干扰睡眠。

（六）低氧

在高海拔地区与TST和SE降低有关。这与先前的研究一致，即缺氧会导致睡眠向更浅、更零散的方向转变。真实高原（即，低压环境）和模拟高原（即常压环境，模拟仓）暴露均能降低TST和SE。睡眠障碍主要发生在暴露后最初几天海拔2000米以上的高原上，这些发现表明，当上升到海拔高度时，在训练或比赛开始之前应该有足够的时间让睡眠恢复正常。一个阶段性的逐渐上升可以加速这一过程，正如足球运动员在从1600米上升到2150米时睡眠是一致的，尽管上升到1600米后TST开始减少。

（七）航空旅行

在本综述中，与航空旅行相关的睡眠障碍可以归因于时差（即昼夜节律失调）或旅行时间对习惯性睡眠阶段的负面影响。飞行离港时的晚睡与早期两者都显示会减少TST和SE，这可能对运动员的准备产生不利影响。例如，足球运动员在北上坐飞机旅行后疲劳程度较高，这是由于晨飞会减少飞机离港前的那天晚上的TST，因为只跨越一个时区相对来说很难产生时差反应。

有篇报道称，向东飞行到港后TST较低，这一点也在使用自我报告日记监测睡眠的运动员身上得到报道。相较于向西飞行之后，本综述发现了到港时TST增加的证据。然而，这一发现可能与以下事实相混淆：在集训中监测了旅行前的睡眠，并且抵达时睡眠机会增加。尽管如此，在此精英运动员身上有证据表明，向东飞行对睡眠的破坏比向西飞行飞行的更大。这些发现表明，考虑航班起飞时间和旅行方向是必要的，这样可以减轻航空旅行的负面影响。

（八）电子设备

晚上暴露在光线下，特别是蓝光，会引起睡眠障碍。学龄儿童使用电子设备会导致睡眠时间延迟和TST减少。睡眠障碍通常归因于这些设备发出的抑制褪黑激素释放的光。然而，本综述没有发现有证据表明晚上使用电子设备会影响运动员的睡眠。为了证明这一点（电子设备对运动员睡眠的影响），一项对英式篮球运动员睡眠的检查发现，尽管睡前使用纸质阅读而不是使用平板设备阅读的运动员的褪黑激素水平上升较多，但随后的睡眠质量或长度没有观察到差异。此外，一项调查高中运动员的研究发现，在22:00以后限制使用电子媒体并不能改善睡眠习惯。可以推测，运动员睡眠时的内环境稳态压力会掩盖使用电子设备的任何负面影响。蓝光被证明优先减少慢波睡眠，慢波睡眠被认为是促进运动员恢复的睡眠类型，并且随着先前的能量消耗而增加。

（九）睡眠障碍

本文对运动员在训练和比赛中的TST和SE进行了研究。因此，结果中没有报告诊断出的睡眠障碍的患病率。但值得注意的是，在本综述中报道的TST和SE结果可能在某种程度上反映了被调查运动员的睡眠障碍。以前的研究已经检查了运动员睡眠障碍的患病率。轻度睡眠呼吸障碍发生在8%的美国大学足球运动员和19%的美国职业足球运动员中。四分之一的职业冰球运动员有严重的睡眠问题，一项调查橄榄球和板球运动员的研究发现，38%的人把自己定义为打鼾者。体重指数高、颈围大或肥胖程度高的运动员患睡眠障碍的风险可能更高。这项综述包括了对这类运动员（如橄榄球运动员）进行检查的相对较少的研究；因此，我们不能期望未诊断的睡眠障碍会影响综述的发现。

五、结论

这项研究发现，运动员在训练期间和比赛当晚往往睡眠不足。尽管之前有报道称运动员在比赛前睡眠受到干扰，但客观记录的数据并不支持这一点。清晨训练、大幅度增加训练负荷、暴露于缺氧环境、飞行时间和时差都可能对运动员的睡眠产生负面影响。因此，运动员和后勤人员应监控这些时间段的睡眠情况，并将其列为优先事项。由于缺乏客观研究个别运动项目和女性运动员睡眠的文献，本研究的结果可能不能反映所有运动员的睡眠情况。