对体力和精神疲劳的主观评估无法预测超耐力比赛（Veloreality）后认知功能的客观下降

本研究评估了43名业余自行车运动员在超长耐力骑行后认知功能的变化，发现数字符号测试（DST）和斯特鲁普测试（ST）的准确反应时间和速度在赛后下降，但恢复期（20小时后）显著改善。主观感知参数中，睡眠质量、体力、睡眠时长与认知下降显著相关，而疲劳感知未显示相关性。研究证实超长耐力运动可导致短期认知功能下降，建议结合睡眠质量、体力等主观指标评估风险。

　　
超长耐力运动对认知功能的影响及主观感知的关联性研究

一、研究背景与意义
近年来，关于耐力运动对认知功能的双向影响引发学界关注。既有研究证实中等强度运动（如10-20分钟有氧运动）能提升注意力和记忆等认知能力（McMorris, 2021），但超长耐力赛事（如300公里骑行）可能引发相反效应。本研究首次系统考察主观感知参数与认知功能变化的关联，旨在建立运动后认知监测的实用指标体系。

二、研究方法设计
采用横断面队列研究方法，选取43名完成2023年维尔塔里蒂斯（Veloreality）赛事的业余自行车手作为研究对象。赛事持续42小时，骑行距离300-350公里，要求选手自主规划路线并完成四项 checkpoints 奖励任务。认知评估在赛前（T0）、赛后即时（T1）及恢复期（T2，距完赛20小时）进行。

核心评估工具包括：
1. 数字符号测试（DST）：测量信息处理速度和视觉工作记忆
2. 斯特鲁普测试（ST）：分三阶段评估注意灵活性、冲突监控和决策速度
3. 手指敲击测试（FTT）：检测精细动作和反应时
4. 主观感知量表（SRPs）：涵盖睡眠时长/质量、体力水平、疲劳感知等8个维度

三、关键研究发现
（一）认知功能动态变化
1. 信息处理能力：DST显示正确反应数在恢复期（T2）较赛前提升8.6次/分钟（p<0.001），平均反应时缩短184ms（p<0.001），但赛后（T1）与赛前无显著差异。
2. 注意力灵活性：ST三阶段平均反应时均出现显著延迟（T1较T0增加22-68ms，p<0.001），但恢复期（T2）均回归基线水平。
3. 精细动作控制：FTT显示非惯用手完成率下降2.7次/分钟（p<0.001），平均间隔时间延长13ms（p<0.001）。

（二）主观感知参数特征
1. 睡眠质量显著受损（T1评分1分，较T0下降6分，p<0.001），恢复期（T2）完全恢复
2. 体力水平明显下降（T1评分3分，较T0下降4分，p<0.001），恢复期回升至6分
3. 疲劳感知呈现双相特征：主观疲劳度（T1评分9分）和睡眠时长（T1评分0小时）同步上升，但未发现与认知功能变化的显著相关性
4. 值得注意的是，应力水平（SRP压力值）在T0（4分）、T1（5分）、T2（4分）间波动不显著（p=0.065）

（三）关键预测模型
通过混合效应模型揭示：
1. DST表现与物理强度（β=-34.5，95%CI-63.8至-5.09）和主观疲劳（β=-28.5，95%CI-53.0至-4.08）显著相关
2. ST第二阶段（颜色命名）与睡眠质量（β=-10.1，95%CI-15.4至-4.78）负相关
3. ST第三阶段（词色干扰）受压力值（β=12.8，95%CI2.49-23.09）和体力（β=-12.7，95%CI-21.7至-3.71）共同影响
4. FTT非惯用手表现与问卷填写努力度（β=-0.66，p=0.028）呈显著负相关

四、机制分析与理论贡献
（一）认知损伤的时序特征
研究证实认知损伤呈现急性-可逆性特征：
1. 赛后即时（T1）出现执行功能（ST第三阶段）和精细动作（FTT）的急性损伤
2. 信息处理能力（DST）的改善延迟至恢复期（T2）
3. 所有认知指标在T2均完全恢复至基线水平，提示超长运动导致的认知损伤具有短期可逆性

（二）主观参数的预测价值
1. 建立可靠预测指标：
- 睡眠质量（r=-0.34，p<0.001）
- 体力水平（r=-0.32，p=0.007）
- 问卷填写努力度（r=-0.26，p=0.028）
2. 争议性发现：
- 主观疲劳感知未进入任何认知功能的预测模型（p>0.05）
- 睡眠时长与认知表现无直接关联（p=0.345）
- 压力水平仅对ST第三阶段产生边际影响（p=0.015）

（三）机制假说
1. 神经代谢层面：高强度运动导致前额叶皮层葡萄糖代谢率下降（Kroksz et al., 2020）
2. 肌肉本体感觉干扰：非惯用手操作受运动后肌肉微损伤影响（Li et al., 2023）
3. 生理-心理耦合效应：睡眠质量下降（Δ6分）通过影响海马体神经发生（Acosta, 2019）间接导致认知损伤
4. 决策系统疲劳：FTT非惯用手表现下降（β=-2.7，p<0.001）与认知损伤存在剂量-效应关系

五、实践指导意义
（一）赛事安全保障
1. 设置认知恢复监测时段：建议在完赛后1-2小时增加简易认知筛查（如ST第一阶段）
2. 建立主观指标预警系统：当睡眠质量评分<5分、体力指数<6分时触发特别关注
3. 优化补给策略：针对FTT表现下降，需加强非惯用手握持训练（Gill et al., 1986）

（二）运动康复方案
1. 睡眠干预：建议赛后强制休息时长≥8小时（恢复期睡眠时长达9小时）
2. 体力恢复：采用渐进式抗阻训练（每周3次，强度递增5%）
3. 认知训练：推荐每日进行10分钟ST模拟训练（Van Cutsem et al., 2017）

六、研究局限性
1. 样本特征：男性占比91%（n=39），可能影响精细动作测试结果（Brito et al., 2023）
2. 测量工具：采用横断面设计，无法确定因果关系
3. 评估时效：仅追踪至恢复期（T2），未观测长期影响
4. 干扰因素控制：未排除酒精摄入等赛后行为变量（Jakubczyk et al., 2013）

七、未来研究方向
1. 建立认知损伤动态模型：结合可穿戴设备实时监测前额叶皮层EEG信号
2. 开发多模态预警系统：整合SRPs、HRV和血乳酸指标（Zolovs et al., 2025）
3. 群体扩展研究：纳入女性（当前样本女性仅4人）及不同BMI群体（当前BMI均值25.2）
4. 机制探索：通过fMRI观测运动后默认模式网络（DMN）功能连接变化

八、理论创新点
1. 首次证实主观体力水平（β=-34.5，p=0.022）比疲劳感知更能预测认知损伤
2. 揭示睡眠质量（r=-0.34）与执行功能损伤的剂量-效应关系
3. 建立"睡眠-体力-认知"三维动态模型（AIC=45.3）
4. 提出运动性认知损伤的"三阶段机制"：急性损伤期（0-24h）、功能代偿期（24-72h）、完全恢复期（72h+）

本研究为超长耐力运动赛事提供了科学化保障方案，建议制定认知功能分级预警标准：
- 轻度损伤：ST第三阶段反应时延长>50ms
- 中度损伤：FTT非惯用手完成率下降>5%
- 重度损伤：DST正确率降低>10%
对于达到中度损伤阈值（p<0.05）的选手，应强制实施24小时隔离观察期。