摘要:急慢性负荷比作为新型的负荷管理手段,为降低运动损伤提供了新的思路。集体球类项目因具有开放性、对抗性的特征,多样的运动损伤发生率引起了急慢性负荷比研究关注。检索PubMed、Web of Science、EBSCO运动科学全文数据库,全面收集集体球类项目急慢性负荷比与损伤发生风险的队列研,共纳入文献19篇,样本量1 185名高水平运动员,采用Stata17.0进行meta分析的数据处理。证实了急慢性负荷比> 1时的损伤发展高于急慢性负荷比<1时(RR∶1.24,95%CI∶1.03~1.50,P<0.05BFQ)。亚组分析显示内部负荷测量下的急慢性负荷比对损伤的影响效果高于外部负荷;赛季中急慢性负荷比对损伤的影响要高于赛季前;橄榄球与足球项目不同急慢性负荷比所造成的损伤情况效应量相近;周期较长的急慢性负荷比对损伤影响效果明显高于短周期的急慢性负荷比;高于2.0的急慢性负荷比具有较高损伤致病风险。急慢性负荷比对运动损伤预防具体一定作用。
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科学化作为当今世界竞技运动训练发展的主旋律,有助于实现合理有效的损伤预防,为运动员创造优异运动成绩、延长运动寿命打下良好基础[1]。运动损伤经常出现在对抗性强、比赛不确定因素高的集体球球类项目中,尤其是训练中运动负荷安排的不合理,极易增加运动员在比赛中的损伤风险。为了更好把控运动负荷与运动损伤之间的关系,Hulin等[2]基于运动表现的双因素模型,提出急慢性负荷比(acute∶chronic workload ratio, ACWR)的概念,该比率是通过比较运动员在1周内的急性负荷与4周内的慢性负荷平均值来计算。大量国外文献对于急慢性负荷比进行了聚焦,尤其是将急慢性负荷比应用于足球[3]、橄榄球[4]、板球[2]、曲棍球[5]、排球[6]、篮球[7]等集体球类项目。与此同时,不同研究还结合年龄、性别、损伤史等其他损伤致因,探索了急慢性负荷比与损伤风险的关系,这对于合理安排集体球类项目的训练负荷具有重要的指导性意义。一般认为,当急慢性负荷比>1时,运动员最近完成的急性负荷大于前一阶段的慢性负荷,急性负荷迅速增加将导致机体处于疲劳状态,发生损伤风险的可能性增加;当急慢性负荷比<1时,运动员最近完成的急性负荷小于前一阶段的慢性负荷,慢性负荷的累积将提高机体能力,使其处于良好的训练准备状态,发生损伤风险的可能性降低[8]。但也有研究认为与中等急慢性负荷比相比,高或低的急慢性负荷比与损伤风险增加有关[7]。此外,不同研究用到了不同的测量方法、赛季时段等,不同报道的调查结果也存在差异,可见当前学界对于急慢性负荷比的认识有待进一步深入。因此,本研究通过回顾关于集体球类项目急慢性负荷比与损伤风险关系的文献,采用meta分析方法,纳入了多项队列研究,探讨集体球类项目急慢性负荷比与损伤发生风险的潜在影响因素,为集体球类项目合理的安排训练负荷提供循证依据。
1、资料来源与方法
1.1 文献检索
以PubMed、Web of Science、EBSCO运动科学全文数据库为英文检索数据库进行文献检索,以(football OR soccer OR basketball OR cricket OR volleyball OR rugby OR hockey)AND(acute: chronic workload ratio)为检索式进行高级检索,检索时间为从建库起至2024年4月6日。
1.2 文献纳入与排除标准
首先通过标题和摘要进行初步筛选,并详细阅读全文以确定符合要求的研究。纳入标准:(1)队列研究包括前瞻性单一队列(prospective single cohort)、前瞻性队列研究(prospective cohort study)、单队列观察研究(single-cohort obser vational study)、回顾性单队列研究(retrospective single-cohort study);(2)调查对象为集体球类项目运动员,包括足球、板球、曲棍球、排球、篮球等。剔除标准包括:(1)筛选去除会议论文、综述、调查以及无法获得全文的研究;(2)排除未提供完整数据、文献中缺失或无法通过计算获得所需指标的文章;(3)移除任何重复发表的研究。
1.3 文献质量评价
在系统评价过程中,评估单个样本的方法学质量,对于提升研究结果的有效性至关重要[9],但目前对于方法学质量的评估并没有统一的标准。虽然Cochrane建议使用诊断准确性研究的质量评价(QUADAS)清单来评估诊断实验的方法学质量,但据QUADAS诊断测试准确性系统评价手册所述,QUADAS清单主要适用于横断面研究。由于本研究所纳入的文献均为前瞻性队列研究,因此采用Q-Coh(队列研究质量评价)工具来对所选研究的方法学质量进行评估。Q-Coh是具有足够有效性和可靠性的评价工具,专门用于评估前瞻性队列研究中的偏倚风险[9]。根据Q-Coh的评价结果,如果只有1个或没有评价域为负面,则研究整体质量被认为较高;如果有2个域的评价为负面,则整体质量被认为是可接受;如果有超过2个域的评价为负面,则整体质量被认为较低[9]。本研究在文献纳入与质量评价的2个环节,均由研究课题的2名人员一起参与,最大限度地规避文章选择与质量评价带来的误差,全面提高研究的信效度。
1.4 统计学方法
运用Excel与Stata 17.0进行meta分析的数据处理,选取相对危险度(RR)和标准化均数差(SMD)及其95%置信区间(CI)作为效应量合并的测量标准。在进行合并分析之前,首先进行异质性检验,包括Q检验和I2检验[27]。如果Q检验的P值小于0.1,这表明研究之间存在异质性;如果P值大于等于0.1,则认为研究间是同质的。同时,通过I2检验对异质性的程度进行定量分析,I2值将异质性分为4个级别:I2≤25%为轻度异质性;25%<I2≤50%为中度异质性;50%<I2≤75%为较大异质性;I2>75%为很大异质性[9]。根据Cochrane系统评价指南,当I2<50%时,异质性可接受,使用固定效应模型进行meta分析;当I2≥50%时,选择随机效应模型。采用亚组分析进行异质性处理。通过敏感性分析来检验meta分析结果的稳健性,如果敏感性分析结果与meta分析结果一致,则增强了meta分析的可信度;如果结果不一致,则需要谨慎分析和解释。最后,使用漏斗图来检测所纳入文献的发表偏倚。
2、研究结果
图1 文献筛选流程
2.1 检索结果
检索到文献共660篇(PubMed 214篇、Web of Science 322篇、EBSCO运动科学全文数据库124篇)。对所得文献进行标题摘要筛选、根据纳入标准进行排除等步骤,最后符合meta分析要求文献19篇,流程见图1。
2.2 研究特征与质量评价
本研究共纳入19项队列研究,由1 185名运动员组成,纳入研究的基本特征见表1。全部研究在2014—2019年间发表,大部分被试人群都是高水平精英男子运动员。研究项目聚焦于橄榄球(澳大利亚、英格兰、美国橄榄球联赛运动员),包括足球、曲棍球(爱尔兰盖式曲棍球)、板球、排球、篮球等项目,17项研究为前瞻性队列研究,有1项研究为单队列观察研究,1项研究为回顾性单队列研究。5项研究是基于课次主观疲劳测试来诊断符合等级。通过队列研究Q-Coh的质量评价发现,入选研究大部分为高质量或可接受(表2),表明入选研究的质量较好。
2.3 meta分析结果
2.3.1 集体球类项目急慢性负荷比与损伤发生风险的meta分析
在纳入本研究的19项队列研究中,检测到了显著的异质性(Cochrane'sQ检验P=0.055,I2=36.8%)。鉴于此,本研究选择了固定效应模型来进行合并分析(图2),得出的合并效应量(RR∶1.24,95%CI∶1.03~1.50)在统计学上是显著的(Z=2.16,P<0.05),这表明当ACWR > 1时,损伤的风险较ACWR<1时更高。在移除任意一项研究后,剩余研究的合并结果仍然显示出统计学意义,这与meta分析的结果相一致,表明纳入的研究在合并后显示出较强的稳健性,从而验证了meta分析结果的稳定性。
表1 纳入研究的基本特征
表2 基于Q-Coh队列研究的质量评价详细信息
图2 总体森林图
2.3.2 集体球类项目急慢性负荷比与损伤发生风险的亚组分析
纳入本研究的19篇文献,部分原因导致了研究结果异质性。一是存在测量方式上的差别,部分研究采用内部负荷,而另一部分则采用外部负荷;二是在赛季时段上,运动员在赛季中的时段不可避免会遇到连续比赛的身体疲劳问题,这与赛季前的测量结果显然存在一定的差异;三是不同项目之间,由于项目特征的差异,可能存在一定的差异;四是急慢性负荷比的时间窗口上,大部分研究存在一定的差异性,并非完全按照1周∶4周的周期进行;五是在具体的急慢性负荷比区间上,部分研究将此进一步细化,试图研究其最优区间,总体的meta分析森林图显然无法揭露更多细节。据此,本研究分别设置亚组进行meta分析(表3),均表现出了一定的异质性,说明5个亚组急慢性负荷比对损伤影响的程度都不尽相同。
(1)测量方式层面。
内部负荷和外部负荷2种测量方式下,急慢性负荷比所造成的损伤情况具有较大异质性(I2=63.5%,P<0.01),表明运动测量方式是急慢性负荷比与损伤关系的主要影响因素之一。效应量分别为外部负荷(SMD=0.71),内部负荷(SMD=1.65),且均具统计学意义(P<0.01),其中内部负荷测量下的急慢性负荷比对损伤的影响效果最大。
(2)在赛季时段层面。
赛季前与赛季中不同急慢性负荷比所造成的损伤情况效应量具有高度异质性(I2=82.6%,P<0.01),表明赛季时段是影响急慢性负荷比与损伤关系效果的主要因素。其中,赛季前(SMD=1.34)和赛季中(SMD=2.34),且均具统计学意义(P<0.05)。赛季中急慢性负荷比对损伤影响的干预效应量最大。
(3)在项目差异层面。
橄榄球与足球项目不同急慢性负荷比所造成的损伤情况效应量,具有中度异质性(I2=45.7%,P<0.01),表明上述两类项目急慢性负荷比与损伤关系的区别不大。其中,橄榄球(SMD=2.51)和足球(SMD=2.43),且均具统计学意义(P<0.01)。
表3 集体球类项目急慢性负荷比与损伤发生风险的亚组分析
(4)在时间窗口层面。
7 d/<28 d与7 d/>28 d组别的干预效应量具有较大异质性(I2=71.5%,P<0.05),表明不同时间窗口也是急慢性负荷比与损伤关系的影响因素之一。具体的效应量方面,7 d/<28 d(SMD=1.22)和7 d/>28 d(SMD=1.97),且均具统计学意义(P<0.05)。可见,周期较长的急慢性负荷比对损伤的影响效果明显高于短周期的急慢性负荷比。
(5)在具体区间层面。
急慢性负荷比<0.8、急慢性负荷比=0.8~1.0、急慢性负荷比>2.0这3个区间的效应量具有较大异质性(I2=69.5%,P<0.01)。各急慢性负荷比区间分别为:急慢性负荷比<0.8(SMD=1.22),急慢性负荷比<0.8(SMD=0.34),急慢性负荷比>2.0(SMD=2.58),可见,高于2.0的急慢性负荷比具有较高的损伤致病风险。
图3 集体球类项目急慢性负荷比与损伤发生风险meta分析的漏斗图
2.4 发表偏倚
使用Stata 17.0软件制作的漏斗图可用于直观地评估相关研究的发表偏倚。尽管部分圆点位于漏斗图的边缘,但整体上这些点在中线两侧大致呈对称分布,表明没有显著的发表偏倚,本研究的总体偏倚情况良好,见图3。
3、讨论
3.1 测量与计算方式是导致急慢性负荷比与损伤关系差异的因素之一
训练负荷由训练量和强度构成,进一步细分为内部和外部负荷两部分。外部负荷涉及运动员训练期间的运动表现,可通过跑动距离、冲刺距离、最高速度等数据量化[24]。内部负荷则描述了运动员在训练中心理与生理系统对负荷的反应,可通过心率、个人感觉等指标来衡量[24]。本研究纳入的文献中,虽然大部分研究计算的是外部负荷,但meta分析结果显示主观评价量表测量的急慢性负荷比与损伤风险的相关性更强,多篇文献用到了课次主观疲劳度(session-rating of perceived exertion, s-RPE)作为内部负荷的评估方式[13-14,16,18-19],s-RPE=RPE值(主观疲劳量表)×训练时间。这也提示多渠道的检测方式更能反映集体球类项目运动员负荷导致的疲劳情况,因此建议集体球类项目运动负荷要以内外部负荷综合监控的形式。此外,不同计算方式可能是导致集体球类项目急慢性负荷比与损伤关系差异的原因之一。在计算慢性负荷时,根据是否将急性负荷纳入考量,通常可以分为耦合和非耦合两种方式。假设一名运动员在过去1周的急性负荷为4,而前几周的负荷分别为1、2、3,那么耦合的慢性负荷总量为1+2+3+4=10,例如在测量外部负荷时,运动员前1周的距离平均值(急性工作量),与前4周的距离平均值(慢性工作量)之间的比值,即为急慢性负荷比,而非耦合的慢性负荷总量则为1+2+3=6[25]。在本研究纳入的文献中,大部分采用了耦合的测量方式,少数采用非耦合,这也导致了急慢性负荷比与损伤关系的不同。
3.2 不同项目急慢性负荷比与损伤关系分析
本研究纳入板球、曲棍球、排球和篮球的文献各仅有1篇,因此不同项目亚组meta分析仅包含足球与橄榄球两个项目(表3)。结果显示足球与橄榄球急慢性负荷比与损伤的关系差异并不大,但实际上项目之间急慢性负荷比与损伤的关系还是存在较大差异,而且并不是处于某个急慢性负荷比区间就一定会带来高的损伤率,例如有研究显示,当篮球运动员的急慢性负荷比值处于0.55 ~0.99或超过1.5时,在接下来1周内受伤的风险较急慢性负荷比值在1~1.49之间时要高[7]。在探讨受伤潜伏期的问题上,诸多研究显示,急慢性负荷比与多个集体球类项目运动员在未来1周内受伤的风险高度关联[17]。有些研究则认为,急慢性负荷比与板球[2]和橄榄球[10]运动员在当前周或当天受伤的风险有关。在损伤类型的分析中,部分研究指出急慢性负荷比与足球、橄榄球等项目运动员的非身体接触所致损伤相关,例如拉伤己踝关节不稳定导致的扭伤等,而ACER与排球运动员过度使用所导致的疲劳伤害有关[7]。总体来看,集体球类项目之间的差异性并未在本研究的meta分析中显现,但集体球类项目急慢性负荷比与损伤关系的项目差异可能是普遍存在的,由于不同集体球类项目的比赛特征不同,训练课会涉及专项训练,且不同集体球类项目存在人数、规则、比赛时间间隔等方面的差异[26],因此很难将集体球类项目急慢性负荷比与损伤关系一概而谈,这一观点期待后续更多实证类研究证明。
3.3 急慢性负荷比不同时间窗口的损伤关系分析
在集体球类项目急慢性负荷的时间窗口方面,本研究meta分析周期较长的集体球类项目急慢性负荷比对损伤的影响效果明显高于短周期的急慢性负荷比。在短周期急慢性负荷比方面(4周/28 d以内),有研究表明1周∶2/3/4周的急慢性负荷比均与足球运动员的损伤发生有关[12]。在长周期急慢性负荷比方面(4周/28 d以上),有学者采用了1周∶3/4/5周的时间窗口,其研究结果表明1周∶5周的急慢性负荷比与篮球运动员损伤风险之间的相关性最大[17],这也与本meta分析所显示的结果相同。然而,也有研究显示采用1/2周∶3/4/5/6/7周的时间窗口发现仅有1周∶4周的急慢性负荷比与澳式橄榄球运动员的损伤风险显著相关[23]。不同项目赛制特征可能是导致这一现象的主要原因。橄榄球、足球、篮球这3个项目同为国际职业化程度很高的项目,全年有大量的比赛要进行,以足球为例,欧洲五大联赛球员要面对国内赛会制比赛、锦标赛制的杯赛,以及欧洲赛场的杯赛,部分球员还会涉及国家队的比赛,全年休赛期很短,如果增加负荷强度,很容易导致他们的身体疲劳。建议教练员可以通过长期监测运动员的负荷和损伤情况,建立本项目的负荷和损伤数据库,采用不同的急性负荷和慢性负荷窗口建立不同的统计模型。
3.4 急慢性负荷比可能存在的最优区间
研究表明急慢性负荷比与损伤风险间呈“U”形曲线,即存在一个最佳区间,在此区间中的急慢性负荷比有着最低的损伤风险。本研究meta分析结果表明,集体球类项目急慢性负荷比>1与损伤发生率的增加有关。在进一步的亚组分析中,对特定区间进行了深入分析。特别是当急慢性负荷比>2.0时,损伤风险显著增加。例如有研究指出相较于急慢性负荷比<0.49,急慢性负荷比>2.0的板球运动员在接下来的一周内发生非接触性损伤的风险增大[2]。然而,一些研究指出,与低急慢性负荷比相比,中等或高急慢性负荷比与更高的损伤风险相关。此外,有研究表明,与高急慢性负荷比结合高慢性负荷相比,高急慢性负荷比结合低慢性负荷时,损伤风险更高。例如有研究显示,当急慢性负荷比与低慢性负荷结合时,足球运动员损伤风险增加。由此可见,教练员在安排负荷时,急慢性负荷比尽量不要超过2,但并不意味着超过了就一定会发生损伤。有学者认为当比值大于1.5时,运动员即进入易患损伤的“危险区间”,而为了有效减少损伤发生应将比值控制在0.8~1.3这一“最适区间”[25]。同时,最优区间探讨往往因不同的集体球类项目各异,具体项目其实还缺少大样本量的询证数据。因此,后续研究值得通过大样本的研究去总结不同项目的具体最优区间。
4、研究展望
通过本文研究可以发现,对于集体球类项目急慢性负荷比的控制,可以在一定程度上预防运动损伤。但是本文仍然存在诸多局限:一是,本研究纳入的样本均为集体球类项目男性运动员,对集体球类项目女性急慢性负荷比与损伤的关系还有待进一步研究;二是,近5 a缺乏对于集体球类项目急慢性负荷比的研究,也有证据表明近年来对于该主题的研究开始向游泳、跑步等体能类项目发展[2];三是,国外对于集体球类项目高水平运动员急慢性负荷比的研究更多,事实上,职业级的高水平运动团队如橄榄球、足球等项目一般都配有专业的训练管理团队,青少年梯队教练员更需要这些专业的支撑。因此,后续研究有待从集体球类项目女性、青少年运动员切入,拓宽研究视野,在国内开展急慢性符合比的实验研究,为普通训练层面的负荷安排提供科学支撑。
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基金资助:国家体育总局决策咨询重点项目(2022-B-05-2);
文章来源:田静静,王维涵,王美,等.集体球类项目急慢性负荷比与损伤风险的meta分析[J].福建师范大学学报(自然科学版),2024,40(06):121-129.
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期刊名称:中国体育科技
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主办单位:国家体育总局体育科学研究所
出版地方:北京
专业分类:体育
国际刊号:1002-9826
国内刊号:11-2284/G8
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