本研究采用交叉重复测量设计，探讨了两次日间小睡机会（40 分钟和 90 分钟）对中国高校羽毛球运动员灵敏性、无氧表现及有氧能力的急性影响。
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本研究采用交叉重复测量设计，探讨了两次日间小睡机会（40 分钟和 90 分钟）对中国高校羽毛球运动员灵敏性、无氧表现及有氧能力的急性影响。
本研究探讨了两次日间小睡机会（40 分钟和 90 分钟）对中国高校羽毛球运动员灵敏性、无氧表现及有氧能力的影响。20 名中国高校羽毛球运动员参与了一项随机交叉重复测量设计实验，其中包括 10 名女性（年龄：20.9 年 ± 1.5 年，身高：167.9 cm ± 4.3 cm，体重：58.3 kg ± 6.1 kg）和 10 名男性（年龄：21.4 年 ± 1.4 年，身高：179.7 cm ± 2.8 cm，体重：73.0 kg ± 3.4 kg）。实验设置了三种条件：无小睡（N0）、40 分钟小睡机会（N40）和 90 分钟小睡机会（N90），各次实验之间设有 72 小时的洗脱期。在每种条件之后，参与者完成了灵敏性测试（Y 测试）、无氧能力测试（300 码折返跑）和有氧能力测试（Yo-Yo 间歇恢复测试）。所有表现指标均显示出小睡条件的显著主效应（p < 0.001）。与 N0 相比，N40 和 N90 均显著改善了灵敏性和无氧表现。尽管两种小睡时长均显著提升了身体表现，相较于无小睡条件，N90 相较于 N40 的提升虽具有统计学意义，但效应量较小（d = 0.12–0.16）。这表明，虽然 90 分钟小睡可能带来额外益处，但相对于 40 分钟小睡，在特定表现指标上的增量收益较为有限。
羽毛球作为一项高强度、快节奏的竞技运动，要求运动员具备敏捷性、快速反应能力以及认知决策能力1。同时，羽毛球运动员还需要具备较强的无氧和有氧能力2。因此，羽毛球运动员在完成一次高强度训练或比赛后，充足且高质量的睡眠被视为身体机能恢复的关键因素。既往研究表明，睡眠剥夺或睡眠质量不佳可能会增加疲劳程度，损害反应时间，并降低多种运动项目中的身体表现。例如，已有研究报道，在进行旨在模拟睡眠不足影响的脑力消耗任务后，羽毛球运动员的反应时间会出现下降3。此外，当运动员出现睡眠剥夺时，其恢复能力与运动表现均可能受到影响，导致无氧功率下降、耐力与力量减弱，以及高强度间歇训练表现受损4。
大学羽毛球运动员通常遵循严格的训练日程，包含上午和下午的训练时段。第二次训练往往与“午后困倦期”重叠——这是由于昼夜节律影响，在13:00至16:00之间出现的一段短暂的警觉性下降和神经肌肉效率降低的生理阶段。这一生理低谷可能影响技术动作的执行，并增加受伤风险，因此对该人群而言，有效的午间恢复策略至关重要5。然而，这种表现下降的程度与前一晚的睡眠剥夺程度及整体疲劳水平相关。尽管如此，在没有上午比赛的情况下，羽毛球赛事通常在上述时间段开始。虽然传统的恢复手段，如主动整理活动、冷疗以及营养干预（例如补水和促进蛋白质合成）在加速代谢清除和肌肉修复方面有效，但这些方法往往忽视了中枢神经系统（CNS）的恢复。相比之下，午睡通过抑制交感神经系统的活动并促进神经内分泌稳态，提供了独特的神经生物学益处，这是单纯的物理恢复方法所无法达到的6。因此，白天小睡可作为羽毛球运动员的一种有效恢复策略，有助于提升恢复效果并减轻睡眠不足带来的负面影响7。然而，目前针对白天小睡与羽毛球等拍类运动项目运动表现之间关系的专门研究仍较为匮乏。羽毛球运动对反应性敏捷、反复无氧爆发力以及间歇性有氧耐力具有独特的要求。尽管先前研究表明，30分钟的午睡可提升短跑表现，而20分钟和90分钟的午睡均能增强重复短跑能力8,9，但不同午睡时长对羽毛球运动员多维度体能需求的影响及其剂量-反应关系尚不明确。此外，虽然25–45分钟的午睡已被证实可降低睡眠压力和疲劳感10,11，且超过30分钟的午睡通常与耐力和爆发力的提升相关，但在高水平运动表现背景下，选择特定午睡时长的明确生理依据往往不足。
本研究根据人类睡眠周期的结构而非以往任意设定的基准，选择了40分钟和90分钟的午睡机会。设置40分钟的午睡时间旨在确保受试者获得足量的慢波睡眠（Slow-Wave Sleep, SWS），这对于身体恢复和激素调节至关重要，同时考虑了初始入睡潜伏期。相比之下，选择90分钟的午睡时间是为了完成一个完整的睡眠周期，涵盖慢波睡眠（SWS）和快速眼动（Rapid Eye Movement, REM）睡眠。理论上，慢波睡眠（SWS），即深度睡眠，对羽毛球运动员的身体恢复尤为关键，因其可刺激生长激素的分泌，促进组织修复并节约糖原，从而在长时间比赛中维持耐力。相反，快速眼动（REM）睡眠有助于记忆巩固和神经可塑性，这对羽毛球运动中高水平的认知需求至关重要，包括预判性敏捷、快速决策和战术思维12,13。然而，午睡的实际应用需要采取战略性方法，以平衡恢复效果与运动表现。短时间午睡（40分钟）通常优先用于快速提升警觉性和认知敏锐度，同时最大限度减少“睡眠惰性”（即醒来后的昏沉感），因此更适合紧凑的赛事日程。相比之下，完整的睡眠周期（90分钟）可充分经历SWS和REM阶段，带来更深层次的生理恢复，但需要在比赛前预留更长的缓冲时间8。了解这些限制因素对于教练员将午睡策略整合到不同的训练负荷和比赛安排中至关重要。因此，本研究旨在比较无午睡（N0）、40分钟午睡（N40）和90分钟午睡（N90）对中国高校羽毛球运动员在正常睡眠背景下的敏捷性、无氧能力和有氧能力的影响。研究假设：与N0相比，两种午睡干预均能提升运动表现；进一步假设，90分钟午睡因完成完整睡眠周期并实现REM睡眠的认知恢复效应，将带来更显著的益处。
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本研究涉及人类参与者，已获得武汉体育学院伦理委员会批准（批准编号：2023070）。参与者招募时间为2023年8月至2024年1月。所有参与者在参与前均按照机构和国家伦理标准签署了书面知情同意书。
1. 参与者
样本量使用 G*Power 软件（版本 3.1）进行计算。针对交叉设计中的重复测量方差分析（ANOVA），检验类别设定为 F 检验，统计模型为：重复测量方差分析，组内因素。输入参数包括：α = 0.05，检验效能（1‑β）= 0.80，组数 = 1，测量次数 = 3，以及假设的重复测量间相关性为 0.5（代表中等程度的个体内相关性）。效应量基于既往关于午睡与身体表现研究得出的 Cohen’s d = 0.54。本研究确定的最小样本量为 12 名受试者，以维持重复测量间的最低相关性7。考虑到实验过程中可能的样本流失，最终纳入 20 名高校羽毛球运动员，其中包括 10 名女性（年龄：20.9 年 ± 1.5 年，身高：167.9 cm ± 4.3 cm，体重：58.3 kg ± 6.1 kg）和 10 名男性（年龄：21.4 年 ± 1.4 年，身高：179.7 cm ± 2.8 cm，体重：73.0 kg ± 3.4 kg）。所有参与者均具有至少 5 年的系统性羽毛球训练经验，并作为高校羽毛球队成员持续接受训练。平均而言，参与者每周训练约 5 至 6 次，每次训练持续约 2–3 h。所有参与者均通过初步筛选，筛选采用匹兹堡睡眠质量指数问卷（PSQI）进行，结果显示其睡眠质量良好，符合入选标准（PSQI < 5）。此外，所有受试者均无受伤史、睡眠障碍史或吸烟史。在被告知测试流程及潜在风险后，他们自愿参与本研究并签署知情同意书。受试者招募时间为 2023 年 8 月至 2024 年 1 月。
2. 实验设计
该研究采用交叉重复测量设计，共包括三次测试会话，如图所示 图1参与者被分配至六种可能的条件序列之一（N0-N40-N90，N40-N90-N0），序列由计算机生成的随机顺序确定，以尽量减少潜在的顺序效应。两次试验之间设置72小时的间隔作为洗脱期，以防止残留效应。该洗脱期时长的选择依据既往采用72小时间隔以最小化各条件间残留效应的午睡干预研究。7由于午睡干预的性质，参与者知晓自己被分配的实验条件（无午睡、40分钟或90分钟午睡机会）。无法设置假干预或等效对照，因此本研究本质上为非盲法设计。测试前，参与者需熟悉实验流程，包括实验室环境、问卷填写以及运动表现评估方法。在N40条件下，参与者于12:50进入一间舒适、温暖、完全黑暗且安静的睡眠房间。经过10分钟的卧床准备后，午睡于13:00开始，持续40分钟10为确保午睡条件的可重复性，睡眠环境被严格控制：环境温度维持在22 °C 通过 中央气候控制系统，光照水平保持在5 lux以下（使用数字照度计HS1010型测量），以实现接近完全黑暗的环境。研究人员对受试者进行了监测 通过 从相邻房间使用低光照红外相机系统以保持 "非侵入性" 监督协议。成功进入小睡状态的检查点包括：（1）无肢体活动持续 > 体动记录仪连续5分钟显示静止；（2）观察到肌肉放松（如下颌放松）；以及（3）过渡至有节律的缓慢腹式呼吸。若受试者在卧床机会开始后的前20分钟内未能表现出上述迹象，该次实验将被标记，但受试者仍需继续留在床上以维持实验条件 "机会" 实验方案14尽管未使用多导睡眠图，但由研究人员对睡眠行为进行监测，并要求参与者在整个午睡时段内保持卧床。醒来后，参与者需经历一段从睡眠惯性中恢复的时期，恢复时间至少为1小时。在此期间，参与者可选择阅读或观看视频等活动以保持清醒，直至15:30开始测试。N90条件下的实验流程与N40完全相同，仅唤醒时间设定为14:30。受试者同样给予1小时的睡眠惯性恢复期，从而使测试时间安排在15:30，以消除午睡后可能发生的睡眠惯性影响11最后一次测试在无午睡条件下进行，受试者需参与阅读、观看视频或玩游戏等活动，直至15:30进入测试场所。尽管午睡期间未对睡眠进行客观测量，但在醒来后，参与者需根据研究专用的0–10分量表评估其主观睡眠质量，其中0分表示“完全未入睡”，5分表示“有入睡但中途被打断”，10分表示“全程深度且无中断的睡眠”（表1)8然而，这些评分仅作为程序性检查，以确保所有参与者在测试前均达到恢复状态。随后，所有参与者在开始运动测试前均进行了一项标准化的10分钟热身运动。15.
实验当天，要求参与者在测试前一晚保持正常的饮食和睡眠习惯，并避免摄入含咖啡因的饮料或其他兴奋剂。由于本实验为急性实验，所有运动测试均在同一时间（下午3:30）进行，以尽量减少对昼夜节律的干扰13。经过15分钟标准化热身之后，受试者首先进行灵敏性测试（Y型测试），10分钟后进行无氧能力测试（300码折返跑），再经过20分钟恢复期后，完成有氧能力测试（Yo-Yo间歇恢复测试）。每次测试均以15分钟的标准化热身开始，遵循RAMP热身方案（提升、激活、动员、增强）以确保生理准备状态和各次试验之间的一致性16。该热身方案具体如下：提升阶段（5分钟）：参与者以自选速度进行低强度慢跑，目标心率（HR）为其年龄预测最大心率的50%–60%，以提高核心体温。激活与动员阶段（5分钟）：进行一套动态拉伸训练，每项动作重复10次，包括控制性腿部摆动（前后和侧向）、躯干旋转行走弓步、动态小腿拉伸和手臂画圈，重点针对羽毛球运动中涉及的主要肌群。增强阶段（5分钟）：参与者进行羽毛球专项灵敏性训练，包括强度逐渐增加的模拟步法（分别为自感最大努力程度的70%、85%和100%）以及三次次最大强度的10米冲刺跑。为减少个体间差异，所有热身阶段均由一名认证的力量与体能教练带领，并在相同的环境条件下（24 °C）进行。实施这一严格的标准化程序旨在控制"热身效应"，否则该效应可能混淆睡眠对身体表现的影响。同时，各项测试严格按照美国国家力量与体能协会的标准测试流程进行：（1）非疲劳性测试，（2）灵敏性测试，（3）最大爆发力与力量测试，（4）短跑测试，（5）肌肉耐力测试，（6）无氧能力测试，（7）有氧能力测试。该顺序体现了从非疲劳性到更易产生疲劳的测试递进，但也意味着有氧能力测试总是在累积疲劳程度最高的状态下进行。因此，在解释与午睡相关联的有氧能力改善时，应考虑这一潜在影响。同时，测试之间的间隔时间要求为5分钟，以确保磷酸原系统的恢复。因此，在本实验中，为确保运动员充分恢复，采用了10分钟和20分钟的恢复期（图2）。
3. Actigraph 分析
每次实验测试前一晚，受试者需在非优势手臂上佩戴 GT3X 活动监测仪，以记录睡眠模式并确保遵循一致的睡眠-觉醒时间表。要求受试者在 22:30 至 23:00 之间入睡，并于次日早晨 7:30 至 8:15 之间醒来15。使用 ActiLife 6 软件分析睡眠与觉醒行为。设备设置为 30 Hz 的采样频率，活动计数以 60 秒为一个时段进行积分13。设置参数包括 30 Hz 的采样率，并禁用"低频扩展"功能，以避免非步行运动带来的噪声干扰。每次使用前，设备均需充满电，并与实验室主原子钟进行时间同步。为确认数据有效性，采用采集后的检查点标准：只有当佩戴时间超过规定睡眠时间窗的 90% 时，该次试验才被视为有效，同时需结合受试者在"熄灯"和"最终觉醒"时手动按下的事件标记进行交叉验证17。采用 Sadeh 算法估算睡眠参数，因其在与多导睡眠图对比中已验证具有较高准确性18。通过睡眠日记对卧床时间、实际睡眠时间和觉醒时间之间的差异进行交叉验证14。所获得的睡眠参数包括就寝时间、觉醒时间、睡眠潜伏期、睡眠效率、总睡眠时间和总卧床时间。
4. 灵敏度测试
5. 无氧能力测试
6. 有氧能力测试
7. 统计分析
所有统计分析均使用 SPSS 27.0 软件进行。数据的正态性通过 Shapiro-Wilk 检验进行评估，所有数据均以均值 ± 标准差形式表示。在主要分析中，采用单因素重复测量方差分析（ANOVA）来检验午睡时长的影响。在进行方差分析之前，首先进行 Mauchly 球形度检验以验证球形度假设；当该假设被违反时，采用 Greenhouse-Geisser 校正，并报告校正后的自由度以及 F 值和精确的 P 值。当观察到显著的主效应时，进一步进行 Bonferroni 事后检验以进行成对比较。为了准确表示交叉设计中差异的幅度，成对比较的效应量被计算为 Cohen’s d（两组均值之差除以两个条件的平均标准差）。该方法考虑了重复测量之间的相关性，从而提供更稳健的效应量估计18。所得 d 值的解释标准为：< 0.2（可忽略），0.2–0.5（小），0.5–0.8（中等），以及 ≥ 0.8（大）。所有统计分析均采用双侧假设检验，显著性水平 α 设为 0.05。
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睡眠参数
睡眠参数（就寝时间、觉醒时间、睡眠潜伏期、睡眠效率、总卧床时间及总睡眠时间）与每种实验条件前一晚的参数相似。单因素方差分析结果显示，各睡眠变量之间无显著差异，且未发现睡眠剥夺的证据，结果如（表1）所示。
本研究通过三项标准化的运动表现测试——Y型测试、300码折返跑和Yo-Yo间歇恢复测试，评估了不同午睡时长（N0、N40、N90）对运动员表现的影响，具体如表2所示。单因素方差分析（ANOVA）结果显示，午睡时长对所有测试指标均具有显著的主效应（P < 0.001）。具体结果如下：
Y型测试
午睡条件显著影响了完成Y型测试所需的时间（F = 3.15，p < 0.001，= 0.71）。与N0组（3.37 s ± 0.23 s）相比，N40组（3.23 s ± 0.26 s）和N90组（3.17 s ± 0.25 s）的...
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本研究评估了不同午睡时长（N0、N40 和 N90）对羽毛球运动员灵敏性、无氧能力和有氧能力的影响。所有参与者在测试前的睡眠变量（包括总睡眠时间、入睡潜伏期、睡眠效率和卧床总时间）均无显著差异，且在任何测试前均未经历睡眠剥夺。结果表明，与无午睡（N0）相比，40 分钟午睡（N40）和 90 分钟午睡（N90）均显著提升了测试表现。在三种运动表现类型中，N90 在有氧和无氧功率输出方面表现出比 N40 更为显著的益处。此外，所有表现指标中观察到较高的偏 eta 方平方值（0.71 ≤ np2 ≤ 0.90），凸显了白天午睡对运动恢复的强烈整体影响。然而，从 40 分钟午睡延长至 90 分钟午睡所产生的效应量仅为极小到小（d = 0.12–0.16），提示尽管 N90 在数值上带来最大提升，但主要的生理恢复发生在睡眠的前 40 分钟内。与以往研究常采用任意设定的午睡时长（如 20 分钟或 30 分钟）22不同，本方案基于人类睡眠周期的生物学结构，设定了 40 分钟和 90 分钟的“午睡机会”。在方法学上，该设计解决了固定时长方案中常被忽视的“入睡潜伏期”...
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作者声明，本研究是在不存在任何可能被解释为潜在利益冲突的商业或财务关系的情况下进行的。
研究团队感谢积极参与实验的运动员和教练团队的密切配合。本研究由湖南省教学改革研究项目（HNJG-20230565）提供经费支持。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| ActiGraph GT3X+ 三维加速度计 | ActiGraph LLC | GT3X+ | 用于睡眠-觉醒模式和身体活动的客观监测。 地点：美国佛罗里达州彭萨科拉 |
| ActiLife 软件 | ActiGraph LLC | N/A | 版本 6.13.3（或更高版本）；用于数据初始化、下载和评分（Sadeh 算法）。 地点：美国佛罗里达州彭萨科拉 |
| G*Power 软件 | 海因里希·海涅大学 Dü杜塞尔多夫 | 版本 3.1.9.7 | 用于先验统计功效分析和样本量估算的开源软件。 位置：Dü杜塞尔多夫，德国 |
| Wrist Band for ActiGraph | ActiGraph LLC | 500-0013 | 用于非优势手腕固定的黑色尼龙标准表带 地点：美国佛罗里达州彭萨科拉 |
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