Die Studie mit menschlichen Teilnehmern wurde vom Ethikausschuss der Wuhan Sports University genehmigt (Genehmigungsnummer: 2023070). Die Teilnehmer wurden zwischen August 2023 und Januar 2024 rekrutiert. Alle Teilnehmer gaben vor der Teilnahme eine schriftliche informierte Einwilligung ab, gemäß institutionellen und nationalen ethischen Standards.
1. Teilnehmer
Die Stichprobengröße wurde mit der G*Power-Software (Version 3.1) berechnet. Für eine ANOVA mit wiederholten Messungen innerhalb eines Crossover-Designs wurde die Testfamilie auf F-Tests gesetzt und das statistische Modell auf ANOVA: wiederholte Messungen, innerhalb der Faktoren. Die Eingabeparameter waren: α = 0,05, Potenz (1-β) = 0,80, Anzahl der Gruppen = 1, Anzahl der Messungen = 3 und eine angenommene Korrelation zwischen wiederholten Messgrößen von 0,5 (was eine moderate inner-subjektive Korrelation darstellt). Die Effektgröße basierte auf Cohens d = 0,54, abgeleitet aus früheren Studien zu Nickerchen und körperlicher Leistungsfähigkeit. Die Mindeststichprobengröße für diese Studie wurde auf 12 Teilnehmer bestimmt, um eine minimale Korrelation zwischen den wiederholten Messgrößen7 aufrechtzuerhalten. Angesichts des möglichen Probenverlusts während des Experiments umfasste die Endstichprobe 20 College-Badmintonspielerinnen, darunter 10 Frauen (Alter: 20,9 Jahre ± 1,5 Jahre, Größe: 167,9 cm ± 4,3 cm, Gewicht: 58,3 kg ± 6,1 kg) und 10 Männer (Alter: 21,4 Jahre ± 1,4 Jahre, Größe: 179,7 cm ± 2,8 cm, Gewicht: 73,0 kg ± 3,4 kg). Alle Teilnehmer hatten mindestens 5 Jahre systematische Badmintontrainingserfahrung und wurden aktiv als Mitglieder von Universitäts-Badmintonteams ausgebildet. Im Durchschnitt trainierten die Teilnehmer etwa fünf bis sechs Sitzungen pro Woche, wobei jede Sitzung etwa 2–3 Stunden dauerte. Alle Teilnehmer bestanden das vorläufige Screening, das mit dem Pittsburgh Sleep Quality Index Fragebogen (PSQI) durchgeführt wurde und eine gute Schlafqualität für die Auswahl als Probanden anzeigte (PSQI < 5). Außerdem hatten alle Probanden keine Vorgeschichte von Verletzungen, Schlafstörungen oder Rauchen. Nachdem sie über die Testverfahren und mögliche Risiken informiert wurden, nahmen sie freiwillig an der Studie teil und unterschrieben ein Formular zur informierten Einwilligung. Die Teilnehmer wurden zwischen August 2023 und Januar 2024 rekrutiert.
2. Versuchsdesign
Die Studie verwendete ein Crossover-Repeated-Measures-Design, das aus drei Testsitzungen bestand, wie in Abbildung 1 dargestellt. Die Teilnehmer wurden einer der sechs möglichen Konditionssequenzen zugeordnet (N0-N40-N90, N40-N90-N0), einer computergenerierten Zufallssequenz zur Minimierung möglicher Ordnungseffekte. Ein 72-Stunden-Intervall zwischen den Studien wurde als Auswaschungsphase genutzt, um Übertragungseffekte zu verhindern. Diese Auswaschungsdauer wurde auf Grundlage früherer Nickercheninterventionsstudien gewählt, die 72-Stunden-Intervalle nutzten, um die Übertragungseffekte zwischen Bedingungen7 zu minimieren. Aufgrund der Art der Nickerchenintervention waren sich die Teilnehmer ihrer zugewiesenen Situation bewusst (kein Nickerchen, 40 Minuten oder 90 Minuten Gelegenheit). Eine gefälschte oder gleichwertige Kontrolle war nicht möglich, wodurch die Studie von Natur aus nicht geblendet wurde. Vor den Tests mussten sich die Teilnehmer mit den experimentellen Verfahren vertraut machen, darunter die Laborumgebung, das Ausfüllen des Fragebogens und Methoden zur Bewertung der Trainingsleistung. Unter der N40-Bedingung betraten die Teilnehmer um 12:50 Uhr ein komfortables, warmes, völlig dunkles und ruhiges Schlafzimmer. Nach 10 Minuten Bettvorbereitung begann das Nickerchen um 13:00 Uhr und dauerte 40 Minutenund 10 Minuten. Um die Reproduzierbarkeit der Nickerchenbedingungen zu gewährleisten, wurde die Schlafumgebung streng kontrolliert: Die Umgebungstemperatur wurde über ein zentrales Klimasystem bei 22 °C gehalten, und die Lichtverhältnisse wurden unter 5 Lux gehalten (gemessen mit einem digitalen Beleuchtungsmessgerät, Modell HS1010), was nahezu vollständige Dunkelheit erreichte. Die Forscher überwachten die Teilnehmer über ein Infrarotkamerasystem mit wenig Licht aus einem angrenzenden Raum, um ein "nicht-invasives" Überwachungsprotokoll aufrechtzuerhalten. Kontrollpunkte für einen erfolgreichen Nickercheneinsatz waren: (1) keine Bewegung der Gliedmaßen für > 5 aufeinanderfolgende Minuten bei der Aktigraphie; (2) beobachtete Muskelentspannung (z. B. Kieferfreisetzung); und (3) den Übergang zu rhythmischer, verlangsamter Zwerchfellatmung. Wenn ein Teilnehmer diese Anzeichen innerhalb der ersten 20 Minuten der Gelegenheit nicht zeigte, wurde die Sitzung markiert, musste jedoch weiterhin im Bett bleiben, um das "Gelegenheits"-Protokoll14 aufrechtzuerhalten. Obwohl keine Polysomnographie verwendet wurde, wurde das Schlafverhalten vom Forschungsteam überwacht, und die Teilnehmer mussten während der gesamten Schlafenszeit im Bett bleiben. Nach dem Erwachen durchliefen die Teilnehmer eine Erholungsphase von Schlafträgheit und hielten mindestens eine Stunde Erholungszeit bei. Während dieser Zeit konnten die Teilnehmer Aktivitäten wie Lesen oder Videos ansehen, um bis zum Beginn der Tests um 15:30 Uhr wach zu bleiben. Die N90-Bedingung folgte einem identischen experimentellen Verfahren wie das von N40, mit der Aufwachzeit auf 14:30 Uhr. Die Probanden erhielten außerdem eine einstündige Erholungsphase von der Schlafträgheit, sodass die Testzeit auf 15:30 Uhr angesetzt wurde, um eventuelle Schlafträgheit nach einemMittagsschlaf 11 zu überwinden. Der Abschlusstest wurde unter der No-Nap-Bedingung durchgeführt, bei der die Probanden Aktivitäten wie Lesen, Videos ansehen oder spielen mussten, bis sie um 15:30 Uhr den Testort betraten. Obwohl Schlaf während des Nickerchens nicht objektiv gemessen wurde, wurden die Teilnehmer beim Aufwachen gebeten, ihre subjektive Schlafqualität auf einer studienspezifischen 0–10-Skala zu bewerten, wobei 0 "kein Schlaf", 5 "etwas Schlaf, aber unterbrochen" und 10 "tiefen und ununterbrochenen Schlaf während (Tabelle 1)8" bedeutete. Diese Bewertungen dienten jedoch als Verfahrenskontrolle, um sicherzustellen, dass alle Teilnehmer vor der Untersuchung einen wiederherstellenden Zustand erreichten. Anschließend führten alle Teilnehmer eine standardisierte 10-minütige Aufwärmübung durch, bevor sie mit den15-minütigen Trainingstests begannen.
Am Tag des Experiments wurden die Teilnehmer angewiesen, ihre normalen Ernährungs- und Schlafgewohnheiten auch in der Nacht vor dem Test beizubehalten und den Konsum von koffeinhaltigen Getränken oder anderen Stimulanzien zu vermeiden. Da es sich um ein akutes Experiment handelte, wurden alle Übungstests gleichzeitig (15:30 Uhr) durchgeführt, um eine Störung des zirkadianenRhythmus 13 zu minimieren. Nach einem 15-minütigen standardisierten Aufwärmen unterzogen sich die Probanden zunächst einem Beweglichkeitstest (Y-Test), dann 10 Minuten später einem anaeroben Kapazitätstest (300-Yard-Shuttle) und nach einer 20-minütigen Erholungsphase einem aeroben Kapazitätstest (Yo-Yo Intermittent Recovery Test). Jede Sitzung begann mit einem 15-minütigen standardisierten Aufwärmen, der dem RAMP-Protokoll (Raise, Activate, Mobilize, Potentiate) folgte, um physiologische Bereitschaft und Konsistenz zwischen den Prüfungensicherzustellen. Das Protokoll war wie folgt aufgebaut: Erhöhung (5 Min): Die Teilnehmer führten Low-Intensity Jogging in einem selbst gewählten Tempo durch, wobei eine Herzfrequenz (HR) von 50–60 % ihres altersvorhergesagten Maximums anstrebte, um die Kerntemperatur zu erhöhen. Aktivieren und Mobilisieren (5 Min): Ein dynamischer Dehnungskreislauf wurde durchgeführt, der aus 10 Wiederholungen jeder Übung bestand: kontrollierte Beinschwingungen (anterior-posterior und lateral), Geh-Ausfallschritte mit Thoraxrotation, dynamische Wadendehnungen und Armkreise, die die wichtigsten Muskelgruppen der Badmintonbewegungen ansprechen. Potenzieren (5 Min): Die Teilnehmer führten Badminton-spezifische Agilitätsübungen durch, darunter Schatten-Fußarbeit mit zunehmender Intensität (70 %, 85 % und 100 % der maximal wahrgenommenen Anstrengung) sowie drei sub-maximale 10-m-Sprints. Um die Variabilität zwischen den Probanden zu minimieren, wurden alle Aufwärmphasen von einem zertifizierten Kraft- und Konditionstrainer geleitet und unter denselben Umweltbedingungen (24 °C) durchgeführt. Diese strenge Standardisierung wurde umgesetzt, um den "Aufwärmeffekt" zu kontrollieren, der sonst den Einfluss des Schlafs auf die körperliche Leistungsfähigkeit beeinträchtigen könnte. Gleichzeitig wurden die Tests strikt nach den standardisierten Testverfahren der National Strength and Conditioning Association der Vereinigten Staaten durchgeführt: (1) Nicht-Ermüdungstest, (2), Beweglichkeitstest, (3) Maximal-Explosivkraft- und Krafttest, (4) Sprinttest, (5) Muskel-Ausdauertest, (6) Anaerob Kapazitätstest, (7) Aerober Kapazitätstest. Diese Reihenfolge spiegelt eine Entwicklung von nicht ermüdenden zu ermüdenderen Bewertungen wider, bedeutet aber auch, dass der aerobe Test immer bei der höchsten angesammelten Erschöpfung durchgeführt wurde. Dieser mögliche Einfluss sollte bei der Interpretation von Verbesserungen der aeroben Kapazität im Zusammenhang mit Nickerchen berücksichtigt werden. Gleichzeitig musste das Intervall zwischen den Tests 5 Minuten betragen, um die Phosphagenerziehung sicherzustellen. Daher wurden in diesem Experiment, um die Athleten vollständig zu erholen, 10- und 20-minütige Erholungsphasen eingeführt (Abbildung 2).
3. Die Aktigraphenanalyse
In der Nacht vor jedem experimentellen Test trugen die Probanden einen GT3X-Aktivitätsmonitor an ihrem nicht-dominanten Arm, um Schlafmuster zu dokumentieren und die Einhaltung eines konsistenten Schlaf-Wach-Rhythmus sicherzustellen. Die Probanden wurden angewiesen, zwischen 22:30 und 23:00 Uhr einzuschlafen und am folgenden Morgen zwischen 7:30 und 8:15 Uhraufzuwachen. Schlaf- und Wachverhalten wurden mit der Software ActiLife 6 analysiert. Das Gerät wurde auf eine Abtastfrequenz von 30 Hz eingestellt, und die Aktivitätszählungen wurden über 60 SekundenEpochen 13 integriert. Die Einstellungen beinhalteten eine Abtastrate von 30 Hz, wobei die "Low Frequency Extension" deaktiviert war, um Störungen durch nicht bewegliche Bewegungen zu vermeiden. Vor jeder Nutzung wurden die Geräte vollständig geladen und zeitsynchronisiert mit der Hauptatomuhr des Labors. Um die Validität der Daten zu bestätigen, wurde ein Checkpoint nach der Sammlung durchgeführt: Eine Studie wurde nur dann als gültig angesehen, wenn die Verschleißzeit 90 % des vorgeschriebenen Schlaffensters überschritt, abgeglichen mit den von den Teilnehmern manuell gedrückten Ereignismarkern bei "Licht aus" und "endgültiges Erwachen"17. Der Sadeh-Algorithmus wurde zur Schätzung von Schlafparametern angewandt, da seine validierte Genauigkeit gegenüber Polysomnographie18 bestätigt wurde. Unterschiede zwischen Bettzeit, Schlafzeit und Wachzeit wurden mit einem Schlaftagebuch14 kreuzvalidiert. Zu den abgeleiteten Schlafparametern gehörten Schlafenszeit, Wachzeit, Schlaflatenz, Schlafeffizienz, Gesamtschlafzeit und Gesamtzeit im Bett.
4. Agilitätstest
- Y-Test
Der Y-Test ist eine Bewertung der reaktiven Agilität, wie in Abbildung 3 dargestellt. Die Probanden beginnen 0,5 m hinter dem Swift-Zeitgatter, das als Startposition dient. Beim Hören des "Go"-Befehls passiert das Subjekt das Timing-Tor und löst das Gerät nacheinander aus. Beim Erreichen des markierten Kegels leuchten Infrarotgeräte auf beiden Seiten zufällig auf und senden Schall von einer Seite. Die Testperson muss schnell reagieren und zum Ende der angezeigten Seite sprinten, um einen Y-Test zu bestehen. Dieser Test beinhaltet einen 5-m-Sprint, eine 45-Grad-Richtungsänderung (entweder links oder rechts), gefolgt von einem weiteren 5-m-Sprint mit maximaler Geschwindigkeit. Die Richtungsänderung wird zufällig durch einen Auslöser an der 2,5-m-Marke bestimmt, der ein Zeitgatter aktiviert. Wenn das Subjekt diesen Trigger passiert, leuchtet eines der Zeittore links oder rechts zufällig auf. Das Subjekt muss dann schnell reagieren und so schnell wie möglich durch das beleuchtete Tor sprinten.
- Ausrüstungsaufbau
Drei Swift Performance Doppelstrahl-Infrarot-Zeitgitter wurden verwendet. Das Startgitter und die beiden Zieltore wurden 0,8 m über dem Boden positioniert, um sicherzustellen, dass der Trunk – und nicht ein Arm oder Bein – den Sensor 19 auslöst.
- Kalibrierung
Vor jeder Testsitzung wurden die Gatter mit einem Laser-Nivellierwerkzeug ausgerichtet und mit drei "Dummy"-Sprints getestet, um eine Auslösekonsistenz innerhalb von ±0,01 Sekunden sicherzustellen. Auslösermechanismus: Das zentrale "Entscheidungs"-Tor (bei 2,5 m) wurde mit einem Zufallslogik-Algorithmus programmiert. Wenn der Oberkörper des Teilnehmers den Strahl brach, folgte eine Verzögerung von 200 ms durch die Aktivierung entweder des linken oder rechten LED-Beacons.
- Validitätskontrollpunkt
Ein Versuch wurde verworfen und wiederholt, wenn der Teilnehmer: (1) die Richtung vorausah, indem er sich vor dem Licht lehnte; (2) einen Randkegel berührte; oder (3) es nicht geschafft hat, die Mitte der Zeittore zu durchqueren. Nach einem ungültigen Versuch wurde eine 3-minütige Pause gewährt, um die Ansammlung von Erschöpfung zu verhindern. Jede Proband muss drei Tests durchführen, mit einem Abstand von 30 Sekunden zwischen jedem Versuch. Während dieses Intervalls kehrt die Testperson entweder durch Laufen oder langsames Gehen in die Ausgangsposition zurück und geht dann zur nächsten Testrunde. Die optimale Sprintzeit für jeden Test wird als Grundlage für die Analyse ausgewählt.
5. Anaerob Kapazitätstest
- 300-Yard-Shuttle
Der 300-Yard-Shuttle bewertet sowohl maximalen als auch submaximalen anaeroben Lauf, wie in Abbildung 4 dargestellt. Zwei Athleten beginnen gleichzeitig mit dem Test; Beim hörbaren Signal sprintet jeder Athlet zur gegenüberliegenden Seite des Feldes, achtet darauf, dass seine Füße die 25-Yard-Linie berühren, bevor er sofort zurücksprintet, um die Startlinie zu berühren. Dieser Vorgang wird insgesamt sechsmal wiederholt und so schnell wie möglich ohne Pausen dazwischen ausgeführt. Nach Abschluss des Tests dokumentieren zwei Rekorder die Zeit des Probanden bis auf die nächsten 0,1 s20.
6. Test der aeroben Kapazität
- Yo-Yo intermittierender Erholungstest
Alle Probanden führten den Yo-Yo Intermittent Recovery Test durch, um die Ausdauerkapazität durch badmintonspezifische Aufgaben zu beurteilen, wie in Abbildung 5 dargestellt. Dieser Test bestand aus einem 2 m x 20 m langen Hin- und Rücklauf, unterbrochen mit 10 Sekunden Erholungszeit. Der Yo-Yo Intermittent Recovery Test begann mit 10 km/h und wurde durch 2–3 Audiosignale eines 20-minütigen CD-Players reguliert, der mit erhöhter Geschwindigkeit lief. Als der Athlet das erste Audiosignal hörte, begann er auf die Faltlinie zuzulaufen. Wenn das zweite Audiosignal zu hören war, musste der Athlet die Faltlinie erreichen und dann sofort zurück zur Startlinie laufen, um sicherzustellen, dass er vor dem nächsten Audiosignal ankommt. Nach Erreichen der Startlinie joggte der Athlet bis zur 5-m-Marke und kehrte dann zur Startlinie zurück, wobei er auf das nächste Signal wartete. Es wurde eine Warnung ausgegeben, wenn das erste Scheitern innerhalb der vorgegebenen Zeit entweder die Wende- oder Startlinie erreichte. Wenn die Testperson die Ziellinie ein zweites Mal nicht rechtzeitig erreichte, wurde der Test abgebrochen, und das letzte Level sowie die Anzahl der auf dieser Ebene absolvierten 2 m x 20 m Intervalle wurden21 aufgezeichnet.
7. Statistische Analyse
Alle statistischen Analysen wurden mit der Software SPSS 27.0 durchgeführt. Die Normalität der Daten wurde mit dem Shapiro-Wilk-Test bewertet, und alle Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt. Für die Primäranalyse wurde eine Einweg-ANOVA mit wiederholten Messungen verwendet, um die Auswirkungen der Nickerchendauer zu untersuchen. Vor dem Betrieb der ANOVA wurde Mauchlys Test der Sphärizität durchgeführt, um die Annahme der Sphärizität zu überprüfen; in Fällen, in denen diese Annahme verletzt wurde, wurde die Greenhouse-Geisser-Korrektur angewandt, und die korrigierten Freiheitsgrade werden zusammen mit F-Werten und exakten P-Werten angegeben. Wenn ein signifikanter Haupteffekt beobachtet wurde, wurden Bonferroni-Post-hoc-Tests für paarweise Vergleiche durchgeführt. Um das Ausmaß dieser Unterschiede im Crossover-Design genau darzustellen, wurden Effektgrößen für paarweise Vergleiche als Cohens d berechnet (die Differenz zwischen den Mittelwerten geteilt durch die durchschnittliche Standardabweichung der beiden Bedingungen). Dieser Ansatz berücksichtigt die Korrelation zwischen wiederholten Messgrößen und liefert eine robustere Schätzung der Effektgröße18. Die resultierenden d-Werte wurden wie folgt interpretiert: < 0,2 (trivial), 0,2–0,5 (klein), 0,5–0,8 (moderat) und ≥ 0,8 (groß). Alle statistischen Analysen wurden mit zweiseitigen Hypothesentests mit α = 0,05 durchgeführt.