基于知識圖譜國際有氧運動研究現狀與熱點

何玉琴

摘 要：為了解國際上有關有氧運動的研究現狀和研究熱點，以Web of Science（WOS）核心合集數據庫作為數據來源，采用文獻計量法和運用CiteSpace可視化軟件對2012—2021年國際有氧運動研究的現狀及熱點進行可視化分析。研究結論：國際上對有氧運動領域的研究關注度始終高于國內；高校是研究有氧運動的主力，其中以圣保羅大學為主；美國是有氧運動研究領域的高產國家，和我國的競技實力不符，可能英語是阻礙我國學者創作外文文獻的因素之一。研究主題為有氧運動干預糖尿病、有氧運動改善認知能力、有氧運動干預動脈僵化、有氧運動改善心臟功能。穩定性前沿領域是間歇訓練，未來研究熱點是青少年、代謝綜合征、心肺健康、糖尿病。

關鍵詞：知識圖譜；國際有氧運動；研究現狀；熱點

Based on Literature Metrology International Aerobic Exercise Research Status and Hot Spots

HE Yu-qin

（School of Physical Education， Hubei University， Wuhan 430062， China）

Abstract： In order to understand the status quo and research hotspots of aerobic exercise in the world， With the Web of Science （WOS） core collection database as the data source， using literature metrology and using citeSpace visualization software the present situation and hot spots of 2021 motion research from 2012 to 2021 were analyzed. Conclusion： International research on the field of aerobic exercise has always been more attention than domestic， universities are the main body of research on aerobic exercise， with University of S?o Paulo as the main body of research; The United States is a high-producing country in the field of aerobic exercise research， However， only 73 articles have been published in the field of aerobic exercise in our country， it doesnt match the competitive strength of our country， it is possible that English is one of the factors hindering the creation of foreign literature by scholars in our country. The research focus is aerobic exercise intervention for diabetes， aerobic exercise improves cognitive function， aerobic exercise interferes with arterial stiffness， aerobic exercise improves heart function. The frontier of stability is interval training， the future research focuses on adolescents， metabolic syndrome， heart and lung health， diabetes.

Key words： Literature metrology; International aerobics; Research status; Flash point

1 前言

《“健康中國2030”規劃綱要》提倡建立完善針對不同人群、不同環境、不同身體狀況的運動處方庫，推動形成體醫結合的疾病管理與健康服務模式［1］。有氧運動又被稱為有氧代謝運動，是指人體在氧氣供應充分狀態下，針對體育鍛煉進行的一種耐力運動。在整個運動過程中，人體吸入的氧氣大體與需求相等，即生理上達到平衡［2］。趙軍等人通過對比有氧運動和服用藥物對II型糖尿病患者的心理健康影響，結果表明有氧運動有助于 II 型糖尿病患者的心理健康，且主觀評價與心理感受優于藥物治療［3］。馬坤等人對抑郁癥進行綜述研究發現，有氧運動更廣泛地應用在抑郁癥治療中，運動方式采取行走/跑步、練瑜伽、有氧健身操、騎自行車、橢圓儀［4］。研究表明有氧運動可以促進體質健康和干預臨床疾病。以往學者對有氧運動研究的分析，主要是對文獻進行定性分析，不能全面了解其研究領域，而文獻計量則能夠統計近幾年發表的大量文獻，對有氧運動研究領域做定量分析，通過對大量文獻進行深入分析，了解有氧運動領域研究現狀和熱點。本文試圖通過分析Web of Science核心合集數據庫檢索到2012年至2021年有關有氧運動研究領域的1951篇文獻，利用文獻計量方法CiteSpace軟件對2012—2021年國際有氧運動的發文量、主要研究機構、核心研究國家以及研究熱點等進行分析，為國內研究有氧運動提供參考資料。

2 研究方法與數據來源

2.1 研究方法

本文采用由美國雷克賽爾大學陳超美博士所研發版本為CiteSpace6.1.R3的可視化軟件，對有氧運動研究領域相關文獻的機構、國家、關鍵詞進行統計分析。CiteSpace是應用Java語言開發的一款信息可視化軟件，使用它可以對特定領域的文獻集合進行計量，以探尋出學科領域演化的關鍵路徑，并通過繪制一系列可視化圖譜來形成對學科現狀和學科發展前沿的分析［5］。

2.2 數據來源

本文數據來源于Web of Science核心合集數據庫，檢索時間為2022年11月17日，使用主題在檢索欄輸入“aerobic exercise”“aerobic sporting”“aerobic training”進行查找。時間跨度為2012年至2021年，文獻類型“Article”，類別為“Sports Science”，語種為“English”。共獲得滿足條件的文獻1951篇，最終納入統計分析的文獻為1951篇。

3 國際有氧運動研究的時間分布特征

有關某一主題研究的發文數量，在一定程度上體現了這一主題的前期成果和積累的匯總，年發文量反映了這一主題研究的時間分布特征［6］。通過對中國知網進行高級檢索，檢索詞為“有氧運動”，時間跨度為2012—2021年，期刊類別選擇社會科學“體育”。經檢索結果顯示1273條文獻索引，其中CSSCI（中國社會科學引文索引）301篇，表明國內研究者對有氧運動領域研究有一定的關注，但有影響力的文獻比較少。從圖1中可以看出，2012—2016年國際有關有氧運動研究發文量平緩上升趨勢，六年間發表884篇文章，占總文獻量的45.31%；2017—2019年國際有氧運動呈上升趨勢，三年間發表601篇文獻，占文獻總量的30.8%；2020—2021年呈迅猛上升趨勢，兩年間發表文獻466篇，占總文獻量的23.88%?？傮w來看，2021年的發文量比2021年多107篇，國際上對于有氧運動的研究整體呈上升趨勢。國內相關文獻2012—2014年呈緩慢上升趨勢，2016年和2017年下降到最低數量23篇，之后2018年—2021年呈下降趨勢。從文獻數量上看，國際年平均發文數量在195篇，而國內年平均發文數量只有30篇。研究結果表明，國際上有氧運動領域的研究關注度高于國內。

4 國際有氧運動研究空間分布特征

4.1 國際有氧運動研究機構分布

借助CiteSpace軟件對1951條數據進行可視化分析得到可視化圖譜（圖2）。“N”代表節點，即機構出現的位置節點，機構的字號越大，表明機構在數據中出現的頻率越高，“E”代表連線，節點之間的連線代表作者之間的聯系，連線越粗，說明他們在同一篇文獻中出現的頻率越高，由此可以看出機構之間的合作關系［5］。其中“N=365，E=396”，可以看出機構出現了365個，而連線僅有396條，表明國際上在有氧運動研究領域聯系分散。

近10年國際有氧運動領域研究的1951篇文章，共分散在365個機構，其中發文數量排在前10名的國家見表1，這10個國家共發315篇，占總文獻量的16.14%。分別是Univ Sao Paulo（圣保羅大學）、Islamic Azad Univ（伊斯蘭阿扎德大學）、Univ Copenhagen（哥本哈根大學）、Univ Illinois（伊利諾伊大學）、Univ British Columbia（不列顛哥倫比亞大學）、Univ Fed Rio Grande do Sul（南里奧格蘭德大學）、Univ Queensland（昆士蘭大學）、Univ N Carolina（北卡羅來納大學）、McMaster Univ（麥克馬斯大學）、Univ Calgary（卡爾加里大學）。通過分析結果顯示，這些機構主要以大學為主，可見高校是研究有氧運動的主力，其中以圣保羅大學為主。

4.2 國際有氧運動研究國家分布

根據表2，可以看出發文量排在前10的國家近10年發表有氧運動相關領域的文獻1872篇，占總文獻的95.95%。近10年美國在有氧運動研究領域發表文章663篇，是其他國家的2.31～10.04倍，但是中心性低于意大利（0.19）、英國（0.15）、西班牙（0.14）。中國的排名在第9位，其中心性為0.2，表明我國在國際上發表的文章占有一定的影響力。但我國在有氧運動領域發表僅73篇文章，和我國的競技實力不符，可能英語是阻礙我國學者創作外文文獻的因素之一。

5 國際有氧運動的研究熱點

5.1 國際有氧運動高頻關鍵詞和高中心性詞

通過對1951篇有氧運動領域文獻的關鍵詞進行分析，可以看出aerobic exercise（有氧運動）、physical activity（體能訓練）、exercise（運動），是有氧運動領域的熱點話題，分別出現765次、563次、300次。中心性較高的關鍵詞是postprandial lipemia（餐后血脂）、intensity exercise（運動強度）、arterial stiffness（動脈僵硬），其中心性分別為0.17、0.17、0.16。研究的對象主要涉及青少年、老年人、女人，探索其骨骼肌、體成分、肥胖、動脈僵化、疾病等領域；研究的主要方法為隨機對照、抗阻訓練、間歇訓練等方法，探索不同運動方式、運動強度的訓練對體育成績的表現和體質健康的影響，進一步探索出提高人體健康的鍛煉方法和策略等。綜上所述，有氧運動作為一種運動方式，干預人的體質健康和疾病。

5.2 國際有氧運動研究主題聚類

CiteSpace依據網絡結構和聚類的清晰度，提供了模塊值（Q值，即Modularity Q）和平均輪廓值（S值，即Mean Silhouette）兩個指標，當Q值>0.3時，聚類結構就是顯著的；當S值達到0.7就可認為聚類是令人信服的［7］。圖3左上角的聚類模塊值Q=0.8154，平均輪廓值S=0.8936，說明聚類的結果是顯著的。從圖3可知形成了10個聚類，分別是#0 insulin sensitivity（胰島素敏感性）、#1 cognition（認知）、#2 pulse wave velocity（脈沖波速度）、#3 heart rate（心率）、#4 oxidative stress（氧化應激）、#5 resistance training（阻力運動）、#6 quality of life（生活質量）、#7 physical activity（體育活動）、#8 exercise prescription（運動處方）、#9 blood pressure（血壓），下文主要從4個較大的聚類群進行分析：有氧運動干預糖尿病、有氧運動改善認知能力、有氧運動干預動脈僵硬、有氧運動改善心臟功能。

最大主題聚類#0共包含37個節點，該集群的輪廓值為0.802，該聚類主要研究有氧運動干預糖尿病。聚類#0主要包括的關鍵詞有insulin sensitivity（胰島素敏感性）、acute exercise（急性運動）、glucose（葡萄糖）、obesity（肥胖）、glucose tolerance（葡萄糖耐量）。國際學者通過隨機對照實驗探討不同運動方式對糖尿病患者的影響。Rezaeeshirazi等將II糖尿病受試者隨機分為有氧訓練（AT）、阻力訓練（RT）、對照組（CO），探討運動訓練后的代謝參數，結果表明與阻力訓練相比，有氧訓練可以控制胰島素抵抗等代謝情況［8］。Gallo-Villegas等人在患有代謝綜合征的成年人中進行了一項隨機臨床試驗，研究發現這兩種訓練類型都改善了胰島素抵抗、肌肉質量、身體成分，但是與有氧運動相比，間歇訓練在減少代謝綜合征患者的胰島素抵抗、肌肽、增加骨骼肌質量方面并不優越［9］。綜上所述，有氧運動能夠改善糖尿病患者的胰島素抵抗等代謝情況。

第二大的主題聚類共包含35個節點，該集群的輪廓值為0.868，該聚類主要研究有氧運動改善認知能力。主要包括的關鍵詞有cognition（認知）、cognitive function（認知功能）、executive function （執行功能）、inhibitory control（抑制控制）、alzheimers disease（阿爾茨海默癥）。體育運動和認知功能的關系是心理學熱點研究領域，目前大量研究證實體育運動對人類認知功能中執行功能等認知成分有積極影響［10］。該聚類通過研究不同強度、不同種類的運動訓練干預認知能力。Ludyga等人探討有氧運動對大學課堂環境中認知功能的影響，目前的研究結果表明，在課堂環境中適度劇烈的有氧運動有利于語言和長期記憶以及學生的抑制性控制［11］。Hill等人比較有氧、阻力運動對狀態焦慮和認知功能的影響，將受試者分組有氧運動組、阻力運動組和對照組，與對照組和阻力運動組相比，有氧運動是減少狀態焦慮和改善認知功能的有效方法［12］。Voss等人探討阻力訓練或有氧訓練對老年癡呆患者日常生活活動是否能提供更多益處，結果顯示無論是阻力訓練還是有氧訓練都能對老年癡呆患者帶來顯著的益處，而血清腦源性神經營養因子通過有氧訓練得到了進一步的改善［13］。研究表明有氧運動可以更大程度的改善人的執行能力、注意力、記憶力和狀態焦慮的速度。

第三大的主題聚類共包含29個節點，該集群的輪廓值為0.92，該聚類具體研究有氧運動改善動脈僵硬。主要包括的關鍵詞有 pulse wave velocity（脈沖速度）、arterial stiffness（動脈僵硬）、arterial compliance（動脈順應性）、cardiac output（心輸出量）、exercise training（運動訓練）。根據現有文獻分析整理可知，該集群主要研究有氧運動訓練和抗阻運動訓練對老年人血管僵硬、高血壓的作用。Kume等認為急性精神應激導致脈動脈僵硬指標升高，然而有氧運動會在短期降低動脈僵硬［14］。Caminiti等認為適當的有氧運動可以減輕老年人血管的僵硬，有氧運動運動可以幫助老年人增加心率變異性，改善心臟自主神經功能的血液指標［15］。Carvalho等人將11例難治性高血壓患者隨機分為有氧運動訓練、抗阻運動訓練，探討兩組訓練對高血壓患者血壓、人體測量和生化參數的影響，表明在接受有氧運動訓練的組中，平均收縮壓、舒張壓、總血壓讀數顯著降低，分別下降了14mmHg、7mmHg、10mmHg，而阻力運動訓練組血壓沒有降低［17］。

聚類第四大的主題聚類共包含28個節點，該集群的輪廓值為0.959，該聚類研究有氧運動改善心臟功能。包括的關鍵詞有heart rate（心率）、autonomic nervous system （自主神經系統）、heart rate variability（心率變異性）、perceived exertion（感知疲勞）。Rodrigues等人研究有氧運動與間歇運動后心臟自主神經系統的差異，結果顯示有氧運動或間歇運動在改善健身措施方面是有效的，但間歇運動能夠更好地改善仰臥位迷走神經活動指數對心率變異性的影響［18］。

6 研究前沿

6.1 穩健性前沿

關鍵詞突變（Burst）提供了特定關鍵字出現頻率激增相關聯的證據，關鍵詞的爆發表明一個潛在的話題已經或正在引起研究人員在特定時期不同尋常的關注。

從圖可以看出2013—2017年“sprint interval”的突顯時間較早且時間跨度最長，表明“sprint interval”（間歇訓練）是國際學者關注的重點話題。間歇訓練是對動作結構和負荷強度、間歇時間提出嚴格的要求，以使機體處于不完全恢復的狀態下，反復進行練習的訓練方法。本研究是比較成年業余跑步者高強度間歇有氧運動（HIIT）和有氧運動之間運動后過量耗氧量和恢復能量消耗。研究表明HIIT的性能增加了運動恢復的脂質代謝，這有利于減肥達到更好的效果。此外，HIIT比有氧運動時間短［19］。間歇運動比有氧運動更省時間，增加了運動恢復的脂質代謝，有利于減肥達到更好的效果。

6.2 最新研究前沿

刪除有氧運動領域不符合的突顯詞，可以看出2017—2021年的young（青少年）、2018—2021年的symptom（癥狀）、2019—2021年的cardiorespiratory fitness（心肺健康）、2019—2021年的glucose（葡萄糖）是近5年國際學者在有氧運動領域研究的熱點，也是未來一段時間研究的最新方向。青少年是國際學者在有氧運動領域研究的重要群體，該研究主要探討肥胖青少年減重的問題。通過對比不同形式的訓練探討肥胖青少年身體狀況，研究結果顯示單純進行有氧運動訓練可有效改善體重和身體成分，而單獨進行阻力訓練可以改善身體成分，但是有氧運動和阻力運動的結合能讓體重、身體成分、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）和極低密度脂蛋白膽固醇（VLDL-C）有更好的效果［20］。綜上所述，有氧運動對幫助肥胖青少年控制體重的效果顯著，而有氧運動和阻力運動的結合能對青少年減脂和塑形達到更好的效果?！皊ymptom”（癥狀）是代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）是指個體中多種代謝成分異常聚集的病理狀態。這些異常包括中心性肥胖、高血壓、血脂異常、胰島素抵抗、糖尿病或糖耐量受損等［21］。此外，結合cardiorespiratory fitness（心肺健康）、glucose（葡萄糖）可以看出未來的研究前沿圍繞有氧運動對體質健康和肥胖、高血壓、糖尿病等疾病進行干預。

7 結論

國際上有氧運動領域的研究關注度始終高于國內；研究機構以大學為主，可見高校是研究有氧運動的主力，其中以圣保羅大學為主；美國是有氧運動研究領域的高產國家，但我國在有氧運動領域發表僅73篇文章，和我國的競技實力不符，可能英語是阻礙我國學者創作外文文獻的因素之一。研究主題為有氧運動干預糖尿病、有氧運動改善認知能力、有氧運動干預動脈僵化、有氧運動改善心臟功能。穩定性前沿研究是“sprint interval”（間歇訓練），未來研究熱點是青少年、代謝綜合征、心肺健康、糖尿病。

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