综述：电子竞技运动员在比赛过程中的能量消耗：一项系统评价

《Sports Medicine - Open》：Energy Expenditure of Esports Athletes During Gameplay: A Systematic Review

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时间：2026年07月09日

来源：Sports Medicine - Open 4.1

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背景：随着竞技游戏在全球范围内的持续兴起，了解电子竞技运动员的能量消耗对于评估其表现需求和潜在健康风险至关重要。电子竞技（esports）被定义为有组织的、竞技性的视频游戏，其发展迅速，并日益被认可为一种合法的运动形式，尽管关于其分类的讨论仍然存在。目的：本系

背景：随着竞技游戏在全球范围内的持续兴起，了解电子竞技运动员的能量消耗对于评估其表现需求和潜在健康风险至关重要。电子竞技（esports）被定义为有组织的、竞技性的视频游戏，其发展迅速，并日益被认可为一种合法的运动形式，尽管关于其分类的讨论仍然存在。目的：本系统评价旨在评估电子竞技运动员在比赛过程中的能量消耗，并确定影响代谢反应的因素。方法：研究人员在多个数据库中进行了全面检索，包括PubMed、Embase、SPORTDiscus、Web of Science和Scopus，共获得176条记录。根据预定义的基于PECO的纳入标准对研究进行筛选，并对其方法学质量进行严格评估。本系统评价已在PROSPERO注册（CRD42025644801），并遵循PRISMA 2020指南。结果：共纳入五项研究。这些研究评估了多种电子竞技类型（如多人在线战斗竞技场（MOBA）、第一人称射击游戏（FPS）和体育模拟游戏）中业余和职业电子竞技运动员的能量消耗。测量方法从间接测热法到可穿戴心率监测器不等。尽管电子竞技主要为久坐行为，但研究结果显示，与休息状态相比，游戏过程中的能量消耗和心率有适度增加。值得注意的是，一项研究报告称，业余电子竞技运动员在竞技过程中消耗的能量大约多40%，而另一项研究则发现业余电子竞技运动员的耗氧量变化极小。能量消耗的变化与玩家专业水平、游戏类型以及游戏强度和时长相关。职业电子竞技运动员通常表现出比业余玩家更高的能量消耗和更明显的生理反应，这表明竞技压力和认知需求促进了代谢输出的增加。然而，研究方案和测量方法的显著异质性限制了研究间的可比性。结论：总体而言，本系统评价表明，尽管电子竞技能引发明显的交感神经系统反应，表现为心率升高和应激生物标志物增加，但整体代谢需求仍然相对较低，与轻度体力活动相符。这些见解对于理解电子竞技运动员因长期久坐行为而产生的健康风险具有重要意义。本系统评价强调，未来研究需要采用标准化方法，以准确评估电子竞技中的能量消耗，并进一步探索竞技性游戏对健康的长期影响。**Introduction**电子竞技（esports）被定义为有组织的竞技性视频游戏，已迅速成为全球现象。其演变特征在于数字起源和快速全球扩张，这一趋势因互联网兴起和千禧年之交在线多人游戏的出现而加速。自2010年代初以来，该行业经历了指数级增长，转变为主要的社会和竞技力量，尽管与拥有数百年历史的传统体育相比，它相对年轻。随着其发展和与体育竞赛的相似性，关于电子竞技是否应归类为体育运动的争论仍在继续，这主要是因为其涉及大肌肉群的参与极少，而竞技表现所需的认知需求很高。尽管如此，许多国家政府（包括中国、德国、法国、新西兰和南非）已正式承认电子竞技为体育运动。关于将电子竞技作为体育和奖牌项目纳入奥运会的讨论仍在继续，2027年首届奥林匹克电子竞技运动会将在沙特阿拉伯利雅得举行的消息进一步激发了人们的兴趣。与此同时，体育科学和医学领域的研究人员开始研究电子竞技运动员的生理特征，特别是在健康、表现和训练负荷方面。了解电子竞技运动员的能量消耗（EE）对于阐明竞技性游戏的生理需求至关重要。尽管电子竞技主要是久坐不动的，以长时间坐姿为特征，但人们对这种不活动带来的潜在健康风险越来越担忧。从生理学角度看，电子竞技以整体久坐状态为特征，伴随着剧烈的局部运动，主要涉及手部和前臂。这些重复性微运动对于精确控制游戏界面至关重要，可能导致肌肉骨骼不适，包括手、腕、颈和背部疼痛。尽管一些职业电子竞技运动员将补偿性身体训练纳入其日常活动，但电子竞技运动员的整体体力活动水平仍然存在差异。初步证据表明，电子竞技过程中的能量消耗可能超过典型的久坐行为，但仍处于轻度活动范围内。这一区别在关于电子竞技是否应被归类为体育运动的持续辩论中尤为重要，因为竞技性游戏的生理需求是争议焦点之一。然而，各研究中报告的能量消耗值差异很大，反映了游戏类型、玩家专业水平和测量方法的差异。游戏类型可能发挥重要作用，因为多人在线战斗竞技场（MOBA）、第一人称射击游戏（FPS）和体育模拟游戏施加了不同的认知和运动需求，这可能转化为不同的生理激活模式。玩家专业水平也被认为是一个相关调节因素，职业和专家玩家比业余玩家承受更大的训练负荷和竞技压力，可能放大游戏过程中的认知和生理反应。尽管存在这些迹象，现有证据尚未被系统整合，这突显了进行系统评价以更好地理解竞技性游戏生理需求的必要性。同时，精确测量电子竞技中的能量消耗面临独特挑战。传统方法（如心率监测、心率变异性分析和代谢测试）可能无法充分解释心理压力对游戏过程中生理反应的影响。例如，竞赛期间观察到的心率增加主要反映认知和情绪压力，而非代谢能量消耗。此外，受控实验室条件与实际竞技环境之间的差异，以及监测设备对自然游戏过程的潜在干扰，使标准测量技术的应用变得复杂。最后，竞赛期间的生理数据收集因锦标赛竞争中对蓝牙设备使用的政策而受到限制。先进方法的使用，如双标水（DLW）技术，虽然有助于确定总能量消耗，但在锦标赛环境中也引入了后勤限制。本系统评价旨在通过回答以下关键问题来提供电子竞技运动员能量消耗的全面评估：1. 游戏过程中的估计能量消耗是多少？2. 不同电子竞技类型（如多人在线战斗竞技场（MOBA）、第一人称射击游戏（FPS）和体育模拟游戏）之间的能量消耗有何差异？3. 不同技能水平（例如职业与业余）的电子竞技运动员之间的能量消耗如何变化？4. 游戏强度和时长如何影响能量消耗？5. 最后，电子竞技会议与其他久坐或体力活动对照组之间的能量消耗是否存在显著差异？最终，获得的见解将指导未来研究并为这一新兴领域的针对性干预措施提供信息。**Methods**本系统评价已在PROSPERO注册（ID: CRD42025644801），并按照2020年更新的系统评价和荟萃分析首选报告项目（PRISMA）指南进行。**Eligibility Criteria**采用PECO框架定义纳入标准。人群（P）包括各种电子竞技类型的玩家，包括MOBA、FPS和体育模拟游戏。暴露（E）是参与电子竞技会议，如训练、练习赛和竞技比赛，重点关注游戏的具体强度和时长。对照（C）包括不同游戏类型（如FPS、MOBA、体育模拟）、玩家专业水平（如职业与业余电子竞技运动员）以及其他活动（如休息、其他久坐行为或传统体育）之间的比较。结果（O）定义为测量或估计的能量消耗，以千卡/分钟或代谢当量（METs）等单位表示。排除标准包括非英语研究、综述文章、会议论文、书籍和书籍章节，以及关注总体每日能量消耗的研究。**Data Sources and Search Strategy**于2025年1月29日在以下数据库中进行了全面检索：PubMed、Embase、SPORTDiscus、Web of Science和Scopus，无出版日期限制。在检索阶段未应用语言或文章类型限制。检索策略使用布尔运算符组合关键词，具体如下：（“esports” OR “e-sports” OR “electronic sports” OR “competitive gaming” OR “video game competition” OR “online gaming” OR “digital sports” OR “competitive video game”） AND （“energy expenditure” OR “caloric burn” OR “caloric expenditure” OR “energy consumption” OR “metabolic rate” OR “metabolic equivalents” OR METs OR “oxygen consumption” OR “energy output” OR TDEE OR BMR OR “energy metabolisms” OR “energy expenditures” OR Metabolism OR Metabolisms OR Bioenergetics OR Bioenergetic OR “caloric expenditures”）。**Study Selection and Data Extraction**所有检索到的文章（n=176）被导入Rayyan系统评价软件。研究选择过程包括去除重复项（n=63）、排除非英语文章（n=12）以及剔除不适当出版物类型的文献（n=16）。随后由审稿人JK和EK进行盲法摘要筛选，进一步排除了缺少相关关键词（n=76）或未涉及电子竞技过程中能量消耗（n=4）的研究。最终纳入五项研究进行数据提取，由JK和EK使用标准化提取表独立完成。尽管采用了盲法筛选，但审稿人之间达成了高度一致，在摘要筛选阶段实现了100%的评估者间协议。**Quality Assessment**纳入研究的方法学质量由两名研究人员（JK和EK）使用Downs and Black检查表进行评估，该检查表是评估随机和非随机研究在关键方法学领域的有效工具。检查表包含27个项目，涵盖五个领域：报告、外部效度、内部效度（偏倚和混杂）以及统计效力。每个项目根据预定义标准进行单独评分。两名审稿人之间的分歧由第三作者（MK）解决。**Results**共有五项研究符合纳入标准并纳入本系统评价。这些研究在参与者人口统计学、电子竞技类型和对照条件方面差异很大。例如，三项研究检查了MOBA（如《英雄联盟》、《DOTA2》），三项研究检查了FPS（如《圣骑士冠军》、《反恐精英：全球攻势》、《守望先锋》），两项研究检查了体育模拟游戏（如《FIFA》）。对照条件也各不相同；一项研究使用自行车测力计运动，其他研究则将电子竞技会议与休息或其他久坐行为进行比较。纳入研究的方法学质量总体可接受，研究在目标清晰度、参与者描述、干预报告和统计分析方面表现出优势。各研究共有的局限性包括缺乏随机化、缺乏参与者和评估者盲法，以及由于样本量小或非随机样本导致的外部效度有限。这些抽样局限性可能部分反映了在游戏过程中涉及生理监测的电子竞技玩家招募的实际挑战。值得注意的是，Haupt等人的研究采用了单病例设计，虽然提供了有价值的个体水平见解，但固有限制了概括性和统计效力。除了一般质量评估外，纳入研究在遵循Compher等人概述的间接测热法最佳实践程序方面差异很大。Nicholson等人以及Ketelhut和Nigg完全遵守了这些建议，包括明确的稳态验证。Zimmer等人部分遵守了这些程序，但报告了较短的禁食时间（3小时）且未描述稳态标准。Kocak表现出更实质性的偏差，包括仅2小时的禁食时间，且未报告咖啡因摄入控制或稳态验证。Haupt等人的病例报告未报告禁食、咖啡因、酒精或先前体力活动的测量前控制。这些在遵守标准间接测热法程序方面的不一致可能导致了各研究报告的能量消耗值的变异性，应在下面描述的更广泛方法学异质性背景下加以考虑。纳入研究在样本量、电子竞技类型和方法学方法方面表现出相当高的异质性。样本量从单病例研究到11至30名参与者的组不等（例如Kocak；Zimmer等人），参与者年龄范围为18至32岁，BMI值范围为17.7至约24-24.1 kg/m2。研究关注各种电子竞技类型，包括MOBA（例如Ketelhut和Nigg；Nicholson等人；Kocak检查的《英雄联盟》）、FPS（例如Haupt等人的《圣骑士冠军》；Zimmer等人的《CS:GO》；Nicholson等人）和体育模拟游戏（例如Ketelhut和Nigg；Zimmer等人的《FIFA 21/20》）。尽管大多数研究招募了业余电子竞技运动员，但Nicholson等人专门研究了专家级竞争者。竞技或排名赛通常持续30-45分钟，对照条件包括自行车测力计运动或坐姿休息。能量消耗主要通过间接测热法（如METALYZER 3B）测量，并辅以心率监测（如Polar H7、Polar RS800 CX?）以及额外评估，如血液分析、心率变异性（HRV）监测和心血管测试。在心血管反应方面，所有研究一致报告了电子竞技期间心率升高。例如，Haupt等人记录了前10分钟内从约85 bpm增加到137 bpm，其他研究中也观察到类似的心率升高，表明竞技性游戏过程中强烈的交感神经激活。同时，压力标志物（如血浆葡萄糖升高、皮质醇水平升高和心率变异性降低（通过较低的RMSSD和缩短的R-R间隔证明））被持续观察到，反映了明显的心理情绪应激反应。相比之下，能量消耗的变化更具变异性：像Kocak和Ketelhut和Nigg的研究报告了显著的能量消耗增加（相比休息增加高达40%），值得注意的是，Kocak确定了每分钟操作次数（APM）与代谢当量（MET）值之间的正相关。此外，Nicholson等人证明了约17%的统计显著能量消耗增加；其他人（Haupt等人；Zimmer等人）发现能量消耗变化微小或可忽略。**Heart Rate and Autonomic Response**所有测量心率的研究都报告了游戏过程中的增加，尽管幅度不同。Haupt等人观察到从休息时约85 bpm到游戏前10分钟内137 bpm的增加，并且心率在整个过程中保持升高。类似地，Ketelhut和Nigg发现了心率的显著时间效应，以及心率变异性（RMSSD）的变化。然而，Nicholson等人发现游戏过程中心率变异性与能量消耗之间无显著相关性。相比之下，Zimmer等人报告了业余电子竞技运动员在30分钟游戏会话结束时心率下降，表明习惯化或参与度降低。**EE and MET Values**各研究中，电子竞技游戏过程中的能量消耗始终高于休息状态，但通常保持在久坐到轻度活动范围内。Kocak报告了能量消耗从休息时的33 kcal/kg/d增加到游戏时的46 kcal/kg/d，代谢当量（MET）值相应增加。Ketelhut和Nigg报告了游戏代谢当量（MET）值为1.6-2.0，当根据个体休息能量消耗调整时，更接近久坐行为。Nicholson等人发现游戏过程中能量消耗增加了17%，而Haupt等人观察到能量消耗相对于休息的变化极小。Zimmer等人同样发现业余电子竞技运动员在休息、游戏和游戏后阶段之间能量消耗无显著变化。**Oxygen Consumption and Respiratory Parameters**Kocak和Nicholson等人均报告了游戏过程中耗氧量（VO2）和二氧化碳产生量（VCO2）的增加，尽管与传统运动期间观察到的值相比仍较温和。Haupt等人发现游戏过程中VO2保持不变，而自行车测力计运动期间增加了0.6 L/min。Zimmer等人报告了游戏过程中VO2或VCO2无显著变化。值得注意的是，Haupt等人的研究中通气量在游戏过程中增加了约50%，Kocak观察到了呼吸频率的增加。**Correlates of In-Game Activity and Stress Responses**只有一项研究探讨了游戏强度与生理负荷之间的关系。Kocak确定了每分钟操作次数（APM）与代谢当量（MET）值之间的显著正相关，表明更大的游戏内活动可能与更高的能量需求相关。Haupt等人报告了血浆葡萄糖和游离脂肪酸水平升高，这与游戏过程中心理情绪唤醒引起的非特异性应激反应一致。相比之下，Zimmer等人未观察到业余电子竞技运动员的急性应激反应，表明可能存在基于玩家经验或游戏强度的变异性。**Discussion**本系统评价旨在提供电子竞技运动员在游戏过程中能量消耗的全面评估。在所提出的五个研究问题中，只有两个在纳入研究中得到了直接且一致的解决：（1）游戏过程中能量消耗的估计，以及（2）玩家技能水平的影响。研究结果表明，虽然能量消耗普遍较低，但专家级电子竞技运动员可能经历略高的代谢需求。然而，其他问题——如不同电子竞技类型之间能量消耗的差异、游戏强度和时长的作用，以及与典型久坐或体力活动任务的比较——要么仅部分解决，要么完全未探讨。这主要归因于符合条件的研究数量有限（n=5），以及测量和报告中的方法学不一致。小规模的文章库强调了该领域研究的早期阶段，并突出了对更有针对性、类型特定和生态学有效的研究的需求。各研究报告中能量消耗结果存在显著异质性。一些研究，如Kocak和Nicholson等人的研究，显示了游戏过程中能量消耗的显著增加。例如，Kocak发现业余电子竞技运动员游戏时的能量消耗比休息时大约多40%，这一增加与每分钟操作次数（APM）正相关。这表明增强的认知和运动活动可能驱动更高的能量需求。类似地，Nicholson等人报告了专家级电子竞技运动员在竞技游戏过程中的中位能量消耗相比休息有显著增加（1.28 kcal/min vs. 1.45 kcal/min, p=0.02），并伴有耗氧量和二氧化碳产生量升高。相比之下，其他研究显示了更细微的变化。Haupt等人的病例研究记录了一名业余玩家的低能量消耗（约1.38 kcal/min），显著低于在等效心率下动态运动时观察到的值。此外，Zimmer等人观察到30分钟的电子竞技干预在业余玩家中并未显著改变代谢或能量消耗，甚至未能诱发可辨别的应激反应。这些差异强调了游戏过程中的心理压力，至少在业余竞争者中，可能不一定转化为能量消耗的实质性增加。这些相互矛盾的发现强调了考虑可能调节电子竞技过程中能量消耗的多个因素的重要性。值得注意的是，玩家专业水平似乎是一个潜在的相关决定因素。虽然涉及专家级电子竞技运动员的研究（如Nicholson等人）表明高水平的竞技驱动和表现优化可能导致认知和生理需求升高，但针对业余玩家的研究（如Haupt等人；Zimmer等人）报告了远不那么显著的影响。然而，必须以相当大的谨慎态度解释这些明显的差异，因为它们也可能反映了方法学质量和研究间测量前变量控制的实质性差异。如质量评估所示，完全遵守间接测热法最佳实践程序的研究报告了更明显的生理反应，而对禁食、咖啡因摄入或稳态验证控制不完整的研究可能低估了真实的生理负荷。因此，基于当前证据对专家和业余玩家之间的直接比较是有限的，目前尚不能得出关于专业水平作用的明确结论。这强调了在标准化、方法学严谨的方案下，在精英电子竞技运动员的真实竞技条件下检查生理反应的重要性。在高风险锦标赛中——期望、竞争和公众监督的压力汇聚——应激反应和由此产生的生理需求可能比在受控实验室环境中观察到的更为明显。事实上，Troubat等人的研究表明，即使像国际象棋这样认知要求高的活动也能诱发可测量的生理变化，暗示电子竞技中可能存在类似潜力。电子竞技期间的心率即使在无剧烈体力活动时也显著升高。例如，Haupt等人报告了心率从休息阶段约85 bpm到游戏前十分钟内137 bpm的激增——这种模式类似于高压情境，如竞技驾驶或具有挑战性的考试。这种交感神经系统激活与我们之前关于电子竞技固有强烈认知和情绪需求的讨论一致，表明即使是最小的体力消耗也能引发强烈的应激反应。然而，这种反应的幅度可能在玩家之间差异很大，最近电子竞技中的心理学研究为理解这种变异性提供了框架。Trotter等人证明，排名较高的玩家表现出比排名较低的玩家显著更好的自我调节能力，并且自我调节调节了压力评估与游戏内表现之间的关系，技能更熟练的玩家倾向于将竞技需求评估为挑战而非威胁。Poulus等人的相关工作表明，心理韧性较高的电子竞技玩家感知到对压力源有更强的控制，并更频繁地使用问题导向和情绪导向的应对策略。然而，这些适应性心理机制在生态要求更高的现场比赛条件下可能会受到挑战，其中期望、观众和后果的额外压力可能超过通过常规训练和排名赛发展起来的调节能力。在这种心理背景下，纳入研究中一致记录到的电子竞技游戏过程中心率增加的重要发现（Nicholson等人；Ketelhut和Nigg；Haupt等人；Zimmer等人）值得注意，因为其与任何相应的能量消耗增加脱钩，突显了应激反应的主要心理特征。虽然有经验的玩家可能表现出衰减的自主神经指标（如HRV）或长时间游戏期间心率的轻微下降，但经验较少的玩家往往表现出更明显的心血管反应（Haupt等人）。因此，这种变异性可能反映了自我调节和压力评估的差异，而非潜在压力源本身的差异，与所评研究外的一致观察结果相符。例如，Andre等人记录了大学生玩家在直播锦标赛期间类似幅度的心率持续升高，尽管没有体力消耗，表明竞技性游戏的心理生理特征相对一致，但受个体心理特征调节。转向代谢需求，尽管存在这些明显的心血管反应，电子竞技游戏的代谢后果似乎很小。即使在报告可测量代谢指标的研究中（Kocak；Nicholson等人），整体代谢负荷仍显著低于传统体力活动（如自行车）中观察到的水平，并且几项研究报告了耗氧量（VO2）的极小变化（Haupt等人；Zimmer等人）。因此，电子竞技期间的心率升高并不一致地转化为代谢输出的比例性增加，强化了心血管与代谢反应之间的分离，这表征了竞技性游戏。除了这种心血管-代谢分离之外，Haupt等人特别强调的一个值得注意的方面是游戏过程中血浆葡萄糖和游离脂肪酸水平的同步升高，这可能反映了与压力相关的激素如儿茶酚胺或皮质醇的活跃增加。这种激素反应突出了由心理情绪因素引起的非特异性应激反应，进一步将电子竞技中的心血管反应与动态体力活动中观察到的情况区分开来。总之，这些发现表明，虽然电子竞技始终触发明显的交感神经系统激活（表现为心率升高和应激激素水平升高），但由此产生的代谢需求仍然较低，使电子竞技更接近久坐行为或轻度体力活动。该系统分析强调了全面理解电子竞技生理需求的必要性，不仅对于优化游戏表现至关重要，而且对于预防与久坐生活方式和强烈心理压力相关的长期健康风险也至关重要。符合条件的研究数量有限限制了现有证据的强度，并突显了电子竞技运动员能量消耗仍是一个探索不足的话题。除此之外，当前文献在方法学方法上表现出显著的异质性。休息条件定义和能量消耗计算的差异破坏了研究结果的可靠性，并使研究间的直接比较复杂化。另一个局限性涉及研究样本的特征。招募电子竞技运动员，特别是职业或专家级玩家，面临特定挑战，包括因训练和比赛日程导致的可用性受限、与团队的合同义务以及官方锦标赛期间外部监测设备使用的限制。这些限制可能导致了小规模、非随机样本的普遍存在以及涉及精英竞争者的研究的稀缺，从而限制了统计效力和当前发现的概括性。因此，当前文献中观察到的专家与业余玩家之间的差异应谨慎解释，因为它们可能不仅反映专业水平本身，还反映了数据收集时的竞争背景和比赛形式。鉴于这些局限性，未来研究应侧重于采用标准化方案来测量能量消耗和其他生理参数，包括一致报告测量前控制，如食物摄入、咖啡因摄入、体力活动和睡眠。进一步研究应超越业余样本，包括在生态有效条件下（如直播锦标赛环境）的精英玩家，其中生理反应预计最为明显。还需要对游戏类型、玩家专业水平、游戏强度和时长以及不同比赛形式（例如，单人排位赛与团队竞赛）进行系统比较，以阐明在竞技性游戏中塑造生理需求的因素。**Conclusion**本系统评价提供了关于电子竞技生理影响的多层面全面视角。尽管电子竞技始终引发明显的交感神经系统激活，表现为心率升高和应激激素水平增加，但游戏过程中的整体能量消耗仍然相对较低，通常在1.3至2.5 kcal/min之间，类似于轻度体力活动甚至久坐行为。这种心血管激活与代谢反应之间的分离突出了电子竞技运动员应激反应的主要心理情绪性质。此外，观察到的异质性初步表明，涉及专家级电子竞技运动员的研究显示能量消耗的增加比关注业余玩家的研究更为明显，这指向了技能水平、游戏类型和竞争背景等因素的潜在影响，尽管研究方法学质量的差异限制了这些比较的强度。如果未来研究证实，这种模式可能反映了随着认知和情绪强度升级，能量需求增加的趋势，特别是在更具竞争性的场景中。然而，当前研究缺乏可靠捕捉高压真实比赛中这些急性生理变化的方法学工具，而这些比赛中可能发生最高的代谢反应但仍未被记录。这些见解对于理解电子竞技的长期健康影响具有重要意义。虽然游戏过程本身不满足产生有益健康结果的体力活动标准，但与电子竞技相关的重复性和长期心理情绪压力可能对心血管健康和整体福祉构成风险。因此，必须制定有针对性的干预和训练策略，以最小化潜在负面影响，同时促进电子竞技运动员的整体身体健康。

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