肌肉网

　　第一节运动疲劳

　　一、概念及其发展过程

　　自1880年莫索(Mosso)研究人类的疲劳开始，距今已有100多年历史了。许多著名学者从多种视角采用不同手段广泛研究疲劳，并先后给疲劳不同的概念。

　　在第五届国际运动生物化学会议(1982)上对疲劳的概念取得了统一认识，即疲劳是：“机体生理过程不能持续其机能在一特定水平上和/或不能维持预定的运动强度。”

　　这一疲劳概念的特点是：

　　①把疲劳时体内组织和器官的机能水平与运动能力结合起来评定疲劳的发生和疲劳程度;

　　②有助于选择客观指标评定疲劳，如心率、血乳酸、最大吸氧量和输出功率间在某一特定水平工作时，单一指标或各指标的同时改变都可用来判断疲劳。

　　运动性疲劳是运动本身引起的机体工作能力暂时降低，经过适当时间休息和调整可以恢复的生理现象，是一个极其复杂的身体变化综合反应过程。

　　(二)心理疲劳与身体疲劳

　　疲劳一般分为心理疲劳和身体疲劳。心理疲劳是由于心理活动造成的一种疲劳状态，其主观症状有注意力不集中，记忆力障碍，理解、推理困难，脑力活动迟钝、不准确。行为改变表现为动作迟缓，不灵敏，动作的协调能力下降，失眠、烦躁与不安等。

　　身体疲劳是由身体活动或肌肉活动引起的，主要表现为运动能力的下降。身体疲劳分为全身的、局部的、中枢的、外周的等类型。身体疲劳常因活动的种类不同而产生不同的症状。

　　在运动竞赛和运动训练中，身体疲劳和心理疲劳是密切联系的，故运动性疲劳是身心的疲劳。

　　运动性疲劳是运动本身引起的机体工作能力暂时降低，经过适当时间休息和调整可以恢复的生理现象，是一个极其复杂的身体变化综合反应过程。

　　疲劳时工作能力下降，经过一段时间休息，工作能力又会恢复，只要不是过度疲劳，并不损害人体的健康。所以，运动性疲劳是一种生理现象，对人体来说又是一种保护性机制。但是，如果人经常处于疲劳状态，前一次运动产生的疲劳还没来得及消除，而新的疲劳又产生了，疲劳就可能积累，久之就会产生过度疲劳，影响运动员的身体健康和运动能力。如果运动后能采取一些措施，就能及时消除疲劳，使体力很快得到恢复，消耗的能量物质得到及时的补充甚至达到超量恢复，就有助于训练水平的不断提高。

　　二、运动性疲劳的分类

　　运动性疲劳主要分类方法包括：

　　(-)按疲劳发生的部位划分为脑力疲劳和体力疲劳。

　　(二)按身体整体和局部划分

　　1.整体疲劳

　　整体疲劳是指由于运动使全身各器官机能水平下降而导致的疲劳，也称全身疲劳。如马拉松、足球比赛等可造成全身疲劳。

　　2.局部疲劳

　　局部疲劳是指身体某一局部进行运动使该局部机能水平下降而导致的疲劳，也称器官疲劳。

　　整体疲劳和局部疲劳密切相关，局部疲劳可以发展为整体疲劳，而整体疲劳往往包括着以某一器官为主的局部疲劳。

　　(三)按运动方式划分

　　1.快速疲劳

　　快速疲劳是指短时间剧烈运动引起的疲劳。快速疲劳产生快，消除也相对较快，在大强度运动中一般易出现快速疲劳。

　　2.耐力疲劳

　　耐力疲劳是指强度较小、长时间运动引起的疲劳。如马拉松、长距离游泳等可以产生耐力疲劳，耐力疲劳的发生较慢，

　　但恢复时间也相对较长。

　　(四)按照身体器官划分：

　　骨骼肌疲劳、心血管疲劳、呼吸系统疲劳

　　二、运动性疲劳发生的部位及其特点

　　(一)运动性疲劳的发生部位

　　1.中枢性疲劳

　　中枢性疲劳系指发生脑至脊髓部位的疲劳。其特点是：

　　① 由于中枢神经系统发生功能紊乱，改变了运动神经元的兴奋性。疲劳时，神经冲动的频率减慢，使肌肉工作能力下降。

　　② 中枢内代谢功能失调，表现为大脑细胞中ATP、CP水平明显降低，血糖含量减少，r-氨基丁酸含量升高，特别是5-羟色胺和脑氨升高，可引起多种酶活性下降，ATP再合成速率下降，从而使肌肉工作能力下降，导致疲劳。

　　2.外周性疲劳

　　外周疲劳可能发生的部位是从神经-肌肉接点到肌纤维内部线粒体。这些部位中发生的某些变化与运动性疲劳有着密切的联系。

　　(1)神经肌肉接点 (2)肌细胞膜 (3)肌质网

　　(4)线粒体 (5)收缩蛋白

　　(二)不同类型运动疲劳的特征

　　运动性疲劳是一个极复杂的生理过程，由于运动的负荷和性质不同，对人体机能产生的影响也不同，疲劳产生的特征也不相同(表15-1)。

　　不同运动项目的疲劳存在一定的规律性，短时间最大强度运动疲劳是因肌细胞代谢变化导致ATP转换速率下降;较大强度，较短时间运动所造成的疲劳往往是由于乳酸堆积所致;长时间中等强度运动的疲劳往往与肌糖原大量消耗、血糖浓度下降、体温升高脱水和无机盐丢失有关。在非周期性运动项目中，技术动作的不断变化和动作技能的复杂程度是影响运动性疲劳的重要因素。一般认为，习惯性的、自动化程度高的和节奏性强的动作不易疲劳，而要求精力高度集中以及运动中动作多变的练习，则较易产生疲劳。静力性运动疲劳的产生就其细胞代谢来讲和短时间大强度运动项目的运动性疲劳相似，但由于中枢神经系统相应部位持续兴奋，肌肉中血流量减少以及憋气引起的心血管系统功能下降更为明显。

　　三、运动性疲劳产生的机制

　　有关运动性疲劳产生的生理机制，目前尚不完全清楚。许多生理学家从不同的角度，提出了有关引起运动性疲劳产生机制的各种学说。

　　(一)能源衰竭学说

　　能源衰竭学说认为：运动导致机体的能源物质大量消耗是运动性 疲劳的主要原因。实验证明，肌肉中的ATP、肌糖原含量及血糖浓度 的降低是神经中枢及外周疲劳的重要原因。长时间运动导致的疲劳，在得到糖类物质补充后，运动能力会有所恢复。

　　(二)代谢产物堆积学说(堵塞学说)

　　代谢产物堆积学说认为运动性疲劳主要是运动过程中某些代谢产 物在体内大量堆积而又不能及时消除所致，代谢产物的堆积将影响体 内的正常代谢，造成运动能力的下降。目前认为引起运动性疲劳的主 要代谢产物有乳酸和氨等。 乳酸在体内的堆积可通过多种途径造成运动功能下降：

　　①乳酸解离后可产生H+，使肌肉pH值下降，抑制糖酵解关键酶(如磷酸果糖激 酶)的活性，从而抑制糖的无氧酵解，减少ATP的生成，造成能量供应障碍;

　　②乳酸解离生成的H+和Ca2+竞争肌钙蛋白的结合位点，置换 Ca2+，使兴奋收缩脱耦联，阻碍肌肉收缩;

　　③H+升高使pH值下降，而 脑细胞对酸碱变化十分敏感，血液pH值下降，可造成脑细胞工作能力下降。

　　(三)离子代谢紊乱学说

　　近年来，离子代谢在运动性疲劳中的作用越来越受到人们的重视， 运动时离子代谢紊乱可导致骨骼肌疲劳。目前对钙、钾、镁等离子研究较多。

　　1.钙离子 运动中肌质网大量释放Ca2+而回收减少，可使线粒体内Ca2+浓度增加，造成细胞代谢紊乱，使ATP生成减少，从而导致 运动性疲劳。

　　2.钾离子 运动中，细胞持续兴奋，使细胞内钾流失增多，力竭时 细胞内K+浓度与细胞外K+浓度比值由40下降至20，影响了细胞的兴奋性，导致肌肉张力降低。

　　3.镁离子 镁是许多关键酶的辅助因子，在物质代谢的能量代谢 中起重要作用。运动中细胞内Mg2+下降，可使许多关键酶活性下降， 进而导致细胞代谢障碍。

　　(四)自由基致损伤学说

　　有研究表明，运动使体内自由基增多。自由基过多会导致核酸受损、蛋白质交联或多肽断裂，一些重要的代谢酶因交联聚合而失活。自由基还攻击生物膜，导致生物膜结构和功能改变。另外，在运动中还会出现与自由基清除有关的抗氧化防御功能的下降现象。如超氧化歧化酶(SOD)的下降，可使得自由基更易攻击生物体的某些亚细胞结构。

　　(五)保护性抑制说

　　按照巴甫洛夫学派的观点，无论是体力疲劳还是脑力疲劳，都是大 脑皮层保护性抑制发展的结果。该理论还认为，大脑皮层在高强度工作或长时间工作过程中处于一种高度兴奋状态，消耗增大，为了防止脑细胞的进一步损耗，大脑皮层由兴奋状态转为抑制状态。

　　近年来，利用生理、生化手段发现大脑在疲劳时，主要表现为血糖下降，ATP、CP减 少、7—氨基丁酸、5—羟色胺等增加，进而导致兴奋过程减弱。γ—氨基丁酸 能使抑制过程加强;5—羟色胺增加，可激发人体倦怠、食欲不振、睡眠紊 乱等疲劳症状的出现。

　　(六)突变理论

　　突变理论认为疲劳是因为运动过程中能量消耗、力量下降和兴奋性或活动性减弱至一定程度所致。这一学说改变了以往用单一指标研究运动性疲劳的缺陷，对疲劳进行综合分析。

　　除上述六种学说外，有人还提出了内环境稳定失调和内分泌调节功能下降学说及神经—激素学说、免疫和代谢调节网络疲劳链学说等。以及中医理论说

　　四、运动性疲劳的诊断

　　(一)生理指标测定法

　　骨骼肌系统疲劳测定

　　1.肌肉力量

　　肌肉疲劳最明显特征是肌力下降.

　　运动后肌力明显下降而且不能及时恢复,可视为肌肉疲劳.

　　2.肌肉硬度

　　运动后即刻或次日,自我感觉肌肉酸胀,僵硬和疼痛,表示肌肉硬度增加.

　　3.肌围

　　心血管系统疲劳诊断

　　1.心率

　　(1)晨脉

　　运动后次日晨脉较平时增5-10次/分,可认为有疲劳累积.

　　(2)运动心率

　　完成相同强度运动,运动心率增加,表示身体机能状态不佳.

　　(3)恢复心率

　　运动后恢复到安静心率时间延长,表示运动所致疲劳程度增加.

　　2.血压体位反射

　　3.心电图

　　神经系统疲劳诊断

　　1. 两点辨别阈

　　疲劳时触觉机能下降,辨别皮肤二点最小距离能力下降.

　　测定时阈值较安静时大1.5倍为轻度疲劳, 2.0倍以上为重度疲劳.

　　2. 闪光融合频率

　　疲劳时人眼对光源闪烁频率识别能力下降.

　　血液指标诊断运动性疲劳

　　1. 血红蛋白

　　人体运动能力下降或运动性疲劳发生时,血红蛋白含量下降.

　　适合于个体前后比较.

　　2. 血尿素

　　尿素是蛋白质代谢产物,运动负荷过大可致机体蛋白质分解过程加强,血尿素增加.

　　血尿素超过8毫摩尔/升时,疲劳发生.

　　尿化验

　　尿八项

　　二、主观感觉法

　　(一)主观感觉

　　通过自我感觉评定疲劳程度.

　　评定指标:心情,食欲,睡眠,兴趣等.

　　(二)主观体力感觉等级

　　第二节恢复和提高过程

　　一、恢复过程的一般规律

　　在运动后经过一段时间，体育运动中消耗的各种物质能得到补充;下降的各器官功能也会恢复到运动前的水平。这段时间机体的功能变化，称为恢复过程。

　　(一)恢复过程的阶段性 能源物质的恢复有明显的阶段性，可分为三个阶段(图12-6)。

　　第一阶段：运动中的恢复阶段。人体运动时恢复过程也在进行，但消耗多，恢复少，能源物质仍不断减少，各器官系统的功能趋于下降。

　　第二阶段：运动后的恢复过程。运动停止后，体内的消耗过程大为 减弱，能源物质及各器官系统功能逐渐恢复到原有水平。

　　第三阶段：超量恢复阶段。运动时所消耗的各种物质不仅能恢复 到原有水平，而且在一段时间内甚至出现超过原有水平的现象，这种现象称为超量恢复。这是训练适应的生理基础之一。

　　不少实验资料证明，运动后超量恢复的程度和时间与肌肉活动中 的消耗程度有密切关系。在生理范围内肌肉活动量愈大，消耗过程愈 剧烈，超量恢复也愈明显，这也是大运动量训练的科学依据。如果活动 量过大，超出了生理范围，恢复过程就会延缓。运动后超量恢复的机制 尚不清楚。 运动后不同的能量物质出现超量恢复的时间有所不同。

　　国外有人 用活检法对人体的肌肉组织进行微量分析

　　结果发现100m跑后，磷酸肌酸在2～5 min内恢复;

　　在进行短时间大强度运动后，肌糖原大约在 第15 min出现超量恢复;

　　蛋白质的超量恢复时间较晚;跑一次马拉松后，脂肪要第3天才恢复。

　　二、机体能量储备的恢复

　　(一)磷酸原的恢复。磷酸原的恢复很快，在剧烈运动后被消耗的磷酸原在20—30s内合成一半，2—3min可完全恢复。

　　磷酸原的恢复都是由有氧氧化系统供能(乳酸系统也可能参与)。运动中磷酸原消耗的愈多，其恢复过程需要的氧也愈多。恢复1mol ATP需要3.45L氧，未受过训练的男子磷酸原的恢复需要氧2—3L，速度力量项目的运动员则需要7L。

　　(二)肌糖元储备的恢复。

　　肌糖元是有氧氧化系统和乳酸能系统的供能物质，也是长时间运动延缓疲劳的一个因素。影响肌糖元恢复的速度有两个主要因素，一是运动强度和运动持续时间，二是膳食。

　　长时间运动(连续3天长跑)致使肌糖元耗尽后，如用高脂肪与蛋白质膳食5天后肌糖元还未完全恢复，如用高糖膳食46h即可完全恢复，而且前10h恢复最快(图15-5)。

　　在短时间、高强度的间歇训练后，无论食用普通膳食还是高糖膳食，肌糖元的完全恢复都需要24h，而且在前5h恢复最快(图15-4)。

　　因此，在长时间运动后应安排数天的恢复时间，并食用高糖膳食，如不能保持数天高糖膳食，至少也要保持10h。在大强度间歇训练后，至少要有1天的休息时间。

　　(三)氧合肌红蛋白的恢复。

　　氧合肌红蛋白存在于肌肉中，每千克肌肉约含11ml氧，在肌肉工作中氧合肌红蛋白能迅速解离释放氧被利用，而运动后几秒钟可完全恢复。因为肌红蛋白与氧的结合不需要能量，而主要取决于血液与肌组织中的氧分压，氧分压下降时，氧即从氧合肌红蛋白中解离出来到线粒体中参与氧化。在恢复过程中，氧分压略有升高，肌红蛋白即与氧迅速结合(图15-6)。

　　(四)乳酸的消除。

　　乳酸消除的速度与其产生的数量和恢复方式有关，工作时形成的乳酸愈少消除的愈快。在极量负荷后为完全消除堆积的乳酸，如采用静坐和平卧方式需要60—90min，如采用轻微活动方式则消除速度大大加快。轻微活动的强度，未受过训练的人大约为VO2max的30一·40%，受过良好训练的人为VO2max的50—60%。

　　乳酸消除的途径主要有四条，

　　①氧化成CO2和H2O(约占全部乳酸的70%)。

　　②转化成糖元和葡萄糖(约占20%)。

　　③转化成蛋白质(少于10%)。

　　④从屎和汗中排出(占1一2%)。

　　根据上述能量贮备的恢复规律及乳酸的清除过程，在进行力歇性运动后所需的恢复时间可参考上图。

　　三、促进恢复过程的措施

　　每节训练课都会有疲劳以及代谢产物的积累。因此，训练课后的恢复至少牵涉到三面的任务：补充训练课中所消耗的能量物质;清除积累的代谢产物;修复训练课中损伤的组织。因此，教练员应注意采取措施，尽快消除疲劳，保证随后的训练。

　　1.在每个小周期最后一次训练课中降低负荷，以便消除前面训练课尚未完全消除的疲劳。这样做会起到一个保护作用，以免将这个小周期的疲劳带到下一个小周期。

　　2.训练中必然会安排一些大负荷训练课，并由此造成机体深度疲劳，并需要较长的恢复时间。为了继续训练，需要在大负荷训练课后，安排小负荷或中等负荷训练课，采用大、中、小负荷的训练课相交替的训练安排，既能保证训练，又能促进恢复。

　　3.注意在训练课后安排一些促进恢复过程的活动(整理活动)，以加速疲劳的消除速率。整理活动属于积极性恢复，一般包括一些低强度活动及伸展性练习。实践证明，训练课后进行整理活动，无论对于运动员的生理机能恢复抑或心理的恢复都有极大益处.

　　整理活动

　　指在训练或比赛后，为了使机体由剧烈运动状态逐步过 渡到安静状态所做的一些轻松的伸展性身体练习，它是加速疲劳消除 和促进恢复的重要措施。如果剧烈运动后立刻停止下来，由于肌肉的 唧筒作用消失，大量回心血受重力作用而停留在下肢舒张的血管中，会 造成回心血量与心输出量减少、血压下降，引起暂时性的大脑贫血，出 现头晕、目眩，严重时会出现重力性休克现象。这样会影响恢复过程的 进行。 整理活动能够加速乳酸清除，促进恢复过程。例如，福克斯(FOX) 让受试者的一组运动至精疲力竭后，再继续缓慢运动一段时间;让另一 组受试者运动至精疲力竭后，立即停止，进行休息。结果发现轻微运动 的受试者血乳酸的清除速度比静止休息者快一倍。(图12-8)

　　整理活动可以加速呼吸运动和促进血液循环，偿还运动中的氧亏。

　　整理活动可做些伸展性、牵张性练习，以减轻由运动引起的肌肉酸 痛和僵硬状态，加速肌肉疲劳的消除。原则上，整理活动可以和准备活 动相似，只是强度顺序颠倒过来(图12-9)。

　　选择整理活动的练习应有针对性，使运动中主要负荷部位的肌群得到充分放松;活动量不宜太 大，强度应由大到小，使机体逐渐过渡到安静状态;

　　活动时间应根据运 动中的负荷量与运动强度来安排，一般为5—15 min为宜。

　　4.注意训练课后的营养补充以及不同功能的恢复速率。在力量训练及长时间的大强度训练后，应注意蛋白质的补充，以利于组织的修复与再建。摄入富含复合糖的饮食可加快肌糖原的合成速率。生理机能的恢复速率主要取决于化学底物的重新合成。磷酸肌酸恢复速率非常快，而肌糖原恢复速率以及受损伤肌肉的修复则要慢得多。

　　结缔组织(肌腿、韧带)的恢复速度需要的时间较循环器官长。通过分析不同系统的恢复速率，目的在于采取恢复措施时，应注重促进那些恢复较慢的系统。

　　5.采取各种恢复手段加速恢复。随着运动成绩接近人类体能的极限，现代训练负荷已经非常大，单凭“自然”恢复已经远远不够，而必须采取某些人为的加速恢复的措施。

　　人们时常采取的恢复措施包括在训练课中进行的积极性休息以及肌肉群轮流工作，在训练课中或训练课后进行的心理放松，以及训练课后采取的其他措施如红外照射、物理按摩、冷热交替淋浴、水中漂浮放松以及饮食等手段。将积极性恢复与被动性恢复(放松、热水浴、按摩等)结合进行时，恢复的效果优于单纯使用积极性恢复。

　　(三)过度训练的消除

　　过度训练是由长期的疲劳堆积而得不到及时清除所致。其根源在于在训练中忽略了训练与恢复的比率，运动员尚未从前面训练中得到充足恢复便继续进行大负荷训练，引起疲劳程度越来越深，形成过度疲劳，亦称过度训练。在周期性训练安排上，之所以在小周期、中周期以及大周期都要安排“减荷期”，其目的正在于消除前面训练可能形成的疲劳的堆积。

　　1.轻度过度训练的消除

　　轻度过度训练时不必停训，通过在一段时间内减强度、减量和延长休息时间就可以调整过来。注意鼓励运动员参与对身体机能不会产生较大压力的替代性活动，以促进其身心的恢复。注意避免进行测验课与比赛，并注意减轻心理压力。一般而言，这类过度训练在较短时间(大约一个月)就可调整过来。

　　2.重度过度训练的消除

　　3.重度过度训练时必须停训。主要的恢复手段是休息，并避免任何大强度身体活动。这种恢复需要的时间较长，可长达六个月或更长时间。在这一时期，受停训影响，已经提高的运动能力会急剧下降。生理上的疲劳以及负面的心理效应也会阻碍恢复的进程。尤其值得注意的是，许多优秀运动员在发生重度过度训练后，即或采取了各种措施，但其后经过训练再也无法达到原来的最高运动水平。因此，在训练中应切实注意避免过度训练。