第十四章運(yùn)動(dòng)性疲勞

第一節(jié)運(yùn)動(dòng)性疲勞的概念及其分類(lèi)第二節(jié)運(yùn)動(dòng)性疲勞的產(chǎn)生機(jī)理第三節(jié)運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生部位及特征第四節(jié)運(yùn)動(dòng)性疲勞的判斷第一節(jié)運(yùn)動(dòng)性疲勞的概念及其分類(lèi)運(yùn)動(dòng)性疲勞（exercise-inducedfatigue）是指由于運(yùn)動(dòng)過(guò)度而引發(fā)身體工作能力下降的現(xiàn)象，是人體運(yùn)動(dòng)到一定階段出現(xiàn)的一種正常生理現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練水平提高是疲勞—恢復(fù)—再疲勞—再恢復(fù)的變化過(guò)程一、疲勞的概念關(guān)于疲勞的研究至今已有120多年的歷史，經(jīng)多次討論于1982年美國(guó)波士頓的第五屆國(guó)際運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)會(huì)議將運(yùn)動(dòng)性疲勞正式定義:機(jī)體不能將它的機(jī)能保持在某一特定的水平和/或不能維持某一特定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。力竭是疲勞的一種特殊形式，是疲勞發(fā)展的最后階段。它是指肌肉或器官完全不能維持運(yùn)動(dòng)的一種疲勞現(xiàn)象。二、運(yùn)動(dòng)性疲勞的分類(lèi)（一）骨骼肌疲勞、心血管疲勞及呼吸系統(tǒng)疲勞呼吸系統(tǒng)疲勞是指運(yùn)動(dòng)引起的呼吸系統(tǒng)機(jī)能下降而產(chǎn)生的疲勞，如劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸表淺、胸悶、通氣量減少等。心血管疲勞是指運(yùn)動(dòng)引起的心血管系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)機(jī)能下降而產(chǎn)生的疲勞，如運(yùn)動(dòng)后心輸出量減少、心率恢復(fù)速度減慢、心電圖S-T段下降、T波倒置等；骨骼肌疲勞是指運(yùn)動(dòng)引起的骨骼肌機(jī)能下降而產(chǎn)生的疲勞如力量訓(xùn)練引起的肌肉酸痛、肌肉僵硬以及肌力下降等快速疲勞是指短時(shí)間、劇烈運(yùn)動(dòng)引起的身體機(jī)能下降現(xiàn)象如短跑、投擲、跳躍等項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的疲勞；耐力疲勞是指小強(qiáng)度、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)引起的身體機(jī)能下降，如馬拉松、越野等項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)引起的疲勞。（二）快速疲勞和耐力疲勞易消除（三）整體疲勞和局部疲勞整體疲勞是指由全身運(yùn)動(dòng)引起全身各器官機(jī)能下降而產(chǎn)生的疲勞，如足球、籃球、馬拉松等項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的疲勞；局部疲勞是指以身體某一局部進(jìn)行運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致局部器官機(jī)能下降而引起的疲勞，如負(fù)重下蹲引起的下肢肌疲勞、特定專(zhuān)門(mén)動(dòng)作練習(xí)引起的相應(yīng)肌肉疲勞等。轉(zhuǎn)化（四）輕度疲勞、中度疲勞和重度疲勞輕度疲勞稍事休息即可恢復(fù)，屬正?，F(xiàn)象中度疲勞有疲乏、肌肉酸疼、心悸的感覺(jué)重度疲勞除有上述癥狀外，還有頭痛、胸痛、惡心甚至嘔吐等征象，而且這些征象持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。第二節(jié)運(yùn)動(dòng)性疲勞的產(chǎn)生機(jī)理一、衰竭學(xué)說(shuō)認(rèn)為疲勞產(chǎn)生的原因是能源物質(zhì)耗竭造成的。在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)性疲勞的同時(shí)常常伴有糖原及高能磷酸物含量下降運(yùn)動(dòng)能力又有一定程度的提高的現(xiàn)象補(bǔ)充能源物質(zhì)表明運(yùn)動(dòng)性疲勞與體內(nèi)能源物質(zhì)的儲(chǔ)量有關(guān)。二、堵塞學(xué)說(shuō)堵塞學(xué)說(shuō)又稱(chēng)為代謝產(chǎn)物堆積學(xué)說(shuō)，認(rèn)為疲勞的產(chǎn)生是由于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中某些代謝產(chǎn)物在肌肉組織中大量堆積造成的。乳酸血氨三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性失調(diào)學(xué)說(shuō)該學(xué)說(shuō)認(rèn)為，疲勞是由于血液中pH值下降，細(xì)胞內(nèi)、外離子平衡破壞以及血漿滲透壓改變等因素造成的。Ca2+四、保護(hù)性抑制學(xué)說(shuō)該學(xué)說(shuō)認(rèn)為，無(wú)論是腦力疲勞還是體力疲勞都是大腦皮質(zhì)保護(hù)性抑制發(fā)展的結(jié)果。出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)疲勞時(shí)，γ-氨基丁酸、5-羥色胺水平升高五、突變理論運(yùn)動(dòng)性疲勞是機(jī)體內(nèi)部許多生理、生化變化在肌肉活動(dòng)中的綜合反映。注：①單純的能量消耗，不存在興奮性下降時(shí)，會(huì)引起持續(xù)的肌肉強(qiáng)直收縮；②突變的綜合性疲勞--突然喪失興奮活動(dòng)的力量；③能量消耗和興奮性同時(shí)受損，但沒(méi)有突變；④單純的興奮性/活動(dòng)性下降，沒(méi)有能量消耗。六、自由基損傷學(xué)說(shuō)自由基是指外層電子軌道帶有不成對(duì)電子的基團(tuán)。主要包括氧自由基、羥自由基、過(guò)氧化氫及單線(xiàn)態(tài)氧等。由于自由基化學(xué)性質(zhì)較為活潑，可與機(jī)體內(nèi)糖類(lèi)、核酸、蛋白質(zhì)和脂類(lèi)等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此自由基能破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，并造成細(xì)胞功能下降。第三節(jié)運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生部位及特征一、運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生部位（一）中樞性疲勞中樞性疲勞是指發(fā)生在從大腦皮質(zhì)至脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的疲勞。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)至疲勞時(shí)，大腦皮質(zhì)細(xì)胞中這些因素均會(huì)降低腦細(xì)胞內(nèi)ATP再合成的速率、大腦皮質(zhì)細(xì)胞的興奮性以及發(fā)放神經(jīng)沖動(dòng)頻率，從而降低中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力1.腦細(xì)胞工作強(qiáng)度下降A(chǔ)TP水平明顯降低ADP濃度上升、ADP/ATP比值增大血糖含量減少γ-氨基丁酸、腦干和下丘腦5-羥色胺（5-HT）濃度顯著升高腦氨含量明顯增加琥珀酸脫氫酶活性降低等2.運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元工作能力下降運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，體內(nèi)代謝產(chǎn)物堆積可通過(guò)傳入神經(jīng)元發(fā)放傳入神經(jīng)沖動(dòng)，引起許旺氏細(xì)胞興奮提高而抑制脊髓α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元發(fā)放神經(jīng)沖動(dòng)，從而降低骨骼肌工作能力導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)性疲勞。（二）外周性疲勞1.神經(jīng)—肌肉接點(diǎn)神經(jīng)-肌肉接點(diǎn)是指神經(jīng)纖維與肌細(xì)胞膜之間機(jī)能連接的部位，可通過(guò)釋放神經(jīng)遞質(zhì)（乙酰膽堿）引起肌細(xì)胞膜去極化，引起肌肉收縮。短時(shí)間、劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)(如舉重、投擲等)，接頭前膜釋放乙酰膽堿減少，可造成神經(jīng)—肌肉接點(diǎn)興奮傳遞障礙，肌細(xì)胞膜因去極化過(guò)程減弱或不能去極化，導(dǎo)致骨骼肌不能興奮和收縮，引起運(yùn)動(dòng)能力下降，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)性疲勞。2.細(xì)胞膜細(xì)胞膜是細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換、細(xì)胞識(shí)別以及信息傳遞的結(jié)構(gòu)。因此，完整的細(xì)胞膜對(duì)于實(shí)現(xiàn)其機(jī)能活動(dòng)至關(guān)重要。神經(jīng)—肌肉接點(diǎn)②乙酰膽堿釋放③肌膜去極化障礙④T管與肌漿網(wǎng)脫耦聯(lián)⑤肌漿網(wǎng)Ca2+釋放減少⑥肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合力下降⑦橫橋被動(dòng)受阻⑧橫橋解離延遲⑨肌漿網(wǎng)攝Ca2+能力下降3.收縮蛋白肌肉收縮蛋白是實(shí)現(xiàn)肌肉收縮的物質(zhì)基礎(chǔ)。肌肉收縮蛋白的結(jié)構(gòu)、功能和數(shù)量是影響肌肉收縮能力的重要因素。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于受某些理化因素的影響，骨骼肌收縮蛋白的結(jié)構(gòu)和功能會(huì)發(fā)生一系列異常變化，從而引起骨骼肌收縮能力降低，運(yùn)動(dòng)能力下降，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)性疲勞。4.興奮—收縮脫耦聯(lián)

長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)可引起細(xì)胞內(nèi)ATP含量減少，自由基生成增加，Ca2+代謝異常，肌漿網(wǎng)釋放和攝取Ca2+能力下降等現(xiàn)象，從而引起骨骼肌產(chǎn)生興奮—收縮脫耦聯(lián)，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)能力下降，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)性疲勞。脊髓外周神經(jīng)肌肉運(yùn)動(dòng)終板肌肉橫管系統(tǒng)Ca2+肌動(dòng)—球蛋白反應(yīng)橫橋緊張+熱力量及功率輸出降低神經(jīng)沖動(dòng)和運(yùn)動(dòng)單位募集K+、Na+、H2O平衡紊亂降低活動(dòng)電位降低反射發(fā)放降低興奮性精神（大腦）活動(dòng)下降能量供應(yīng)減少熱損傷肌節(jié)損傷肌肉疲勞控制鏈二、不同類(lèi)型運(yùn)動(dòng)的疲勞特征疲勞因素磷酸原型磷酸原-糖酵解型糖酵解型糖酵解-有氧代謝型有氧代謝型ATP下降%309020~3030不變CP下降%90以上9075~906550乳酸積累少中最多較多少肌pH值下降少少6.66.6少肌糖原消耗--少中75%~90%以上肌內(nèi)離子變化-Ca2+下降Ca2+下降K+下降,Na+上升離子紊亂不同代謝類(lèi)型運(yùn)動(dòng)疲勞的代謝特征第四節(jié)運(yùn)動(dòng)性疲勞的判斷一、測(cè)定肌力評(píng)價(jià)疲勞（一）骨骼肌力量測(cè)試肌肉力量下降是肌肉疲勞的顯著特征，也是判斷運(yùn)動(dòng)性疲勞的重要指標(biāo)。一般情況下，如果運(yùn)動(dòng)后肌肉力量明顯下降，且不能及時(shí)恢復(fù)，可視為肌肉疲勞。握力和背肌力的測(cè)試其一，每天早晚各測(cè)一次，求出數(shù)值差。如果次日晨已經(jīng)恢復(fù)，表明為正常肌肉疲勞；其二，首先在運(yùn)動(dòng)前連續(xù)測(cè)定若干次肌肉力量，計(jì)算平均值，待運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，再進(jìn)行同樣方式的力量測(cè)定，如果肌肉力量平均值低于運(yùn)動(dòng)前水平，或幾次力量測(cè)試值連續(xù)下降即可視為肌肉疲勞，如果一次練習(xí)后連續(xù)幾天肌肉力量不能恢復(fù)，則表明疲勞程度較深。臂力的測(cè)試受試者兩臂與肩同寬，兩手正握單杠懸垂于單杠上，然后做屈肘引體向上，每次間隔時(shí)間約2～3秒，記錄其完成的次數(shù)。運(yùn)動(dòng)前后各測(cè)試一組，若運(yùn)動(dòng)后完成的次數(shù)少于運(yùn)動(dòng)前，可視為疲勞現(xiàn)象。（二）呼吸肌耐力測(cè)試通過(guò)連續(xù)測(cè)定5次肺活量來(lái)評(píng)定。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要求相鄰兩次測(cè)試之間間歇30秒，疲勞時(shí)，肺活量依次下降。二、測(cè)定神經(jīng)系統(tǒng)和感覺(jué)機(jī)能判斷疲勞（一）兩點(diǎn)辨別閾皮膚感覺(jué)能分辨出的最小距離叫皮膚兩點(diǎn)辨別閾。在訓(xùn)練結(jié)束后或大負(fù)荷訓(xùn)練后恢復(fù)期測(cè)定，與正常值進(jìn)行比較（二）閃光融合頻率閃光融合頻率（flickerfusionfrequency,FFF）是指剛能夠引起閃光融合感覺(jué)刺激的最小頻率，也稱(chēng)為閃光融合臨界頻率或閃爍臨界頻率。（三）反應(yīng)時(shí)反應(yīng)時(shí)是指由刺激作用于感受器開(kāi)始到效應(yīng)器開(kāi)始活動(dòng)為止所需要的時(shí)間，包括簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)和選擇反應(yīng)時(shí)。出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)性疲勞時(shí)，大腦皮質(zhì)分析機(jī)能下降，反應(yīng)時(shí)明顯延長(zhǎng)，尤其是選擇反應(yīng)時(shí)延長(zhǎng)更為明顯。（四）膝跳反射閾機(jī)體出現(xiàn)疲勞時(shí)，膝跳反射的敏感性降低，引起膝跳反射所需的叩擊力量增加。（五）血壓體位反射血壓體位反射是反映植物性神經(jīng)調(diào)節(jié)能力的指標(biāo)。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后，由于植物性神經(jīng)調(diào)節(jié)能力下降，故血壓體位反射發(fā)生異常變化。三、用生物電評(píng)價(jià)疲勞肌電圖肌電圖（EMG）反映了肌肉興奮時(shí)電活動(dòng)變化的特征。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，肌電圖變化可評(píng)定神經(jīng)系統(tǒng)及骨骼肌的機(jī)能狀態(tài)。心電圖心肌疲勞可引起心電圖（ECG）出現(xiàn)異常變化。腦電圖腦電圖

（EEG）是通過(guò)頭部表面電極引導(dǎo)出腦部電位變化描記的曲線(xiàn)圖。

常表現(xiàn)為S-T段下移，T波下降或倒置，出現(xiàn)肌電干擾等現(xiàn)象。機(jī)體處于劇烈運(yùn)動(dòng)后的疲勞狀態(tài)時(shí)，腦電圖慢波明顯增多肌肉疲勞時(shí)，肌電圖可表現(xiàn)出積分肌電幅值和均方根振幅增大，平均功率頻率和中位頻率降低以及電機(jī)械延遲延長(zhǎng)等現(xiàn)象。四、主觀感覺(jué)判斷疲勞等級(jí)自我感覺(jué)6根本不費(fèi)力7極其輕松89很輕松1011輕松1213稍費(fèi)力1415費(fèi)力1617很費(fèi)力1819極其費(fèi)力20盡最大努力令受試者在功率自行車(chē)或跑臺(tái)上做遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，并觀察主觀體力感覺(jué)等級(jí)表。五、測(cè)定運(yùn)動(dòng)中心率評(píng)定疲勞基礎(chǔ)心率是指清晨、清醒、起床前靜息狀態(tài)下的心率。如果大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練后，經(jīng)過(guò)一晝夜恢復(fù)，基礎(chǔ)心率較平時(shí)增加5～10次/分以上，可認(rèn)為疲勞尚未恢復(fù)，即有疲勞積累現(xiàn)象；如果連續(xù)幾天持續(xù)增加，則表明運(yùn)動(dòng)量過(guò)大，疲勞較深，應(yīng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)量。定量負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后，心率變化幅度以及恢復(fù)快慢也可作為判斷運(yùn)動(dòng)性疲勞程度