14-运动性疲劳概述

第十四章运动性疲劳

第一节运动性疲劳的概念及其分类第二节运动性疲劳的产生机理第三节运动性疲劳的发生部位及特征第四节运动性疲劳的判断第一节运动性疲劳的概念及其分类运动性疲劳（exercise-inducedfatigue）是指由于运动过度而引发身体工作能力下降的现象，是人体运动到一定阶段出现的一种正常生理现象。运动员训练水平提高是疲劳—恢复—再疲劳—再恢复的变化过程一、疲劳的概念关于疲劳的研究至今已有120多年的历史，经多次讨论于1982年美国波士顿的第五届国际运动生物化学会议将运动性疲劳正式定义:机体不能将它的机能保持在某一特定的水平和/或不能维持某一特定的运动强度。力竭是疲劳的一种特殊形式，是疲劳发展的最后阶段。它是指肌肉或器官完全不能维持运动的一种疲劳现象。二、运动性疲劳的分类（一）骨骼肌疲劳、心血管疲劳及呼吸系统疲劳呼吸系统疲劳是指运动引起的呼吸系统机能下降而产生的疲劳，如剧烈运动时呼吸表浅、胸闷、通气量减少等。心血管疲劳是指运动引起的心血管系统及其调节机能下降而产生的疲劳，如运动后心输出量减少、心率恢复速度减慢、心电图S-T段下降、T波倒置等；骨骼肌疲劳是指运动引起的骨骼肌机能下降而产生的疲劳如力量训练引起的肌肉酸痛、肌肉僵硬以及肌力下降等快速疲劳是指短时间、剧烈运动引起的身体机能下降现象如短跑、投掷、跳跃等项目运动所产生的疲劳；耐力疲劳是指小强度、长时间运动引起的身体机能下降，如马拉松、越野等项目运动引起的疲劳。（二）快速疲劳和耐力疲劳易消除（三）整体疲劳和局部疲劳整体疲劳是指由全身运动引起全身各器官机能下降而产生的疲劳，如足球、篮球、马拉松等项目运动产生的疲劳；局部疲劳是指以身体某一局部进行运动导致局部器官机能下降而引起的疲劳，如负重下蹲引起的下肢肌疲劳、特定专门动作练习引起的相应肌肉疲劳等。转化（四）轻度疲劳、中度疲劳和重度疲劳轻度疲劳稍事休息即可恢复，属正常现象中度疲劳有疲乏、肌肉酸疼、心悸的感觉重度疲劳除有上述症状外，还有头痛、胸痛、恶心甚至呕吐等征象，而且这些征象持续时间较长。第二节运动性疲劳的产生机理一、衰竭学说认为疲劳产生的原因是能源物质耗竭造成的。在长时间运动过程中产生运动性疲劳的同时常常伴有糖原及高能磷酸物含量下降运动能力又有一定程度的提高的现象补充能源物质表明运动性疲劳与体内能源物质的储量有关。二、堵塞学说堵塞学说又称为代谢产物堆积学说，认为疲劳的产生是由于运动过程中某些代谢产物在肌肉组织中大量堆积造成的。乳酸血氨三、内环境稳定性失调学说该学说认为，疲劳是由于血液中pH值下降，细胞内、外离子平衡破坏以及血浆渗透压改变等因素造成的。Ca2+四、保护性抑制学说该学说认为，无论是脑力疲劳还是体力疲劳都是大脑皮质保护性抑制发展的结果。出现运动疲劳时，γ-氨基丁酸、5-羟色胺水平升高五、突变理论运动性疲劳是机体内部许多生理、生化变化在肌肉活动中的综合反映。注：①单纯的能量消耗，不存在兴奋性下降时，会引起持续的肌肉强直收缩；②突变的综合性疲劳--突然丧失兴奋活动的力量；③能量消耗和兴奋性同时受损，但没有突变；④单纯的兴奋性/活动性下降，没有能量消耗。六、自由基损伤学说自由基是指外层电子轨道带有不成对电子的基团。主要包括氧自由基、羟自由基、过氧化氢及单线态氧等。由于自由基化学性质较为活泼，可与机体内糖类、核酸、蛋白质和脂类等物质发生反应，因此自由基能破坏细胞的结构，并造成细胞功能下降。第三节运动性疲劳的发生部位及特征一、运动性疲劳的发生部位（一）中枢性疲劳中枢性疲劳是指发生在从大脑皮质至脊髓运动神经元的疲劳。长时间运动至疲劳时，大脑皮质细胞中这些因素均会降低脑细胞内ATP再合成的速率、大脑皮质细胞的兴奋性以及发放神经冲动频率，从而降低中枢神经系统的调节能力和机体的运动能力1.脑细胞工作强度下降ATP水平明显降低ADP浓度上升、ADP/ATP比值增大血糖含量减少γ-氨基丁酸、脑干和下丘脑5-羟色胺（5-HT）浓度显著升高脑氨含量明显增加琥珀酸脱氢酶活性降低等2.运动神经元工作能力下降运动过程中，体内代谢产物堆积可通过传入神经元发放传入神经冲动，引起许旺氏细胞兴奋提高而抑制脊髓α运动神经元发放神经冲动，从而降低骨骼肌工作能力导致运动性疲劳。（二）外周性疲劳1.神经—肌肉接点神经-肌肉接点是指神经纤维与肌细胞膜之间机能连接的部位，可通过释放神经递质（乙酰胆碱）引起肌细胞膜去极化，引起肌肉收缩。短时间、剧烈运动时(如举重、投掷等)，接头前膜释放乙酰胆碱减少，可造成神经—肌肉接点兴奋传递障碍，肌细胞膜因去极化过程减弱或不能去极化，导致骨骼肌不能兴奋和收缩，引起运动能力下降，产生运动性疲劳。2.细胞膜细胞膜是细胞进行物质交换、细胞识别以及信息传递的结构。因此，完整的细胞膜对于实现其机能活动至关重要。神经—肌肉接点②乙酰胆碱释放③肌膜去极化障碍④T管与肌浆网脱耦联⑤肌浆网Ca2+释放减少⑥肌钙蛋白与Ca2+结合力下降⑦横桥被动受阻⑧横桥解离延迟⑨肌浆网摄Ca2+能力下降3.收缩蛋白肌肉收缩蛋白是实现肌肉收缩的物质基础。肌肉收缩蛋白的结构、功能和数量是影响肌肉收缩能力的重要因素。运动过程中由于受某些理化因素的影响，骨骼肌收缩蛋白的结构和功能会发生一系列异常变化，从而引起骨骼肌收缩能力降低，运动能力下降，产生运动性疲劳。4.兴奋—收缩脱耦联

长时间运动可引起细胞内ATP含量减少，自由基生成增加，Ca2+代谢异常，肌浆网释放和摄取Ca2+能力下降等现象，从而引起骨骼肌产生兴奋—收缩脱耦联，导致运动能力下降，产生运动性疲劳。脊髓外周神经肌肉运动终板肌肉横管系统Ca2+肌动—球蛋白反应横桥紧张+热力量及功率输出降低神经冲动和运动单位募集K+、Na+、H2O平衡紊乱降低活动电位降低反射发放降低兴奋性精神（大脑）活动下降能量供应减少热损伤肌节损伤肌肉疲劳控制链二、不同类型运动的疲劳特征疲劳因素磷酸原型磷酸原-糖酵解型糖酵解型糖酵解-有氧代谢型有氧代谢型ATP下降%309020~3030不变CP下降%90以上9075~906550乳酸积累少中最多较多少肌pH值下降少少6.66.6少肌糖原消耗--少中75%~90%以上肌内离子变化-Ca2+下降Ca2+下降K+下降,Na+上升离子紊乱不同代谢类型运动疲劳的代谢特征第四节运动性疲劳的判断一、测定肌力评价疲劳（一）骨骼肌力量测试肌肉力量下降是肌肉疲劳的显著特征，也是判断运动性疲劳的重要指标。一般情况下，如果运动后肌肉力量明显下降，且不能及时恢复，可视为肌肉疲劳。握力和背肌力的测试其一，每天早晚各测一次，求出数值差。如果次日晨已经恢复，表明为正常肌肉疲劳；其二，首先在运动前连续测定若干次肌肉力量，计算平均值，待运动结束后，再进行同样方式的力量测定，如果肌肉力量平均值低于运动前水平，或几次力量测试值连续下降即可视为肌肉疲劳，如果一次练习后连续几天肌肉力量不能恢复，则表明疲劳程度较深。臂力的测试受试者两臂与肩同宽，两手正握单杠悬垂于单杠上，然后做屈肘引体向上，每次间隔时间约2～3秒，记录其完成的次数。运动前后各测试一组，若运动后完成的次数少于运动前，可视为疲劳现象。（二）呼吸肌耐力测试通过连续测定5次肺活量来评定。实验过程中，要求相邻两次测试之间间歇30秒，疲劳时，肺活量依次下降。二、测定神经系统和感觉机能判断疲劳（一）两点辨别阈皮肤感觉能分辨出的最小距离叫皮肤两点辨别阈。在训练结束后或大负荷训练后恢复期测定，与正常值进行比较（二）闪光融合频率闪光融合频率（flickerfusionfrequency,FFF）是指刚能够引起闪光融合感觉刺激的最小频率，也称为闪光融合临界频率或闪烁临界频率。（三）反应时反应时是指由刺激作用于感受器开始到效应器开始活动为止所需要的时间，包括简单反应时和选择反应时。出现运动性疲劳时，大脑皮质分析机能下降，反应时明显延长，尤其是选择反应时延长更为明显。（四）膝跳反射阈机体出现疲劳时，膝跳反射的敏感性降低，引起膝跳反射所需的叩击力量增加。（五）血压体位反射血压体位反射是反映植物性神经调节能力的指标。运动训练后，由于植物性神经调节能力下降，故血压体位反射发生异常变化。三、用生物电评价疲劳肌电图肌电图（EMG）反映了肌肉兴奋时电活动变化的特征。运动过程中，肌电图变化可评定神经系统及骨骼肌的机能状态。心电图心肌疲劳可引起心电图（ECG）出现异常变化。脑电图脑电图

（EEG）是通过头部表面电极引导出脑部电位变化描记的曲线图。

常表现为S-T段下移，T波下降或倒置，出现肌电干扰等现象。机体处于剧烈运动后的疲劳状态时，脑电图慢波明显增多肌肉疲劳时，肌电图可表现出积分肌电幅值和均方根振幅增大，平均功率频率和中位频率降低以及电机械延迟延长等现象。四、主观感觉判断疲劳等级自我感觉6根本不费力7极其轻松89很轻松1011轻松1213稍费力1415费力1617很费力1819极其费力20尽最大努力令受试者在功率自行车或跑台上做递增负荷运动，并观察主观体力感觉等级表。五、测定运动中心率评定疲劳基础心率是指清晨、清醒、起床前静息状态下的心率。如果大运动量训练后，经过一昼夜恢复，基础心率较平时增加5～10次/分以上，可认为疲劳尚未恢复，即有疲劳积累现象；如果连续几天持续增加，则表明运动量过大，疲劳较深，应调整运动量。定量负荷运动后，心率变化幅度以及恢复快慢也可作为判断运动性疲劳程度