运动性疲劳产生原理与恢复方法初探

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1、运动性疲劳产生原理与恢复方法初探摘要：一个世纪以来，运动性疲劳一直是体育科学研究中重要的课题，本文拟就运动性疲 劳产生的机制、预防及恢复手段进行了论述，以期为运动性疲劳进行深入的研究提供有益 参考。 关键词：运动疲劳；身体机能；恢复 Abstract: Exercise fatigue is always a key subject of sports science for a century. This paper analyzes mechanism, prevention and recovery of exercise fatigue in order to provide bene

2、ficial references for making deeply research. Key words: exercise; fatigue; body function; recovery 1. 研究目的运动性疲劳与恢复过程是当代竟技科学研究中的重大课题。我们常说，没有负荷就没 有训练或没有疲劳就没有训练。为了提高运动员承受负荷的能力，就要及时消除负荷后产 生的疲劳。负荷后或过度负荷后不采取有效措施使运动员的机体得到必要的恢复。就会进 一步发展成为过度疲劳，所以“没有恢复就不可以继续训练”【1】 。恢复与训练具有同样 重要的意义，而负荷 疲劳一 恢复始终是运动训练中紧密相连的过程，是

3、决定训练成败 的最基本因素。训练必须达到一定的疲劳，训练时的消耗即要接近人体生理极限，又必须 在极限内进行，这使得我们对负荷、 疲劳与恢复三者既统一又复杂的关系很难掌握。因此， 研究疲劳的发和加快机体恢复的措施已与运动训练本身处于同等重要的地位，是提高运动 能力不可缺少的环节。本文就运动性疲劳产生的机制与恢复措施进行研究，目的是提高对 恢复过程在训练中的重要性的认识，把训练和恢复过程统一起来作为一个训练的整体，加 速运动疲劳的恢复速度，促进运动员机能水平的提高 。2. 研究方法文献资料法3. 研究结果与分析3.13.1 运动性疲劳产生的原理和生物化学机制运动性疲劳产生的原理和生物化学机制 3.

4、1.13.1.1 运动性疲劳的定义运动性疲劳的定义 运动性疲劳是指运动引起的肌肉最大收缩或者最大输出功率暂时性下降的生理现象。 肌肉运动能力下降是运动性疲劳的基本标志和本质特性【2】。 疲劳概念的研究与人类探索疲劳的研究是同时起步的，它一开始就成为疲劳问题研究 的热点。1880 年，莫桑( Mosso )就开始了对人类疲劳的研究，在 1915 年他就提出了：疲 劳是细胞内化学变化衍生物导致的一种中毒现象；1980 年,Karlsson 提出【3】，疲劳是丧失 保持所需或预想的输出功率。经过近 100 年的历史，直至 1982 年的第 5 届国际运动生物化 学会议上，运动性疲劳定义为：“ 机体的

5、生理过程不能持续其机能在一特定水平或不能维 持预定的运动强度。 ”近些年来，对运动性疲劳概念的提法已较为明确，这些提法的共同点， 即生理性疲劳是由于工作或活动本身引起的，已区别于诸如疾病、环境、营养等原因所致。 我国学者，把“人体运动到一定时候，运动能力及身体功能暂时下降的现象”叫做运动性 疲劳。 3.1.2运动性疲劳的产生机理运动性疲劳的产生机理a.“衰竭学说” 这一理论认为疲劳的产生是由于在某一大强度运动中，起主要供能作用的能源物质大量消耗所致。例如百米跑运动，由于运动强度极大，运动中消耗的能量主要来 自磷酸肌酸 的分解供能，当跑至 608O 米处，无论是一般运动员还是世界优秀运动员都会出

6、现跑速 降低的现象，即出现了运动性疲劳。究其原因是体内储存的高速率供能物质磷酸肌酸 被大量 消耗，人体运动中需要的能量不得不依靠糖的无氧酵解，由于糖本酵解供能的速度约为磷 酸肌酸的二分之一，所以跑的速度出现了下降。 b.“堵塞学说” 这一理论认为疲劳的产生是由于大强度的运动中某些代谢产物在肌肉中大量堆积所致。例如在 800 米跑的运动员中，能量供应的主要途径是糖的无氧本酵解。运动中产生的乳酸 可以通过以下六个方面影响运动能力。阻碍兴奋在神经肌肉接点处的传递。抑制磷酸 果糖激酶减慢糖酵解过程。H+ 可代替肌钙蛋白中的钙，降低肌肉的收缩能力。H +作 用于脑，引起疼痛、恶心、定向障碍等严重副作用。

7、抑制脂肪组织内敏感脂肪酶的活性， 限制 自由脂肪酸进入血液。 c.“内环境稳定性失调学说” 这一理论认为疲劳的产生是由于大强度的运动中 P H 值下降，水盐代谢紊乱和血浆渗 透压改变等因素所致。例如在高温下运动员进行大运动量活动， 致使不能继续运动时，给 予饮水仍不能缓解，但饮用含 0.040.14的 NaC1 水溶液对疲劳就有所克服。 d.“保护性抑制学说” 根据巴浦洛夫学派的观点运动性疲劳是由于大脑皮质产生了保护性抑制。运动时各种 内外感觉器接受的大量信息传至大脑皮质相应的神经细胞，使其长时间兴奋导致能量消耗 过多，当消耗达到一定程度时即产生抑制，这对大脑皮层具有保护作用。在长时间的运动

8、中这可能是导致疲劳的重要因素。 e.“突变理论” 这一理论认为疲劳的产生可能是由于大强度的运动中，能量供应不能以足够的速率满 足运动的需要，或是肌肉力量下降，也可能是兴奋一 收缩偶联功能发生障碍而导致发生疲 劳， 这些因素之间的变化不呈线性关系。在肌肉疲劳的发展过程中，存在不同途径的逐渐 衰减突变过程，形如一条链的断裂现象。 f.“自由基损伤学说” 研究发现，在众多自由基中，氧自由基与运动的关系最为密切。运动时氧 自由基的增 加是导致运动性疲劳发生的一个重要因素。多不饱和脂肪酸是易受氧自由基进攻的靶物质。而在细胞的膜系统中就含有丰富的多不饱和脂肪酸。因而当生物体内氧自由基的含量增加 时，氧自由

9、基就会与生物膜中的多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应，从而导致肌肉的工 作 能力下降。 3.1.33.1.3 运动性疲劳的表现运动性疲劳的表现 肌肉疲劳：肌肉疲劳时，肌力下降，肌肉收缩速度和放松速度减慢，收缩时间比正常 时延长 4 - 5 倍，放松时间延长可达 12 倍，严重影响肌肉的快速、协调动作【4】。肌肉出现 僵硬、 肿帐和疼痛，可能是由于机械负荷使肌纤维发生细小的损伤，乳酸等代谢产物的积 存和水分的积蓄等多种因素引起的。 神经疲劳：神经疲劳表现为大脑皮层功能下降，如反应迟钝、判断错误、注意力不集 中等。此时，大脑皮层其他部位及皮层下中枢功能亢进。膝反射发生改变，脑干及小脑功 能低下，动作

10、协调性受到了破坏。 内脏疲劳：内脏疲劳多表现为呼吸肌疲劳，呼吸肌疲劳使呼吸变浅变快，气体交换能 力下降。心脏疲劳时，心电图发生改变。 中枢神经系统的变化是产生疲劳的重要因素，同时， 各内脏器官、肌肉和血液中发生的一系列变化也促进疲劳的发生。因此，疲劳的产生 是多种因素综合作用所致的。 3.1.43.1.4 运动性疲劳的产生部位及分类运动性疲劳的产生部位及分类 人体任何形式的疲劳总是发生在集体的某些活某几个部位。一般来说，较易发生疲劳 的部位是神经中枢，运动结板肌肉等处。中枢疲劳是在运动性疲劳的发展过程中，中枢神 经系统起着主导作用，疲劳的产生是中枢神经的一种维护性抑制，以防止集体发生过度的 机

11、能衰竭；神经一肌肉接 点疲劳也叫运动中枢疲劳，是神经和肌肉之间连接并传递神经冲 动引起肌肉收缩的部位，也是引起疲劳的重要部位；外周疲劳包括除神经系统和运动结板 之外各器官在疲劳时的变化， 肌肉是主要的运动组织，运动时肌肉能源物质代谢，调节肌 肉的温度，局部肌肉血液，肌肉等成为外周疲劳的研究重点和表现形式。 运动性疲劳的分类方法包括：按照疲劳发生的部位分为全身性疲劳和局部疲劳；根据 疲劳发生的机理与表现，可分为中枢疲劳、外周疲劳和混合性疲劳，其中中枢疲劳是关键； 根据疲劳性质，可把疲劳分为生理疲劳和心理疲劳。 3.23.2运动性疲劳的预防与常见诊断方法运动性疲劳的预防与常见诊断方法 3.2.13

12、.2.1 运动疲劳的预防运动疲劳的预防 a. 建立运动训练的预警机制 建立开发智能监测软件，通过运动员的生理、生化指标来监测运动员的疲劳指数，如：心率、血压、心输出量、肺活量、血细胞、尿液、心电图、脑电图等指标，输入计算机软 件系统，通过智能软件的计算、评价，给出科学的结果并进行合理、科学的运动训练。 b. 科学安排训练 第一，预防运动疲劳最好的办法是遵循科学的训练、程序，合理安排大中小运动负荷，一般来说，大强度训练 1 天或 2 天后，应跟随相同时间的较轻松的有氧训练。同样，1 周 或 2 周的大强度训练后，应安排 1 周较小强度的运动作为调整。 第二，根据运动员生理、心理的个体差异，利用区

13、别对待原则，充分利用训练条件， 采用多种多样的训练方法。 c. 加强运动员的自我监督 教练员、运动员可以每天记训练日记，内容主要涉及训练细节、情绪状态量表( POMS ) ， 总质量恢复量表( T Q R) 等并配备业务素质高的心理咨询医生，加强医药监管，要保证 运动员有足够休息，建立科学的作息制度，定期对运动员进行体检和医务监管，及时发现 运动员存在的问题并加以解决。提高教练员的素质，教训员是运动队管理工作中的主体， 要有强烈的事业心，奉献精神与高尚的道德情操，要有过硬的专业知识与全面的基础理论 知识，勇于创新，科学训练；避免急功近利，拔苗助长。 3.2.23.2.2 运动性疲劳的诊断运动性

14、疲劳的诊断 运动性疲劳的诊断是采用综合的诊断方法，通过对机体全面的诊断测试，以确定疲劳 的类型和程度及采用相应的恢复手段，是训练计划的重要组成部分。 a. 采用生物电技术诊断疲劳 肌电图：肌电图是肌肉兴奋时所产生的电位的变化，也可反映肌肉兴奋收缩程度，运 动过程中的肌电图变化可确定神经系统和骨骼肌的机能状态，通过肌电图可反映出肌肉是 否疲劳。 血抗阻流图指数：训练时四肢肌肉紧张增加，外周血管阻力加大，流入时间指数增大，训练后下肢肌肉放松，时间指数降低，此值反映了肌肉血管的协调供血状态。 心电图：运动中心脏疲劳可使心电图出现异常变化，T 波下降或倒置，ST 段下移， 可以以此来判断心脏疲劳。 脑

15、电图：通过测定受试者运动前后脑电图的 O 波变化情况来推断疲劳状况。 b. 采用生理生化指标诊断疲劳 脉搏 在运动实践中，常用以下两种方法：1 ) 基础脉搏的测定。在清晨、清醒、空 腹、 安静的前提下测定脉搏 30 S ，连成曲线图，曲线保持稳定或下降，是机能状态良好 的表现， 还有训练潜力，反之就是疲劳的征象；2 ) 运动前和运动后恢复脉搏的测定。运 动量和运动强度越大，脉搏恢复所需的时间越长，如果恢复时间延长，则表明运动员机能 状态不良。 血压 运动训练中常用以下评定方法 ：1 ) 清晨安静血压：若高于平时 20，或经常 保持在收缩压 140mmHg；收缩压 90mmHg 以上可诊断为疲劳

16、；2 ) 运动中血压的变化与运 动强度的关系。疲劳时，收缩压明显上升，舒张压也要上升，而且恢复时间延长，或出现 一些异常反应。 血红蛋白 血红蛋白是红血球中的含铁蛋白，如果运动员血红蛋白下降，则表明其生 成和破坏平衡失调，运动员就会出现疲劳。 尿液 运动员尿液指标随运动量的变化而变化，机能测试中常以尿蛋白、尿胆红素、 尿胆元来说明运动员的机能状况。在大强度运动时，由于肾脏缺血、缺氧、酸性物质增加， 肾小球过滤下降等因素，使尿中蛋白质含量增加。如运动后即刻尿蛋白成阳性，次日清晨 仍为阳性则运动状况不佳。 c. 主观感觉简易诊断疲劳 通过主观感觉简易评价量表对运动员训练前、后及训练中的疲劳感觉进行简易评价。 这种评价量表的判定简便易行且较为直观，但其准确性不足，容易受主观情绪的影响。 d. 心理学诊断疲劳 利用量表和问卷调查表来诊断疲劳的程度。这种诊断方法从心理学的角度出发，可以 与机能测试相结合，从而更加全面的诊断运动员的疲劳状况【5】