14 運動性疲勞精編版

1、第十四章第十四章 運動性疲勞運動性疲勞 第一節(jié)第一節(jié) 運動性疲勞的概念及其分類運動性疲勞的概念及其分類 運動性疲勞（運動性疲勞（exercise-induced fatigueexercise-induced fatigue）是指由于運是指由于運動過度而引發(fā)身體工作能力下降的現(xiàn)象，是人體運動到動過度而引發(fā)身體工作能力下降的現(xiàn)象，是人體運動到一定階段出現(xiàn)的一種正常生理現(xiàn)象。一定階段出現(xiàn)的一種正常生理現(xiàn)象。 運動員訓(xùn)練水平提高是運動員訓(xùn)練水平提高是 疲勞疲勞恢復(fù)恢復(fù)再疲勞再疲勞再恢復(fù)再恢復(fù) 的變化過程的變化過程 一、疲勞的概念一、疲勞的概念 關(guān)于疲勞的研究至今已有關(guān)于疲勞的研究至今已有120120

2、多年的歷史，經(jīng)多多年的歷史，經(jīng)多次討論于次討論于1982 1982 年美國波士頓的第五屆國際運動生物年美國波士頓的第五屆國際運動生物化學(xué)會議將運動性疲勞正式定義化學(xué)會議將運動性疲勞正式定義: : 機體不能將它的機能保持在某一特定的水平和機體不能將它的機能保持在某一特定的水平和/ /或不能維或不能維持某一特定的運動強度。持某一特定的運動強度。 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動的一種疲勞現(xiàn)象。 二、運動性疲勞的分類二、運動性疲勞的分類 （一）骨骼肌疲勞、心血管疲勞及呼吸系統(tǒng)疲勞（一）骨骼肌疲勞、心血管疲勞及呼吸系統(tǒng)疲勞 呼吸系統(tǒng)疲勞是呼吸系統(tǒng)疲勞是指

3、運動引起的呼指運動引起的呼吸系統(tǒng)機能下降吸系統(tǒng)機能下降而產(chǎn)生的疲勞，而產(chǎn)生的疲勞， 心血管疲勞是指心血管疲勞是指運動引起的心血運動引起的心血管系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)管系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)機能下降而產(chǎn)生機能下降而產(chǎn)生的疲勞，的疲勞， 如運動后心輸出如運動后心輸出量減少、心率恢量減少、心率恢復(fù)速度減慢、心復(fù)速度減慢、心電圖電圖S-TS-T段下降、段下降、T T波倒置等；波倒置等； 骨骼肌疲勞是指骨骼肌疲勞是指運動引起的骨骼運動引起的骨骼肌機能下降而產(chǎn)肌機能下降而產(chǎn)生的疲勞生的疲勞 如劇烈運動時呼如劇烈運動時呼吸表淺、胸悶、吸表淺、胸悶、通氣量減少等。通氣量減少等。 如力量訓(xùn)練引起如力量訓(xùn)練引起的肌肉酸痛、肌的肌肉酸

4、痛、肌肉僵硬以及肌力肉僵硬以及肌力下降等下降等 （二）快速疲勞和耐力疲勞（二）快速疲勞和耐力疲勞 快速疲勞是指短時間、劇烈運動引起的身體機能下降現(xiàn)象 耐力疲勞是指小強度、長時間運動引起的身體機能下降， 如短跑、投擲、跳躍等項目運動所產(chǎn)生的疲勞； 如馬拉松、越野等項目運動引起的疲勞。 易消除 （三）整體疲勞和局部疲勞（三）整體疲勞和局部疲勞 轉(zhuǎn) 化 整體疲勞整體疲勞是指由全身運動引起全身各器官機能下降而產(chǎn)生的疲勞， 局部疲勞局部疲勞是指以身體某一局部進行運動導(dǎo)致局部器官機能下降而引起的疲勞， 如負重下蹲引起的如負重下蹲引起的下肢肌疲勞、特定下肢肌疲勞、特定專門動作練習(xí)引起專門動作練習(xí)引起的相應(yīng)肌

5、肉疲勞等。的相應(yīng)肌肉疲勞等。 如足球、籃球、馬如足球、籃球、馬拉松等項目運動產(chǎn)拉松等項目運動產(chǎn)生的疲勞；生的疲勞； （四）輕度疲勞、中度疲勞和重度疲勞（四）輕度疲勞、中度疲勞和重度疲勞 輕度疲勞輕度疲勞稍事休息即可恢復(fù)，屬正?，F(xiàn)象 中度疲勞中度疲勞有疲乏、肌肉酸疼、心悸的感覺 重度疲勞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)時間較長。 第二節(jié)第二節(jié) 運動性疲勞的產(chǎn)生機理運動性疲勞的產(chǎn)生機理 一、衰竭學(xué)說衰竭學(xué)說 認為疲勞產(chǎn)生的原因是能源物質(zhì)耗竭造成的。認為疲勞產(chǎn)生的原因是能源物質(zhì)耗竭造成的。 在長時間運動過程中在長時間運動過程中 表明運動性疲勞與體內(nèi)能源物質(zhì)

6、的儲量有關(guān)。 產(chǎn)生運動性疲勞的同時常常伴產(chǎn)生運動性疲勞的同時常常伴有糖原及高能磷酸物含量有糖原及高能磷酸物含量下降下降 運動能力又有一定程度的運動能力又有一定程度的提高提高的現(xiàn)象的現(xiàn)象 二、堵塞學(xué)說堵塞學(xué)說 堵塞學(xué)說又稱為代謝產(chǎn)物堆積學(xué)說，認為疲勞的產(chǎn)生是由于堵塞學(xué)說又稱為代謝產(chǎn)物堆積學(xué)說，認為疲勞的產(chǎn)生是由于運動過程中某些代謝產(chǎn)物在肌肉組織中運動過程中某些代謝產(chǎn)物在肌肉組織中大量堆積造成大量堆積造成的。的。 乳酸 血氨 三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性失調(diào)學(xué)說內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性失調(diào)學(xué)說 該學(xué)說認為，疲勞是由于血液中該學(xué)說認為，疲勞是由于血液中pHpH值下降，細胞內(nèi)、外離值下降，細胞內(nèi)、外離子平衡破壞以及血漿滲透壓

7、改變等因素造成的。子平衡破壞以及血漿滲透壓改變等因素造成的。 Ca2+ 四、保護性抑制學(xué)說四、保護性抑制學(xué)說 該學(xué)說認為，無論是腦力疲勞還是體力疲勞都是大腦皮該學(xué)說認為，無論是腦力疲勞還是體力疲勞都是大腦皮質(zhì)保護性抑制發(fā)展的結(jié)果。質(zhì)保護性抑制發(fā)展的結(jié)果。 出現(xiàn)運動疲勞時，出現(xiàn)運動疲勞時，-氨基丁酸、氨基丁酸、5-羥色胺水平升高羥色胺水平升高 五、突變理論五、突變理論 運動性疲勞是機運動性疲勞是機體內(nèi)部許多生理、體內(nèi)部許多生理、生化變化在肌肉生化變化在肌肉活動中的綜合反活動中的綜合反映。映。 注：單純的能量消耗，不存在興奮性下降時，會引起持續(xù)的注：單純的能量消耗，不存在興奮性下降時，會引起持續(xù)的

8、肌肉強直收縮；突變的綜合性疲勞肌肉強直收縮；突變的綜合性疲勞-突然喪失興奮活動的力突然喪失興奮活動的力量；能量消耗和興奮性同時受損，但沒有突變；單純的興量；能量消耗和興奮性同時受損，但沒有突變；單純的興奮性奮性/ /活動性下降，沒有能量消耗?；顒有韵陆?，沒有能量消耗。 六、自由基損傷學(xué)說六、自由基損傷學(xué)說 自由基是指外層電子軌道帶有不成對電子的基團。自由基是指外層電子軌道帶有不成對電子的基團。主要包括氧自由基、羥自由基、過氧化氫及單線主要包括氧自由基、羥自由基、過氧化氫及單線態(tài)氧等。態(tài)氧等。 由于自由基化學(xué)性質(zhì)較為活潑，可與機體內(nèi)糖類、核酸、由于自由基化學(xué)性質(zhì)較為活潑，可與機體內(nèi)糖類、核酸、蛋

9、白質(zhì)和脂類等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此自由基能破壞細胞蛋白質(zhì)和脂類等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此自由基能破壞細胞的結(jié)構(gòu)，并造成細胞功能下降。的結(jié)構(gòu)，并造成細胞功能下降。 第三節(jié)第三節(jié) 運動性疲勞的發(fā)生部位及特征運動性疲勞的發(fā)生部位及特征 一、運動性疲勞的發(fā)生部位 （一）中樞性疲勞 中樞性疲勞中樞性疲勞是指發(fā)生在從大腦皮質(zhì)至脊髓運動神經(jīng)元的疲勞。 1.1.腦細胞工作強度下降腦細胞工作強度下降 長時間運動至疲勞時，大腦皮質(zhì)細長時間運動至疲勞時，大腦皮質(zhì)細胞中胞中 ATP水平明顯降低 ADP濃度上升、ADP/ATP比值增大 血糖含量減少 -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 這

10、些因素均會降低腦細這些因素均會降低腦細胞內(nèi)胞內(nèi)ATPATP再合成的速率、再合成的速率、大腦皮質(zhì)細胞的興奮性大腦皮質(zhì)細胞的興奮性以及發(fā)放神經(jīng)沖動頻率，以及發(fā)放神經(jīng)沖動頻率，從而降低中樞神經(jīng)系統(tǒng)從而降低中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和機體的運的調(diào)節(jié)能力和機體的運動能力動能力 琥珀酸脫氫酶活性降低等 2.2.運動神經(jīng)元工作能力下降運動神經(jīng)元工作能力下降 運動過程中，體內(nèi)代謝產(chǎn)物堆積可通運動過程中，體內(nèi)代謝產(chǎn)物堆積可通過傳入神經(jīng)元發(fā)放傳入神經(jīng)沖動，引起過傳入神經(jīng)元發(fā)放傳入神經(jīng)沖動，引起許旺氏細胞興奮提高而抑制脊髓許旺氏細胞興奮提高而抑制脊髓運動運動神經(jīng)元發(fā)放神經(jīng)沖動，從而降低骨骼肌神經(jīng)元發(fā)放神經(jīng)沖動，從而降低

11、骨骼肌工作能力導(dǎo)致運動性疲勞。工作能力導(dǎo)致運動性疲勞。 （二）外周性疲勞（二）外周性疲勞 1.1.神經(jīng)神經(jīng)肌肉接點肌肉接點 神經(jīng)神經(jīng)- -肌肉接點是指神經(jīng)纖維與肌細胞膜之間機能連接的部肌肉接點是指神經(jīng)纖維與肌細胞膜之間機能連接的部位，可通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)（乙酰膽堿）引起肌細胞膜去極位，可通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)（乙酰膽堿）引起肌細胞膜去極化，引起肌肉收縮?；鸺∪馐湛s。 短時間、劇烈運動時(如舉重、投擲等)，接頭前膜釋放乙酰膽堿減少，可造成神經(jīng)肌肉接點興奮傳遞障礙，肌細胞膜因去極化過程減弱或不能去極化，導(dǎo)致骨骼肌不能興奮和收縮，引起運動能力下降，產(chǎn)生運動性疲勞。 2.細胞膜 細胞膜是細胞進行物質(zhì)交換

12、、細胞識別以及信息傳遞的結(jié)構(gòu)。因此，完整的細胞膜對于實現(xiàn)其機能活動至關(guān)重要。 ?神經(jīng)神經(jīng)肌肉接點肌肉接點 乙酰膽堿釋放乙酰膽堿釋放 ? 肌膜去極化障礙肌膜去極化障礙 T T管與肌漿網(wǎng)脫耦聯(lián)管與肌漿網(wǎng)脫耦聯(lián) 肌漿網(wǎng)肌漿網(wǎng) CaCa2+2+釋放減少釋放減少 肌鈣蛋白與肌鈣蛋白與 CaCa2+2+結(jié)合力下降結(jié)合力下降 橫橋被動受阻橫橋被動受阻 橫橋解離延遲橫橋解離延遲 肌漿網(wǎng)攝肌漿網(wǎng)攝 CaCa2+2+能力下降能力下降 3.收縮蛋白 肌肉收縮蛋白是實現(xiàn)肌肉收縮的物質(zhì)基礎(chǔ)。肌肉收肌肉收縮蛋白是實現(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縮蛋白的結(jié)構(gòu)、功能和數(shù)量是影響肌肉

13、收縮能力的重要因素。要因素。 運動過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)和功能會發(fā)生一系列異常變化，從而引起骨骼肌收縮能力降低，運動能力下降，產(chǎn)生運動性疲勞。 4.興奮收縮脫耦聯(lián) 長時間運動可引起細胞內(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)致運動能力下降，產(chǎn)生運動性疲勞。 肌肉疲勞控制鏈肌肉疲勞控制鏈 精神（大腦）精神（大腦） 脊脊 髓髓 降低反射發(fā)放降低反射發(fā)放 外周神經(jīng)外周神經(jīng) 降低活動電位降低活動電位 肌肉運動終板肌肉運動終板 K K+ +、NaNa+ +、H H2 2O O平衡紊亂平衡

14、紊亂 肌肉橫管系統(tǒng)肌肉橫管系統(tǒng) 降低神經(jīng)沖動和運動單位募集降低神經(jīng)沖動和運動單位募集 降低興奮性降低興奮性 CaCa2+2+ 活動下降活動下降 肌動肌動球蛋白反應(yīng)球蛋白反應(yīng) 橫橋緊張橫橋緊張 + + 熱熱 力量及功率輸出力量及功率輸出 能量供應(yīng)減少能量供應(yīng)減少 熱損傷熱損傷 肌節(jié)損傷肌節(jié)損傷 二、不同類型運動的疲勞特征 不同代謝類型運動疲勞的代謝特征不同代謝類型運動疲勞的代謝特征 疲勞因素 ATP下降% CP下降% 磷酸原型 30 90以上 磷酸原-糖酵解型 90 90 糖酵解型 2030 7590 糖酵解-有氧代謝型 30 65 有氧代謝型 不變 50 乳酸積累 肌pH值下降 肌糖原消耗 肌

15、內(nèi)離子變化 少 少 - 中 少 - 最多 6.6 少 較多 6.6 中 少 少 75%90%以上 - Ca2+下降 Ca2+下降 K+下降,Na+上升 離子紊亂 第四節(jié)第四節(jié) 運動性疲勞的判斷運動性疲勞的判斷 一、測定肌力評價疲勞一、測定肌力評價疲勞 （一）骨骼肌力量測試（一）骨骼肌力量測試 肌肉力量下降是肌肉疲勞的顯著特征，也是判斷運動性疲勞的重要指標(biāo)。一般情況下，如果運動后肌肉力量明顯下降，且不能及時恢復(fù)，可視為肌肉疲勞。 握力和背肌力的測試 其一，每天早晚各測一次，求出數(shù)值差。如果次日其一，每天早晚各測一次，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；晨已經(jīng)恢復(fù)，表明為正常肌肉疲

16、勞； 其二，首先在運動前連續(xù)測定若干次肌肉力量，計其二，首先在運動前連續(xù)測定若干次肌肉力量，計算平均值，待運動結(jié)束后，再進行同樣方式的力量算平均值，待運動結(jié)束后，再進行同樣方式的力量測定，如果肌肉力量平均值低于運動前水平，或幾測定，如果肌肉力量平均值低于運動前水平，或幾次力量測試值連續(xù)下降即可視為肌肉疲勞，如果一次力量測試值連續(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。程度較深。 臂力的測試 受試者兩臂與肩同寬，兩手正受試者兩臂與肩同寬，兩手正握單杠懸垂于單杠上，然后做握單杠懸垂于單杠上，然后做屈肘引體向上，每

17、次間隔時間屈肘引體向上，每次間隔時間約約2 23 3秒，記錄其完成的次數(shù)。秒，記錄其完成的次數(shù)。運動前后各測試一組，若運動運動前后各測試一組，若運動后完成的次數(shù)少于運動前，可后完成的次數(shù)少于運動前，可視為疲勞現(xiàn)象。視為疲勞現(xiàn)象。 （二）呼吸肌耐力測試 通過連續(xù)測定5次肺活量來評定。實驗過程中，要求相鄰兩次測試之間間歇 30秒，疲勞時，肺活量依次下降。 二、測定神經(jīng)系統(tǒng)和感覺機能判斷疲勞 （一）兩點辨別閾 皮膚感覺能分辨出的最小距離叫皮膚兩點辨別閾皮膚兩點辨別閾。 在訓(xùn)練結(jié)束后或大負荷訓(xùn)練后恢復(fù)期測定，與正常值進行比較 （二）閃光融合頻率 閃光融合頻率閃光融合頻率（flicker fusion

18、frequency, FFF）是指剛能夠引起閃光融合感覺刺激的最小頻率，也稱為閃光融合臨界頻率或閃爍臨界頻率。 （三）反應(yīng)時 反應(yīng)時反應(yīng)時是指由刺激作用于感受器開始到效應(yīng)器開始活動為止所需要的時間，包括簡單反應(yīng)時和選擇反應(yīng)時。 出現(xiàn)運動性疲勞時，大腦皮質(zhì)分析機能下降，反應(yīng)時明顯延長，尤其是選擇反應(yīng)時延長更為明顯。 （四）膝跳反射閾（四）膝跳反射閾 機體出現(xiàn)疲勞時，膝跳反射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（五）血壓體位反射 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)。運動訓(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、用生物電評價疲勞三、用生物電評價疲勞 肌電圖 ? 肌電圖（肌電圖（EMGEMG）反映了肌肉興奮時電活動變化的特征。運動過程中，肌電圖變化可評定神經(jīng)系統(tǒng)及骨骼肌的機能狀態(tài)。 ? 心肌疲勞可引起心電圖（心電圖（ECGECG）出現(xiàn)異常變化。 肌肉疲勞時，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械延遲延長等現(xiàn)象。 心電圖 常表現(xiàn)為常表現(xiàn)為S-TS-T段下移，段下移，T T波下降或倒置，出波下降或倒置，出現(xiàn)肌電干擾等現(xiàn)象?，F(xiàn)肌電干擾等現(xiàn)象。 腦電圖 ? 腦電圖腦電圖 （EEGEEG）是通過頭部表面電極引導(dǎo)出腦部電位變化描