运动疲劳与恢复

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运动疲劳与恢复（上）

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http://blog.sina.com.cn/s/blog_5e65531b0100d5af.html
　　
一、运动性疲劳
　　疲劳是一种正常生理现象，是运动到一定阶段必然出现的一种生理功能变化，研究疲劳的目的是为了在运动中延缓疲劳的出现以及运动后尽快的消除疲劳，促进恢复过程，提高人体功能能力。
运动性疲劳是由于运动而引起的运动能力和身体功能暂时下降的现象。这就是说，引起运动性疲劳的原因是运动，而不是疾病、药物、环境和营养等因素，运动能力下降是暂时的经过休息可以恢复，与过度训练和某些疾病不同。
　　(一)运动性疲劳产生的机制
　　自19世纪80年代以来，各国学者对疲劳产生的原因提出种种假说，主要有四种：
　　1．“衰竭学说” 认为疲劳产生的原因是能量物质的耗竭。研究证明，在长时间运动中，产生疲劳的同时常伴有血糖浓度降低，补充糖后，工作能力有一定程度的提高。Cannon等发现，狗运动到筋疲力竭时，注射肾上腺素后又能继续跑动，因肾上腺素可使肝糖元进一步分解提高组织对糖的利用。在极限强度无氧练习到达筋疲力竭时，发现CP浓度下降到接近零。
　　2．“堵塞学说” 认为疲劳的产生是由于某些代谢产物在肌组织中堆积，这些物质主要是乳酸。1907年弗来彻和霍普金斯发现，在肌肉疲劳的同时，出现了高乳酸浓度。1925年迈耶霍夫把离体肌肉放进碱性任氏溶液中，发现肌肉工作时间延长乳酸增多引起疲劳的机制，可能是通过肌组织和血液中pH值下降(H+浓度增大)，进而对多种生理生化过程产生了不良影响。具体表现在①阻碍兴奋在神经肌肉接点处的传递。②抑制磷酸果糖激酶(PFK)和减慢糖酵解过程。③H->可代替肌钙蛋白的Ca+，降低肌肉收缩能力。④H+进入血液，再通过血液循环作用于脑可引起疼痛，恶心、定向障碍等严重副作用。⑤H+增多抑制氧与血红蛋白结合。⑥抑制脂肪组织内激素一—敏感脂肪酶的活性，并限制自由脂肪酸(FFA)进入血液。
　　3．内环境稳定性失调学说认为疲劳是由于pH值下降，水盐代谢紊乱和血浆渗透压改变等因素引起的。美国哈佛大学疲劳研究所曾报导，在高温下作业的工人因泌汗过多，致使不能劳动的严重疲劳时给予饮水仍不能缓解，但饮用含0.04—0.14％的NaCI水溶液对疲劳就有所克服。
　　4．保护性抑制学说按照巴甫洛夫学派的意见，运动性疲劳是由于大脑皮质产生了保护性抑制，运动时大量冲动传至大脑皮质相应的神经细胞，使其长时间兴奋导致消耗增多，为避免进一步消耗，当消耗到一定程度时便产生了抑制过程，这对大脑皮质有保护性作用。有力的证明是1927年贝柯夫发现，狗拉载重小车行走30一60min而产生疲劳时，一些条件反射量显著减少，不巩固的条件反射完全消失。1971年雅科甫列夫发现，小鼠在进行长时间工作(10h游泳)引起严重疲劳时，大脑皮质中γ—氨基丁酸水平明显增高，该物质是中枢抑制介质，它的含量增加表明抑制过程发展。Y—氨基丁酸是通过改变神经细胞膜对C1-、K+的通透性，使C1-内流，K+外流而形成突触后膜超极化而实现抑制效应的。
其他因素如血糖下降、缺氧、pH值下降、盐分丧失和渗透压升高等。巴甫洛夫学派认为也会促使皮层神经细胞工作能力下降，从而促进疲劳(保护性抑制)的发生和发展。
上述几种运动性疲劳产生机制的假说，是不同学者从不同角度，用不同的实验方法进行研究而提出的观点。运动性疲劳是一个很复杂的生理现象，不同性质、不同强度和不同持续时间的运动，其疲劳产生的原因不同。因此，某一种假说均不能解释各式各样的疲劳现象。
关于疲劳发生的部位有许多学者进行了研究，归纳起来有三种观点(1)疲劳发生在外周部分，即神经肌肉接点或肌纤维。(2)疲劳发生在中枢神经系统。(3)以上两部位同时发生。从大脑皮质到肌纤维的每个环节都可以发生疲劳，只是在不同性质的运动和不同的实验条件下，首先及主要发生的部位可能不同。
1980年Edwards从肌肉疲劳时能量消耗，肌力下降和兴奋性丧失三维空间关系，提出了肌肉疲劳的突变理论，并认为这是运动性疲劳的生物化学基础，认为疲劳是运动能力的衰退，形如一条链的断裂现象。
在肌肉疲劳时，可能是能量供应不能以足够速率去满足运动的需要，或是兴奋一收缩偶联功能发生障碍，而这些因素之间的变化不呈线性关系。在肌肉疲劳发展过程中，存在不同途径的逐渐衰减突变的过程。
　　(二)不同运动练习时疲劳的原因
　　不同形式的运动练习的疲劳机制不完全相同，一般有以下几种情况。
　　1．无氧练习在进行无氧强度练习时，需要高位神经中枢更多的激活支配工作肌的脊髓运动神经元数目并保持高频率的神经冲动，这种紧张的神经活动仪能维持数秒钟。另外，磷酸原的消耗特别迅速，CP含量在极量无氧强度练习结束时下降80—90％。因此，中枢神经和神经肌肉装置功能的下降以及磷酸原的耗竭是该练习的疲劳原因。
近极量无氧强度产生疲劳的原因除与极量无氧强度练习相同外，肌肉和血液中乳酸的堆积、pH值下降也是原因之一。
　　亚极量无氧强度练习时肌糖元无氧酵解供能占较大比例，因此肌肉和血液中乳酸堆积、PH下降是产生疲劳的主要原因。另外，由于氧运输系统的功能限制造成供氧不足，也是疲劳的因素。
　　2．有氧练习在极量和近极量有氧强度练习时，产生疲劳的原因主要是氧运输系统工作能力的限制，致使工作肌供氧不足。另外，乳酸的堆积、pH值下降也是引起疲劳的因素。
在亚极量有氧强度练习时引起疲劳的：上要原因，是肌糖元和肝糖元的消耗(图14—6)。
在中等强度有氧练习时肌糖元、肝糖元的大量消耗，致使血糖降低，这样以血糖为唯一能源的中枢神经系统活动受到影响。另外，该练习会导致体温增高，为增加散热，皮肤的血流量增加，工作肌的血流量减少，结果工作肌供氧减少引起肌肉疲劳。
小强度有氧练习引起疲劳的原因与中等强度有氧练习相似，区别在于小强度有氧练习时疲劳过程发展较慢，且多半是消耗脂肪，未完全氧化的脂肪分解产物进入血液。这可能也是疲劳的重要原因。
　　3．其他练习在球类运动中技术动作的不断变化是加深疲劳的重要因素。实验证明，进行习惯的、自动化程度高的、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，则较易产生疲劳。另外，缺氧也是引起疲劳的因素。
在静止用力时，来自骨骼肌的神经冲动，对大脑皮层细胞进行不断的冲击，以及为维持肌肉的紧张状态神经细胞要不断地向肌肉发送大量冲动，其结果使神经细胞处于持续兴奋状态，促使疲劳加深。此外，肌肉静止用力时血液供应减少，由于憋气过多心血管系统功能也会下降。
　　(三)判断疲劳的方法
　　科学的判断疲劳的出现及其程度对合理安排体育教学和训练有很大实际意义。然而，疲劳的表现形式多种多样，引起疲劳的原因和部位也不尽相同，目前还没有一个准确判断疲劳的方法。这里仅介绍几种可供判断疲劳参考的生理指标测定方法。
　　1．肌力测定
　(1)背肌力与握力：可早晚各测一次，求出其数值差。如次日晨已恢复，可判断为正常肌肉疲劳。
　(2)呼吸肌耐力：可连续测定5次肺活量，每次测之间隔30s，疲劳时肺活量逐次下降。
　2．神经系统功能测定
　(1)膝跳反射阈值：疲劳时该指标增高。
　(2)反应时：疲劳时反应时延长。
　(3)血压体位反射：卧、坐位姿势变化时可出现一时性的血压下降现象，疲劳时血压下降的恢复时间延长。
　3．感觉功能测定
　皮肤空间阈：用触觉计刺激皮肤某部位，疲劳时能分辨出两点间距离的数值增大。
　4．心电图测定 疲劳时S—T段向下偏移，T波可能倒置，常出现肌电干扰。
　5．肌电图测定疲劳时，肌电振幅增大，频率降低，电机械延迟(简称EMD)延长，EMD是指从肌肉兴奋产生动作电位开始到肌肉开始收缩的这段时间，该指标延长表明神经—肌肉功能下降。
　　(四)脑电图与疲劳的判断
　　大脑皮层的神经元具有生物电活动，因此大脑皮层经常具有持续的节律性电位改变，称为自发脑电活动。在头皮上用双极或单极记录法通过脑电图机记录到的脑电波称为脑电图(简称EEG)。根据脑电图波形频率及振幅的不同，可将正常的脑电图分为α波、β波、θ波和ξ波四种(图14-7)。
α波是频率每秒8—13次，振幅20一100uV的波，在健康人清醒安静闭目时出现。β波是频率每秒14—30次，振幅5—20uV的快速节律波动，又称快波，一般代表大脑皮层的兴奋，β波波幅增高被认为是神经细胞兴奋性增高的表现，情绪紧张时β波可增多。θ波是频率每秒4—7次，振幅约100—150uV的波动，是中枢神经系统抑制状态的表现，困倦时可出现θ波。ξ波是频率每秒1—3.5次，振幅20—20uV的慢波，睡眠时出现慢波。
　　一般认为快波是皮层处在紧张活动状态时的主要脑电活动表现，α波是皮层处在安静状态时的主要表现，而慢波则是睡眠状态下的主要表现。当脑电波由高振幅的慢波转为低振幅的快波时，表示兴奋过程的加强，反之，由低振幅的快波转为高振幅的慢波时，表示抑制过程的发展。
脑电图可作为判断疲劳的一项参考指标。疲劳时由于神经细胞抑制过程的发展，可表现为慢波成分的增加。
　　

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运动疲劳与恢复（下）

二、恢复过程
　　恢复过程是指人体在体育运动结束后，各种生理功能逐渐恢复到运动前状态的一段功能变化过程。恢复过程和运动过程是提高机体功能能力的两个重要方面，运动中所消耗的营养物质必须运动后的恢复阶段才能得到补充，人体功能才能提高。如果在没有完全恢复的情况下继续运动会使疲劳积累，不仅导致机体工作能力下降，还往往引起某些疾病。因此，运动后采用科学方法，加速机体的恢复过程是十分重要的。
　　(一)能源物质恢复过程的一般规律
　　1．恢复过程的阶段性 消耗和恢复过程可简要的分为三个阶段(图14—8)
　　第一阶段：运动时能源物质的消耗多于恢复，能源物质逐渐减少，各器官系统功能逐渐下降。
　　第二阶段：运动停止后消耗过程减弱，恢复过程占优势，能源物质和各器官系统功能逐渐恢复到原来水平。
　　第三阶段：运动中消耗的能源物质在运动后的一段时间内不仅恢复到原来水平甚至超过原来水平，这种现象叫“超量恢复”或“超量代偿”，随后又回到原来水平。
超量恢复是客观存在的规律。国外有人让两名实验对象分别站在一辆固定自行车的两侧同时蹬车，其中一人用右腿蹬车左腿休息，另一人用左腿蹬车右腿休息，当运动至精疲力尽时，测定运动腿股外肌的肌糖元含量接近于零。运动后连续3天食用高糖膳食不参加任何运动，结果运动腿股外肌肌糖元含量比安静腿多一倍（图14-9）。
　　超量恢复的程度和时间取决于消耗的程度，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。如果活动量过大，超过了生理范围，恢复过程就会延缓(表14—2)。
超量恢复出现的原因，国外有人认为运动时能量消耗大，肌肉中无氧代谢产物(如乳酸、酮体等)增多，使细胞内有氧代谢旺盛的线粒体处于抑制状态，运动后抑制线粒体的条件解除，引起过量能量的产生。这种过多的能量使用于合成磷酸肌酸、糖元，蛋白质等。这一研究仅是初步的，因为超量恢复与物质代谢的相互调节、神经和激素的调节，年龄、性别及营养等因素密切相关，还需进一步研究。 · ．
　　2．机体能量储备的恢复
　　(1)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。
　　(2)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14—10)。
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14—11)。
　　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。
　　(3)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14-12)。
　　(4)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表14—3。
　　(二)生理功能恢复过程的一般规律
　　1．强度依赖性大多数生理功能指标恢复的速度和持续时间直接取决于工作强度，工作强度愈大功能变化也愈大，相应的恢复速度就愈快。例如，在极量无氧强度工作后大多数功能的恢复时间为几秒钟，而长时间持续工作(如马拉松跑)后则需几天。
　　2．不同时性各种生理功能的恢复以不同的速度进行。例如，血压和吸氧量比心率恢复快，摔跤运动员在比赛后呼吸节律恢复最快。其次是心率，肌力恢复最慢。另外，氢离子浓度和碱储备比白细胞和血小板数量恢复快。因此，整个恢复过程的完成不能根据一个或几个指标，而是根据最慢恢复到原来水平的指标及各指标恢复状况作全面判定。
　　(三)促进恢复过程的措施
　　1．活动性休息指体育课或训练课进行过程中，机体疲劳时所做的轻微放松练习或更换运动练习。谢切诺夫在1903年进行测力描记实验中发现，右手握测力器工作到疲劳后，以左手继续工作来代替安静休息，能使右手恢复的更迅速更完全。他认为，在休息期中来自左手肌肉收缩时的传人冲动会加深支配右手的神经中枢的抑制过程，并使右手血流量增加。近来的研究还证明，与安静性休息相比较，活动性休息可使积累乳酸的消除快一倍，有人试验，让5名受试者以150％VO2max强度在自行车功量计上进行60s运动后，紧接着以30％VO2max强度踏车20min进行活动性休息与20min的静止休息相比较，乳酸的消除显著加快(P<0．05)。
　　2．整理运动指运动练习结束后所做的较轻松的身体练习，目的是使人体由紧张激烈的肌肉活动逐步过渡到安静状态，促进体力恢复。如果在激烈活动后骤然停止，就会影响氧的补充和静脉血回流，减少心输出量，致使血压下降造成暂时脑贫血，会引起一系列不良感觉，甚至“重力休克”。另外，实验证明，进行整理活动还可加速乳酸的消除。
做整理活动时量不要大，尽量缓和、放松，使身体逐渐恢复到安静状态。 ·
　　3．睡眠睡眠是生命活动所必须的，在睡眠时感觉减退，意识逐渐消失，机体与环境的主动联系大大减弱，失去了对环境变化的精确适应能力，全身肌肉处于放松状态。通过睡眠精神和体力才能得到恢复，睡眠有障碍时常会导致中枢神经系统大脑皮层活动失常。因此，睡眠对功能的恢复是非常重要的。成人每天需要睡眠7—9 h，儿童少年睡眠时间比成人长，老年人睡眠时间相对较短。
此外，各种物理方法如温水浴，按摩、蜡疗、局部负压等也有助疲劳的消除；合理的营养补充以及负离子吸入+各种心理调整手段均对消除疲劳有一定积极作用。

Outsider

好专业哦~~

windmill_x

太长，太专业。。。。。

探路者_徐明

我刚经历过，要早看到就好了。

老贝

过于专业，需要实用的