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第十四章 运动性疲劳 第一节 运动性疲劳的概念及其分类 运动性疲劳（exercise-induced fatigue）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 （二）快速疲劳和耐力疲劳 易消除 （三）整体疲劳和局部疲劳 转 化 （四）轻度疲劳、中度疲劳和重度疲劳 第二节 运动性疲劳的产生机理 一、衰竭学说说 认为疲劳产生的原因是能源物质耗竭造成的。 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，-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：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；突变的综合性疲劳-突然丧失兴奋活动的力 量；能量消耗和兴奋性同时受损，但没有突变；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。 1.脑细胞工作强度下降 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 乙酰胆碱释放 肌膜去极化障碍 T管与肌浆网脱耦联 肌浆网Ca2+释放减少 肌钙蛋白与Ca2+结合力下降 横桥被动受阻 横桥解离延迟 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 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 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23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（flicker fusion frequency, 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 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 8 9很轻松 10 11轻松 12 13稍费力 14 15费力 16 17很费力 18 19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510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