探析运动性疲劳产生的生化机制

探析运动性疲劳产生的生化机制

（单位：河南大学体育学院专业：运动人体科学作者：石建东）

摘要：人体在健身锻炼与竞技运动过程的各个阶段，生理功能要发生反应与适应性变化。主要表现为运动开始克服生理性惰性，运动中建立机体新的平衡，机体运动能力下降，机能调整与恢复，技能水平适应与提高等。由于运动的性质不同，生理反应与适应表现出一定的特征。本文重点介绍运动性疲劳的概念及其发生的部位、产生原因的生理生化机制，判断方法和常用的监控指标；以及恢复过程特点和多种恢复手段。

关键词：运动性疲劳恢复过程积极性休息自由基活动性手段营养性手段中医药手段乳酸再利用

引言：近年来．随着医学及其分支学科的迅猛发展，基础研究所取得的各种高新技术成果得以广泛应用。作为医学科学的边缘学科之一的特种医学中的运动医学分支也有了长足的进步，其主要的基础研究一运动性疲劳及其恢复的研究也是日新月异。对运动性疲劳机制的研究也从单纯的物质能量消耗、代谢产物的堆积，朝着多因素综合作用的认识发展。研究

水平已从细咆、亚细胞水平研究细胞的结构与功能深入到各种神经递质、免疫活性物质、内分泌激素分子以及枝酸分子等生物大分子水平，同时又兼顾了钙离子、镁离子等与肌肉收缩及酶促反应相关的离子的研究。

一．疲劳的广义概念

什么是疲劳，众说纷纭，（美）Carbovidge认为，疲劳是工作本身引起的工作能力下降的现象；（美）Edwards(1982)认为：“疲劳是人体不能维持所需要的或所期望的力或功的输出的现象；”（日）中西光雄认为：“疲劳是由于进行工作或劳动使工作效率下降，出现疲劳感及身体功能下降的状态。”1982年，在美国召开的第五届国际运动生物化学专题讨论会将疲劳定义为：“生理过程不能继续在特定水平上进行或整个机体不能维持预定的运动强度。”这个疲劳定义的特点是：1。把疲劳时体内组织和器官的机能水平和运动能力结合起来评定疲劳的发生和疲劳的程度；2。这定义有助于选择客观指标评价。在相对自然条件下，人们参加工作、学习、劳动、娱乐等活动，都要消耗能量。因此，工作效率持续一定时间后都会下降，这是机体疲劳的表现。疲劳是由人的基本生理特性决定的，是生理的特性。生理疲劳主要包括体力疲劳、脑力疲劳、心理疲劳、心理疲劳和混合型疲劳等。因此，导致生理疲劳的因素是多方面的，在此不多讨论。

（一）运动性疲劳的概念

1880年莫索（Mosso）首先研究了人类疲劳。100多年来热衷于探索人体极限的学者们用他们的勤劳和智慧不断丰富和完善人们对运动性疲劳的认识。在竞技体育领域中“没有疲劳的训练就没有效果的，没有恢复的训练是危险的”因此，正确认识运动性疲劳及其发生的机制、部位和判别，能有效合理地实施恢复手段与措施。疲劳与恢复相伴随成为运动人体科学永远关注的课题第五届国际运动生物化学会议（1982）将疲劳定义为“机体生理过程不能继续机能在特定水平上进行和/或不能维持预定的运动强度”。定义显示出运动性疲劳具有较大的“个性”因素。

现代竞技运动不断冲击人体的生理极限，机体功能水平在不断被打破而又不断建立新平衡的动态变化中发展提高。因此，运动性疲劳是人体进行连续多次的大负荷运动，机体不能在“预定和/或特定”时间、空间里重新建立适应性平衡的、复杂的机能变化过程。如果运动性疲劳发展到一定程度机体出现衰损时，则称为运动性力揭（exercise-induced exhaustion）.

（二）运动性疲劳的分类

运动性疲劳根据其运动方式不同、产生部位不同、产生机制不同可以分为多种，其主要分类方法包括：

1．按疲劳发生的部位划分

可分为脑力疲劳和体力疲劳。脑力劳动是由于运动刺激使大脑皮层细胞工作能力下降，大脑皮层出现广泛性抑制而产生的疲劳。脑力疲劳往往同时伴有心理疲劳，如长时期从事大强度训练或运动时一次强烈的不良刺激，都会给大脑皮层带来不良影响，从而影响身体工作能力。体力疲劳是指由于从事身体训练使身体工作能力下降而产生的疲劳。在体育活动中体力疲劳非常普通，如剧烈运动后出现的肌肉酸痛、周身乏力、工作能力下降等均属体力疲劳症状。

2．按身体整个和局部划分

可分为整体（全身）疲劳和局部（器官）疲劳。整体疲劳是指由于全身运动使全身各器官机能下降而导致的疲劳。如马拉松跑、激烈的足球比赛等均可造成全身身体机能下降。局部疲劳是指以身体某一局部进行运动使该局部器官机能下降而导致的疲劳。如前臂负重屈伸运动可造成前臂肌肉力量下降，负重深蹲导致下肢肌群疲劳等。整体疲劳和局部疲劳存在着密切关系，一般来说，局部疲劳可以发展为整体疲劳，而整体疲劳往往包含着以某一器官为主的局部疲劳。

3．按身体各器官划分

（1）骨骼肌疲劳

由于运动引起的骨骼肌机能下降称为骨骼肌疲劳。如力量训练后肌肉收缩力下降、肌肉僵硬、肌肉酸痛等、在体育活动中骨骼肌疲劳最为常见。

（2）心血管疲劳

由于运动引起的心脏、血管系统及其调节机能下降称心血管疲劳。心血管系统是机体对疲劳较为敏感的机能系统，不同时间和强度的运动都可能引起心血管系统疲劳，如运动后心电图S-T段下降、T波倒置、心输出量减少，舒张压升高、心率恢复速度较慢等都是心血管系统疲劳症状。

（3）呼吸系统疲劳

运动引起的呼吸机能下降等称呼吸系统疲劳，呼吸系统疲劳一般在运动中并不常见，多出现在长时间运动或憋气用力后，并伴随着心血管系统疲劳。如剧烈运动时呼吸表浅，胸闷、喘不过气、肺功能下降等症状。

4．按运动方式划分

（1）快速疲劳由于短时间、剧烈运动引起身体机能下降称快速疲劳。100米跑运动员在不足10秒钟的时间立刻使身体机能下降，400米跑运动员在不足一分钟的时

间可造成机体极度疲劳等都属快速疲劳。快速疲劳产生快，消除也相对较快，

在大强度运动中一般一出现快速疲劳。

（2）耐力疲劳由于小强度、长度时间运动引起的身体机能下降称耐力疲劳。马拉松跑、越野滑雪、长距离游泳等可产生耐力疲劳，耐力疲劳的发生较缓慢，但恢

复时间也相对较长。

二．疲劳发生的部位

在从传入冲动到运动任务执行的连锁中，需要感受器、中枢神经系统（CNS）整合中枢、下行传出通路、脊髓、α-运动神经元、r-环路、神经-肌肉接头、肌细胞以及小脑的参与。这些环节中的任何一个环节功能降低都可能引起疲劳。据此，Edwards（1980）提出了神经-肌肉疲劳链的观念。根据这个疲劳链可将疲劳的部位分为中枢疲劳和外周疲劳两部分。（一）疲劳发生在中枢