运动性疲劳的产生机理及其恢复

陈补林

摘 要：运动性疲劳是人体应对运动负荷的一种正常机体反应，是机体进行自我保护的一种自发性的抑制机制。运动性疲劳的产生，主要源于肌肉、神经的疲劳和能量的衰竭。肌肉疲劳的恢复，主要包括静力拉伸、按摩理疗和洗浴桑拿；神经疲劳的恢复，主要包括睡眠和意念放松；能量物质的恢复，主要包括糖、蛋白质、脂肪、维生素、无机盐和水分的补充。

关键词：运动性疲劳 机理 恢复 肌肉 神经 能量

中图分类号：R87 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）08（b）-0207-03

Abstract： Exercise-induced fatigue is a normal body response to the movement of the human body， which is a spontaneous inhibition mechanism of the bodys self-protection. Exercise-induced fatigue， mainly from the muscles， nerve fatigue and energy failure. Muscle fatigue recovery， mainly including static stretching， massage therapy and bathing sauna； recovery of nerve fatigue， including sleep and mood relaxation； energy material recovery， mainly including sugar， protein， fat， vitamins， inorganic salts and water supplement.

Key Words： Exercise-induced Fatigue； Mechanism； Recovery； Muscle； Nerve； Energy

生命在于运动，运动是人类存在的重要表征，人类的身体运动既涉及到骨骼肌肉系统，也涉及到神经控制系统，还涉及到能量代谢系统等等，可以说人类的身体运动是一个涉及人体整个系统的活动形式。人类的身体运动能力具有极限性，骨骼会产生磨损、肌肉会抽搐痉挛、神经控制能力会下降、能量系统会衰竭，所有这些都会导致运动性疲劳的产生，一旦运动性疲劳产生，人体运动的效率就会极具下降，如果不能有效处理运动性疲劳，就极易导致运动伤害的产生，甚至会危机人的生命。对运动性疲劳的产生机理及其恢复进行研究，有利于提高运动效率并提高人体的健康维护水平。

1 运动性疲劳产生的机理

运动性疲劳是指机体生理过程不能持续其机能在一特定水平上和（或）不能维持预定的运动强度。运动性疲劳分为躯体性的疲劳和心理性的疲劳，运动性疲劳是因运动本身所引起的机体工作能力的暂时性降低，经过休息、调整等手段可以恢复的生理现象[1]。

1.1 肌肉疲勞

肌肉疲劳的主要原因是，随着运动的进行，肌肉的氧运输和氧利用能力逐步下降，肌肉系统中的乳酸浓度逐步升高，造成乳酸堆积，肌肉中的PH值降低，导致肌肉收缩能力降低[2]。肌肉的运动还会迫使肌肉渗透压的上升，增加了肌肉中的含水量，肌肉的伸展性急剧下降，肌肉变得僵硬、缺乏弹性，肌肉的收缩能力由此下降，肌肉的力量输出能力也相应地下降，人体的运动能力自然也随之下降，运动性疲劳产生了。而且，由于肌肉渗透压上升、肌纤维含水量的增加，迫使肌肉膨大，不但影响肌肉的运动能力，还会对肌肉中的痛觉神经产生压迫，导致肌肉产生酸痛感，严重的还会引起肌肉的痉挛。

1.2 神经疲劳

人体的运动是在中枢神经系统的指挥和调节下进行的，中枢神经系统的主要工作是对传入的各类信息进行分析、判断，进而给出指令。中枢神经系统处理信息是需要能量的，如果能量的消耗与能量的补充不能够维持平衡，则中枢神经系统就会产生疲劳，如若中枢神经系统产生疲劳，其处理信息的能力就会变慢，处理信息的准确性也会下降，指令的合理性也会降低，肌肉活动的经济性也会随之下降。中枢神经系统疲劳后会引起抑制程度的加深，目的是减少神经细胞的过度消耗，但这种抑制会大大影响人体的运动能力，促使运动性疲劳的出现。

1.3 能量衰竭

人体运动主要依赖三大能量代谢系统，即磷酸原系统、糖酵解系统和有氧氧化系统，三大能量代谢系统各有特点，磷酸原系统以ATP、CP为能量基础，其中ATP是人体能够直接运用的能量物质，而CP则需要转化为ATP后方能为人体活动提供能量，磷酸原系统的供能一般仅能维持5～8s，属于快速消耗型的能量物质，而其恢复速度要明显慢于消耗速度，因此在一般性的人体运动中，如果要完全依赖这个能量代谢系统，就需要一定的间歇时间。糖酵解系统的能量代谢，主要消耗肌肉中的CP和糖原，无氧代谢与有氧代谢协同进行，其中无氧糖酵解代谢容易产生乳酸堆积，造成肌肉的酸痛，糖酵解系统一般能够维持人体运动6s～2min。随着运动时间的增加，有氧氧化系统逐步成为主要的供能系统，糖原在有氧状态下，分解为水和二氧化碳，被释放出大量能量，促使ADP转化为ATP，为人体提供能量，而随着运动时间的进一步增加，脂肪开始氧化分解参与供能，虽然脂肪含有更多能量，但由于其耗氧量大、动员速度慢、能量输出功率小，往往还没有充分动员，就因为肌肉疲劳、神经系统疲劳而受到限制。三大能量代谢系统在人体运动中并非严格区分，在运动中的各个阶段，三大能量代谢系统都参与供能，各类能量物质也都参与分解供能，只是在不同运动阶段，参与供能的程度不一样而已。但人体的能量系统在供能时都存在一个相对稳定的时间、强度阈值，能量消耗后，如果未能及时恢复，会产生能量衰竭的状况，从而诱发运动性疲劳的产生。

2 恢复手段endprint

2.1 物理手段

肌肉疲劳的主要原因在于乳酸的堆积，而要降低乳酸堆积对肌肉活动的影响，需要改善肌肉的血液循环能力，通过血液循环加快代谢产物的排出。改善肌肉血液循环能力的常用方法包括：（1）静力拉伸。静力拉伸通常在运动结束后进行，对主要活动肌群、关节和韧带进行反向拉伸，在拉伸到一定程度后保持拉伸状态20～30s。静力拉伸通过肌纤维的伸展，促进肌纤维的重新归位，有利于减轻因运动造成的关节、肌肉僵硬，缓解肌肉酸痛的程度，并改善肌肉中的血液循环能力，促进乳酸的清除。（2）按摩理疗。按摩与理疗是借助一些手段，对肌肉系统施加物理刺激，促使局部肌肉的血液循环，促进代谢产物的排出。可以借助泡沫轴等辅助器械进行自我按摩，也可以在运动理疗师的帮助下进行他人按摩。可以进行局部肌肉的按摩，也可以进行全身按摩[3]。（3）洗浴桑拿。洗浴与桑拿是通过温度变化对肌肉系统产生刺激，从而实现加速血液循环、加速代谢产物排出的效果。需要注意的是，洗浴的温度控制需要有所控制，一般40℃左右的温水浴效果较好，洗浴的时间不宜过长，10～20 min为宜。同时，冷水浴与热水浴交叉配合进行，也能产生良好的效果，具体操作需要遵从专业人员的指导。而桑拿的使用需要特别注意，不要在运动结束后立即运用，以免因为高温造成脱水，而是应该在运动间歇时间充足后进行，一般要间歇至少30 min后才能进行，通过高温促进血液循环、通过排汗促进代谢产物的排出。

2.2 神经调节

神经调节主要从降低交感神经的兴奋性和提高迷走神经的兴奋性两个方面入手，目的是增强机体的合成代谢，促进机体的快速恢复。神经调节的主要途径包括以下几种：（1）睡眠。人累了就要休息，而睡眠是最经济有效的休息方式，人体在睡眠时，大脑皮层的兴奋性降低，而机体的合成代谢却增强了，这有利于机体能量的蓄积，对机体的恢复产生重要影响。（2）意念放松。运用语言诱导、冥想、舒缓音乐等意念放松的方式，调节呼吸频率、调整心理情绪、放松肌肉紧张，促使机体快速恢复平静，尽快消除疲劳感。需要注意的是，慢节奏的音乐更有利于促进机体恢复，原因在于慢节奏音乐可以使机体处于较低的唤醒水平[4]。

2.3 营养补充

运动性疲劳的产生，最主要的原因在于能量的消耗。因此，恢复能量供给是促进机体恢复的最重要环节。营养补充是恢复能量供给的主要途径，主要包括以下几个方面：（1）糖的补充。糖是机体运动时最主要的细胞燃料，但人体体内的糖储备非常有限，主要以肝糖原和肌糖原的形式贮存，其中肌糖原是大强度运动时的主要能量来源，因此，肌糖原的储量与运动能力的强弱有密切联系，对运动持续时间、运动负荷强度、运动性疲劳程度具有决定性的影响，机体产生疲劳的重要诱因是体内肌糖原大量消耗造成的能量衰竭，同时肌糖原分解代谢供能造成的乳酸堆积，也造成了肌肉工作能力的下降。肝糖原的储备与维持血糖浓度、延缓中枢神经系统的疲劳有密切联系。由此可见，糖的补充对于机体的恢复意义重大，是营养补充的重点。（2）蛋白质的补充。蛋白质是细胞的主要构成成分，它具有调节生理技能的作用。在运动过程中，随着能量的消耗，蛋白质的分解代谢也加强，适量补充蛋白质能够增强肌肉力量、促进血红蛋白合成，对去除疲劳、加速机体恢复有重要帮助。补充蛋白质比较好的营养物包括鸡蛋、牛奶、大豆等。（3）脂肪的补充。脂肪是人体内贮存能量最多的物质，但脂肪的供能条件比较苛刻，需要在其它能量物质消耗后才能激发，且脂肪供能需要大量氧氣。在较长时间的有氧运动条件下，脂肪开始分解为脂肪酸和甘油，供其它供能组织氧化利用。因此，脂肪的补充有必要，但应严格控制，补充应以植物性脂肪为主，避免过多摄入动物性脂肪导致身体肥胖。（4）维生素的补充。维生素是人体维持正常生理功能所必需的物质，人体本身不能合成，需要从食物中摄取。运动不仅消耗能量物质，还会导致维生素的流失，因此需要进行营养补充。不同的维生素具有不同的功效，维生素B1和维生素C与人体耐力素质关系密切，维生素D与血管壁的弹性关系密切，这些都与人体的运动能力有关，是营养补充的重要方面。维生素B1主要来源于豆类、谷类和干果类，维生素C主要来源于新鲜果蔬，维生素D主要来源于一些酸性水果。因此在补充维生素时，要注意补充相关种类的食物。（5）无机盐的补充。人体在运动过程中，随着体温的上升，出汗量在增加，而随着出汗量的增加，无机盐的流失也增多。无机盐包含多种微量元素，其中有些微量元素对人体的运动能量有重要影响，铁元素对血红蛋白合成具有重要影响，铁元素的缺失会导致运动性贫血。补充铁元素，比较好的营养物质是动物肝脏以及海带、黑木耳等食物。人体大量出汗，还会导致钾离子、钠离子或镁离子的缺乏，这些物质的缺乏可以引发肌肉发生抽筋的现象，大大影响人体肌肉的工作能力。因此，平时需要注意含钾离子、钙离子和镁离子的营养摄取，豆类食品富含此类物质，是营养补充优选的物质。（6）补液。机体脱水与运动性疲劳有重要关系，有研究表明，机体脱水4%会导致有氧工作能力下降48%，而机体缺水8%，会明显降低肌肉系统的最大肌力[5]。补液对于人体机能和运动能力意义重大，长时间运动会造成体液的流失，导致电解质代谢紊乱，增加心血管系统的负担，还会造成体温过高造成高温中暑等严重情况。因此适时适量补充人体所需液体非常重要。

3 结语

运动性疲劳是人体应对运动负荷的一种正常机体反应，是机体进行自我保护的一种自发性的抑制机制。运动性疲劳的产生，主要涉及肌肉运动系统、神经调节系统和能量代谢系统。因此，机体能力的恢复，应从肌肉运动系统、神经调节系统和能量代谢系统三个方面入手，以便从整体上促进机体的恢复。肌肉运动系统的恢复手段，主要包括静力拉伸、按摩理疗和洗浴桑拿；神经调节系统的恢复手段，主要包括睡眠和意念放松；能量代谢系统的恢复手段，主要包括糖、蛋白质、脂肪、维生素、无机盐和水分等营养补充。

参考文献

[1] 胡奇.浅谈运动性疲劳与恢复[J].山西师大体育学院学报，2004，19（1）：90-92.

[2] 方宏义，崔晨.肌肉乳酸堆积与运动性疲劳关系的再认识[J].辽宁体育科技，2015，37（4）：61-63.

[3] 朱国政，丁勇，刘杰.对消除运动性疲劳的研究[J].新乡教育学院学报，2005，18（4）：94-95.

[4] 李靖，王旭东.音乐对运动训练及运动性疲劳影响的研究述评[J].体育学刊，2006，13（5）：57-60.

[5] 刘燕萍.运动性疲劳及其机制分析[J].西安体育学院学报，2001，18（1）：46-47.endprint