运动疲劳的研究现状

王芳玲 福建体育科学研究所 洪霖 福建中医药大学附属第三人民医院 钟彩红 福建体育科学研究所

运动性疲劳是机体的生理过程不能持续其机能在特定水平和或不能维持预定的运动强度。它分为生理性疲劳和心理性疲劳，生理性疲劳主要表现为人体活动工作能力的下降，而心理性疲劳主要表现为注意力不集中、记忆力减退、动作迟缓、协调能力下降等等。对运动性疲劳的研究很早就开始，古今中外学者都在探索其发生作用的机制机理，作用部位及产生的影响。经过许多专业人士通过数以千计万计的实验研究，对运动性疲劳才有了一定的认识，但它产生的作用机制机理目前还在不断探索和研究中。

一、祖国医学对于运动性疲劳的认识

中医学范畴中未提出“疲劳”一词，对疲劳的相关研究多集中于“劳”这一病因和症状上，经典医籍中多称为“劳倦”“疲”“劳损”“虚劳”等[1]。中医关于疲劳的最早论述，在《金匮要略》“血痹虚劳病脉证病治第六”中记载：“问曰：血痹病从何得之？师曰：夫尊荣人骨弱肌肤盛，重因疲劳汗出，卧不时动摇，加被微风，遂得之。”此原文中疲劳为血痹病之病因。《素问·举痛论》中载：“劳则气耗，劳则喘息、汗出，内外皆越，故气耗矣”，此处“劳”的含义即劳役、强力举重、疾走、涉水、持重远行、劳力等，与现代的运动性疲劳极为相似[2]。

《金匮要略》虚劳病篇中提出劳伤病机大致可分为劳力过度、劳神过度、房劳过度三类，其中劳力过度与运动性疲劳颇为相似。《景岳全书》中载“劳倦不顾者多成劳损”，是指由过劳而致疾病、损伤[3]。《素问·宣明五气》中又有“久视伤血，久卧伤气，久坐伤肉，久立伤骨，久行伤筋”的说法。

二、运动性疲劳与五脏的关系

在运动过程中脏腑协同合作共同完成整个运动过程，当然在出现脏腑亏损时也往往不是单个脏腑的亏损，而是多个脏腑相互联系互相影响由此可见运动性疲劳与脏腑的关系密切且复杂。

(一)运动性疲劳与心肺的关系

关于心肺与运动性疲劳的关系亦有论述，如白巍等[4]为，若心气不足，则血脉空虚，五脏四肢失养，体力不足肺主气司呼吸，朝百脉助心行血，肺气有协助心推动血液运行的作用周宝宽等[5]认为，劳倦伤心，耗气伤血，心神失养，可致不寐，心痛而肢体沉重困顿肺主一身之气，为五脏之长肺气虚弱，宣肃失司则真气不足，终致一身之气不足，而疲劳之候日增。

(二)运动性疲劳与肝的关系

从中医学观点来看，过量劳动既可耗伤气血，又可使精神情绪高度紧张，导致机体处于暂时不平衡状态，而肝的调节功能是改善此状态的始动环节。肝是体力性疲劳的调节核心，因肝主疏泄，调畅气机，保证脏腑气血运行正常；肝主藏血，可储藏血液和调节血量，保证机体血液因需分布，尤其是外周血液的有效分布，《素问·五脏生成》记载“人卧血归于肝……足受血而能步，掌受血而能握，指受血而能撮”，肝的调节能力决定气血循环代谢能否与运动相适应；肝亦能调畅情志，缓解精神情绪紧张，维持心理平衡状态；肝主筋，筋具有

“主束骨而利机关”之功，肝血濡养之，故筋膜得养则运动有力、灵活、持久[6]，虽有疲劳亦易消除；再者，肝“为罢极之本”，《素问·卷三》中“人之运动，由乎筋力，运动过劳，筋必罢极”意为肝可调动静、阴阳，与疲劳的产生与消除关系密切；王辉武等[7]认为，人之运动在于筋力，肝主筋而司运动，故肝为耐受运动性疲劳的“罢极之本”。此外，肝亦能调五脏关系，保证机体运动正常进行。故此，肝对疲劳的产生及缓解具有关键性的作用[8]。

(三)运动性疲劳与脾的关系

对于劳损伤脾，《素问六节藏象论》曰“脾者，仓癝之本，营之居也，其华在唇四白，其充在肌”。也就是说脾和肝胃一样主导身体消化系统，当劳倦过度会导致脾胃功能受损于是消化功能不良，从而提供足够的营养来支持四肢运动。

(四)运动性疲劳与肾的关系

对于劳与肾的关系，《素问·灵兰秘典论》曰：“肾者，作强之官，伎巧出焉。”王冰《重广补注黄帝内经》解为：“强于作用，故曰作强”，实际上反映出人的体力活动水平的高低及心理能力的强弱与肾密切相关，而运动这项活动正是体力和智力的结合，过度的运动必然累及于肾，这也表明肾是主导力量运动的器官，用力过劳则会伤肾，正如《素问砚脉别论》曰“持重远行，汗出于肾”，《黄帝内经太素卷二》：“若多劳气耗，则伤于肾。”，《寿世保元·卷二》：“劳役阴阳伤肾部，忽然紧脉必相侵。”《类经·卷十三》：“肾主精与骨，用力举重则伤肾。”可见，由于肾藏精主骨，劳倦过度损及肾气，必致形体疲惫和脏腑功能损乏。

三、现代医学关于运动性疲劳的认识

(一)运动性疲劳产生的外周机制

在能量耗竭理论学说中，这种理论认为运动性疲劳的产生机制主要是由于能量的消耗引起的，即机体运动过程中体内能源物质大量消耗而得不到及时补充引起“运动性疲劳”[9]。机体进行任何运动都必须消耗一定的能量，与此同时，机体也通过不同的途径来提供能量。在机体供能系统中ATP和CP是直接供给组织器官能量的。ATP(三磷酸腺苷)和CP(磷酸肌酸)都是储存在细胞中的高能磷酸化合物，其中ATP是机体组织器官唯一的直接能量提供者。有关运动性疲劳试验结果表明，在开始运动10s内，机体主要消耗磷酸肌酸、ATP等，因此短时间大强度运动时ATP、CP排空，尤其是CP含量下降是产生运动性疲劳的主要原因[10]。而其与代谢产物堆积学说存在一定的因果关系。我们认为在能量消耗以后，人体中的糖分大量分解，同时产生大量的代谢产物如乳酸、氢离子、氧自由基等物质在肌肉组织中堆积，从而影响机体的正常代谢。其中，糖酵解供能系统的终产物乳酸，在供能体系中占有重要地位。但是，乳酸在体内堆积过多而不能及时清除时会对机体内环境酸碱平衡的影响成为负面效应，可以通过多种途径影响肌肉张力ATP 生成，引起运动性疲劳[11]。

所以，我们认为在现在公认的运动性疲劳外周机制中，能量代谢及其产物的堆积，是引起肌肉疲劳的关键因素，而乳酸、氢离子、氧自由基在这一过程中扮演这主要角色，是引发肌肉酸痛、运动功能下降的主要原因。

(二)运动性疲劳产生的中枢机制

随着研究的不断深入，运动性疲劳的中枢机制不断被人们提及[12]。在中枢机制中，普遍的观点认为是大脑中枢分泌的因子失衡或大脑启动了自我保护程序。按照巴甫洛夫学派的观点，运动性疲劳的产生是由于运动时机体大脑皮质产生了对自身的保护性抑制作用[13]。所谓保护性抑制，指的是机体运动时由于大量的神经冲动传至大脑皮质相应的神经细胞，使其长时间的兴奋导致消耗增多，甚至损伤神经细胞。机体为避免进一步消耗，启动了主动的自我抑制程序，也即是当消耗到一定程度时机体便产生了抑制过程，以避免大脑皮质长时间的持续性兴奋，这对大脑皮质是有保护性作用的，可避免损伤神经细胞。大脑皮质的这种保护性抑制会导致机体兴奋性下降，运动能力降低，从而引起运动性疲劳。

而另外的一种观点认为是由于中枢产生的多巴胺和5-羟色胺失衡导致的。总所周知[14]，多巴胺和5-羟色胺分别是机体脑内中枢兴奋性神经递质和抑制性神经递质，在正常情况下，多巴胺和5-羟色胺在脑内保持平衡以共同维持机体的活动，使机体能够保持协调运动。但是，在长时间运动时支链氨基酸从血液进入运动肌氧化供能，游离色氨酸与支链氨基酸比值升，由于支链氨基酸与色氨酸经同一载体进入大脑，并且它们在进入大脑时存在着竞争机制。另一方面，运动时，骨骼肌利用支链氨基酸增加，会使血液中支链氨基酸的浓度下降，从而使血液中色氨酸与支链氨基酸的比值升高，结果有利于色氨酸进入大脑。另外长时间运动时脂肪动员增加，甘油和脂肪酸氧化供能用于肌肉收缩。但脂肪酸是不溶于水的，必须与血浆白蛋白结合而运输，游离脂肪酸与游离色氨酸竞争白蛋白上的结合位点，由于色氨酸与白蛋白的结合是比较松散的，很容易解离，导致血液中游离色氨酸含量升高进入脑内。

随着社会的不断进步和科学技术的飞速发展，对运动性疲劳及其恢复的研究也日益深入，取得了巨大的成绩，但仍有许多问题有待研究。我们相信随着现代医学的发展，对运动性疲劳的认识会更加深入，中医和西医在运动性疲劳研究中会有更多的结合点，具有广阔的前景。应用现代生物工程技术，可生产出更好的生物活性物质，以延缓运动性疲劳的产生、促进运动性疲劳的恢复，提高机体运动能力。