肌肉疲劳的特点及恢复方法

鞠丽丽

（郑州大学体育学院，河南郑州 450000）

自1880年起，众多学者展开了对疲劳的研究，并最终在第5届国际运动生物化学会议上学者们对疲劳的概念达成了共识，即疲劳是“机体生理过程不能持续其机能在一特定水平上或不能维持预定的运动强度。”但目前对疲劳产生的机制及其恢复疲劳的方法还未形成一致结论，因此，本文在目前研究的基础上对这方面的知识进行系统综述。

1 肌肉疲劳的特点

肌肉疲劳是指随着肌肉收缩产生的最大力量减小和收缩速度下降现象，主要表现为乏力，工作能力减弱、效率降低，注意力涣散，操作速度减慢，动作的协调性和灵活性降低，差错及事故发生率增加，工作满意感降低等[1]。有许多理论试图解释其产生的机制，其中以中枢学说、代谢物积累学说和能源耗尽学说较有代表性。中枢学说认为，大脑有关区域持续兴奋导致的抑制性保护及抑制在大脑中的扩散是其产生的根本原因[2]；代谢物积累学说认为，其产生是由于工作过程中代谢物（如乳酸）的不断产生与积累，使人体产生类似中毒的效应；能源耗尽学说认为，长期活动造成体内能源物质（如肌糖元）消耗殆尽，影响肌肉、大脑和各组织器官的能量供应，使人体丧失继续工作的能力。一般从工作绩效、主观反应和生理生化等方面对其作出综合评价。合理休息是肌肉疲劳消除的最重要途径。除静止休息外，也可通过不断地变换工作使不同肌肉交替得到休息。

2 肌肉疲劳的治疗方法

不恰当训练、长时间运动、军事化训练和疾病（如癌症）都会引起肌肉疲劳，这些对运动员的成就、军事训练能力和疾病恢复都有负面影响。目前，尚没有官方或非官方的应对肌肉疲劳的建议[3]。然而，一些非特异性产品，如合成产品（苯丙胺和咖啡因）、天然产品（美国人参和红景天）和营养补充品（维生素、无机盐、肌酸）治疗应用在临床实验且取得了一定的治疗效果。

2.1 人工合成产品

安非他命、麻黄素、咖啡因都是通过刺激中枢神经系统或交感神经，促进机体兴奋延缓肌肉疲劳。世界反兴奋剂组织在2005年报道称，运动中几乎有一半的人滥用兴奋剂，这些产品包括苯丙胺、麻黄素。在比赛中使用安非他命、安非他命衍生品、二甲基异丙醇胺、麻黄素都是不合法的。然而，从2004年开始咖啡因和黄麻素已被广泛接受。安非他命是一种苯丙胺类型的刺激抗抑郁药物，具有很高的成瘾性，可使人精神愉悦、情绪高涨。低剂量服用安非他命可提高人和动物身体素质。然而，调控机制尚未清楚。体温高是反映极度疲劳的信号之一。最近，研究发现减慢运动引起大鼠核心高体温安非他命可掩盖或延缓疲劳。

据文献记载，咖啡因是一种可以提高运动成绩的药物。高剂量服用咖啡因可以延长运动时间。事实上，在有氧运动和抗阻运动时服用咖啡因可以提高运动成绩。研究发现，咖啡因对短期剧烈有氧运动具有显著的益处，但对短期无氧运动（如短跑）的影响目前尚未得出一致结论。

2.2 天然产品

世界上超过50%的药物都是受自然产品的启发研制而成。几十年里，健康学者和生理学专家一直在研究寻找能提高运动能力或者可以延缓疲劳的天然产品。目前，还有更多的天然产品被证实是潜在的抗疲劳剂，如五加科人参物种。西洋参、C.A.迈耶人参和三七都属于五加科人参物种。在加拿大和美国东部种植的西洋参是人参的鼻祖，C.A.迈耶人参是亚洲经常食用的中草药，三七是中国西南部、缅甸、尼泊尔种植的。根，又叫一棵植物的底部部分，叫做三七。这些天然产品都含有多种有效成分，如皂甙、多糖、类黄酮、维生素和微量元素等，这些成分都可改善人类和动物身体疲劳。例如，从西洋参中提取的皂甙和蛋白通过增加肝糖原和肌糖原可以明显延长小鼠游泳时间；从C.A.迈耶人参中提取的多糖、人参皂苷Rb、人参皂苷Rg3、小分子寡肽在小鼠游泳实验和抓握实验证实可显著抵抗疲劳；对11名从事无氧运动的志愿者研究发现，服用红参可以提高运动成绩。C.A.迈耶人参通过多种机制延缓疲劳，如提高乳酸脱氢酶的活性，增加肝糖原的储备和减缓血清尿素氮和血乳酸的积累，抑制氧化应激，提高骨骼肌线粒体的机能。据报道，单剂量三七用药就可提高年轻人的有氧能力、耐力和平均血压。实验发现，从人参中提取的皂苷可以延缓小鼠游泳疲劳，延缓血清乳酸的积累，增加肝糖原含量。

红景天属于花椒科和景天科，是一种在东欧和中国民间常用的药材。红景天的成分包括红景天苷和肉桂醇甙，肉桂醇甙是红景天属的红景天特有成分，红景天苷在其他大多数红景天物种中都很常见。红景天中，肉桂醇甙和红景天苷的自然比例约为3∶1。红景天中的红景天苷被确认为是抗疲劳的成分。年轻健康志愿者快速摄入含有3%的肉桂醇甙和1%的红景天苷的500 mg淀粉，发现提高了其耐力运动能力[4]。发酵提取物也被证实显著延长了小鼠游泳运动时间，增加了氧化物歧化酶含量，提高了酸脱氢酶活性。

蒜（大蒜）是一种草本植物，在许多国家被当作一种食物。在古罗马，大蒜是给士兵和运动员吃的补品。近年来，众多研究者报道了大蒜的抗疲劳作用。大蒜的加工过程主要分为以下几种：（1）经过干燥后制作成大蒜粉；（2）经过蒸馏生成大蒜油；（3）用植物油从大蒜中提取石油浸渍；（4）陈年大蒜提取物。Ushijima[5]等研究了大蒜生汁、热大蒜汁、脱水蒜粉和陈年大蒜对体力和疲劳恢复的效果。他们发现，生蒜汁和陈年大蒜可以延长小鼠跑步时间和能快速恢复侵入冷水后的直肠温度，这改善了末梢循环、抗疲劳反应、增加了营养。最近，Verma[6]等研究了大蒜对30名冠心病患者的心脏机能及其运动耐受力的影响。初次跑步机压力测定后，接着对受试者进行了6周的大蒜油测验，然后重复跑步机压力测试。发现与初次测试相比，大蒜显著性的降低了在大强度运动和工作时的心率，从而有力发展更好地运动耐力。

据报道，中国的山药和枳壳能有效地增加肌糖原、肝糖原的含量和其他指标。目前，越来越多的天然产品及其活性成分被发现对身体疲劳的恢复有一定效果，如麦冬、黄芪、枸杞、蒺藜、红毛五加、冬虫夏草、灵芝、杜仲、银杏、白芍、绞股蓝、刺五加、当归、地黄和何首乌。然而，这些保健品对身体疲劳的治疗效果及其作用机理还需要进一步深入研究。

2.3 营养补充剂

研究者们已经发现了可能影响运动成绩的一些营养学因素，这为营养的补充提供了策略。国际奥委会认为，营养补充剂可以提高运动成绩而深入人们青睐。营养的补充剂可以分为膳食补充剂（多种维生素、鱼油、硫酸氨基葡萄糖、软骨素），增补剂（蛋白粉、氨基酸、肌酸），运动食品（运动饮料、食物替代品）。最常用的运动补品是运动饮料、矿物质、维生素，其次是肌酸和蛋白粉。

2.4 维生素和矿物质

尽管维生素和矿物质在体内含量较少，但对人体健康和运动能力的调节具有重要作用，虽然其不是能量来源但可以促进能量代谢。维生素可分为水溶性维生素和脂溶性维生素，其中水溶性维生素包括B族维生素（硫胺素、核黄素、烟酸、吡哆醇、叶酸、生物素、泛酸、维生素B12和胆碱）和维生素C；脂溶性维生素包括维生素A、维生素D、维生素E和维生素K。维生素A、C、E属于抗氧化剂[7]，12种矿物质也是必需营养素，如镁、铁、铜和铬同样影响身体机能。维生素和矿物质缺乏可能会导致身体机能下降，补充后可改善机体因之前缺乏导致身体机能下降的状况。严重缺乏叶酸和维生素B12可引起机体贫血，导致耐力下降。补充铁可以改善缺铁女性对疲劳的耐受性。矿物质的补充似乎并不能改变人们的饮食习惯。澳大利亚体育学院运动员的膳食补充长达8个月，包括维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、维生素A、维生素E、叶酸、铜、镁、锌、钙、磷和铝，都没有发现可以提高运动成绩。

2.5 其他产品

鱼油一种膳食补充剂，已被证实可以提高身体机能。鱼油含有丰富的ω-3，尤其含有丰富的二十二碳六烯酸（DHA）、二十碳五烯酸（EPA），可以提高心脏能量利用效率，脂肪代谢和免疫应答。20名健康受试者食用3周鱼油（包含1050 g EPA和750 g DHA）后发现，其降低了体脂百分比，提高了运动水平和加快了运动后机体恢复[8]。

肌酸一种含氮化合物，由甘氨酸、精氨酸和蛋氨酸在体内合成，存在于食物中，红肉和海产品含量最多。当ATP利用速率大于线粒体呼吸作用产生ATP的速率时，肌酸/磷酸肌酸系统提供能量，以维持体内ATP的平衡。在1990年早期，肌酸已被广泛的当作营养补充剂和增补剂，被证明可以提高大强度间歇性运动能力。国际奥林匹克委员会认为服用肌酸是合乎法律规范的。因此，补充肌酸是提高肌肉耐力的一种潜在诱发性策略。

红牛含有碳酸化合物、牛磺酸、葡萄糖醛酸内酯、维生素B和咖啡因，是一种常用的能量饮料。有研究报道称，碳水化合物和咖啡因的摄入可以改善有氧和无氧能力，以及注意力、机敏度和反应时间等认知功能。人们猜想这是受腺嘌呤和牛磺酸调节的影响。

肉碱在脂肪酸代谢过程中起到非常重要的作用。然而，尚缺乏足够的证据能够表明补充肉碱对身体机能的益处。机体摄入缺乏蛋白质时，蛋白质的补充是有效地，否则是无效的。氨基酸原料，尤其是鸟氨酸，精氨酸和谷氨酰胺，也是常用的补充剂。然而，尚缺乏证据表明与运动能力有关。有报道称，在啮齿动物静脉或腹腔注射血清类蛋白后，急性期蛋白ORM可增强肌肉耐力，但对日常生活应用并不方便[9]。从理论上讲，在大强度训练期间使用抗氧化维生素和谷氨酰胺对机体是有益的，但目前还需要进一步的研究探讨。

3 结语

肌肉力量的产生是一个复杂过程，从大脑皮层兴奋到运动单元的激活再到兴奋-收缩偶联，最终引起肌肉收缩。神经通路上神经、离子、血管和能量系统任何一点的变化都会破坏肌肉力量的产生，并导致肌肉疲劳的发生发展。代谢因子和疲劳反应物，如H+、乳酸、Pi、ADP、ROS、HSP25和ORM也会影响肌肉疲劳。通过非植入性技术对位点进行特异性刺激为生理条件下系统了解疲劳的过程提供一种方法。虽然尚未达成一致意见，但已观察到肌肉疲劳的性别和年龄分布，其中儿童、老年人和成年男性比成年女性更能抵抗疲劳。ATP代谢、氧化应激和炎症反应的生物标志物有助于诊断肌肉疲劳。尽管缺乏官方或半官方的参考建议，但据报道，肌肉疲劳可以通过一些非特异性治疗得到改善，包括使人兴奋的药物、天然产品和营养补充剂。更多潜在机制，生物标记物，靶点和相关的治疗肌肉疲劳的药物，如ORM还需要进一步研究探讨。