篮球项目运动性疲劳与恢复生化研究进展

杜鑫

（北京体育大学运动医学与康复学院 北京 100084）

引言

运动性疲劳是由运动引起的疲劳，是机体应对运动负荷时产生的正常生理现象。若运动性疲劳得不到及时消除，则会引起机体各系统机能恢复时间的延长，而在恢复不足的情况下继续进行比赛或训练，会大大提高过度训练等运动性病症发生的风险。篮球项目在我国参与人数广泛，了解运动性疲劳的产生机制，有助于采取更加科学、有针对性的恢复和消除疲劳方法，使篮球运动爱好者和运动员的机体疲劳状态推迟产生并提前消除，对提高运动表现和避免运动损伤有显著帮助，也对运动训练方法和运动后恢复方式的改进有重要的参考价值。

1、运动性疲劳概述

运动性疲劳，是人体神经系统、呼吸系统、血液循环系统、运动系统、消化系统、内分泌系统等系统的整体疲劳，是由于人体各系统发生复杂的分子水平改变，表现出来的糖储备的消耗、脱水、矿物质紊乱、体温升高、内分泌紊乱、代谢产物堆积等现象。运动性疲劳是运动训练过程中必然发生的正常现象，广义上说，运动性疲劳分为中枢疲劳和外周疲劳。

1.1、中枢疲劳

生化研究认为，运动中出现的中枢疲劳导致如下代谢变化。

兴奋抑制的失调

脑组织成分变化（脑异常症候群）

1.2、外周疲劳

外周疲劳主要是肌肉疲劳，表现为神经肌肉接点处钙离子释放减少，从而导致疲劳出现，使运动能力降低。

2、篮球项目的运动性疲劳特征

运动性疲劳由运动产生，故不同的运动项目特点、训练方法都会导致其运动性疲劳特点不同。

2.1、篮球项目特点

篮球是强调空间内近身对抗和快速攻守转换的集体性球类项目，故运动过程中的冲刺跑、变向跑、爆发式跳跃、投篮等动作均主要由磷酸原系统和糖酵解系统供能，而攻守转换中的阵地战落位、联防等动作主要由有氧系统供能。从生化角度分析，篮球属于磷酸原—糖酵解系统协同供能为主，有氧系统供能为辅的运动项目。

2.2、篮球项目运动性疲劳特点

由于篮球属于磷酸原—糖酵解系统协同供能为主，有氧系统供能为辅的运动项目，故其运动性疲劳特点为血乳酸堆积，同时肌糖原和肝糖原不断消耗产生ATP供能，运动中需要及时补充碳水化合物、水、无机盐以保持机体内环境平衡，延缓运动性疲劳的发生。

3、运动性疲劳的产生机制

运动性疲劳产生机制的假说与篮球运动关系如下：

3.1、能源物质耗竭学说

在篮球运动中，由于运动时间较长，机体供能主要为间歇性无氧供能为主，有氧功能为辅，能源物质主要是CP、肌糖原和肝糖原，而ATP在线粒体内膜呼吸链上合成，由磷酸原系统供能的大强度运动后，肌肉内储存的ATP所剩无几，此时ATP重新合成的效率将影响机体运动能力。所以只要影响线粒体内膜呼吸链过程的因素都将影响能源物质的合成。

3.2、疲劳物质蓄积学说

在篮球运动中，长时间大强度运动使肌肉中乳酸浓度升高，体内酸性代谢产物增多，使磷酸果糖激酶活性降低导致糖酵解系统供能能力下降，同时乳酸的堆积导致运动性疲劳发生。

3.3、内环境失调学说

运动使人体进入相对缺氧状态，由于在剧烈运动时，呼吸系统摄氧量相对不足，能量物质无法完全氧化，体内的乳酸、丙酮酸、氢离子浓度增加，使机体pH值下降。机体pH值的下降间接改变细胞内外的水分、离子浓度，人体持续高强度运动的能力随之下降。此外，运动中大量出汗，电解质流失，血浆渗透压升高都会促使内环境失调，使运动性疲劳加剧。

3.4、中枢神经保护性抑制学说

不少学者认为，中枢或外周的疲劳，均由大脑皮层保护性抑制产生。有研究证实，γ-氨基丁酸对大脑形成神经抑制可主要通过神经细胞释放γ-氨基丁酸，突触后膜上特异性氨基丁酸受体与γ-氨基丁酸结合，造成Cl离子通道释放，引发突触后膜超极化，形成神经抑制最终诱发运动性疲劳。

近年来研究发现，机体疲劳时血液色氨酸/支链氨基酸（BCAA）浓度下降，血氨浓度上升，影响脑中某些神经递质的前体（苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸）进入脑组织，色氨酸可转变为5-羟色胺（5-HT）。5-HT无法通过血脑屏障，中枢系统出现的5-HT均由脑内合成。脑组织中色氨酸浓度的高低与血浆中游离色氨酸（f-TRP）浓度关系密切。血浆中的游离脂肪酸与色氨酸竞争结合白蛋白，所以当脂肪动员加强时，血浆脂肪酸浓度增加，f-TRP就会增多，同样会导致脑内5-HT水平升高。由此可见，脑中5-HT水平升高可能导致大脑皮层兴奋活动受到抑制，影响中枢神经系统功能，从而影响运动能力。

3.5、突变理论

这种理论认为，导致疲劳时运动能力下降的因素犹如一条链上各个环节，其中的某个环节出现问题则整条链分崩离析，从而导致运动能力下降，影响机体供能能力，兴奋收缩耦联受阻，从而力量损失出现疲劳。

3.6、神经内分泌失调学说

运动可引起肾上腺素、肾上腺皮质激素的分泌显著增多，使体内的分解代谢过程加强。该假说认为，运动性疲劳导致的运动能力下降主要因为机体内分泌失调所致，而内分泌失调主要体现为神经内分泌系统的机能降低，从而使机体的整体机能下降，运动耐力下降，疲劳提前产生。

4、运动性疲劳的消除恢复

对于运动疲劳的消除恢复方法有许多研究，下面介绍这些研究的成果并对其在篮球项目中应用的可行性进行分析：

4.1、北虫草提取物

邢安辉等展开了北虫草提取物对促进人体运动性疲劳恢复的实验研究，实验结果说明体内蛋白质合成代谢优于分解代谢，机体内环境平衡处于占主导地位的过程，体能代偿恢复得好，机体体内睾酮/皮质醇比值存在着一种平衡协调关系。血乳酸的产生是机体供氧不能满足能量要求，加速糖酵解的供能过程，乳酸的大量堆积使肌肉内H离子浓度升高，肌肉酸痛疲劳。

4.2、吸氧

陈军等发现篮球运动员在训练比赛后，利用高压氧舱吸入高压氧，增加血氧量，从而降低血液中二氧化碳浓度，使pH值上升，对消除疲劳有显著的疗效。

4.3、复合氨基酸制剂

赵珺彦等在通过小鼠动物试验验证支链氨基酸和精氨酸组方的复合氨基酸制剂的抗疲劳作用的实验中发现，复合氨基酸制剂具有抗疲劳作用，但该制剂的确切抗疲劳机理还有待进一步研究。

有研究表明，补充支链氨基酸有助于提高运动中机体的运动能力、推迟疲劳的产生、加快疲劳消除等作用；精氨酸有助于加速代谢产生的氨排出体外、延缓疲劳产生。可预见在篮球项目中，一定配比的支链氨基酸和精氨酸制成的复合氨基酸制剂有一定的抗疲劳作用，有助于运动性疲劳的恢复。

4.4、水浴

运动员浸泡于30°-40°的温水中30分钟左右，对心血管系统和神经系统具有镇静作用，同时使皮肤保持清洁状态。为了使机能尽快恢复，在大强度的运动训练或比赛后，建议采用桑拿浴、冷/热水淋浴和全身按摩交替结合的方式。桑拿浴能促进人体血液循环，增强新陈代谢，使肌肉营养得到更快的补充。

4.5、补糖

篮球运动中，及时补糖有助于维持血糖水平并使胰岛素略有增加，会使血浆中游离色氨酸（f-TRP）的生成水平降低，因此f-TRP/BCAA比值会维持低值，使脑内5-HT生成量下降，从而可起到延缓疲劳的作用。运动中补糖提倡补充果糖或低聚糖运动饮料，因为其产生的胰岛素效应较弱，有利于糖原的恢复。

张换鸽研究发现，在2h的70%-75%VO2max强度的自行车运动中，糖的补充可避免支链氨基酸（BCAA）氧化，从而减弱血浆中NH3的增加。

4.6、睡眠

睡眠是人体必需的精神和体力恢复手段。在睡眠时感觉机能减退，意识逐渐消失，全身肌肉放松。睡眠有障碍时常会导致中枢神经系统大脑皮层的活动失常，影响机体各生化指标的恢复。

4.7、补充碱盐

篮球训练或比赛后，由于体内产生了大量酸性代谢产物，增加了缓冲物质的消耗，而乳酸堆积使血液pH值降低，内环境稳态发生改变，抑制了糖酵解中磷酸果糖激酶活性，无氧代谢能力下降，从而运动能力下降，故适量补充碱性盐有助于机体补充缓冲物质，减轻酸性代谢产物的堆积。

可通过饮用含碳酸氢钠的运动补剂补充碱盐，因为碳酸氢钠有助于缓冲血液中的酸性物质，使运动后的血液pH值回升，维持内环境稳态，消除疲劳并恢复体能。同时，篮球运动后其它营养物质也有待补充，比如应及时补充适量的蛋白质、维生素、无机盐及水，适当及时的营养供应能更快地使机体恢复。此外服用灵芝、人参、鹿茸、枸杞等中草药也可减轻篮球运动后的疲劳效应，起到调节身体机能，消除疲劳的作用。

4.8、物理疗法

常用的物理疗包括：放松按摩、针灸、拔罐、理疗仪、超声波、红外线、蜡疗等，这些物理疗法均可用于篮球运动后运动性疲劳的恢复过程中。

5、结束语

作者认为，篮球项目运动性疲劳发生机制与其项目特点高度相关，疲劳恢复的方法应根据篮球项目间歇性无氧供能为主，有氧供能为辅的供能特点来分析使用。除了常规的运动性疲劳的消除手段和恢复方法外，本文提到的北虫草提取物、复合氨基酸制剂等新型营养补剂均提示有助于运动性疲劳的恢复，使机体疲劳状态推迟产生并提前消除，从而有助于提高运动表现和避免运动损伤，为今后篮球运动训练和比赛中的恢复提供一定参考。