运动性疲劳产生原理与恢复方法初探
摘要：一个世纪以来，运动性疲劳一直是体育科学研究中重要的课题，本文拟就运动性疲
劳产生的机制、预防及恢复手段进行了论述，以期为运动性疲劳进行深入的研究提供有益参考。
关键词：运动疲劳；身体机能；恢复
Abstract: Exercise fatigue is always a key subject of sports science for a century. This paper analyzes mechanism, prevention and recovery of exercise fatigue in order to provide beneficial references for making deeply research.
Key words: exercise; fatigue; body function; recovery
1. 研究目的
运动性疲劳与恢复过程是当代竟技科学研究中的重大课题。我们常说，没有负荷就没有训练或没有疲劳就没有训练。为了提高运动员承受负荷的能力，就要及时消除负荷后产生的疲劳。负荷后或过度负荷后不采取有效措施使运动员的机体得到必要的恢复。就会进一步发
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展成为过度疲劳，所以“没有恢复就不可以继续训练”1 。恢复与训练具有同样重要的意义，而负荷— 疲劳一 恢复始终是运动训练中紧密相连的过程，是决定训练成败的最基本因素。训练必须达到一定的疲劳，训练时的消耗即要接近人体生理极限，又必须在极限内进行，这使得我们对负荷、 疲劳与恢复三者既统一又复杂的关系很难掌握。因此，研究疲劳的发和加快机体恢复的措施已与运动训练本身处于同等重要的地位，是提高运动能力不可缺少的环节。本文就运动性疲劳产生的机制与恢复措施进行研究，目的是提高对恢复过程在训练中的重要性的认识，把训练和恢复过程统一起来作为一个训练的整体，加速运动疲劳的恢复速度，促进运动员机能水平的提高 。
2. 研究方法
文献资料法
3. 研究结果与分析
3.1 运动性疲劳产生的原理和生物化学机制 3.1.1 运动性疲劳的定义
运动性疲劳是指运动引起的肌肉最大收缩或者最大输出功率暂时性下降的生理现象。肌
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肉运动能力下降是运动性疲劳的基本标志和本质特性2。
疲劳概念的研究与人类探索疲劳的研究是同时起步的，它一开始就成为疲劳问题研究的热点。1880年，莫桑( Mosso )就开始了对人类疲劳的研究，在1915年他就提出了：疲劳是
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细胞内化学变化衍生物导致的一种中毒现象；1980年,Karlsson提出3，疲劳是丧失保持所需或预想的输出功率。经过近100年的历史，直至1982年的第5届国际运动生物化学会议上，运动性疲劳定义为：“ 机体的生理过程不能持续其机能在一特定水平或不能维持预定的运动强度。”近些年来，对运动性疲劳概念的提法已较为明确，这些提法的共同点，即生理性疲劳是由于工作或活动本身引起的，已区别于诸如疾病、环境、营养等原因所致。我国学者，把“人体运动到一定时候，运动能力及身体功能暂时下降的现象”叫做运动性疲劳。 3.1.2 运动性疲劳的产生机理 a.“衰竭学说”
这一理论认为疲劳的产生是由于在某一大强度运动中，起主要供能作用的能源物质大量消耗所致。例如百米跑运动，由于运动强度极大，运动中消耗的能量主要来 自磷酸肌酸的
分解供能，当跑至60—8O米处，无论是一般运动员还是世界优秀运动员都会出现跑速降低的现象，即出现了运动性疲劳。究其原因是体内储存的高速率供能物质——磷酸肌酸被大量 消耗，人体运动中需要的能量不得不依靠糖的无氧酵解，由于糖本酵解供能的速度约为磷酸肌酸的二分之一，所以跑的速度出现了下降。 b.“堵塞学说”
这一理论认为疲劳的产生是由于大强度的运动中某些代谢产物在肌肉中大量堆积所致。 例如在800米跑的运动员中，能量供应的主要途径是糖的无氧本酵解。运动中产生的乳酸可以通过以下六个方面影响运动能力。①阻碍兴奋在神经肌肉接点处的传递。②抑制磷酸果糖激酶减慢糖酵解过程。③H+ 可代替肌钙蛋白中的钙，降低肌肉的收缩能力。④H +作用于脑，引起疼痛、恶心、定向障碍等严重副作用。⑤抑制脂肪组织内敏感脂肪酶的活性，限制 自由脂肪酸进入血液。
c.“内环境稳定性失调学说”
这一理论认为疲劳的产生是由于大强度的运动中 P H值下降，水盐代谢紊乱和血浆渗透压改变等因素所致。例如在高温下运动员进行大运动量活动， 致使不能继续运动时，给予饮水仍不能缓解，但饮用含0.04—0.14％的NaC1水溶液对疲劳就有所克服。 d.“保护性抑制学说”
根据巴浦洛夫学派的观点运动性疲劳是由于大脑皮质产生了保护性抑制。运动时各种内外感觉器接受的大量信息传至大脑皮质相应的神经细胞，使其长时间兴奋导致能量消耗过多，当消耗达到一定程度时即产生抑制，这对大脑皮层具有保护作用。在长时间的运动中这可能是导致疲劳的重要因素。 e.“突变理论”
这一理论认为疲劳的产生可能是由于大强度的运动中，能量供应不能以足够的速率满足运动的需要，或是肌肉力量下降，也可能是兴奋一 收缩偶联功能发生障碍而导致发生疲劳， 这些因素之间的变化不呈线性关系。在肌肉疲劳的发展过程中，存在不同途径的逐渐衰减突变过程，形如一条链的断裂现象。 f.“自由基损伤学说”
研究发现，在众多自由基中，氧自由基与运动的关系最为密切。运动时氧 自由基的增加是导致运动性疲劳发生的一个重要因素。多不饱和脂肪酸是易受氧自由基进攻的靶物质。 而在细胞的膜系统中就含有丰富的多不饱和脂肪酸。因而当生物体内氧自由基的含量增加时，氧自由基就会与生物膜中的多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应，从而导致肌肉的工作 能力下降。
3.1.3 运动性疲劳的表现
肌肉疲劳：肌肉疲劳时，肌力下降，肌肉收缩速度和放松速度减慢，收缩时间比正常时
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延长4 - 5倍，放松时间延长可达12倍，严重影响肌肉的快速、协调动作4。肌肉出现僵硬、 肿帐和疼痛，可能是由于机械负荷使肌纤维发生细小的损伤，乳酸等代谢产物的积存和水分的积蓄等多种因素引起的。
神经疲劳：神经疲劳表现为大脑皮层功能下降，如反应迟钝、判断错误、注意力不集中等。此时，大脑皮层其他部位及皮层下中枢功能亢进。膝反射发生改变，脑干及小脑功能低下，动作协调性受到了破坏。
内脏疲劳：内脏疲劳多表现为呼吸肌疲劳，呼吸肌疲劳使呼吸变浅变快，气体交换能力下降。心脏疲劳时，心电图发生改变。 中枢神经系统的变化是产生疲劳的重要因素，同时， 各内脏器官、肌肉和血液中发生的一系列变化也促进疲劳的发生。因此，疲劳的产生是多种因素综合作用所致的。
3.1.4运动性疲劳的产生部位及分类
人体任何形式的疲劳总是发生在集体的某些活某几个部位。一般来说，较易发生疲劳的部位是神经中枢，运动结板肌肉等处。中枢疲劳是在运动性疲劳的发展过程中，中枢神经系统起着主导作用，疲劳的产生是中枢神经的一种维护性抑制，以防止集体发生过度的机能衰竭；神经一肌肉接 点疲劳也叫运动中枢疲劳，是神经和肌肉之间连接并传递神经冲动引起肌肉收缩的部位，也是引起疲劳的重要部位；外周疲劳包括除神经系统和运动结板之外各器官在疲劳时的变化， 肌肉是主要的运动组织，运动时肌肉能源物质代谢，调节肌肉的温度，局部肌肉血液，肌肉等成为外周疲劳的研究重点和表现形式。
运动性疲劳的分类方法包括：按照疲劳发生的部位分为全身性疲劳和局部疲劳；根据疲劳发生的机理与表现，可分为中枢疲劳、外周疲劳和混合性疲劳，其中中枢疲劳是关键；根据疲劳性质，可把疲劳分为生理疲劳和心理疲劳。 3.2 运动性疲劳的预防与常见诊断方法 3.2.1 运动疲劳的预防
a. 建立运动训练的预警机制
建立开发智能监测软件，通过运动员的生理、生化指标来监测运动员的疲劳指数，如： 心率、血压、心输出量、肺活量、血细胞、尿液、心电图、脑电图等指标，输入计算机软件系统，通过智能软件的计算、评价，给出科学的结果并进行合理、科学的运动训练。 b. 科学安排训练
第一，预防运动疲劳最好的办法是遵循科学的训练、程序，合理安排大中小运动负荷， 一般来说，大强度训练1天或2天后，应跟随相同时间的较轻松的有氧训练。同样，1周或 2 周的大强度训练后，应安排1周较小强度的运动作为调整。
第二，根据运动员生理、心理的个体差异，利用区别对待原则，充分利用训练条件，采用多种多样的训练方法。 c. 加强运动员的自我监督 教练员、运动员可以每天记训练日记，内容主要涉及训练细节、情绪状态量表( POMS ) ， 总质量恢复量表( T Q R) 等并配备业务素质高的心理咨询医生，加强医药监管，要保证运动员有足够休息，建立科学的作息制度，定期对运动员进行体检和医务监管，及时发现运动员存在的问题并加以解决。提高教练员的素质，教训员是运动队管理工作中的主体，要有强烈的事业心，奉献精神与高尚的道德情操，要有过硬的专业知识与全面的基础理论知识，勇于创新，科学训练；避免急功近利，拔苗助长。 3.2.2 运动性疲劳的诊断
运动性疲劳的诊断是采用综合的诊断方法，通过对机体全面的诊断测试，以确定疲劳的类型和程度及采用相应的恢复手段，是训练计划的重要组成部分。 a. 采用生物电技术诊断疲劳
肌电图：肌电图是肌肉兴奋时所产生的电位的变化，也可反映肌肉兴奋收缩程度，运动过程中的肌电图变化可确定神经系统和骨骼肌的机能状态，通过肌电图可反映出肌肉是否疲劳。
血抗阻流图指数：训练时四肢肌肉紧张增加，外周血管阻力加大，流入时间指数增大， 训练后下肢肌肉放松，时间指数降低，此值反映了肌肉血管的协调供血状态。
心电图：运动中心脏疲劳可使心电图出现异常变化，T波下降或倒置，S—T段下移，可以以此来判断心脏疲劳。
脑电图：通过测定受试者运动前后脑电图的O波变化情况来推断疲劳状况。 b. 采用生理生化指标诊断疲劳
脉搏 在运动实践中，常用以下两种方法：1 ) 基础脉搏的测定。在清晨、清醒、空腹、 安静的前提下测定脉搏30 S ，连成曲线图，曲线保持稳定或下降，是机能状态良好的表现，
还有训练潜力，反之就是疲劳的征象；2 ) 运动前和运动后恢复脉搏的测定。运动量和运动强度越大，脉搏恢复所需的时间越长，如果恢复时间延长，则表明运动员机能状态不良。
血压 运动训练中常用以下评定方法 ：1 ) 清晨安静血压：若高于平时20％，或经常保持在收缩压140mmHg；收缩压90mmHg以上可诊断为疲劳；2 ) 运动中血压的变化与运动强度的关系。疲劳时，收缩压明显上升，舒张压也要上升，而且恢复时间延长，或出现一些异常反应。
血红蛋白 血红蛋白是红血球中的含铁蛋白，如果运动员血红蛋白下降，则表明其生成和破坏平衡失调，运动员就会出现疲劳。
尿液 运动员尿液指标随运动量的变化而变化，机能测试中常以尿蛋白、尿胆红素、尿胆元来说明运动员的机能状况。在大强度运动时，由于肾脏缺血、缺氧、酸性物质增加，肾小球过滤下降等因素，使尿中蛋白质含量增加。如运动后即刻尿蛋白成阳性，次日清晨仍为阳性则运动状况不佳。
c. 主观感觉简易诊断疲劳
通过主观感觉简易评价量表对运动员训练前、后及训练中的疲劳感觉进行简易评价。 这种评价量表的判定简便易行且较为直观，但其准确性不足，容易受主观情绪的影响。 d. 心理学诊断疲劳
利用量表和问卷调查表来诊断疲劳的程度。这种诊断方法从心理学的角度出发，可以与
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机能测试相结合，从而更加全面的诊断运动员的疲劳状况5。 3.3 运动性疲劳恢复方法的分类
根据现有资料中所论述的运动性疲劳恢复方法，从其操作的角度对其进行分类，具有重要的理论和实践意义：理论层次上，从新的角度丰富了运动性疲劳的理论；实践层面上，更有利于教练员和运动员按实际情况进行恢复。
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从运动疲劳恢复方法执行者的角度将恢复方法分为两大类6，一类是自我疗法，另一类是他人疗法。 3.3.1 自我疗法
运动性疲劳恢复的自我疗法，即运动员可以在没有他人帮助的情况下自己进行疲劳恢复的方法。按照恢复方法所需器械情况，自我疗法又可分为徒手疗法和器械疗法。 a. 徒手疗法
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徒手疗法7，是相对于器械疗法来说的，即不需要特殊器械的自我疗法。徒手疗法主要包括整理活动、充足睡眠、娱乐休息、心理疗法四种方法。
整理活动
整理活动是每位教练员所采用的最基本的运动性疲劳恢复手段之一，运动训练后的整理活动能加速运动员体内代谢产物的消除，是消除疲劳、恢复体力的重要手段。整理活动也可 称为积极性休息，我们都知道，在筋疲力尽的运动后，做些低强度积极的整理活动，比如放松的跑、走练习，对消除血乳酸，消除运动性疲劳，比完全静止要快得多。 充足睡眠
睡眠是人体的基本生理现象，是每人每天想进行正常的活动都必须的条件，大多数人一
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生中的睡眠时间超过生命的三分之一。高质量睡眠是保证运动员运动训练的必备条件，同样也是保证运动员运动性疲劳恢复的必备条件。人体生长素分泌的高峰在睡眠期，睡眠状态时人体各器官的活动均下降到最低的水平，能量消耗仅维持在人体代谢的基础水平，这时的合成代谢有所增强，所以，在睡眠充足的情况下，运动员训练时消耗的能源物质能逐渐得以恢复，进而有效地消除机体产生的疲劳。 娱乐休息
娱乐性休息是指运动员在运动训练产生一定的运动性疲劳后，进行娱乐性的活动以更好
地消除机体的疲劳9。娱乐性休息对消除疲劳、恢复体力等有良好的促进作用，尤其是消除神
经和肌肉紧张而产生的疲劳。娱乐性休息的手段有玩游戏、听音乐、欣赏娱乐节目等等，这些手段对消除人体心理和生理的疲劳，加速机体的恢复，使肌肉活动能力还原到最佳状态具有良好的效果。 心理疗法
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心理恢复即各种心理疗法10，首要的是自我心理调整，即运动员在训练后通过采取自我心理放松的手段，解除自身的心理紧张和心理疲劳。运动员运用自我说服和自我暗示，有助于镇静，可以避免或消除怯场、紧张、无信心等不良情绪，有助于消除运动性疲劳。再有一种方法就是进行专门的心理咨询，可以是专门的心理医生，也可以是教练员，心理咨询中要针对运动员的自身性格和心理需求，采取相应的措施以消除心理障碍进而消除疲劳。另外，上文提到的娱乐性休息在一定程度上也属于心理恢复的方法之一，娱乐性活动调节，可以有效缓解心理紧张，产生良好的情绪，消除运动员的压抑和疲劳，进而利于创造优异的运动成绩。
b. 器械疗法 水浴疗法
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水浴是消除疲劳的一种方法，其主要效果在于温度的刺激11，而刺激的强度又取决于水温和皮肤的温差，一般来说能忍受温度较高一些的热水浴则更能尽快地降低血液中的乳酸浓度，但入浴时间过长，水的温度过高反而会因为体 内能量消耗大而造成疲劳，理想而有效的人浴方法是在 4 0度的温水浴盆中泡一会，再到盆外边洗边搓，一天2次，每次l0～20r
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rdn，浴后即上床休息12。而在大强度的运动训练或比赛之后，配合桑拿浴、蒸气浴，能促进全身的血液循环，增强新陈代谢，改善肌肉营养，使人精神爽快、精力倍增，从而加快疲劳的消除。 按摩疗法
按摩是用手法作用于人体体表的特定部位以调节机体生理、病理状况，达到理疗目的的
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方法，从性质上来说，按摩是一种物理的治疗方法13。按摩是加速运动性疲劳恢复的有效手段，主要包括以下几种形式：人工按摩、器械按摩、水力按摩、气压按摩等，按摩的部位和时间视运动项 目和疲劳程度的情况而定，一般是按摩运动负荷最大的部位，当运动后严重疲劳时，可采用全身按摩，按摩的时机，可在运动结束后一并进行，也可以在运动结束或
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洗澡后， 在晚上临睡前进行14。 3.3.2 他人疗法
运动性疲劳恢复的他人疗法，是相对于自我疗法来说的，即运动员需要在专业人员的帮
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助或指导下，才可进行疲劳恢复的方法15。他人疗法主要包括营养疗法、中药疗法、针灸疗法、 按摩疗法、心理疗法等五种。当然，运动性疲劳恢复方法中，同一种方法，可以有不同的方式、不同的器械、不同的过程以达到相似的结果，比如之前介绍的自我疗法中的按
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摩疗法和心理疗法也有经过专门的按摩师或心理学家才能进行的16，在此不作介绍。 营养补充
在运动性疲劳恢复方面，科学地利用营养来补充运动员机体因运动而消耗的物质能量，
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对消除运动性疲劳、促进运动成绩提高具有很重要的作用17。比如维生素 E是公认的抗氧化剂，可以阻断脂质过氧化的链式反应，减轻自由基的有害影响，维生素 E对普通细胞膜质子过氧化、疲劳后细胞线粒体、疲劳后免疫系统、疲劳后内脏功能都有良好的作用，从而利于消除运动性疲劳。 中药疗法
虽然目前学术界关于中医与科学存在很大的争议，但中华传统医学宝库里流传着许多促
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运动性疲劳产生原理与恢复方法初探
