运动疲劳的产生机制与恢复机制

adejiang

     “没有疲劳的训练是无效的训练，没有恢复的训练是危险的训练，疲劳是检查训练效果的一个标志。”所以产生疲劳是训练的正常反应。运动性疲劳是运动本身引起的机体工作能力暂时降低，经过适当时间休息和调整可以恢复的生理现象，是一个极其复杂的身体变化综合反应过程。疲劳时工作能力下降，经过一段时间休息，工作能力又会恢复，只要不是过度疲劳，并不损害人体的健康。所以，运动性疲劳是一种生理现象，对人体来说又是一种保护性机制。但是，如果人经常处于疲劳状态，前一次运动产生的疲劳还没来得及消除，而新的疲劳又产生了，疲劳就可能积累，久之就会产生过度疲劳，影响运动员的身体健康和运动能力。目前在教练和运动员当中还存在缺乏运动恢复的理论知识，没有很好地进行积极性休息和心理调整;赛前不注意心理训练、精神压力的调节，有时注意到了方法却欠佳;采取的运动恢复手段较片面，只重视肌肉的恢复和肌肉酸痛的缓解，缺乏“以人为本”的全方位的恢复措施等一系列问题。如果运动后能采取一些措施，就能及时消除疲劳，使体力很快得到恢复，消耗的能源物质得到及时的补充甚至达到超量恢复，就有助于运动寿命的延长和训练水平的不断提高。
1疲劳产生的原因
1.1神经系统的原因
在运动中，人的脑神经是人体从事工作的指挥部，如果神经细胞从事的运动过于繁重，对血液和氧的供应要求便会更高。由于运动量过大，运动时间过长，大量的血液流入肌内而相应减少对大脑的供应量，使大脑神经的供氧量暂时不足，造成运动能力下降，产生疲劳之感。
1.2运动学原因
人体在不断运动过程中，骨和肌肉会反复受力，当这种反复作用的力超过某一生理限度时会使骨或肌肉组织受到损伤，疲劳也就随之产生。
1.3生理生化学原因
人体在运动时，体内能量物质消耗比平时多，当消耗达到一定程度而又得不到补充恢复时，代谢产物在体内堆积（大量汗液排出盐分的散失、肝糖原消耗、血糖下降和大量的乳酸堆积等），造成体内环境的变化或破坏（体液的酸碱平衡、离子分布、渗透压平衡等），使机体不能完全适应各种应激反应和人体活动能力的下降。
1.4心理学原因
人体在体育锻炼中，锻炼动机（内在动机和外在动机）的丧失、体育锻炼与比赛的复杂性和紧张性、锻炼内容的单调性和恢复措施的局限性、环境因素，行为因素和客观因素导致的心理疲劳。
2运动疲劳产生的部位
2.1中枢疲劳
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，以防止机体发生过度的机能衰竭。
2.2神经—肌肉接点疲劳（运动中枢疲劳）
运动中枢是神经和肌肉之间连接并传递神经冲动引起肌肉收缩的关键部位，也是引起疲劳的重要部位。
2.3外周疲劳
外周疲劳包括除神经系统和运动终板之外各器官在疲劳时的变化，肌肉是主要的运动器官，因此，运动时肌肉能源物质代谢调节、肌肉的温度、局部肌肉血液、肌肉等就成为外周疲劳的研究重点和表现形式。
3运动疲劳产生的机制
3.1能量耗竭学说
能量耗竭学说理论认为运动疲劳的产生的原因是由于体内能源物质大量消耗所致。短时间、大强度运动至疲劳时，ATP、CP含量下降；在长时间运动中，机体在产生疲劳的同时常伴有血糖浓度下降，一但补充糖之后，工作能力有一定程度提高。
3.2堵塞学说（代谢产物堆积学说）
“堵塞学说”认为，运动疲劳的产生是由于某此代谢产物在肌组织中堆积，这些物质主要是乳酸，乳酸解离生成H+，导致肌肉PH值下降，可竞争性的置换肌钙中的钙离子，使兴奋收缩脱偶联，造成ATP供应屏障，导致肌肉机能下降。
3.3内环境稳定性失调学说
内环境稳定性失调学说认为运动疲劳是由于血液PH值下降，机体严重脱水导致血浆渗透压及电解质浓度的改变等因素引起的。
3.4保护性抑制性学说
保护性抑制性学说认为运动疲劳是由于大脑皮质产生保护性抑制。
3.5突变学说
单纯的能量消耗，肌肉的兴奋性并不下降。在ATP耗尽时才引起肌肉僵直，兴奋性突然崩溃，并伴随力量或输出功率突然衰退，把运动疲劳看成是多因素的综合表现。
3.6自由基损伤学说
    自由基是指外层电子轨道含有未配对的电子的原子、离子或分子。自由基化学性质活跃，可与机体内糖类、蛋白质、核酸及脂类等发生反应，造成细胞功能和结构的损伤和破坏以致运动疲劳的产生。     
4运动疲劳的判断
在运动中产生疲劳是很正常的。没有疲劳的产生也就没有超量恢复和运动能力的提高，只有科学客观地判断疲劳的出现及其程度才能合理安排运动训练负荷与恢复方法，进而提高运动员的身体素质与运动成绩。
4.1教学观察与自我观察法
教学观察是指在运动训练和比赛中，教练员可通过运动员的外在表现判断疲劳程度，如运动员训练时情绪低落、烦躁、面色苍自、注意力不集中、出现不应有的错误动作或动作生硬不协调，成绩持续或下降说明运动员已经出现疲劳.
自我观察是指运动员根据自我感觉来判断自己是否疲劳，如果运动训练或比赛后，感到头昏、恶心胸闷、食欲减退，甚至厌恶训练和比赛，说明身体疲劳程度较重，应及时调整运动量或停止训练和比赛。
另外，运动员还可以进行自我观察，因为自我感觉是最敏感而直接的。但是，由于心理因素的影响，运动员的感觉有时不一定准确，特别是一些潜在的疲劳难以发觉，所以，在自我观察的同时还应结合客观检测指标对运动员的疲劳状况进行全面分析。
4.2生理生化和医学指标检查法
借助现代科学化仪器和方法手段对运动员客观、准确、及时的进行生理机能和医学检查。常用的指标有:肌力、心电图、脑电图、心率、脉搏、血压、血红蛋白、尿蛋白、血睾酮∕皮质醇等。
肌力测定主要指背肌力与握力:可早晚各一次，求出其数值差，如次日晨已恢复，可判断为正常肌疲劳;脑电图是由大脑皮层神经细胞突触后电位的同步激活和抑制所产生的。电位在大脑皮层上积累，并通过大脑覆盖物扩展到头皮。当长时间持续的Theta波出现时，说明测试者已经疲劳;肌肉疲劳通常是指肌肉运动系统最大作功能力或者最大收缩能力的暂时下降，因此运动疲劳还可以通过肌电图来诊断;心率是判断疲劳的重要指标，运动训练导致疲劳后心率恢复时间延长，或者第一天清晨安静时心率较以前明显增加，如果安静时的脉搏与以往比较是逐渐下降或者不变，则表明机体反应良好，运动量安排合适，并且还有潜力；每分脉搏的正常变化幅度为2~6次，如脉搏频率变化幅度超过10次/min以上，说明机体反应不佳，如无疾病或其他原因，则是运动量过大导致运动疲劳，应予以调整;在检查血红蛋白时，如运动员机能良好，血红蛋白增加或正常(男120g/L以上、女105g/L以上)，在训练中若运动员的血红蛋白下降10%以上，同时运动机能也下降，则表明运动员身体机能状况欠佳;对于尿蛋白的检查，那就是运动员在大运动量训练后，尿中可能会出现蛋白，但若出现尿蛋白且蛋白含量持续增加，24h尚未恢复，则说明运动量太大以致运动疲劳；血睾酮T∕皮质醇C是过度训练及疲劳恢复状态指标，反映运动员体内合成代谢与分解代谢相对强弱。
4.3心理测定法
运动训练中心理疲劳的判断主要是从锻炼者的情意表现如精神焦虑，情绪抑郁，意志消沉和感知灵敏度等方面去进行。采用心理学方法判断和评价人体恢复程度已被教练员广泛接受，可以用各种量表，如RPE表(主观体力感觉等级表)等，另外用心境状态剖面图来测试心理疲劳是一种非常好的方法。
5运动疲劳的恢复
运动疲劳是一种正常的生理现象，大强度运动后，若不能及时消除疲劳，恢复体力，疲劳就会累积，容易造成过度疲劳，这不利于提高机体的功能水平。因此，恢复是现代竞技运动不可缺少的环节，如果没有恢复，所谓的科学训练是不完善的。运动后，通过自然和人工的恢复手段与方法，能有效地促进运动员身体机能的尽快恢复并达到超代偿。实践证明，有独到且针对性极强的恢复手段往往能取得事半功倍的效果，与此同时，恢复过程还应从心理上增加运动员的信心，避兔或消除心理障碍，全身心地投入到更为艰苦的训练和比赛中去，从而挖掘运动员自身的最大潜力，促进运动成绩的持续上升。
   5.1养成良好的生活习惯
首先，人的一切活动都是在大脑皮层支配下进行的，养成每天有规律进行各种活动的习惯，会在大脑皮层中形成“动力定型”，动力定型的建立是机体的活动“自动化”和“节省化”，可以减轻机体的生理负担，有利于身体的健康和工作效率的提高，同时有利于疲劳的消除。其次，生活中克服吸烟和饮酒的不良嗜好，也是保持良好的生理机能，促进身体健康，防止疲劳的有效途径。再次，睡眠是消除疲劳、恢复体力的好方式。每天7~9小时的高质量睡眠是保证运动和恢复的必要条件。睡眠时大脑皮层的兴奋过程降低，机体各器官的运动处在体眠状态，体内分解代谢处于最低水平，而合成代谢过程则相对较高，有利于体内能量的蓄积。另外睡眠对大脑皮质细胞来说也可起到保护的作用，大脑皮质细胞比较脆弱，容易因长期兴奋而产生损耗，所以睡眠能防止大脑皮质细胞机能过度消耗，从而加速身体机能的恢复。  
5.2进行整理活动
整理活动是指在运动后所做的一些加速机体功能恢复的轻轻松松的身体放松练习。是消除疲劳、促进体力恢复的一种有效措施，其原理是在运动之后作整理活动，可以使人体更好的由紧张运动状态过渡到安静状态。剧烈运动时骨骼肌强力持续收缩，使代谢产物堆积、肌肉硬度增加并产生酸痛。运动结束后很难使肌肉自然恢复到运动前的松弛状态。当运动以后，内脏器官需要高水平工作，以补偿运动时缺少的氧，如果由于运动状态突然不动，身体的静止姿势妨碍强烈的呼吸动作，影响着氧的补充，同时由于静止不动，影响了静脉回流，则血输出量骤然减少，血压急剧下降，会造成暂时的脑贫血，人就有一系列不舒适的感觉，严重时甚至休克，所以应注重运动后的整理活动。因此，剧烈运动后，进行3- 5分钟的慢跑或其他动力性整理活动可加速全身血液再次分配，促进肌乳酸的消除与利用，减少肌肉的延迟性酸痛，有助于疲劳的消除。
5.3合理营养
运动时消耗的物质需要靠饮食中的营养物质来补充，不同的运动项目需要不同的营养。速度性的运动项目在膳食中应含较多易吸收的糖、维生素B1和维生素C，还应多吃蔬菜、水果等碱性食物。耐力性的运动项目要多供给糖、维生素B1、维生素C和磷。力量性运动需增加蛋白质和维生素B2的供给量。此外，纳、钾、钙、镁的补充也很重要。灵敏性运动，膳食热量不易过多，要多供应蛋白质、维生素B2、维生素C和磷。另外，运动后，钠离子的补充对促进运动后疲劳的恢复是相当重要的。根据不同运动项目的需要，在运动中，适时的补充营养物质，既能提高身体的抗疲劳能力，又能帮助运动后疲劳的消除。
5.4按摩
    按摩可促进毛细血管扩张，改善肌肉的血液循环，消除肌肉内代谢产物，对中枢神经系统起安抚和镇静作用。还有助于促进大脑正常功能的恢复和消除局部肌肉的疲劳。按摩一般在训练和比赛后进行，当运动员十分疲劳时，须让运动员休息2~3小时后再按摩。
5.5心理恢复调节法
心理恢复调节是意念活动，是通过调节大脑皮层的机能达到消除疲劳的目的。根据运动员某阶段出现的心理、思想，教练员应给予及时的引导和鼓励，运动员自己应主动进行心理调整，通过催眠暗示、放松练习、呼吸调整、视线转移等手段来消除紧张的情绪，帮助自己树立自信心来达到消除疲劳的目的。研究证明，运动后采用催眠暗示或休息的恢复过程比采用一般休息的方法快得多，而且运动能力指标的提高相当于一般休息的2~3倍。
5.6温水浴
比赛和训练后，进行温水浴，可促进血液循环，加速体内代谢废物的清除，改善神经肌肉的营养，同时，可使汗腺分泌增加，放松肌肉，安抚神经，使机体尽快恢复。水温为42士2℃为宜。时间为10 ~15分钟，勿超过20分钟。训练结束半小时后，还可进行冷热水浴。冷水温为15℃，热水温为40℃，冷水淋浴1分钟，热水淋浴2分钟，交替3次。另外热敷可以消除肌肉的疲劳。  
5.7吸氧
利用高压氧舱，在2~2.5个标准大气压下，吸入高压氧的效果已得到初步证实。高压氧可使血氧含量增加，血液二氧化碳浓度下降，PH值上升，提高组织氧的储备量，对训练引起的极度疲劳、肌肉酸痛、僵硬、酸碱平衡失调等有明显疗效。
5.8中草药物法
为尽快提高运动能力，消除疲劳，促进恢复可适当应用一些药物。例如，使用维生素或天然药物，能有效调节人体生理机能，加速新陈代谢，补充能量，减少组织耗氧量，改善血液循环，补充肌肉营养。常用药物有VB1、V B2、VC、VE、刺五加、田七、人参、枸杞、当归、阿胶、冬虫夏草和花粉等。
5.9音乐疗法
音乐对人的心理和行为有很大的影响。在机体休息时，播放一段轻松、愉快的音乐20~30min, 通过舒缓优美的音乐来放松神经系统，减少运动员不必要的兴奋，使运动员心情舒畅，身心放松，以增强疲劳恢复的效果。
5.10针灸疗法   
针灸疗法是一个常用的，方便的，无副作用、立即见效的恢复手法。对放松肌肉，调节神经，促进局部肌肉群疲劳的改善有良好的作用。       
5.11水中慢游
它是水疗最基本的恢复手段。水的热容量大，导热能力强，水的浮力、压力、水流及水射流的冲击均产生机械力的刺激，这对消除疲劳起良好的作用。糖原无氧酵解所产生的代谢产物乳酸是引起疲劳的主要原因。剧烈运动叫可使血乳酸增加30倍，引起肌肉工作能力下降。因此，迅速消除乳酸堆积十分重要。血乳酸完全消除到安静水平，静坐恢复需要1~2小时，而积极性恢复只需要30分钟~1个小时，水中慢游可以加快乳酸清除，用80%V02max水平游5分钟，再以40%V02max水平游15分钟，血乳酸消除最快。
5.12电刺激
它是理疗恢复中的一种，电刺激是在皮肤表面安放电极，利用特制的电刺激装置发出各种形式的脉冲信号，代替大脑发出的神经冲动，使肌肉有节奏地收缩、松弛交替运动，加强血液和淋巴循环，促进营养物质到达不运动的肌肉中，从而促进肌肉糖原含量增加，使氧化不完全的产物尽快排除，减少疼痛，达到消除肌肉疲劳的目的。
5.13红外线
红外线照射是种较好的恢复手段，主要是对肌肉组织产生温热作用。组织吸收红外线能量后，分子水平会发生变化，酶的反应加速，物质代谢、再生和补偿过程得到改善。
     总之，运动性疲劳的出现是正常的生理现象，引起运动性疲劳的原因是运动，而不是疾病、药物和环境等其他因素。运动能力的下降是暂时的，选择具有针对性的消除方法，综合运用、有机结合，发挥最大能效，使运动员的机体较快地、最大限度地得到恢复，以此改善运动训练效果从而达到提高运动竞赛成绩的目的。