運動過程中人體機能變化的規(guī)律-完整版

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上運動過程中人體生理機能將發(fā)生一系列規(guī)律性變化。按其發(fā)生的順序可分為賽前狀態(tài)、進入工作狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)、疲勞及恢復過程五個階段。研究和掌握運動過程中人體機能變化規(guī)律及其特點，并將其運用于運動實踐，不僅對于探討運動對人體各系統(tǒng)、器官的影響具有理論價值，而且對于指導運動訓練、提高運動成績以及防止運動損傷等均具有重要的實踐意義。 第一節(jié) 賽前狀態(tài)在正式比賽或訓練前，人體的某些器官、系統(tǒng)產生的一系列條件反射性變化稱為賽前狀態(tài)（special physical state before competition）。賽前狀態(tài)可發(fā)生在比賽前數天、數小時或數分鐘；甚至在想象比賽時，也會出現

2、賽前狀態(tài)。 一、賽前狀態(tài)的生理變化及其產生機理 1賽前狀態(tài)的生理變化  在比賽或訓練前，人體大多數器官、系統(tǒng)都發(fā)生一定程度的機能變化。主要表現為中樞神經系統(tǒng)興奮性提高、體溫升高、內臟器官活動增強以及物質代謝加強等等。例如呼吸頻率加快，呼吸深度加深，通氣量增大，攝氧量提高；心率加快，動脈血壓升高；汗腺分泌增加，尿頻以及血糖濃度升高等。研究表明，賽前狀態(tài)的反應程度與比賽性質、運動員的訓練水平及心理狀況等因素有關，比賽規(guī)模越大越關鍵，賽前反應越明顯；運動員情緒緊張、訓練水平低、比賽經驗不足也會使賽前反應增強。而且越臨近比賽，賽前反應越明顯。例如，賽前狀態(tài)血壓和心率的變化如圖141、2所示。

3、圖141賽前脈搏圖142 賽前動脈血壓2賽前狀態(tài)產生的機理  比賽或訓練的場地、音樂聲、廣播聲、觀眾、對手的表現、運動器材等信息經常作用于運動員，并與比賽或訓練時肌肉活動的生理變化相結合。久而久之，這些信息就變成了條件刺激，所以在比賽或訓練前，只要接觸到這些刺激，就可產生與訓練或比賽時相類似的生理反應。由此可見，賽前狀態(tài)是上述刺激與肌肉活動多次結合后，在大腦皮質中建立起條件反射的緣故。由于這些生理變化是在比賽或訓練的自然環(huán)境下形成的，因此賽前狀態(tài)的生理機理是自然條件反射。 二、賽前狀態(tài)的類型 良好的賽前狀態(tài)能預先動員各器官、系統(tǒng)的機能，為即將進行的比賽或訓練做好機能準備，使機體更快地

4、發(fā)揮出最大的運動能力，從而縮短進入工作狀態(tài)的時間。反之，將會對比賽或訓練造成負面的影響。根據賽前狀態(tài)的特征可將其分為三種類型： （一）準備狀態(tài) 準備狀態(tài)的特點是中樞神經系統(tǒng)興奮性適度提高，植物性神經系統(tǒng)和內臟器官的惰性有所克服，機體機能得到預先動員。從而可縮短進入工作狀態(tài)時間，有利于機體發(fā)揮更大的機能能力，進而提高運動成績。準備狀態(tài)多見于優(yōu)秀運動員。 （二）起賽熱癥  起賽熱癥的特點是中樞神經系統(tǒng)興奮性過高，常表現為情緒緊張、四肢無力、全身微微顫抖、喉嚨發(fā)堵、寢食不安、呼吸短促、尿頻等不良反應。因而影響運動員的競技能力和運動成績。該類型多見于初次參加比賽的年輕運動員或參加特別重大比賽

5、的運動員。 （三）起賽冷淡 起賽冷淡的特點是中樞神經系統(tǒng)興奮性過低，常表現為情緒低落、全身無力、反應遲鈍、對比賽淡漠等現象。其產生的原因是，中樞神經系統(tǒng)過高的持續(xù)性興奮，進而引起超限抑制的結果。因此，起賽冷淡是起賽熱癥的繼發(fā)性反應。 三、影響賽前狀態(tài)的因素及調整 在運動實踐中，不同的賽前狀態(tài)對機體的運動能力會產生不同的影響。例如起賽熱癥，由于中樞神經系統(tǒng)興奮性過高，因而使運動員在比賽時易出現錯誤及多余動作、情緒緊張、急燥、易激動、注意力不集中等現象。這些不良的反應不可避免地導致運動能力及比賽成績下降，尤其在重大比賽中表現得更加明顯。相反，如果運動員興奮性過低（如起賽冷淡），則表現為肌肉緊張性降

6、低、身體乏力等。這種現象同樣也會影響運動能力，導致運動成績下降。除此之外，思想問題也是影響賽前狀態(tài)的一個重要因素，如對比賽認識不正確，有各種各樣的思想包袱等，都會使運動員大腦皮質的興奮性發(fā)生不良變化，從而誘發(fā)不良的賽前狀態(tài)，導致運動成績下降。 為了提高運動成績，必須針對不良的賽前狀態(tài)（起賽熱癥和起賽冷淡）進行必要的調整，使其達到準備狀態(tài)。為此，應做到：運動員應不斷提高心理素質，正確認識比賽的意義，控制情緒，端正比賽態(tài)度；組織運動員多參加比賽，積累比賽經驗，適應各種比賽的環(huán)境；根據運動員的賽前狀態(tài)安排適宜的準備活動，如果運動員過度緊張，可安排一些緩和、有節(jié)奏、強度小、能夠轉移注意力的活動或練習，

7、如果運動員興奮性過低，情緒低落，則可安排一些活躍、強度較大、時間較長的練習；按摩，按摩對消除精神緊張或提高神經中樞的興奮性均有一定的作用，如強度較大的扣擊能提高運動員的興奮性，而強度小的揉、撫摩則能降低其興奮性。加強思想教育和管理，如合理安排賽前活動，要求運動員自覺遵守作息制度等。第二節(jié) 準備活動 準備活動是指在正式訓練或比賽前進行的各種身體練習。準備活動的目的是，在賽前狀態(tài)的基礎上通過各種有目的的身體練習，預先動員人體的機能，克服內臟器官的生理惰性，縮短進入工作狀態(tài)的時間，為正式比賽或訓練作好機能上的準備。 一、準備活動的類型 準備活動包括一般性準備活動和專門性準備活動。一般性準備活動是指與

8、正式比賽或訓練動作結構及機能特點不相似的活動。例如，正式比賽或訓練前進行的各種走、跳、跑、徒手操及游戲等，其目的是提高新陳代謝，使其體溫升高，提高神經系統(tǒng)的興奮性及各器官系統(tǒng)的機能；專門性準備活動是指與正式比賽或訓練動作結構、節(jié)奏相似的各種身體練習。如棒球運動員在比賽前進行的試投等，專門性準備活動的目的是提高參與運動有關中樞間的協(xié)調性，強化動力定型，為正式比賽或訓練做好技術和機能的準備。在運動實踐中，兩種準備活動缺一不可，進行合理的準備活動可有效地提高機體的運動能力。 二、準備活動的生理作用 （一）提高代謝水平和升高體溫 體溫升高可產生以下幾方面的生理效應：降低肌肉的粘滯性，提高肌肉收縮及舒張

9、的速度，增加肌肉的收縮力量，并能提高肌肉及韌帶的伸展性，預防運動損傷?？稍鰪婓w內代謝酶的活性，提高機體物質代謝水平，保證運動中有充足的能量供應。 （二）增加氧運輸系統(tǒng)的功能 準備活動可克服呼吸、循環(huán)等內臟器官的生理惰性，使肺通氣量、心輸出量和攝氧量增加，心肌和骨骼肌中毛細血管開放增加，工作肌能獲得更多的氧供應，使機能水平提高。 （三）調節(jié)神經和內分泌功能 專門性準備活動可使運動條件反射聯系多次接通，從而提高相關中樞間的協(xié)調性。還能將神經系統(tǒng)的興奮性調節(jié)到適宜水平，增強內分泌的活動，為正式比賽或訓練做好機能準備。 （四）調整賽前狀態(tài) 準備活動可調節(jié)不良的賽前狀態(tài)，使機體在比賽前處于準備狀態(tài)，縮短

10、進入工作狀態(tài)的時程。 三、準備活動的生理機理及影響因素 （一）準備活動的生理機理準備活動與賽前狀態(tài)的生理機理不同。賽前狀態(tài)是在各種刺激的作用下產生的自然條件反射，而準備活動則是在比賽前通過人為活動，來預先動員身體機能，從而使機體的調節(jié)機能得到改善，內臟器官的生理惰性得到克服，代謝水平增加，運動能力提高。二者都有預先動員生理機能的效應，但賽前狀態(tài)是無目的的，而準備活動則是有目的的。 （二）影響準備活動的因素 影響準備活動的主要因素包括準備活動的時間、強度、與正式比賽之間的時間間隔及準備活動的內容等。 過大的運動強度及運動量往往使機體產生疲勞，影響運動成績。準備活動的時間及強度應以身體微微出汗為標

11、志。通常準備活動的強度為45%VCO2max，心率約為100120次/分；持續(xù)時間約為1030min；準備活動結束到正式比賽開始的時間間隔一般不超過15min，在一般性體育教學課中以23min為宜。此外，準備活動還受運動員的年齡、訓練水平、運動項目、季節(jié)氣候及賽前狀態(tài)等因素的影響，如在炎熱的季節(jié)里準備活動的時間可適當縮短，而在寒冷的季節(jié)里則應適當延長。第三節(jié) 進入工作狀態(tài)在運動的開始階段，人體各器官系統(tǒng)的機能并不是一開始就立刻達到最高水平，而有一個逐步提高的過程。此過程稱為進入工作狀態(tài)（gradually entering the best working state）。進入工作狀態(tài)在比賽或訓

12、練中表現得非常明顯，例如，100m賽跑在4050m處才能達到最高速度；籃球運動員投籃命中率在比賽開始后數分鐘才能達到最高水平等。長期的運動訓練可縮短進入工作狀態(tài)的時間，提高運動成績。一、產生進入工作狀態(tài)的原因 進入工作狀態(tài)的產生原因包括生理惰性和物理惰性兩方面。生理惰性是指人體機能提高的難易程度；物理惰性是指人體所必須克服的物理慣性。生理惰性是影響進入工作狀態(tài)的主要因素，具體原因有： （一）人體的所有活動都是反射活動人體所有的反射活動都是在神經系統(tǒng)的控制和整合作用下完成的。因此，完成任何一種反射活動都需要一定的時間。動作越復雜，時間延擱及神經系統(tǒng)各中樞間機能協(xié)調所需要的時間越長，故進入工作狀態(tài)

13、的時間也越長。（二）內臟器官的生理惰性肌肉活動必須依賴內臟器官的協(xié)調配合才能獲得能源物質、氧氣和清除體內的代謝產物。內臟器官受植物性神經的支配，而肌肉活動則受軀體運動性神經的調節(jié)。由于植物性神經具有傳導速度慢及傳導過程中突觸聯系多的特點（圖143），因此植物性神經的生理惰性比軀體運動性神經大。 此外，內臟器官的活動還受神經體液的調節(jié)，特別是內臟器官進行持續(xù)性活動時，神經體液調節(jié)的作用更為重要。而神經體液調節(jié)過程的惰性比單純神經調節(jié)的惰性大的多。研究表明，在不做準備活動的情況下，跑1500m時，呼吸、循環(huán)系統(tǒng)的許多指標需要在運動開始后23min才能達到最高水平，而運動器官在2030s內即可發(fā)揮出

14、最高的工作效率?？梢?，內臟器官的生理惰性是進入工作狀態(tài)產生的主要原因。 二、影響進入工作狀態(tài)的因素 進入工作狀態(tài)所需要的時間長短主要取決于運動項目、訓練水平、運動強度、賽前狀態(tài)及準備活動等。肌肉活動越復雜，動作變換越頻繁，進入工作狀態(tài)所需的時間越長；訓練水平低的運動員比高水平運動員進入工作狀態(tài)的時間長，隨著訓練水平的提高，進入工作狀態(tài)的時間將會縮短；良好的賽前狀態(tài)及充分的準備活動能有效地縮短進入工作狀態(tài)的時間，更快地提高機體的機能能力；此外，進入工作狀態(tài)的時間長短還與年齡有關，兒童少年進入工作狀態(tài)的時間較成年人短。 三、極點與第二次呼吸 （一）“極點”及其產生的機理 在進行長時間劇烈運動時，在

15、運動開始的某一階段，運動者常常產生一些難以忍受的生理反應，如呼吸困難、胸悶、頭暈、心率劇增、肌肉酸痛無力、動作遲緩不協(xié)調，甚至產生停止運動的念頭等，這種機能狀態(tài)稱為“極點”。極點出現的遲早、反應的強弱以及消失的快慢與運動強度、運動項目、訓練水平、賽前狀態(tài)及準備活動等因素有關。一般情況下，中長跑運動項目“極點”反應較明顯；運動強度越大，訓練水平越低，“極點”出現得越早，反應越明顯，消失得也越慢；良好的賽前狀態(tài)及充分的準備活動可推遲“極點”的出現，減弱“極點”反應。 “極點” 的產生的原因主要是內臟器官的活動趕不上肌肉活動的需要，造成體內氧氣供應不足，致使大量代謝產物（如乳酸）在體內堆積，血漿pH

16、值降低。在這些代謝產物的刺激作用下，反射性引起呼吸、循環(huán)系統(tǒng)機能活動失調。這些機能失調的強烈刺激傳入大腦皮層后引起動力定型暫時紊亂，運動中樞抑制過程占優(yōu)勢。因此，“極點”出現時動作遲緩，不協(xié)調。 （二）“第二次呼吸”及其產生的機理 “極點”出現后，經過一定時間的調整，軀體性和植物性動力定型的協(xié)調關系得到恢復，機體不良的反應逐漸減輕或消失，動作變得輕松有力，呼吸均勻自如，這種現象稱為“第二次呼吸”。 “第二次呼吸”標志著進入工作狀態(tài)的結束，人體機能活動開始進入到穩(wěn)定狀態(tài)。 “第二次呼吸”產生的主要原因是：植物性神經的惰性逐步得到克服，內臟器官活動逐步加強，氧氣供應增加，乳酸得到逐步清除；“極點”

17、出現后，運動速度減慢，需氧量減少，機體內環(huán)境逐步改善，被破壞的“動力定型”得到恢復。 第四節(jié) 穩(wěn)定狀態(tài) 穩(wěn)定狀態(tài)是指進入工作狀態(tài)結束后，人體機能活動在一段時間內保持在一個相對較高的穩(wěn)定水平。此時，人體生理機能與運動輸出功率保持動態(tài)平衡，生理機能保持相對穩(wěn)定，如心率、心輸出量、攝氧量及血壓等均出現穩(wěn)定狀態(tài)。根據攝氧量與需氧量的關系，可將穩(wěn)定狀態(tài)分為真穩(wěn)定狀態(tài)和假穩(wěn)定狀態(tài)。 一、真穩(wěn)定狀態(tài) 在進行強度較小（亞極量運動，即小于最大攝氧量的運動）、時間較長的運動時出現“真穩(wěn)定狀態(tài)”。其特點是攝氧量滿足需氧量（圖144）。圖144  真穩(wěn)定狀態(tài)示意圖在真穩(wěn)定狀態(tài)階段，肺通氣量、心率、血壓及其它

18、生理指標均保持相對穩(wěn)定，運動中能量供應以有氧代謝為主，血乳酸堆積量較少，內環(huán)境相對穩(wěn)定，運動持續(xù)時間較長，可達幾十分鐘或幾小時。由此可見，真穩(wěn)定狀態(tài)保持時間的長短主要取決于氧運輸系統(tǒng)的功能，該功能越強保持時間越長。例如，優(yōu)秀耐力性運動員以66% VCO2max的強度進行運動可維持8h；以47% VCO2max的強度運動可維持24h。二、假穩(wěn)定狀態(tài) 在進行強度較大（極量或近極量運動），時間較長的運動會出現“假穩(wěn)定狀態(tài)”。其特點是需氧量大于攝氧量（圖145）。此時，雖然攝氧量已達自己的極限水平，但仍不能滿足需氧量，故能量供應以無氧代謝為主，乳酸的產生率大于清除率，乳酸及氧債積累較多，血漿pH值下降

19、，運動持續(xù)時間較短。在假穩(wěn)定狀態(tài)階段，與運動有關的生理機能基本達到極限水平，如心率可達200次/分，心輸出量達30L/min，呼吸頻率達60次/分以上，肺通氣量為120150L/min，收縮壓達200240mmHg等。圖145  假穩(wěn)定狀態(tài)示意圖一般情況下，運動強度較小的運動項目出現真穩(wěn)定狀態(tài)，運動強度較大的運動項目出現假穩(wěn)定狀態(tài)，短時間運動則不出現穩(wěn)定狀態(tài)。第五節(jié) 運動性疲勞一、疲勞的概念 運動性疲勞（sports fatigue）是人體運動到一定階段出現的一種正常生理現象。1982年第五屆國際運動生物化學會議上將疲勞定義為：機體不能將它的機能保持在某一特定的水平，或者不能維持某一

20、特定的運動強度。 運動性疲勞是由運動引起的，疲勞導致運動能力下降是暫時的，經過適當的休息可以恢復。力竭是疲勞的一種特殊形式，是疲勞發(fā)展的最后階段。它是指肌肉或器官完全不能維持運動的一種疲勞現象。 二、疲勞的分類 疲勞的分類十分龐雜。根據其發(fā)生部位不同可分為中樞疲勞和外周疲勞。根據產生疲勞的主要器官不同可分為骨骼肌疲勞、心血管疲勞及呼吸系統(tǒng)疲勞。根據運動方式可分為快速疲勞和耐力疲勞。疲勞還可分為整體疲勞和局部疲勞。 為了討論方便，本節(jié)將疲勞分為心理疲勞和身體疲勞。心理疲勞是由于心理活動造成的一種疲勞狀態(tài)，其主觀癥狀有：注意力不集中，記憶力障礙，理解、推理困難，腦力活動遲鈍、不準確。行為表現為：動

21、作遲緩，不靈敏，動作的協(xié)調能力下降，失眠、煩躁不安等。 身體疲勞是由身體活動引起的，主要表現為運動能力下降。身體疲勞又可分為全身的、局部的、中樞的、外周的等類型。 在運動競賽和運動訓練中產生的疲勞，既有身體疲勞的成分，又有心理疲勞的成分，因此，運動性疲勞是身心疲勞。 三、疲勞產生的機理 自19世紀80年代以來，疲勞產生的生理機理一直是世界各國學者熱衷研究的課題。但疲勞產生的機理是非常復雜的。迄今為止，人們提出的最具代表性的學說有： （一）衰竭學說衰竭學說又稱為能源耗竭學說。認為疲勞產生的原因是由能源物質耗竭造成的。其依據是，在長時間運動中，產生疲勞的同時常伴有糖原及高能磷酸物含量下降，補充能源

22、物質后，運動能力又有一定程度的提高。 伯格斯特龍等發(fā)現，在進行短時間、大強度運動過程中，當ATP和CP的儲備率小于使用率時，機體將不能維持原有的運動；運動至疲勞時，肌肉中CP含量僅相當于運動前的20%；在極限強度無氧運動至力竭時，CP濃度接近于零。說明CP含量的下降是引起短時間疲勞的重要原因。在中等強度、長時間運動過程中，血糖濃度下降伴隨著疲勞癥狀，當補充糖類物質后，運動能力又有所恢復?？厕r研究發(fā)現，當狗筋疲力竭時，血糖含量下降，注射腎上腺素后狗的運動能力明顯恢復（腎上腺素能促進肝糖原分解，血糖濃度升高）。另據?？怂寡芯堪l(fā)現，人體在做單腿功率自行車運動至疲勞時，運動腿肌肉糖原含量明顯下降，而非

23、運動腿的糖原含量幾乎未變，運動時間越長，疲勞癥狀越明顯，糖原消耗也越多（圖146）?？梢娞窃颗c運動性疲勞有密切關系。圖146  運動時間與肌糖原的關系（二）堵塞學說 堵塞學說又稱為代謝產物堆積學說。認為疲勞是由于運動過程中某些代謝產物在肌肉組織中大量堆積造成的。其依據是疲勞時肌肉中乳酸等代謝產物增多，進而引起肌組織和血液中的pH值下降，阻礙神經肌肉接點處興奮的傳遞，妨礙沖動傳向肌肉；抑制磷酸果糖激酶的活性，抑制糖酵解過程，使ATP再合成速度減慢，能量供應出現障礙。另外，pH值下降還使肌漿中Ca2+濃度下降，從而影響粗細肌絲之間的相互作用，使肌肉收縮機能下降。 （三）內環(huán)境穩(wěn)定性失

24、調學說 該學說認為，疲勞是由于血液中PH值下降，細胞內、外離子平衡破壞以及血漿滲透壓改變等因素造成的。研究發(fā)現，當機體失水量達體重5%時，肌肉工作能力將會下降20%30%左右。除此之外，當體內離子（如 K+、Ca2+ 等）的平衡遭到破壞時，也會引起機體運動能力下降，出現疲勞。運動時，由于 K+大量外流，導致細胞膜內、外極化狀態(tài)發(fā)生改變，從而引起組織細胞興奮性下降；Ca2+主要存在于細胞外液，如果胞漿內Ca2+濃度過高或持續(xù)性增高，將會造成細胞代謝紊亂、結構破壞，機能下降而導致疲勞。 （四）保護抑制性學說 該學說認為，無論是腦力疲勞，還是體力疲勞都是大腦皮層保護性抑制發(fā)展的結果。運動時大量沖動傳

25、至大腦皮層相應的神經細胞，使之長期興奮，導致消耗增多，為了避免過度消耗，當消耗到一定程度時便產生了保護性抑制。貝柯夫研究發(fā)現，狗拉載重小車行走3060min而產生疲勞時，一些條件反射量顯著減少，不鞏固的條件反射完全消失。雅科甫列夫研究發(fā)現，機體因長時間運動而出現嚴重疲勞時，大腦皮層運動區(qū)ATP含量明顯下降，-氨基丁酸水平明顯增高（-氨基丁酸是中樞抑制性遞質），皮層抑制過程加強。（五）突變學說突變學說認為，運動性疲勞的發(fā)展一般是在能量消耗及興奮性衰減過程中，為避免能量儲備進一步下降而存在的一個運動能力急劇下降階段。它是由于運動過程中能量消耗、力量下降及興奮性喪失三維關系改變造成的（圖147）。該

26、學說克服了以往用單一指標解釋疲勞現象的不足，提出了肌肉疲勞的控制鏈（圖148）。 圖147 疲勞衰減突變過程圖148  肌肉疲勞控制鏈(六)自由基損傷學說 自由基（free radical）是指外層電子軌道帶有未配對電子的基團。主要包括氧自由基、羥自由基、過氧化氫及單線態(tài)氧等。自由基可以和細胞膜上的不飽和脂肪酸發(fā)生脂質過氧化反應，還可與細胞膜上的蛋白質發(fā)生膠聯，其結果可導致細胞結構破壞、功能下降。劇烈運動時，由于體內氧化代謝活動加強，骨骼肌、心肌及肝臟等組織脂質過氧化反應加強，所以體內產生的自由基增加，從而導致肌質網鈣泵機能降低，肌漿中鈣離子堆積，肌纖維興奮收縮耦聯機能減弱；此外，自

27、由基攻擊線粒體膜還會造成能量代謝紊亂。目前已有多數研究證實，體內自由基增加是導致運動性疲勞的重要原因之一。四、不同運動練習時疲勞產生的原因運動性疲勞是一個復雜的生理過程，由于運動的負荷及性質不同，因而對人體機能產生的影響不同，所以不同運動練習時疲勞產生的原因也不完全相同。短時間、最大強度運動時，疲勞產生的原因是中樞神經系統(tǒng)機能下降、磷酸肌酸耗竭引起ATP轉化速率降低所致；短時間、次最大強度運動時，能量供應以糖酵解系統(tǒng)為主，因此，肌肉和血液中乳酸大量堆積、pH值下降是造成機能下降和產生疲勞的原因；長時間、中等強度運動時，疲勞的產生往往與肌糖原和肝糖原大量消耗、血糖濃度下降、體溫升高、內環(huán)境穩(wěn)定性

28、失調、工作肌氧供應減少以及神經系統(tǒng)活動能力下降等因素有關；在進行靜力性運動時，中樞神經系統(tǒng)持續(xù)性興奮、肌肉中血液供應減少以及過度憋氣導致心血管機能下降是產生疲勞的主要原因。因此，在討論運動性疲勞時，首先要分清楚是由哪種運動形式造成的疲勞。 五、疲勞產生的部位疲勞發(fā)生的部位很多，可大致分為中樞和外周兩個部位。 （一）中樞性疲勞 中樞性疲勞是指發(fā)生的腦至脊髓部位的疲勞。由于中樞神經系統(tǒng)是機體產生興奮、發(fā)放沖動、調節(jié)肌肉收縮活動的機能系統(tǒng)，所以，中樞神經系統(tǒng)興奮性降低會導致整個機體機能下降而出現疲勞。具體表現為： 1.腦細胞工作強度下降 長時間運動過程中，大腦細胞中ATP、CP水平明顯降低，血糖含量

29、減少，ATP再合成速率下降以及氨基丁酸含量升高可引發(fā)皮層細胞興奮性降低，抑制程度加深，從而引起機體運動能力下降，產生疲勞。腦細胞工作強度下降對于避免腦細胞過度耗損具有積極意義。 2.運動神經元工作能力下降 脊髓運動神經元受局部代謝產物和傳入神經系統(tǒng)的影響，使其工作能力下降，導致身體疲勞。 （二）外周性疲勞 外周性疲勞主要發(fā)生在神經肌肉接點、肌細胞膜、細胞器和肌肉收縮蛋白等部位。 1神經肌肉接點 神經肌肉接點是指神經纖維與肌細胞膜之間連接的部位。劇烈運動后，接點前膜釋放乙酰膽堿減少，導致接點處興奮傳遞障礙，肌細胞膜去極化過程減弱或不能去極化，因而導致肌肉收縮能力下降，出現疲勞。 2細胞膜 細胞膜

30、是細胞進行物質交換、細胞識別以及信息傳遞的結構。因此，完整的細胞膜對于實現其機能活動至關重要。運動過程中，由于肌細胞膜受機械牽拉及各種理化因素的影響而導致損傷，從而引起收縮機能下降。其變化與自由基增加及細胞膜通透性異常增加有關。 3收縮蛋白 肌肉收縮蛋白是實現肌肉收縮的物質基礎。故肌肉收縮蛋白的結構與功能異常必然導致肌肉收縮能力下降。研究表明，在運動過程中，由于受某些理化因素的影響，肌鈣蛋白與鈣離子親和力下降，肌鈣蛋白與原肌球蛋白相互作用降低，因而去抑制作用減弱，橫橋與細微絲結合受阻，肌肉收縮能力下降。此外，運動還能造成肌肉收縮蛋白結構異常，如A帶及I帶異常，H區(qū)消失，Z線消失或加寬，肌絲卷曲

31、、排列混亂等。肌肉這種超微結構的異常變化會導致收縮機能下降，造成骨骼肌疲勞。 除此之外，肌質網及線粒體的結構和功能特征也是影響肌肉收縮能力的重要因素。當肌質網釋放或攝入鈣離子機能下降，線粒體氧化磷酸化過程減弱時，肌肉收縮能力將會下降，出現疲勞。六、判斷疲勞的方法正確地認識和判斷疲勞，對于科學指導運動訓練、提高運動成績具有重要的理論和實踐意義。但是，由于引起疲勞的原因及部位不同，因而疲勞的表現形式也不盡相同，故判斷疲勞的方法也有所差異。目前判斷疲勞的方法有生理指標測定法、教育學觀察法及自我感覺評價法等。 （一）骨骼肌疲勞測定 1肌肉力量肌肉力量下降是肌肉疲勞的顯著特征。一般情況下，如果運動后肌肉

32、力量明顯下降且不能及時恢復，可視為肌肉疲勞。在評定運動性疲勞時，應根據參與運動的主要肌群確定測試內容，如以上肢活動為主的運動可測試其握力或曲臂力；而以腰背肌活動為主的運動則可選擇測試背力等。具體測試方法是： （1）握力及背肌力 握力及背肌力測試方法有兩種：其一，每天早晚各測一次，求出數值差。如果次日晨已經恢復，表明為正常肌肉疲勞；其二，首先在運動前連續(xù)測定若干次肌肉力量，計算平均值，待運動結束后，再進行同樣方式的力量測定，如果肌肉力量平均值低于運動前水平，或幾次力量測試值連續(xù)下降即可視為肌肉疲勞，如果一次練習后連續(xù)幾天肌肉力量不能恢復，則表明疲勞程度較深。（2）呼吸肌力量 連續(xù)測定5次肺活量，

33、每次間歇時間30s，疲勞時肺活量依次下降。 2肌肉硬度 肌肉硬度是反映肌肉放松程度的指標，其大小與肌肉疲勞深度有關。當骨骼肌出現疲勞時，其收縮力量和放松能力均下降，因而導致肌肉硬度增加。具體測試方法是：將硬度計圓柱體置于被測肌肉表面，使圓柱體緊貼皮膚，緩緩施加壓力，記數盤上即可顯示出力量大小，連續(xù)測定三次肌肉放松狀態(tài)下的肌張力，并記錄最小值。如果肌肉硬度增加，表明肌肉放松能力較差，疲勞尚未恢復。 3肌電圖 肌電圖（EMG）反映肌肉興奮時電活動變化的特征。采用運動肌電圖可評定骨骼肌和神經系統(tǒng)的機能狀態(tài)。通常評定運動疲勞的肌電圖指標有肌電振幅、頻率、電機械延遲及積分肌電圖等。肌肉疲勞時，肌電圖可表

34、現出積分肌電圖下降，肌電振幅增大，頻率降低，電機械延遲延長等現象。 （二）心血管疲勞測定 1血壓體位反射 血壓體位反射是反映植物性神經調節(jié)能力的指標。運動訓練后，由于植物性神經調節(jié)能力下降，故血壓體位反射發(fā)生異常變化。因此，血壓體位反射可作為評定心血管系統(tǒng)疲勞程度的依據。其具體方法是：受試者坐位靜息5min，測定安靜血壓，隨即受試者保持仰臥姿勢3min，之后使受試者恢復坐姿（推受試者背部使其被動坐起，不能讓受試者自己坐起），立即測定血壓，并每隔30s測定一次，測試持續(xù)時間2min。如果2min內完全恢復即為正常；恢復一半為輕度疲勞；完全不能恢復則可視為深度疲勞。 2心率 心率是評定運動性疲勞的

35、簡易指標之一。一般常用基礎心率、運動后即刻心率及恢復期心率判斷疲勞程度。 （1）基礎心率 基礎心率是指清晨、清醒、起床前靜位狀態(tài)下的心率。一般情況下，基礎心率保持相對穩(wěn)定。如果大運動量訓練后，經過一晝夜恢復，基礎心率較平時增加510次/分以上，可認為疲勞尚未恢復，即有疲勞積累現象；如果連續(xù)幾天持續(xù)增加，則表明運動量過大，應調整運動量。 （2）運動中心率 運動中心率呈動態(tài)變化特點，且隨運動強度的增大而增加。通常可采用遙測心率的方法測定運動中心率變化，或用運動后即刻心率來代替運動中心率。業(yè)已證明，隨著訓練水平的提高，機體在完成定量負荷運動時，其心率變化減少。如果在一段時間內，機體從事同樣負荷運動時

36、，其運動中心率增加，則表示機體機能下降，有疲勞積累現象。 （3）恢復期心率 定量負荷運動后，心率恢復快慢可作為判斷疲勞程度的指標。如果定量負荷運動后，心率恢復時間延長，表明身體機能下降。如進行30s20次深蹲的定量負荷運動，正常情況下心率可在運動后3min內完全恢復，如果身體疲勞，恢復時間將明顯延長。 3心電圖（ECG） 運動疲勞時心電圖的ST段下移、T波下降或倒置，常出現肌電干擾。 （三）感官及神經系統(tǒng)疲勞測定 1皮膚空間閾 皮膚空間閾是指辨別皮膚兩點間最小距離的能力。機體疲勞時，皮膚空間閾增大。當運動后皮膚空間閾較安靜時大1.52倍，表明出現輕度疲勞；若大2倍以上則可視為深度疲勞。 2閃光

37、頻率融合閾 運動疲勞時，閃光頻率融合閾值增大，當閾值為1.03.9周/秒時為輕度疲勞；4.07.9Hz為中度疲勞；8.0Hz以上為深度疲勞。具體測試方法是：受試者坐位、注視閃光光源，由低頻向高頻旋轉閃光頻率旋紐，以不出現閃光為標志，記錄該閃光頻率。然后再由高頻向低頻旋轉閃光頻率旋紐，同樣記錄該閃光頻率。以上兩種測試方法各作三次，共6次，求其平均值。 3反應時  疲勞時反應時明顯延長。 4腦電圖  疲勞時，由于神經細胞抑制過程加強，因此，腦電圖慢波成分增加。 （四）主觀感覺判斷（RPE） 運動員在運動時的自我感覺能力也是判斷疲勞的重要指標。瑞典生理學家崗奈爾·鮑格于

38、1973年研究制定了判斷疲勞的主觀感覺等級表。鮑格認為：運動時來自肌肉、呼吸及心血管方面的刺激，都會傳到大腦皮質而引起感覺系統(tǒng)應激。大腦細胞通過對傳入信息的綜合分析而對其工作能力作出相應調整，如果感覺疲勞，往往會產生一種需要停止工作的預兆，因此，疲勞的主觀感覺往往是真正疲勞的信號。 RPED的具體測定方法是：令受試者在功率自行車或跑臺上做遞增負荷運動，并觀察主觀體力感覺等級表。受試者在運動過程中每增加一級負荷，應在主觀體力感覺等級表（表144）上指出自我感覺等級，表中的等級乘以10，即為受試者完成該負荷運動的心率。如果機體出現疲勞，主觀體力感覺等級將相應增加。表144 主觀體力感覺等級表（五）

39、教育學觀察 在教學或訓練中注意觀察運動員的反應，如果出現面色蒼白、眼神無光、打哈欠、反應遲鈍、注意力不集中、運動能力下降等現象，可初步判斷有疲勞產生。第六節(jié)  恢復過程 恢復過程是指人體在運動過程中和運動結束后，各種生理機能及運動中所消耗的能源物質逐漸恢復到運動前水平的過程。運動中消耗的物質及下降的機能，只有在恢復期得到完全恢復，人體機能才能得以提高；反之，將會出現疲勞積累，導致運動能力下降。 一、恢復過程的階段劃分恢復過程可分為三個階段，即運動時恢復階段、運動后恢復階段及超量恢復階段（圖149）。圖149 消耗與恢復過程（一）運動時恢復階段 運動時能源物質消耗占優(yōu)勢，雖然恢復過程也

40、在進行，但是消耗大于恢復，因此，能源物質逐漸減少，各器官、系統(tǒng)機能逐漸下降。 （二）運動后恢復階段 運動結束后消耗過程減弱，恢復過程明顯占優(yōu)勢，能源物質及各器官、系統(tǒng)機能逐漸恢復到運動前的水平。（三）超量恢復階段 運動時消耗的能源物質及各器官、系統(tǒng)的機能恢復得超過原有的水平，該現象稱為超量恢復。超量恢復保持一段時間后又回到原有的水平。 超量恢復的程度及出現的時間與運動量（或消耗程度）的大小有密切關系。在一定的范圍內，運動量越大，物質消耗的越多，超量恢復越明顯，但出現的時間延遲；反之，超量恢復不明顯，但出現的時間較早（表 145）。表145   動物進行不同活動量肌糖原的消耗

41、與恢復 組別 活動量 肌糖原（mg%） 肌肉收縮（次/分） 持續(xù)活動時間（min） 活動后即刻 活動后4h活動后24h1303014031+1626015381194+1831049519 +4542084.578551749此外，不同能源物質出現超量恢復的快慢也不同。如劇烈運動后CP在2030s內僅恢復一半，待35min時才能出現超量恢復；短時間、大強度運動后，肌糖原約在運動后15min出現超量恢復，而蛋白質出現超量恢復相對較晚；馬拉松運動后，脂肪出現恢復的時間發(fā)生在第三天。游泳運動員在進行大運動量訓練后的第13天，身體機能明顯下降，到第35天恢復到原來水平，第58天才出現超量恢復。掌握超量

42、恢復的特點，并將其用于運動實踐對于提高運動效果具有重要意義。有研究發(fā)現，單腿運動的個體，當運動到精疲力竭時，運動腿股外肌的肌糖原含量接近于零。運動結束后連續(xù)3天食用高糖膳食而不參加任何運動，結果顯示，運動腿股外肌肌糖原含量比安靜腿多一倍（圖1410）。圖1410  肌糖原的充填（超量恢復二、促進人體機能恢復的措施 （一）活動性手段 1整理活動 整理活動是指運動后進行的各種較為輕松的身體練習，其目的是消除疲勞，促進體力恢復。實驗證明，運動后使參與運動的肌肉做一些伸展或牽拉活動，可減少肌肉的延遲性酸痛和硬度，加速機能的恢復。另據研究發(fā)現，劇烈運動后，進行35min的整理活動能促進血液循環(huán)

43、、加速乳酸的消除和利用。例如，在力竭性運動后，做整理活動時乳酸的半時反應為11min，而完全休息時乳酸的半時反應為25min。可見，運動結束后，進行一定量的整理活動對于償還氧債、消除乳酸、促進機能恢復具有重要作用。 運動結束后，如果不做整理活動而驟然靜止，靜止的姿勢將會影響血液循環(huán)和呼吸運動，使氧氣的補充不足及靜脈回流受阻，心輸出量減少，從而導致血壓下降，腦組織暫時性缺血缺氧，引起一系列不良反應，甚至出現“重力休克”。此外，劇烈運動時，由于骨骼肌持續(xù)緊張收縮，使大量代謝產物在體內堆積。運動結束后，如果不做整理活動，將會使肌肉硬度增加并產生延遲性酸痛。因此整理活動是運動訓練過程的重要組成部分，應予以高度重視。 2積極性休息 積極性休息是指運動過程中為了消除疲勞而采取的各種變換動作或運動強度的練習。謝切諾夫于1903年研究發(fā)現，右手握測力器工作至疲勞時，以左手繼續(xù)工作來代替安靜休息，能使右手恢復得更快更完全。對此，謝切諾夫認為，在休息時來自左手肌肉收縮時的傳入沖動能加深支配右手的神經中樞的抑制過程，并使右手血流量增加，從而促進恢復。另據研究發(fā)現，積極性休息與被動性休息相比較，積極性休息能使乳酸消除速度提高一倍?？梢姡谶\