免费资源网站灰信网(freesion)运动性疲劳生化指标的变化与恢复的认识
　　【摘 要】按照竞技运动的要求，无论是训练还是比赛，运动员的机体功能都是在临界状态下进行的，如果长时间进行大运动量的训练，违反了训练的原则，机体将产生疲劳甚至过度疲劳，轻者影响训练效果，重者将给机体带来严重的损害。所以运动性疲劳与恢复过程是当代竞技研究中的重大课题。本文仅就运动性疲劳生化指标的变化和系统恢复作一阐述。目的在于把训练和其后的恢复过程统一起来作为一个训练的整体，加速运动性疲劳的恢复速度，提高有机体的运动能力，从而改变训练方式与方法，更有效的提高训练成绩。 　　【关键词】运动性疲劳 血乳酸 尿素 系统 恢复 　　 　　1运动性疲劳评定的单项生化指标及机理 　　运动员在运动过程中由于运动量大，能量消耗大，容易疲劳。当机体出现疲劳时，在生物化学上的变化是十分明显的。实际上人在进行剧烈运动时，在疲劳的感觉出现之前机体已经发生了各种生化变化，正是由于这些生物化学的变化才导致了疲劳感觉的发生。根据物质及能量代谢的机理，可将这些生化指标分为三类：（1）能量物质的储存及动员情况，如肌糖原、肝糖原、血糖、血液游离脂肪酸和肌肉中的磷酸肌酸等；（2）运动时代谢调节的指标，如酶、激素、维生素等；（3）运动时物质代谢的产物，如肌肉或血液中的乳酸、氢离子浓度、丙酮酸、血尿素、尿蛋白、尿胆原等。下面就以材料容易获取的血乳酸、血尿素的变化来单项评价疲劳的情况。 　　1.1血乳酸在运动中的变化 　　糖酵解是生物体内普遍存在的一种代谢方式。在肌肉收缩初始和剧烈收缩时，因氧供应有限，糖酵解速率加强，由于氧供应不足，糖酵解的终产物乳酸也大量增加，乳酸的增加使肌肉中H+浓度上升，PH值下降，进而引起一系列生化变化，是导致疲劳的重要原因。而疲劳的程度取决于乳酸在肌肉中的堆积量。但在随着乳酸的不断堆积、肌肉活动过程的进行，乳酸的消除过程也在进行，所以乳酸的消除速度是评定肌肉工作能力的重要指标。在正常情况下乳酸的消除代谢途径有三条：（1）在骨胳肌、心肌等组织中氧化成CO?2与H?2O；（2）在肝脏和骨胳肌内经糖异生途径转变成葡萄糖；（3）在肝内合成脂肪酸、丙酮酸等其他物质。这三个途径在消除乳酸的同时与有氧代谢有着紧密的联系，也就是说提高肌肉中剧烈运动时有氧氧化在能量代谢中所占比例，将使糖酵解过程中产生的乳酸不容易在肌肉中积累，从而可延缓疲劳的发生。而有氧代谢能力的加强还可以使肌肉活动停止后过多的乳酸能够迅速被消除，这意味着能够较快消除疲劳。因此，可通过测定运动前后不同时期血乳酸的含量来了解乳酸的代谢情况，对肌肉的疲劳程度及恢复情况作出评价，由于用血液作为实验材料可以重复多次，所以目前大多采用测定血乳酸的方法。 　　具体可用游泳的方法来进行，被测定者先入水完成5分钟的剧烈运动（不管用何种泳姿），这一时期基本上是磷酸肌酸与糖原的无氧酵解提供能量，肌肉中乳酸含量不断升高。若5分钟后立即采血测定血乳酸值，则可反映肌细胞无氧代谢情况。此时产生的乳酸越多，表明无氧代谢提供的能量越多。若这一数值高则反映其糖酵解能力较强，也表明无氧代谢提供的能量多。而这一测试结果可能对100m、200m、400m跑步以及短距离游泳等运动项目提供训练依据。 　　1.2血尿素在运动中的变化 　　当机体长时间不能通过糖、脂肪分解代谢得到足够的能量时，机体蛋白质与氨基酸分解代谢随之加强。由于谷氨酸在谷氨酸脱氢酶作用下将氨基脱下形成游离氨，再经尿素循环生成尿素，使血中尿素含量增加，同时在激烈运动时体内核苷酸代谢也随之加强。核苷酸以及核苷分解时都要脱下氨基而产生氨，再经尿素循环转变成尿素，这也使血尿素含量增高。实验证明，当负荷使运动员血尿素含量超过8.3mol/l时，尽管运动员主观上还没有疲劳的感觉，但此时机体组织的肌肉蛋白质和酶都已开始分解而使机体受到损伤。可见血尿素对于评价机体在体力负荷时的承受能力是一个非常灵敏的指标。研究表明机体血尿素含量随劳动及运动负荷的增加而增加，机体对负荷适应能力越差，血尿素的增加就越明显。 　　总之，运用血乳酸及血尿素作为运动员疲劳状况的指标，一是所取血量很少（只需20ml）便于实验操作；二是由于其是在运动员疲劳症状出现之前即已表现差异，因而便于教练员、运动员根据实际情况制订出合理的运动计划，为提高运动成绩提供了一个科学的依据，同时也为选择优秀运动员提供理论及实践依据。但是由于地区及每个运动员个体差异，还要进行大量人群调查，制定出一个相对的标准值范围，那样使具体实践操作起来更方便、更准确。
　　2疲劳系统恢复 　　大强度训练后恢复过程中的有效管理，要求具有对疲劳和恢复认识方面的最新知识。通过对孤立的神经肌肉器官实验所获得的并以此为基础的疲劳理论已成为过去，但其部分原则，特别是大强度肌肉活动各种方案的采用仍具有实际意义。这是缺氧研究的，是碳水化合物储备的应用，是新陈代谢的变化。 　　I．M. 谢切诺夫等人的研究成果证实，在由肌肉活动所引起的恢复和疲劳的发展过程中，其主要因素在于中枢神经系统。根据V.V.罗森布拉特的研究，人的肌肉工作过程中的疲劳是皮层中枢主导环节的一个整个过程。就其生物学本质来说，是一种皮层保护性反应。而就生理机制来说，是工作能力降低，首先是整个皮层细胞本身能力的降低。而后者在很大程度上受保护性抑制所影响，反过来，又引起外周器官的重大变化。 　　这就证实，疲劳的发展是由外周和中枢机制复杂的作用所引起，而中枢机制在其中起着主导的和整合的作用。 　　现在，疲劳系统分析法得到了普遍的采用，这就要求对生物机体组织各种水平活动的相互影响和相互制约过程进行定量分析和定性分析。根据这一理论，人的任何活动中所产生的优势，实际上包括了人体所有系统的因素。因此，当与某种工作动力定型相关的内部具体优势因素机能发生共济失调时，就会产生疲劳。运用系统法所揭示的这种认识，同分析机体工作活动条件的机能系统理论有关，是在最终适应效果基础之上的各个局部构造的机能联合。 　　运用系统法不能轻视中枢神经系统在疲劳发展中的作用，也不能低估外周因素的作用，即神经肌肉器官机能状态的变化。 　　准备期内桑拿浴、按摩、水疗的广泛应用可对运动员在系统训练过程中所产生的适应变化起到中和作用，但并不能促进整个身体素质和工作能力发展水平的提高。因而，在准备期内，为了取得训练效果，身体负荷应在某种恢复不充分的状态下进行。换句话说，在比赛期内，可以认为是上述因素对运动员机体恢复过程的作用。比赛期内，竞技状态属于保持、提高和实现阶段。 　　比赛期内，负荷量降低并趋于稳定，强度提高，还有，当谈到运动强度时，必须考虑到它的另一个方面――心理紧张，即感觉的，思维的，情绪的和意志的活动程度。在达到竞技状态高峰期过程中，这种活动程度不断提高。这一时期，运动员的机能状态反映着调节机制的完善和质量呈高水平状况。它保证着机体心血管系统，呼吸系统，神经肌肉系统及其它系统各种情绪因素对训练负荷作用的稳定性。而稳定性又受制于下列因素，即心肺系统的训练程度，协调质量、神经肌肉器官的收缩能力，机能和能量的节约水平，感觉系统接受和理解信息能力的提高及机能限度的扩大等。适应机制良好的协调是比赛期内机体基本机能严密测定水平的保证。这种适应机制在其参数，如训练量和强度实现最优组合时才能实现。因此，随着训练密度的提高，比赛期内心理紧张程度的加剧，运动支撑器官受伤的可能性增加，机体局部器官和系统的活动受到破坏。 　　这一时期，有针对性的及时的采用恢复手段可减轻心理紧张程度，提高一般工作能力和专项工作能力，为比赛营造一个良好的心理氛围，以最终促进比赛中竞技状态的转化。 　　应予指出的是，“恢复”这一概念并不意味着机体整个机能的再生，而是具体的，特别是运动员受到严重冲激的环节的恢复，是创造提高累积训练效果的前提条件。因此，在训练时，负荷对机体各个机能器官的作用不是单一的。完成主要工作的系统，或者说限制工作能力的器官需要较长的恢复时间，正是它们经受着更剧烈的疲乏。标枪投掷需要爆发力，需要肌肉的协调能力。中距离跑中，运动员要经受心血管系统的额外负荷。作为提高最大无氧能力的短跑训练，对运动员的支撑运动器官提出了很高的要求。因而，工作能力的恢复方法应根据机体工作过程中有氧、无氧、混合还是有氧无氧供能的变化进行分别对待。 　　3结束语 　　运动性疲劳是运动训练必然发生的复杂过程，轻者影响技术的发挥和成绩的提高，重者将给机体的健康带来严重的影响，必须引起广大教练员、教师、运动员的高度重视，把消除疲劳与运动训练结合起来作为一个整体。运动性疲劳的消除与恢复措施多种多样，运动员根据具体情况有选择性地配合运用，可加速恢复过程，尽快提高其运动能力。 　　 　　： 　　[1]运动生物化学.全国院校教材委员会审定[M].北京：人民体育出版社，1999. 　　[2]王荣森，任保国，李光富.运动性疲劳与恢复过程的研究[J].体育学刊，1997，（4）：119-120. 　　[3]韩佐生.论疲劳恢复机理[J].甘肃体育科研，1998，（3）：31.20. 　　[4]陈勤.评价运动员疲劳的部分生化指标及机理初探[J].安徽体育科技，1998，（4）：95-96. 　　[5]沈同，王镜岩.生物化学[M].第二版.北京：高等出版社，1991. 　　[6]杨静宜等.综合消除运动疲劳措施效果的初步观察[J].北京体院学报，1993，（3）：28-33. 　　[7]杨静宜等.评价消除疲劳效果指标敏感性的研究[J].北京体院学报，1994，（3）：37-42. 　　[8]曲宗湖等.优秀青少年运动员训练综合研究[C].北京体院出版社，1993. 　　[9]冯炜权等.血乳酸与运动训练应用手册[M].人民体育出版社，1990. 　　[10]冯炜权.运动性疲劳和恢复过程与运动能力的研究新进展[J].北京体院学报，1993，（2）：17-29.
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恢复过程是指人体在体育运动结束后，各种生理功能逐渐恢复到运动前状态的一段功能变化过程。恢复过程和运动过程是提高机体功能能力的两个重要方面，运动中所消耗的营养物质必须运动后的恢复阶段才能得到补充，人体功能才能提高。如果在没有完全恢复的情况下继续运动会使疲劳积累，不仅导致机体工作能力下降，还往往引起某些疾病。因此，运动后采用科学方法，加速机体的恢复过程是十分重要的。
(一)能源物质恢复过程的一般规律
1．恢复过程的阶段性 消耗和恢复过程可简要的分为三个阶段
第一阶段：运动时能源物质的消耗多于恢复，能源物质逐渐减少，各器官系统功能逐渐下降。
第二阶段：运动停止后消耗过程减弱，恢复过程占优势，能源物质和各器官系统功能逐渐恢复到原来水平。
第三阶段：运动中消耗的能源物质在运动后的一段时间内不仅恢复到原来水平甚至超过原来水平，这种现象叫&超量恢复&或&超量代偿&，随后又回到原来水平。
超量恢复是客观存在的规律。国外有人让两名实验对象分别站在一辆固定自行车的两侧同时蹬车，其中一人用右腿蹬车左腿休息，另一人用左腿蹬车右腿休息，当运动至精疲力尽时，测定运动腿股外肌的肌糖元含量接近于零。运动后连续3天食用高糖膳食不参加任何运动，结果运动腿股外肌肌糖元含量比安静腿多一倍。
超量恢复的程度和时间取决于消耗的程度，在生理范围内肌肉活动量愈大，消耗过程愈剧烈，超量恢复也愈明显。如果活动量过大，超过了生理范围，恢复过程就会延缓。
超量恢复出现的原因，国外有人认为运动时能量消耗大，肌肉中无氧代谢产物(如乳酸、酮体等)增多，使细胞内有氧代谢旺盛的线粒体处于抑制状态，运动后抑制线粒体的条件解除，引起过量能量的产生。这种过多的能量使用于合成磷酸肌酸、糖元，蛋白质等。这一研究仅是初步的，因为超量恢复与物质代谢的相互调节、神经和激素的调节，年龄、性别及营养等因素密切相关，还需进一步研究。
2．机体能量储备的恢复
(1)磷酸原的恢复。磷酸原的恢复很快，在剧烈运动后被消耗的磷酸原在20&30s内合成一半，2&3min可完全恢复。
磷酸原的恢复都是由有氧氧化系统供能(乳酸系统也可能参与)。运动中磷酸原消耗的愈多，其恢复过程需要的氧也愈多。恢复1mol ATP需要3．45L氧，未受过训练的男子磷酸原的恢复需要氧2&3L，速度力量项目的运动员则需要7L。
(2)肌糖元储备的恢复。肌糖元是有氧氧化系统和乳酸能系统的供能物质，也是长时间运动延缓疲劳的一个因素。影响肌糖元恢复的速度有两个主要因素，一是运动强度和运动持续时间，二是膳食。
长时间运动(连续3天长跑)致使肌糖元耗尽后，如用高脂肪与蛋白质膳食5天后肌糖元还未完全恢复，如用高糖膳食46h即可完全恢复，而且前10h恢复最快。
短时间、高强度的间歇训练后，无论食用普通膳食还是高糖膳食，肌糖元的完全恢复都需要24h，而且在前5h恢复最快。
因此，在长时间运动后应安排数天的恢复时间，并食用高糖膳食，如不能保持数天高糖膳食，至少也要保持10h。在大强度间歇训练后，至少要有1天的休息时间。
(3)氧合肌红蛋白的恢复。氧合肌红蛋白存在于肌肉中，每千克肌肉约含11ml氧，在肌肉工作中氧合肌红蛋白能迅速解离释放氧被利用，而运动后几秒钟可完全恢复。因为肌红蛋白与氧的结合不需要能量，而主要取决于血液与肌组织中的氧分压，氧分压下降时，氧即从氧合肌红蛋白中解离出来到线粒体中参与氧化。在恢复过程中，氧分压略有升高，肌红蛋白即与氧迅速结合。
(4)乳酸的消除。乳酸消除的速度与其产生的数量和恢复方式有关，工作时形成的乳酸愈少消除的愈快。在极量负荷后为完全消除堆积的乳酸，如采用静坐和平卧方式需要60&90min，如采用轻微活动方式则消除速度大大加快。轻微活动的强度，未受过训练的人大约为VO2max的30&40％，受过良好训练的人为VO2max的50&60％。
乳酸消除的途径主要有四条，①氧化成CO2和H2O(约占全部乳酸的70％)。②转化成糖元和葡萄糖(约占20％)。③转化成蛋白质(少于10％)。④从屎和汗中排出(占1一2％)。
(二)生理功能恢复过程的一般规律
1．强度依赖性大多数生理功能指标恢复的速度和持续时间直接取决于工作强度，工作强度愈大功能变化也愈大，相应的恢复速度就愈快。例如，在极量无氧强度工作后大多数功能的恢复时间为几秒钟，而长时间持续工作(如马拉松跑)后则需几天。
2．不同时性各种生理功能的恢复以不同的速度进行。例如，血压和吸氧量比心率恢复快，摔跤运动员在比赛后呼吸节律恢复最快。其次是心率，肌力恢复最慢。另外，氢离子浓度和碱储备比白细胞和血小板数量恢复快。因此，整个恢复过程的完成不能根据一个或几个指标，而是根据最慢恢复到原来水平的指标及各指标恢复状况作全面判定。
(三)促进恢复过程的措施
1．活动性休息指体育课或训练课进行过程中，机体疲劳时所做的轻微放松练习或更换运动练习。谢切诺夫在1903年进行测力描记实验中发现，右手握测力器工作到疲劳后，以左手继续工作来代替安静休息，能使右手恢复的更迅速更完全。他认为，在休息期中来自左手肌肉收缩时的传人冲动会加深支配右手的神经中枢的抑制过程，并使右手血流量增加。近来的研究还证明，与安静性休息相比较，活动性休息可使积累乳酸的消除快一倍，有人试验，让5名受试者以150％VO2max强度在自行车功量计上进行60s运动后，紧接着以30％VO2max强度踏车20min进行活动性休息与20min的静止休息相比较，乳酸的消除显著加快(P&0.05)。
2．整理运动指运动练习结束后所做的较轻松的身体练习，目的是使人体由紧张激烈的肌肉活动逐步过渡到安静状态，促进体力恢复。如果在激烈活动后骤然停止，就会影响氧的补充和静脉血回流，减少心输出量，致使血压下降造成暂时脑贫血，会引起一系列不良感觉，甚至&重力休克&。另外，实验证明，进行整理活动还可加速乳酸的消除。做整理活动时量不要大，尽量缓和、放松，使身体逐渐恢复到安静状态。
3．睡眠睡眠是生命活动所必须的，在睡眠时感觉减退，意识逐渐消失，机体与环境的主动联系大大减弱，失去了对环境变化的精确适应能力，全身肌肉处于放松状态。通过睡眠精神和体力才能得到恢复，睡眠有障碍时常会导致中枢神经系统大脑皮层活动失常。因此，睡眠对功能的恢复是非常重要的。成人每天需要睡眠7&9h，儿童少年睡眠时间比成人长，老年人睡眠时间相对较短。
此外，各种物理方法如温水浴，按摩、蜡疗、局部负压等也有助疲劳的消除；合理的营养补充以及负离子吸入+各种心理调整手段均对消除疲劳有一定积极作用。
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