运动性疲劳及恢复过程的生化特点
篮球运动中运动性疲劳的生理生化特点及恢复手段
作者简介:黄 峰(1977-),男,广东梅县人,体育助教,研究方向:体育教学与训练。
篮球运动中运动性疲劳的生理生化特点及恢复手段黄 峰1(11嘉应学院体育系 梅州 514015)摘 要:篮球运动是一项比赛强度大,比赛时间长的运动,对运动员的体能要求相当高。
因此训练也必须达到很大的负荷,但是大负荷训练必然引起疲劳的产生,运用常见的生理生化指标去判断疲劳,并运用合理有效的恢复手段,以达到最大的训练效果,为广大篮球运动的爱好者提供参考。
关键词:篮球运动;运动性疲劳;生理指标;生化指标;疲劳恢复The Physiological and Biochemical Characteristics of theSport F atigue in B asketball Sports and the R esuming MethodHuang Feng(Dept 1of P 1E 1,Jia Y ing Institute )Abstract :Basketball sports is a competitive ,intensive and chronic sports which has a high requirement for the athlete ’s physical stamina 1So its training must have a heavier load which ,however ,will cause fatigue 1This article uses the regular physiological and biochemical index to evaluate the fatigue ,which aims to make the greatest effect of training with the rational and effective resuming method 1This is a reference for all basketball fans 1K ey Words :basketball sports ;physical exercise fatigue ;physiological index ;biochemical index ;fa 2tigue resuming 随着现代竞技体育的发展,对运动训练的要求越来越高,在运动训练中,疲劳的出现是正常现象,训练必须达到一定的疲劳程度,才能引起机体剧烈变化,进而产生适应,提高体力,取得训练效果。
运动性疲劳生化特点及能源物质恢复的研究
DOI:10.16655/ki.2095-2813.2010-1579-9456运动性疲劳生化特点及能源物质恢复的研究①毛娅茹 王彦涛(广州体育学院研究生院 广东广州 510000)摘 要：人们参加体育活动的目的是促进健康、增强体质和提高运动能力，要达到这个目的，只有掌握了运动引起机体变化规律的知识，才能做到科学地安排各种体育活动，进而才能实现以上目标。
运动生物化学是从分子水平揭示运动引起机体变化规律的科学，运动性疲劳是机体运动时的重要变化，故而该文通过文献资料法分析和总结运动性疲劳的生化特点，为运动性疲劳恢复提供一定的参考价值。
关键词：运动性疲劳 生化特点 能源物质 恢复中图分类号：G80-32 文献标识码：Ａ 文章编号：2095-2813(2021)01(b)-0019-03 Study on Biochemical Characteristics and Energy MaterialRecovery of Sports FatigueMAO Yaru WANG Yantao(Graduate School of Guangzhou Sport University, Guangzhou, Guangdong Province, 510000 China) Abstract: The purpose of people participating in sports activities is to promote health, strengthen physical fitness and improve athletic ability. To achieve this goal, only by mastering the knowledge of the laws of changes in the body caused by sports can we arrange various sports activities scientifically, and then achieve the above aims. Sports biochemistry is a science that reveals the law of changes in the body caused by exercise at the molecular level. Sports fatigue is an important change in the body during exercise. Therefore, the biochemical characteristics of sports fatigue are analyzed and summarized through the literature material method to provide a certain reference value for sports fatigue recovery.Key Words: Sports fatigue; Biochemical characteristics; Energy substances; Recovery1 运动性疲劳的生化特点运动疲劳是运动中一种常见的生理现象，运动性疲劳是指身体机能的生理过程不能持续在特定水平和（或）身体不能维持预定的运动程度。
第五章 运动性疲劳
耐力训练对氧转运系统的影响
参 数 心率 每搏心输出量 每分心输出量 血容量、血红蛋白 血流量/克肌肉 最大摄氧量 血乳酸堆积 安 静 降低 增加 不变 增加 不变 不变 不变 耐 力 训 练 效 果 亚极量运动时 极量运动时 降低 不变/稍下降 增加 增加 不变/稍下降 增加 降低 不变/稍下降 降低 不变 增加 增多
这是力量训练的另一效果。其机制可能是 蛋白质的合成速率增加，同时蛋白质降解速率 减慢，但蛋白质降解速率是否减慢，目前尚有 争议。
三、速度训练的适应性生化变化
速度素质对中枢神经的活动有高度依赖性它要求 中枢神经工作系统兴奋水平高，神经传导速度快，反 应时间短，同时对骨骼肌组成和代谢也有特殊的要求。
（一）速度性运动的生化特点
在不同时间全力运动时疲劳发生的代谢原因不同， 因此，在训练实际中，要针对产生疲劳的原因来采取相 应的抗疲劳措施。
三、运动后恢复的生化分析
运动后身体的恢复质量是机能水平是否提高和能 否继续训练的关键。因此，训练效果的获得是在恢复 期中，运动后能源物质的恢复是研究恢复的主要内容。 能源物质恢复的一般规律是超量恢复。
4、运动后恢复期物质恢复的异时性
运动后恢复期物质恢复的速度不同，可用半时反 应来表示物质恢复的速度。半时反应是指恢复运动时 所消耗的物质的二分之一所需的时间。 运动后恢复期物质恢复速度依次为CP、糖原和蛋 白质。
（三）超量恢复原理在运动训练中的应用
目前认为可以根据不同能源物质恢复的速率来安 排不同专项练习的间歇时间；而超量恢复则是课后休 息期至下次训练时应掌握的指标。
运动生物化学第六章PPT 运动性疲劳及恢复过程的生化特点
• 神经肌肉接点处乙酰胆碱的合成、释放和重吸收 对产生肌肉力量至关重要，突触前释放乙酰胆碱 不足，突触间隙乙酰胆碱堆积可引起运动性疲劳。
第三节 运动性外周疲劳的生化特点
• 从生化角度来看： 一是运动时能量体系输出的最大功率下降； 二是肌肉力量下降或内脏器官功能下降而不能维持运 动强度。 • 力竭：力竭是疲劳发展的最后阶段，在疲劳的基础
上降低运动强度和改变运动条件，使机体继续保持 运动，直至完全不能运动既为力竭。
• 体育健身可以出现一定程度的疲劳，但不宜达到力 竭的程度，机体恢复在进行下一周期的锻炼，可使 机体机能不断提高。
外周疲劳主要与以下因素有关：
• 4 肌肉的收缩蛋白 • 肌肉收缩调节蛋白异常：钙-肌钙蛋白-原肌球蛋
白。
运•动肌特肉别收是缩离蛋心白运的动机导能致下肌降肉。收 缩蛋白的结构异常，且与延迟性 肌肉酸痛有关，这些变化包括： A带破坏，I带不变或消失，肌节 被拉长；A带异常，Z线流或Z线 消失（Z线是对理化因素最敏感 的部位）；肌丝卷曲排列混乱； 肌纤维呈块状。
+
谷氨酰胺合成酶
+H2O
谷氨酸与NH3在谷氨酰胺合成酶的作用下结合生成谷氨 酰胺，谷氨酰胺容易透过透过细胞膜和血脑屏障经血液
运送到肝，在肝内分解氧化。
• 神经递质是一类在人体内负责传递神经信息的物 质。
• 正常情况下，中枢神经系统内的抑制性神经递质 和兴奋性神经递质的代谢பைடு நூலகம்于平衡状态。
• 一旦这种平衡状态被破坏，就可能导致中枢疲劳 的发生。
中枢疲劳发生的部位起于大脑、止于脊 髓运动神经元。
运动导致机 体供能物质 的大量消耗， 血糖浓度的 下降，脑内 能量代谢也 会因此受到 影响，能量 供应不足势 必造成脑功 能的改变。
第六章运动性疲劳及恢复过程的生化特点
•2.在能量消耗和兴奋性衰 减过程，存在一个急剧下降 的突变峰。
•3.肌肉能源物质逐渐消耗， 兴奋性下降，但这种变化是 渐进的，并未发生突变。
•4.单纯的兴奋性丧失，并 不包括肌肉能量的大量消耗。
（六）“自由基损伤学说”
自由基：指外层电子轨道含有未配对电子的基团， 如氧自由基、烃自由基、过氧化氢及单线态氧等 物质。
下降，导致疲劳。
中枢性疲劳
1:大脑 2:向心传入抑制 3:运动神经元兴奋 性下降 4:分支点兴奋衰弱 5:神经肌肉接点抑 制
第二节 运动性中枢疲劳 的生化特点
一、脑内代谢变化
糖
脑细胞
氨
脑细胞
疲劳前
糖
脑细胞
氨
脑细胞
疲劳后
二、神经递质的变化
神经递质 性质
γ-氨基丁 酸
抑制性
5-羟色胺 抑制性
多巴胺 兴奋性
乙酰胆碱 兴奋性
疲劳时的变化 升高 升高
过度升高 下降
三、其他因素
某些感染
第三节 运动性外周疲劳的 生化特点
一、短时间大强度运动性外周疲劳 的生化特点
运动时间
疲劳的生化特点
0-5s 5-10s 10-30s 45-60s 30s-15min
与神经递质代谢有关
ATP、CP浓度下降明显，快肌纤维内乳酸开始堆积
体温升高，脱水，电解质代谢失调
第四节 运动性疲劳的产生机理
自从19世纪80年代莫索开始研究疲劳以 来，人们对运动性疲劳产生的机理提出 多种假说，最具代表性的有以下几种： (一)“衰竭学说” (二)“堵塞学说” (三)“内环境稳定性失调学说” (四)“保护性抑制学说” (五)“突变理论”
（一）“衰竭学说”
运动性疲劳及恢复过程的生化特点课件
2、运动性外周疲劳（P150-151）
表6-3-3 耐力运动引起的运动性疲劳的生化特点（P151）
运动时间
疲劳的生化特点
15-60min 肌肉糖原消耗最大，体温升高
1-5hr 糖储备大量消耗，血糖浓度下降，体温上升，脱水
6hr 以上 体温上升，脱水，电解质代谢失调
第06章 运动性疲劳及恢复过程的生化特点
第06章 运动性疲劳及恢复过程的生化特点
第一节 运动性疲劳概述 第二节 运动性疲劳的生化特点 第三节 运动性疲劳的机制 第四节 运动后恢复过程的生化特点
一、运动后恢复过程的生化规律 二、运动后物质代谢的恢复 三、过度训练的生化特点 四、运动能力提高的代谢适应机制
运动后恢复过程的生化规律（P156-157）
神经-内分泌-免疫和代谢调节网络（P154-155）
认为运动性疲劳是由中枢神经生化失调、内分泌调节紊乱和免疫 功能下降共同引起的。神经系统、内分泌系统和免疫系统之间可 以通过一些共同的信息物（如神经递质、激素、细胞因子）和受 体，对运动时的身体功能进行调节。剧烈运动时免疫功能的暂时 性下降，实质上是作为机体无法再继续工作的“信号”，通过释 放细胞因子的“反馈性信息”，作用于神经-内分泌系统，提示 机体应该适时“终止运动”（P155图6-4-4）。
第06章 运动性疲劳及恢复过程的生化特点
第一节 运动性疲劳概述 第二节 运动性疲劳的生化特点 第三节 运动性疲劳的机制 第四节 运动后恢复过程的生化特点
“第06章”内容至此结束，谢谢！
2、运动性外周疲劳（P150-151）
表6-3-1 不同代谢类型运动性疲劳的代谢变化（P150）
疲劳时的 代谢变化 ATP 下降% CP 下降% 乳酸堆积 肌肉 pH 下降 肌糖原消耗
第七章 运动性疲劳的生物化学
（二）神经递质的变化 神经递质：在神经元间传递信息的物质，有兴奋性的和 抑制性的，二者处于平衡状态。 1.Y-氨基丁酸（GABA）：抑制性神经递质，谷氨酸（兴 奋性神经递质,Glu）脱羧而来，长时间运动Glu/GABA 下降，脑内抑制过程加强。
2.5-羟色胺（5-HT）：抑制性神经递质，可减少中枢向 外周发放神经冲动。 症状：倦怠、食欲不振、睡眠紊乱等。 生成5-HT的前体物质是游离色氨酸（f-Trp），色氨酸
在血浆中清蛋白结合（FFA可竞争清蛋白）， f-Trp在
通过血脑屏障时和BCAA经同一机制转运，BCAA对fTrp进入脑组织有抑制作用，当长时间运动后血浆中 FFA增加，BCAA减少，使得大量的f-Trp进入脑组织 生成5-HT，产生症状。 通过补充糖、BCAA可提高运动员的抗疲劳能力。
3.多巴胺（DA）：黑质合成的中枢神经递质，在机 体运动和行为控制方面起重要的作用—调节肌紧 张，兴奋作用。DA合成减少时，运动能力下降，对 5-HT的抑制作用下降；DA合成过多时，导致疲劳。
由运动引起的发生在从大脑到脊髓运动神经元的神经 系统的疲劳，即指由运动引起的中枢神经系统不能产 生和维持足够的冲动给肌肉以满足运动需要的现象。 运动至疲劳时发现中枢神经系统：大脑ATP、CP和糖 原数量明显下降；脑中的抑制性神经递质数量增加， 氨含量上升等。 这些变化均可引起思维和意识变异、肌肉无力、呼吸 急促等疲劳现象。
在不同时间全力运动时疲劳发生的代谢原因不同，因此， 在训练实际中，要针对产生疲劳的原因来采取相应的抗 疲劳措施。
四 运动性疲劳的机制
传统的学说：能源物质耗竭学说；代谢产物堆积学
说；内环境紊乱学说；调节机能下降学说。
疲劳学说 1、能量耗竭学说
2、代谢产物堆积 学说 3、离子代谢紊乱 学说 4、内分泌调节机 能下降学说 5、神经递质学说
运动性疲劳和身体机能恢复
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2。血压体位反射
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
3。心电图
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（三）感觉与神经系统疲劳诊断
1. 两点辨别阈 疲劳时触觉机能下降，辨别皮肤二点最小距离能 力下降。
测定时阈值较安静时大1.5倍为轻度疲劳, 2.0倍以 上为重度疲劳。
最佳方式：睡眠 （二）积极性休息
指锻炼者运动后采 用一些轻微的活动 以达到消除疲劳的 目的。 适合于局部疲劳及 快速疲劳。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
二、合理膳食
核心：平衡膳食
不同的运动形式， 补充营养素要求有 所差异。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
三、物理手段
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（二）血糖含量下降
血糖过低引起脑皮层细胞能量供给不足。
长时间运动可导致血糖下降。
症状：头晕、多汗、眼发黑等。
（三）糖原含量下降
肌糖原、肝糖原是维持一定运动强度的主要能源。 随着运动时间延长，糖原储量下降。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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二、代谢产物堆积 主要是乳酸堆积。 血乳酸升高，导致脑细胞 工作能力下降，引起疲劳 感。
2. 闪光融合频率 疲劳时人眼对光源闪烁频率识别能力下降。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
（四）血液指标诊断运动性疲劳 1. 血红蛋白 人体运动能力下降或运动性疲劳发生时，血红 蛋白含量下降。 适合于个体前后比较。 2. 血尿素 尿素是蛋白质代谢产物，运动负荷过大可致机 体蛋白质分解过程加强，血尿素增加。 血尿素超过8毫摩尔/升时，疲劳发生。
• 局部疲劳 身体某一部分进行运动使该局部器官 机能下降而导致疲劳。 局部肌群参与运动。
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二、疲劳的分类
根据疲劳发生部位：全身性疲劳 局部疲劳 中枢性疲劳
根据疲劳发生的机理与表现： 外周性疲劳 混合性疲劳
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外周性疲劳
• 可能发生的部位是 从神经-肌肉接点到 肌纤维内部线粒体。
• (1)神经肌肉接点 • (2)肌细胞膜 • (3)肌质网 • (4)线粒体 • (5)收缩蛋白
2．有氧运动疲劳的代谢特点：
有氧代谢运动的疲劳与肌糖原大量消耗、血
糖浓度下降、体温升高和脱水、无机盐丢失有关。
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第四节 运动性疲劳的产生机理
• 自从19世纪80年代莫索开始研究疲劳以 来，人们对运动性疲劳产生的机理提出 多种假说，最具代表性的有以下几种：
(一)“衰竭学说”
第六章 运动性疲劳及恢复过程 的生化特点
教学目标
1.掌握运动性疲劳的概念； 2.掌握运动性疲劳的分类
及其与运动训练的关系；
3.理解中枢疲劳和外周疲 劳的生化特点；
4.理解运动后不同物质的 代谢恢复规律和代谢适应
机制，并学会应用这些知识
指导运动训 练和体育精锻选pp炼t
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第一节 运动性疲劳概述
一、运动性疲劳的概念
相互作用，使肌肉收缩减弱。
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(三)“内环境稳定性失调学说”
• 观点：pH值下降、水盐代谢紊乱和血浆渗透 压改变。
• 依据：有人研究，当人体失水占体重5%时， 肌 肉 工 作 能 力 下 降 约 20%-30% 。 哈 佛 大 学 疲劳研究所发现，高湿作业工人因泌汗过多， 达到不能劳动的严重疲劳时，给予饮水仍不 能缓解，但饮用含0.04%-0.14%的氯化钠水 溶液可使疲劳有所缓解。
下降，导致疲劳。
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1:大脑 2:向心传入抑制 3:运动神经元兴奋 性下降
4:分支点兴奋衰弱 5:神经肌肉接点抑 制
中枢性疲劳
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第二节 运动性中枢疲劳 的生化特点
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一、脑内代谢变化
长时间运动情况下，骨骼肌细胞吸收 的血糖增加，引起血糖浓度的下降，脑 内能量代谢也会因此受到影响，能量供应 不足会导致脑功能改变；而且脑细胞内糖 的大量消耗，还会影响其对氨的清除能力。
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中枢性疲劳
• 概念：指发生脑至脊髓部位的疲劳。 • 特点： • ①功能紊乱，改变了运动神经元的兴奋性。疲劳
时，神经冲动的频率减慢，使肌肉工作能力下降。 • ②代谢功能失调，大脑细胞中ATP、CP水平明显
降低，血糖含量减少，r-氨基丁酸含量升高，特 别是5-羟色胺和脑氨升高，可引起多种酶活性下 降，ATP再合成速率下降，从而使肌肉工作能力
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(四)“保护性抑制学说”
• 观点：大脑皮质产生了保护性抑制
• 依据：贝柯夫研究发现，狗拉载重小车行走 30-60分钟产生疲劳时，一些条件反射量显 著减少，不巩固的条件反射完全消失。 1971年雅科甫列夫发现，小鼠在进行长时 间工作(10小时游泳)引起严重疲劳时，大脑 皮 质 中 γ-氨基丁酸水平明显增加，该物质是 中枢抑制递质。
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(二)不同代谢类型运动项目疲劳时的
代谢特点
1．无氧运动疲劳的代谢特点： 无氧代谢运动所引起的疲劳主要与磷酸原消
耗、乳酸生成和积累有关。在运动至力竭时，磷 酸肌酸浓度接近耗尽，ATP浓度下降量可多达开 始量的30％-40％；血乳酸浓度明显增高。以不 同时间作一次性运动达到疲劳时，检测到血乳酸 最高值为18毫摩尔／升左右。此外，血氨浓度上 升也是引起短时间、大强度运动性疲劳的因素。
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二、神经递质的变化
神经递质 性质
γ-氨基丁 酸
抑制性
5-羟色胺 抑制性
疲劳时的变化 升高 升高
多巴胺 兴奋性
过度升高
乙酰胆碱 兴奋性
下降
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三、其他因素
病毒 精选ppt
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第三节 运动性外周疲劳的 生化特点
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一、短时间大强度运动性外周疲劳 的生化特点
运动时间
疲劳的生化特点
0-5s 5-10s 10-30s 45-60s 30s-15min
与神经递质代谢有关
ATP、CP浓度下降明显，快肌纤维内乳酸开始堆积
ATP、CP消耗达到极限，乳酸堆积量迅速增加
CP下降75%-90%, ATP下降20%-30%, ADP浓度上升 75%-90%, PH低于6.6 肌肉和血液中的乳酸浓度值达到最大、PH下降，导 致疲劳
(二)“堵塞学说”
(三)“内环境稳定性失调学说”
(四)“保护性抑制学说”
(五)“突变理论”
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（一）“衰竭学说”
• 观点：能源物质的耗竭
• 依据：长时间运动产生疲劳的同时常伴有血糖浓度 降低，而补充糖后工作能力有一定程度的提高现象
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CP贮备下降程度与运动强度的关系
(二)“堵塞学说”
• 观点： 代谢产物在肌组织中堆积
• 依据：疲劳时肌肉中乳酸等代谢产物增多，
由于乳酸堆积而引起肌组织和血液中pH值
的下降，阻碍神经肌肉接点处兴奋的传递，
影响冲动传向肌肉，抑制果糖磷酸激酶活
性，从而抑制糖酵解，使ATP合成速率减
ห้องสมุดไป่ตู้
慢。另外，pH值下降还使肌浆中Ca++的浓
度下降，从而影响肌球蛋白和肌动蛋白的
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二、耐力运动性外周疲劳的生化特点
运动时间 15-60min 1-5h
6h以上
疲劳的生化特点
肌肉糖原消耗最大，体温升高 糖储备大量消耗，血糖浓度下降 体温升高，脱水
体温升高，脱水，电解质代谢失调
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三、不同时间全力运动和不同代谢类 型运动项目疲劳的代谢特点
(一)不同时间全力运动疲劳时的代谢特点
• 此外，血糖下降、缺氧、pH值下降、盐丢失和 渗透压升高等，也会促使皮质神经元工作能力下 降，从而促进疲劳(保护精性选pp抑t 制)的发生和发展。 22
(五)“突变理 论”
• 观点：运动过程 中三维空间（能 量消耗、肌力下 降和兴奋性改变）
关系改变所致 。
精选pp肌t 肉疲劳控制链
• 运动性疲劳：机体生理过程不能持续其机能
在一特定水平上和/或不能维持预定的运动强 度。
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这个疲劳定义的特点是： (1)把疲劳时体内组织、器官的机能
水平和运动能力结合起来评定疲劳的发 生和疲劳程度；
(2)有助于选择客观指标评定疲劳。 例如，在某一特定水平工作时单一 或同时使用心率、血乳酸、最大摄氧量 和输出功率来评定疲劳。