第六章运动性疲劳及恢复过程的生化特点
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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。
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
• 锥体系及大脑皮质的锥体细胞是胆碱敏感细胞， 脑干和脊髓发出的神经元属于胆碱能神经。
• 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。
• 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。
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
疲劳
五、运动性疲劳的判定
肌糖原的大量消耗、血糖浓度的下降、体温 的升高、水盐代谢紊乱、代谢产物的堆积等；
随运动强度，运动持续时间的不同，疲劳的 特点表现各异。
运动时间超过15min时，体温调节成为疲劳是 主要原因；
运动时间在60min时，肌糖原被明显消耗； 75%VO2max强度运动至力竭时，肌糖原几乎耗竭； 肌糖原储量下降成为疲劳的主要原因； 运动时间长于2~3小时，血糖浓度下降，体温 升高，脱水加剧，水盐代谢紊乱等。
6小时以上 体温上升，脱水，电解质紊乱，代谢失调
（二）运动性中枢疲劳的产生及生 化特点
产生：指发生脑至脊髓部位的疲劳 神经元本身兴奋性的改变； 电位的传导； 神经递质的释放； 神经递质灭活；
运动性中枢疲劳的特点
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。
小结：神经递质的变化
神经递质
γ-氨基丁酸
性质
抑制性
疲劳时的变化
升高
5-羟色胺 多巴胺
乙酰胆碱
抑制性 兴奋性
兴奋性
升高 过度升高
下降
3、其他因素
某些感染
三、运动性疲劳的机制
几个假说
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”
生增加、清除能力下降； 糖
脑细胞
糖
脑细胞
氨
疲劳前
氨
疲劳后
2、神经递质的变化
（1）γ-氨基丁酸（ GABA ) Glu/GABA比值
Glu GABA
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
运动生物化学习题
第一章物质代谢与运动概述1、运动人体的物质组成：糖、脂质、蛋白质、核酸、维生素、水和无机盐七大类物质组成。
2、人体能源物质：糖、脂肪、蛋白质。
3、ATP是生命活动的直接能量供应者。
4、运动强度大，血清酶活性增加明显。
5、蛋白质的基本单位（氨基酸）。
6、名词解释：（1）新陈代谢：生物体内物质不断地进行着的化学变化称为新陈代谢，包括：合成代谢和分解代谢。
（2）生物氧化：指物质在体内氧化生成二氧化碳和水，并释放出能量的过程。
（3）高能磷酸化合物：含有高能磷酸键的化合物称为高能磷酸化合物。
8、试述ATP的生物学功能及其再合成途径。
答：ATP的生物学功能：（1）生命活动的直接能源；（2）合成磷酸肌酸和其他高能磷酸化合物。
再合成途径：（1）高能磷酸化合物快速合成ATP；（2）糖无氧酵解再合成ATP；（3）有氧代谢再合成ATP。
9、试述生物氧化在生命活动中的意义。
答：（1）能量逐渐释放，持续利用；（2）合成人体的直接能源ATP；（3）产生热量，维持体温。
10、运动引起血清酶活性增高的影响因素有哪些？答：（1）运动强度：运动强度大，血清酶活性增加明显。
（2）运动时间：相同的运动强度，运动时间越长，血清酶活性增加越明显。
（3）训练水平：由于运动员训练水平较高，因此完成相同的运动负荷后，一般人血清酶活性增高比运动员明显。
（4）环境：低氧、寒冷、低压环境下运动时，血清酶活性升高比正常环境下明显。
（5）运动方式：肌肉离心收缩比向心收缩引起血清酶活性升高明显。
第二章糖代谢与运动1、糖有氧代谢的终产物：水和二氧化碳；无氧代谢的终产物：乳酸。
2、三大物质代谢的中心环节（三羧酸循环）。
3、空腹血糖浓度（4.4—6.6mmol/l）。
4、1分子葡萄糖经酵解生成(2分子ATP),有氧氧化生成（36—38分子ATP）。
5、糖的运输形式（葡萄糖），糖的储存形式（肌糖原和肝糖原）。
6、血糖、肝糖元、肌糖原的关系：肌糖原直接供能，血糖补充，肝糖原再分解补充。
第六章 运动性疲劳及恢复
运动
恢复 CP 糖元 蛋白质
正常水平
图2
超量恢复的异时性原理
图3-１表示两次训练的间歇 太长，在超量恢复后进行下 一次训练，人体机能水平得 不到提高；
图3-２表示两次训练的间歇 太短，未完全恢复阶段就进 行下一次训练，人体机能水 平不断下降；
图3-３表示两次训练的间歇 时间适宜，在超量恢复阶段 进行下一次训练，人体机能 水平不断提高。
第六章 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
一 、 运动性疲劳的概念
由于运动（训练）引起的机体机能水平下 降和/或运动能力降低，从而难以维持一定的运 动强度，但经过适当的休息后又可以恢复的现象。
二、运动性疲劳的分类
（一）运动性外周疲劳
运动性外周疲劳是指运动引起的骨骼肌功能下 降，不能维持预定收缩强度的现象。
消耗与恢复过程分为四个阶段(图１)
运动
超量恢复
逐渐消失
恢复 A B C D
正常水平
图1 消耗与恢复过程规律示意图
第Ⅰ阶段,运动时物质的消耗过程占优势,恢复过程 虽然存在,但消耗大于恢复,故能源物质减少,各器官 系统的工作能力下降; 第Ⅱ阶段,运动后消耗过程减弱,恢复过程占明显优 势.这时能源物质及各器官、系统的机能能力逐渐恢 复到原来水平; 第Ⅲ阶段,在运动时消耗掉的能源物质及各器官、系 统的机能恢复到超过原有水平，即超量恢复阶段； 第Ⅳ阶段，超量恢复逐渐消失，能源物质的贮备及 各器官、系统的机能恢复到原水平。
三、过度训练
过度训练是一种常见的运动性疾病，即由不适宜训 练造成的运动员运动性疲劳积累，进而引发的其运动能 力下降，并出现多种临床症状的运动性综合症。
本章作业
1. 名词解释： 运动性疲劳 过度训练 半时反应 2. 总结运动后物质代谢的恢复。
运动生物化学(第二版)第06章运动性疲劳及恢复过程的生化特点
损，肌浆网钙泵受损； 3.代谢产物的堆积
三、神经-内分泌-免疫和代谢调节运 动性疲劳网络
主要研究依据是： 1.中枢疲劳的主要生化因素。 2.内分泌调节紊乱。 3.免疫功能下降和紊乱。
第五节 运动后恢复过程的生化特点
恢复过程：人体在健身锻炼、运动训练和竞技比赛过 程中及结束后，生理功能逐渐恢复的过程
长时间运动大强度运动后肌糖原的恢复规律
如果用高脂或高蛋白膳食5天，肌糖原恢复很少；若用高糖 膳食46小时即可完全恢复，而且前10h恢复最快
第六节 运动应激与适应
一、运动应激学说 警觉期——是机体对应激的最初反应，
也称动员阶段； 抵抗期——又称适应阶段。如果运动继
续进行，应激的持续作用使机体进入适应 阶段；
耐力训练 摄入某些抗氧化营养素
（二）能源物质的恢复
1.磷酸原的恢复 运动中消耗的ATP、
CP，其恢复的半时反应为 20～30s，2～3min可达 到基本恢复。
2.肌糖原的恢复
运动强度和持续时间 影响肌糖原恢复速度的主要因素
膳食 短时间极限强度运动后肌糖原的恢复规律
需要24h,而且在前5h恢复最快。
3. 肌质网
在运动疲劳时，肌质网上Ca2+ - Mg2+ - ATP酶和Ca2+-ATP酶活性下降，肌质网 转运Ca2+的能力明显下降，导致肌肉的 力量下降。
二、突变理论
肌肉疲劳的突变理论
导致疲劳的原因可能有3点
1.肌肉收缩能量消耗限制ＡＴＰ供应速率； 2.膜功能损害能量供应,如肌膜动作电位和传导受
二、神经递质的变化
1、γ-氨基丁酸（GABA）
Glu/GABA的比值却下降，说明脑内的抑制过程 加强了。
2、5-羟色胺（5-HT）
三、神经-内分泌-免疫和代谢调节运 动性疲劳网络
主要研究依据是： 1.中枢疲劳的主要生化因素。 2.内分泌调节紊乱。 3.免疫功能下降和紊乱。
第五节 运动后恢复过程的生化特点
恢复过程：人体在健身锻炼、运动训练和竞技比赛过 程中及结束后，生理功能逐渐恢复的过程
长时间运动大强度运动后肌糖原的恢复规律
如果用高脂或高蛋白膳食5天，肌糖原恢复很少；若用高糖 膳食46小时即可完全恢复，而且前10h恢复最快
第六节 运动应激与适应
一、运动应激学说 警觉期——是机体对应激的最初反应，
也称动员阶段； 抵抗期——又称适应阶段。如果运动继
续进行，应激的持续作用使机体进入适应 阶段；
耐力训练 摄入某些抗氧化营养素
（二）能源物质的恢复
1.磷酸原的恢复 运动中消耗的ATP、
CP，其恢复的半时反应为 20～30s，2～3min可达 到基本恢复。
2.肌糖原的恢复
运动强度和持续时间 影响肌糖原恢复速度的主要因素
膳食 短时间极限强度运动后肌糖原的恢复规律
需要24h,而且在前5h恢复最快。
3. 肌质网
在运动疲劳时，肌质网上Ca2+ - Mg2+ - ATP酶和Ca2+-ATP酶活性下降，肌质网 转运Ca2+的能力明显下降，导致肌肉的 力量下降。
二、突变理论
肌肉疲劳的突变理论
导致疲劳的原因可能有3点
1.肌肉收缩能量消耗限制ＡＴＰ供应速率； 2.膜功能损害能量供应,如肌膜动作电位和传导受
二、神经递质的变化
1、γ-氨基丁酸（GABA）
Glu/GABA的比值却下降，说明脑内的抑制过程 加强了。
2、5-羟色胺（5-HT）
复习题集--运动生化
《运动生物化学》习题集绪论一.名词解释运动生物化学：是生物化学的一个分支学科。
是用生物化学的理论及方法，研究人体运动时体内的化学变化即物质代谢及其调节的特点与规律，研究运动引起体内分子水平适应性变化及其机理的一门学科。
二.是非判断题1、人体的化学组成是相对稳定的，在运动的影响下，一般不发生相应的变化。
（错）三.填空题1、运动时人体内三个主要的供能系统是_______________＿、_______________＿、_______________＿。
（磷酸原系统、糖酵解系统、有氧代谢系统）四.单项选择题1. 运动生物化学的一项重要任务是（ A）。
A. 研究运动对机体组成的影响B. 阐明激素作用机制C. 研究物质的代谢D. 营养的补充五.问答题1．运动生物化学的研究任务是什么1、运动生物化学的研究任务是什么答：（1）揭示运动人体变化的本质（2）评定和监控运动人体的机能（3）科学地指导体育锻炼和运动训练第一章物质代谢与运动概述一.名词解释1、酶：酶是由生物细胞产生的、具有催化功能和高度专一性的蛋白质。
酶具有蛋白质的所有属性，但蛋白质不都具有催化功能。
2、维生素：维生素是维持人体生长发育和代谢所必需的一类小分子有机物，人体不能自身合成，必须由食物供给。
3、生物氧化：生物氧化是指物质在体内氧化生成二氧化碳和水，并释放出能量的过程。
实际上是需氧细胞呼吸作用中的一系列氧化-还原反应，又称为细胞呼吸。
4、氧化磷酸化：将代谢物脱下的氢，经呼吸链传递最终生成水，同时伴有ADP磷酸化合成ATP的过程。
5、底物水平磷酸化：将代谢物分子高能磷酸基团直接转移给ADP生成ATP的方式。
6、呼吸链：线粒体内膜上的一系列递氢、递电子体按一定顺序排列，形成一个连续反应的生物氧化体系结构，称为呼吸链。
二、是非判断题1、酶是蛋白质，但是所有的蛋白质不是酶。
2、通过长期训练可以提高酶活性、增加酶含量。
7、CP是骨骼肌在运动过程中的直接能量供应者。
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•1.单纯的能量消耗
•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”
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并被利用，而运 动后几秒钟可完全恢复。
(4)乳酸再利用
①乳酸在肝脏→肝糖原（小部分）
②乳酸在工作肌→氧化分解（大部分）
筋疲力竭运动后可取的恢复时间
ATP和CP的恢复 非乳酸氧债的偿还 氧合血红蛋白的恢复
（一）超量恢复原理：
超量恢复的程度和出现的时间与所从事的运动负荷有 密切的关系，在一定范围内，肌肉活动量越大，消耗 过程越剧烈，超量恢复越明显。如果活动量过大，超 过了生理范围，恢复过程就会延长。
超量恢复实验：
让两名实验对象分别站在一辆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，当运动至力竭时，测腿股外肌的肌 糖原含量，结果运动后3天运动腿股外肌肌糖原含 量比安静腿多1倍。
恢复过程的三阶段特点：
第一阶段：消耗占优势，消耗>恢复
∴能源物质逐渐减少，各器官系统的工作能力 下降。
第二阶段：恢复过程占优势，能源物质和各器 官系统的功能逐渐恢复到原来水平。
第三阶段：运动时消耗的能源物质及各器官系 统机能状态在这段时间内不仅恢复到原来水平， 甚至超过原来水平，这种现象称为“超量恢复”
(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。
• 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(保护性抑制)的发生和发展。
(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 。
肌肉疲劳控制链
代表人Edwards认为：在肌肉疲劳的发展 过程中，存在着不同途径的逐渐衰减突变过 程，其主要途径包括:
内分泌腺及某些细胞 激素 细胞
能量释放和运动能力
免疫系统
基因调节 酶调节 Ca2+ K+ Zn2+
代谢过程 能量消耗 内环境调节
第五节 运动后恢复过程的生化特点
一、运动后恢复的生化规律
概念：恢复过程是指人体在运动过程中和运 动结束后，各种生理机能和能源物质逐渐恢 复到运动前水平的变化过程。
阶段：运动中恢复阶段、运动后恢复到运动 前水平阶段和运动后超量恢复阶段
(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。
产生部位：细胞内，线粒体、内质网、细胞核、 质膜和胞液中都可以产生。
作用：由于自由基化学性质活泼，可与机体内糖 类、蛋白质、核酸及脂类等物质发生反应，因而 造成细胞功能和结构的损伤与破坏。
七、运动性疲劳与神经-内分泌-免疫和 代谢调节网络
大脑（神经递质和调质）
激素
下丘脑
垂体 促激素
释放激素 脊髓 抑制激素
肌糖元的恢复
肌和血中乳酸的消除
乳酸氧债的偿还
可取的恢复时间
最小
最大
2分钟
3分钟
3分钟
5分钟
1分钟
2分钟
10小时
46小时（长时间运动后）
5小时
24小时（间歇运动后）
30分钟
1小时（活动性恢复）
1小时
2小时（休息性恢复）
30分钟
1小时
三、过度训练
四、运动能力提高的代谢适应机制
艰苦的训练
肌肉的适应
谢谢大家！
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、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
第六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
一、运动性疲劳的概念
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。
二、疲劳的分类
根据 发生 的部 位分 为
运 动 性 疲 劳
是指运动引起的骨 骼肌功能下降，不 能维持预定收缩强 度的现象。
运动性外周疲劳
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代谢源自能失调，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
运动性中枢疲劳
是指由运动引起的、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 足运动所需的现象。
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
（二）运动应激-适应学说
二、运动后物质代谢的恢复
（一）代谢产物的消除 1.乳酸的消除 2.氨的消除 3.自由基的消除
（二）机体能源物质的恢复
(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20-30秒内合成一半，2-3分钟可完全恢复。
(2)肌糖原贮备的恢复
(3)氧合肌红蛋白的恢复
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
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 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 相互作用，使肌肉收缩减弱。
•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”
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并被利用，而运 动后几秒钟可完全恢复。
(4)乳酸再利用
①乳酸在肝脏→肝糖原（小部分）
②乳酸在工作肌→氧化分解（大部分）
筋疲力竭运动后可取的恢复时间
ATP和CP的恢复 非乳酸氧债的偿还 氧合血红蛋白的恢复
（一）超量恢复原理：
超量恢复的程度和出现的时间与所从事的运动负荷有 密切的关系，在一定范围内，肌肉活动量越大，消耗 过程越剧烈，超量恢复越明显。如果活动量过大，超 过了生理范围，恢复过程就会延长。
超量恢复实验：
让两名实验对象分别站在一辆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，当运动至力竭时，测腿股外肌的肌 糖原含量，结果运动后3天运动腿股外肌肌糖原含 量比安静腿多1倍。
恢复过程的三阶段特点：
第一阶段：消耗占优势，消耗>恢复
∴能源物质逐渐减少，各器官系统的工作能力 下降。
第二阶段：恢复过程占优势，能源物质和各器 官系统的功能逐渐恢复到原来水平。
第三阶段：运动时消耗的能源物质及各器官系 统机能状态在这段时间内不仅恢复到原来水平， 甚至超过原来水平，这种现象称为“超量恢复”
(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。
• 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(保护性抑制)的发生和发展。
(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 。
肌肉疲劳控制链
代表人Edwards认为：在肌肉疲劳的发展 过程中，存在着不同途径的逐渐衰减突变过 程，其主要途径包括:
内分泌腺及某些细胞 激素 细胞
能量释放和运动能力
免疫系统
基因调节 酶调节 Ca2+ K+ Zn2+
代谢过程 能量消耗 内环境调节
第五节 运动后恢复过程的生化特点
一、运动后恢复的生化规律
概念：恢复过程是指人体在运动过程中和运 动结束后，各种生理机能和能源物质逐渐恢 复到运动前水平的变化过程。
阶段：运动中恢复阶段、运动后恢复到运动 前水平阶段和运动后超量恢复阶段
(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。
产生部位：细胞内，线粒体、内质网、细胞核、 质膜和胞液中都可以产生。
作用：由于自由基化学性质活泼，可与机体内糖 类、蛋白质、核酸及脂类等物质发生反应，因而 造成细胞功能和结构的损伤与破坏。
七、运动性疲劳与神经-内分泌-免疫和 代谢调节网络
大脑（神经递质和调质）
激素
下丘脑
垂体 促激素
释放激素 脊髓 抑制激素
肌糖元的恢复
肌和血中乳酸的消除
乳酸氧债的偿还
可取的恢复时间
最小
最大
2分钟
3分钟
3分钟
5分钟
1分钟
2分钟
10小时
46小时（长时间运动后）
5小时
24小时（间歇运动后）
30分钟
1小时（活动性恢复）
1小时
2小时（休息性恢复）
30分钟
1小时
三、过度训练
四、运动能力提高的代谢适应机制
艰苦的训练
肌肉的适应
谢谢大家！
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、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
第六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
一、运动性疲劳的概念
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。
二、疲劳的分类
根据 发生 的部 位分 为
运 动 性 疲 劳
是指运动引起的骨 骼肌功能下降，不 能维持预定收缩强 度的现象。
运动性外周疲劳
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代谢源自能失调，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
运动性中枢疲劳
是指由运动引起的、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 足运动所需的现象。
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
（二）运动应激-适应学说
二、运动后物质代谢的恢复
（一）代谢产物的消除 1.乳酸的消除 2.氨的消除 3.自由基的消除
（二）机体能源物质的恢复
(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20-30秒内合成一半，2-3分钟可完全恢复。
(2)肌糖原贮备的恢复
(3)氧合肌红蛋白的恢复
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
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 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 相互作用，使肌肉收缩减弱。