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第十五章运动性肌肉疲劳

本章提要：

运动性肌肉疲劳，即运动引起的肌肉收缩产生最大收缩力量或者最大输出功率暂时性下降的生理现象，是运动生理学研究重要的基础理论问题和竞技体育的重要实际应用问题。

重要名词：

运动性肌肉疲劳（Exercise-inducedmusclefatigue）：运动引起的肌肉收缩产生最大收缩力量或者最大输出功率暂时性下降的生理现象。

表面肌电信号（Surfaceelectromyography）：神经肌肉系统活动时的生物电变化经表面电极引导，放大、显示和记录所获得的一维电压时间序列信号，信号源于大脑运动皮层控制之下的脊髓α运动神经元的生物电活动，是众多外周运动单位在时间和空间上的总和。

中枢激活作用（Centralactivation）：中枢神经系统通过对脊髓运动神经元放电频率以及运动单位募集的控制，发动并影响肌肉收缩及其整体运动表现的作用。;突变模型（Catastrophemodel）：该模型认为运动性肌肉疲劳是肌肉能源物质耗竭、代谢产物积累以及肌肉兴奋性降低等多种外周性因素变化引起的一种肌肉收缩功能改变，是肌肉活动引起的一个被动的和不可避免的生理学现象。

中枢控制器模型（Centralgovernormodel）：该模型认为运动过程中肌肉做功能力的变化不是由肌肉自身代谢因素决定的，而是中枢神经系统（CNS）不断根据对来自心脏、肌肉、呼吸和代谢等各种外周以及脑自身感觉传入信息的中枢整合作用，主动调整其肌肉运动单位活动控制指令的结果。

肌肉智慧假说（Musclewisdomhypothesis）：该学说认为肌肉疲劳过程中运动单位放电频率下降是CNS适应外周肌细胞收缩行为变化的结果。其目的在于使CNS对外周肌肉收缩力的控制达到最佳化，同时避免过强的肌肉收缩造成自身损伤。;运动负荷诱发包括肌肉在内的器官、系统和整体生理功能和运动能力的下降。其中由于肌肉是实现人体运动的动力性器官并对运动成绩发挥首要作用，故研究和探讨运动性肌肉疲劳的基本规律、产生原因和机制成为运动性疲劳研究的核心内容。

一、运动性肌肉疲劳及其检测

（一）运动性肌肉疲劳概述

1、运动性肌肉疲劳的定义

运动性肌肉疲劳（Exercise-inducedmusclefatigue）：运动引起的肌肉收缩产生最大主动收缩力量（Maximalvoluntarycontraction,MVC）或者最大输出功率(Maximalpoweroutput)暂时性下降的生理现象。

研究发现：无论在持续性还是间断性的最大、亚最大以及中小强度运动中，运动性肌肉疲劳的发生和发展均伴随全部运动过程，但疲劳发展的速度和程度与运动负荷强度、运动持续时间和运动训练水平等影响因素有关。;2、运动性肌肉疲劳的分类

（1）中枢性疲劳

主要强调发生在中枢神经系统（Centralnervoussystem,CNS）中的神经生理、生化过程及其在运动性肌肉疲劳发生发展过程中的作用（中枢机制）。

发生的主要部位：大脑；外周反馈信息作用；脊髓运动神经元兴奋性；外周分支的兴奋损失；突触前衰减。;（2）外周性疲劳

侧重研究发生在运动肌本身的神经肌肉信息传递、兴奋——收缩偶联和能量代谢等生理生化过程及其诱发运动性疲劳的途径和方式（外周机制）。

主要部位：突触前衰减；动作电位接头传递障碍；动作电位传导障碍；兴奋——收缩耦联；肌质网钙离子释放；钙离子与肌钙蛋白结合；横桥形成；横桥循环；肌质网钙离子摄取。

人体从事不同运动强度的各种形式运动所引发的肌肉疲劳的中枢机制和外周机制既难以区分，也不尽相同。它们是共同构成运动性肌肉疲劳的两个重要因素。;（二）运动性肌肉疲劳检测方法

运动性肌肉疲劳的检测通常分为直接检测法和间接检测法，前者直接检测运动肌最大运动抗阻能力，后者则主要依据肌肉疲劳过程中其他相关的生理生化指标变化来评价疲劳的程度，此外，人体主观疲劳感也是常用的评价指标。

1、MVC和最大做功功率检测

两指标分别代表静态和动态肌肉活动条件下的肌肉最大抗阻能力，是检测和评价运动性肌肉疲劳的基本生理学指标。

检测方法：①MVC常用的测量工具包括握力计、背力计和各种类型的拉力和压力传感器等，分别用于握力、背伸肌力以及其他等长肌力的检测。

②最大做功功率通常采用等速肌力测试系统（Isokineticsystem）和各种类型的测功仪（Ergometer）进行。

适用范围：主要适用于四肢肌肉，而对于其他一些力学关系比较复杂部位（如肩部、腰部）的肌肉疲劳的评价则效度较低。此检测容易受主观努力程度的影响。;4、中枢激活检测

中枢激活（Centralactivation,AV）：中枢神经系统是发动和控制人体肌肉随意运动的核心机构，它通过对脊