运动研究系列一肌肉疲劳

发布于： 2023-08-16 14:53

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本期研究

肌肉疲劳

背景

概念

疲劳：日常生活中人们会出现工作能力降低的现象，这种现象称为疲劳。

运动性疲劳：1982 年在美国运动生物化学会才正式把“机体的机能不能保持在某一特定水平或特定的运动强度”定义为运动性疲劳。(工作能力下降——力竭)

运动性肌肉疲劳：运动性肌肉疲劳被定义为运动引起肌肉收缩时产生最大随意收缩力量或输出功率暂时性下降生理现象。

发生机制

①衰竭学说

该学说认为，在运动过程中，体内能源物质(ATP、磷酸肌酸、糖、脂肪等)大量消耗，出现能源短缺，导致肌肉工作能力下降，不能完成预定强度的工作，即出现了疲劳。

②堵塞学说

该学说认为，在运动时，因机体能量代谢活动增强，造成体内某些代谢产物(乳酸、酮体、氨等)堆积过多而又不能及时消除，致使肌肉等组织工作能力下降，从而产生运动性疲劳。

③保护性抑制学说

在运动时，大量冲动刺激大脑皮质相应的神经元，使其长时间兴奋，导致消耗增多，当能量消耗到一定程度时，便产生了抑制过程，以保护大脑皮质。

④内环境稳态失调学说

此学说认为，大强度运动时机体代谢明显增加，致使血液pH值下降，血浆渗透压及电解质浓度等发生变化，引起机体内环境改变，从而引发疲劳。

⑤突变理论

该学说认为运动过程中能量消耗、肌力下降和兴奋性丧失的三维空间关系引发了疲劳。能量消耗、肌力下降和兴奋性丧失形成一条控制链，任何一个环节中断或受阻，均可导致疲劳发生。

⑥自由基损伤学说

该学说认为体内自由基产生过多，可造成：细胞功能障碍，肌肉收缩能力下降、细胞能量供给不足，影响肌纤维功能、体内一些酶失活，造成机体功能下降，从而引发疲劳。

评价手段

主观感觉

主观感觉疲劳量表：主观感受与运动负荷、心肺功能、代谢产物堆积等因素密切相关，是判断疲劳程度的重要标志。

功率输出测试

v 跑步与步行测试

v 跳跃测试

v 功率自行车

v 肌肉力量测试

生化指标（侵入）

生化指标	基于生化指标的肌肉疲劳评价
血尿素（BUN)	运动负荷越大，血尿素增加越明显，训练后次日晨，血尿素上升超8.0mmol/L,表明运动过度，疲劳积累。
血清睾酮、皮质醇比值（T/C)	指标大于个体正常值30%被认为过度训练。
血乳酸（BLA）	最大乳酸水平下降，血乳酸清除时间延长，可评判运动个体处于疲劳状态。
尿蛋白（P）	运动后次日晨运动性尿蛋白含量超过正常值且逐日递增，视为机体过度疲劳。
肌酸激酶（CK)	CK在运动5小后活性升高，24小时左右达到高峰，48小时后回落，超过时间未下降视为运动过度性疲劳。

血、尿、汗、唾液的生化分析：运动性疲劳的产生与能量物质和氧气供应减少、代谢产物堆积密切相关，对此进行测定可以在一定程度上评估个体的疲劳程度。

生理指标

表面肌电图（sEMG）：中枢神经系统支配肌肉运动时，骨骼肌纤维运动单位的电位在皮肤表面叠加而成的生物电信号，称为表面肌电信号。sEMG信号对局部肌肉的生理状态反映较为敏感，采集过程具有无创性、实时性、多通道性等优势。

肌动图（MMG）：MMG 信号是记录肌肉在主动收缩时横向振动的力学现象，肌纤维收缩造成的肌肉内部压力的改变使肌肉表面产生细微的振动，可由仪器将其振动讯号放大观测并量化记录，将这种信号称为 MMG，并将 MMG 作为描述肌肉这种力学变化的统一术语。

TMG(tensiomyography)：TMG通过使用高精度数字位移传感器监测肌肉间歇电刺激时的状态，由于电刺激的原因，肌肉纤维将发生横向运动，这种横向运动的幅度和肌肉力量以及肌纤维类型的比例成正比。

心肺相关指标

心脏相关：肌肉疲劳取决于肌肉血流量，也取决于心脏功能。因此监测和评估基本心脏参数可有助于评估肌肉疲劳，常用指标有心率、运动后心率恢复、心率变异性。

肺功能相关：气体分析仪测量的最大摄氧量( VO2max) 是用于评估肌肉性能的良好参数，其可以反映机体在单位时间内利用氧的能力。最大摄氧量随肌肉疲劳降低。

恢复手段

营养/补剂手段

疲劳、恢复与超量恢复

超量恢复学说认为，机体在负荷的刺激下，其能量储备、物质代谢以及神经调节系统的机能水平出现下降（疲劳），在负荷后这些机能能力不仅可以恢复到负荷前的初始水平，而且能够在短期内超过初始水平，达到“超量恢复”的效果。

自主积极恢复手段

运动性手段：运动疗法主要包括短时间慢跑运动、筋膜放松、振动训练以及自身的被动拉伸等。

睡眠：睡眠是消除运动性疲劳的最好方法之一。高强度运动和比赛期间，睡眠时间可适当增加。

心理手段：心理恢复法能减轻紧张情绪、放松肌肉，在消除疲劳方面具有良好效果。该法主要包括放松训练、心理调整、自我暗示等。

理疗、按摩、针灸等手段

物理治疗：冷疗、热疗、神经电刺激等方法都属于物理疗法，许多研究证实物理治疗对运动性延迟性酸痛有恢复效果。

针灸与手法按摩：针灸可通过通经活络、舒筋活血、调和机体的作用消除运动性疲劳；手法按摩在放松肌肉、消除肌肉酸痛和恢复体力方面具有良好的效果。

其他手段：中药、盐水浴、高压氧舱、负氧离子等手段。

行业痛点

综上研究得出结论，在肌肉疲劳领域仍存在一些应用痛点，例如：提高运动员成绩的重点方式有调控训练负荷、辅助肌肉恢复、监控外周疲劳等，痛点是这些提高方式的数据积累、实验方案的制定和实施都需要做到科学化、精准化和常态化，解决这些痛点是我们做此项研究的意义。

近年来，我公司的肌肉力学定量研究正努力去解决该领域的痛点并有望成为标准化工具。

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