1、高级运动生理学,吴环成2010.35,第一章 运动性肌肉疲劳,一、概念 二、运动性肌肉疲劳检测 三、运动性肌肉疲劳的生理机制,一、概念,运动性肌肉疲劳(exercise-induced muscle fatigue)是指运动引起肌肉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。,二、运动性肌肉疲劳检测,直接检测法:,间接检测法:,检测肌肉最大抗阻能力,包括最大随意收缩力、最大作功功率和最大电刺激条件下产生的强直收缩力。,主要依据肌肉疲劳过程中的其他生理学表现间接性评价疲劳的程度,目前常采用的方法包括颤搐叠加、负荷持续时间和表面肌电信号分析。,运动性肌肉疲劳检测,(一)测量工具及方法,1
2、、最大随意收缩力,握力计 背力计 钢索测力计(cable tensiometer) 张力传感器 .,注意2点: 一是最大随意收缩力和最大作功功率检测主要适用于四肢肌肉,对力学结构比较复杂部位(如肩部、腰部)的肌肉则效度较低。 二是最大随意收缩力和最大作功功率的检测容易受受试者主观努力程度的影响,测试过程中需要良好的控制和有效的激励。,2、最大作功功率,等速肌力测试系统 各种测功仪,3、最大电刺激肌力,采用电刺激直接作用于被检肌肉的神经或者肌肉本身,诱发肌肉收缩产生抗阻能力. 主要用于对手部肌肉和部分上、下肢肌肉的评价。,单脉冲 双脉冲 短脉冲串:50Hz、200400ms(),电刺激条件,4、
3、中枢激活的检测颤搐叠加,中枢激活作用(central activation , AV) 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顺序和数量的控制,影响各种活动条件下肌肉工作的行为和绩效。,中枢激活作用的直接检测非常困难,目前尚无有效方法。 间接检测主要采用的方法是颤搐叠加技术,该方法是分别在非疲劳和疲劳状态下对受试者肌肉进行最大随意收缩(maximal volitional contraction , MVC)时施加最大电刺激,记录最大电刺激诱发肌力,通过以下公式计算和比较两种状态下的中枢激活百分比,并以此来评价中枢疲劳的程度。 AV%=MVC/(MVC+F50Hz,500m
4、s) 目前,此技术已被广泛用于腹肌、拇指内收肌、足底屈肌、肱二头肌、肱三头肌、股四头肌、比目鱼肌、咬肌和肱桡肌等肌肉疲劳问题的研究,并成为在体条件评价中枢疲劳作用的有效方法。,三、运动性肌肉疲劳的生理机制,(一)中枢机制 研究热点。目前对于这方面的认识主要集中在中枢疲劳的化学机制、神经机制和“肌肉智慧”理论假说三个方面。 1、化学机制 (1)5-羟色氨 (2)多巴胺 (3)氨 (4)氨基丁酸,2、神经机制 3、“肌肉智慧理论假说” 如何解释肌肉运动负荷过程中,肌肉同步发生的收缩力量下降、舒张时间延长和运动单位放电频率下降现象之间的内在联系,Marsden等在1983年提出了以下的观点,即运动单位放电频率的下降,在于使肌肉疲劳的程度达到最小化,此乃著名的“肌肉智慧理论假说”(muscle wisdom hypothesis)。,(二)外周疲劳机制,1、乳酸盐与肌肉疲劳 2、ATPA、CP与肌肉疲劳 3、钙离子、焦磷酸与肌肉疲劳 4、膜电位、兴奋收缩偶联与肌肉疲劳 5、糖与肌肉疲劳,练习,就下次课讨论内容“运动与肌肉体积”,收集资料,准备提纲。,