运动生物化学(第二版)课件第六章运动性疲劳及恢复过程的生化特点.ppt

1、第六章第六章 运动性疲劳及恢复运动性疲劳及恢复 过程的生化特点过程的生化特点学习目标学习目标u 运动性疲劳的概念及分类；运动性疲劳的概念及分类；u中枢疲劳和外周疲劳的生化特点；中枢疲劳和外周疲劳的生化特点；u运动后恢复的生化特点以及不同物质代谢恢复运动后恢复的生化特点以及不同物质代谢恢复的规律；的规律；u学会应用这些知识指导运动训练和体育锻炼。学会应用这些知识指导运动训练和体育锻炼。第一节第一节 运动性疲劳概述运动性疲劳概述疲劳：疲劳：机体工作能力与工作效率暂时下降的机体工作能力与工作效率暂时下降的 生理过程生理过程2022-10-29一、运动性疲劳的概念一、运动性疲劳的概念 “有机体生理过程

2、不能维持其机能在有机体生理过程不能维持其机能在特定水平上特定水平上/或不能维持预定的运动强度。或不能维持预定的运动强度。”“没有疲劳就没有训练没有疲劳就没有训练”运动性疲劳是衡量运动（训练）负荷运动性疲劳是衡量运动（训练）负荷是否足以刺激机体产生适应变化的可感知的是否足以刺激机体产生适应变化的可感知的指标。指标。二、运动性疲劳的分类二、运动性疲劳的分类（一）运动性外周疲劳（一）运动性外周疲劳 定义：定义：指运动引起的骨骼肌功能下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。降，不能维持预定收缩强度的现象。可能发生的部位可能发生的部位:从神经肌肉接头直至从神经肌肉接头直至肌纤维内部的线

3、粒体部位。肌纤维内部的线粒体部位。（二）运动性中枢疲劳（二）运动性中枢疲劳 定义：定义：由运动引起的中枢神经系统不能产生和维持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。足够的冲动给肌肉以满足运动所需的现象。发生部位：发生部位：从大脑到脊髓运动神经元的神经系统从大脑到脊髓运动神经元的神经系统第二节第二节 运动性中枢疲劳的生化特点运动性中枢疲劳的生化特点一、脑内代谢变化一、脑内代谢变化 ATPATP被大量消耗，被大量消耗，ADPADP浓度上升，浓度上升，ATP/ADP ATP/ADP比值下降；比值下降；氨的产生量增加。氨的产生量增加。二、神经递质的变化二、神经递

4、质的变化1 1、-氨基丁酸（氨基丁酸（GABAGABA）Glu/GABA Glu/GABA的比值却下降，说明脑内的抑制过程的比值却下降，说明脑内的抑制过程加强了。加强了。2 2、5-5-羟色胺（羟色胺（5-HT5-HT）5-HT 5-HT浓度增加。浓度增加。3 3、多巴胺（、多巴胺（DADA）浓度过高或过低都可引起中枢疲劳浓度过高或过低都可引起中枢疲劳。4 4、乙酰胆碱（、乙酰胆碱（AchAch）是胆碱能神经递质，在中枢神经系统内由胆碱能是胆碱能神经递质，在中枢神经系统内由胆碱能神经末梢释放，在神经元以及神经元与效应器之间神经末梢释放，在神经元以及神经元与效应器之间进行信息传递。进行信息传递。

5、对调节机体运动具有重要作用。对调节机体运动具有重要作用。5 5、某些酶、受体和蛋白质分子、某些酶、受体和蛋白质分子三、其他因素三、其他因素 某些感染与疲劳有关，但机制并不十某些感染与疲劳有关，但机制并不十分清楚。分清楚。第三节第三节 运动性外周疲劳的生化特点运动性外周疲劳的生化特点2022-10-29一、短时间大强度运动性疲劳的生化特点一、短时间大强度运动性疲劳的生化特点 二、耐力运动性疲劳的生化特点二、耐力运动性疲劳的生化特点第四节运动性疲劳的机制第四节运动性疲劳的机制2022-10-29一、疲劳链学说一、疲劳链学说1.1.肌细胞膜肌细胞膜 运动时，多种代谢物引起的膜电位发生改变，导运动时，

6、多种代谢物引起的膜电位发生改变，导致骨骼肌细胞对兴奋性冲动的应答出现障碍。致骨骼肌细胞对兴奋性冲动的应答出现障碍。2.2.线粒体线粒体CaCa2+2+超载时，就会抑制线粒体的氧化磷酸化，影响超载时，就会抑制线粒体的氧化磷酸化，影响能量的生成，从而造成肌肉收缩机能的下降，引起能量的生成，从而造成肌肉收缩机能的下降，引起疲劳的产生。疲劳的产生。3.3.肌质网肌质网 在运动疲劳时，肌质网上在运动疲劳时，肌质网上CaCa2+2+-MgMg2+2+-ATPATP酶和酶和CaCa2+2+-ATPATP酶活性下降，肌质网酶活性下降，肌质网转运转运CaCa2+2+的能力明显下降，导致肌肉的的能力明显下降，导致

7、肌肉的力量下降。力量下降。二、突变理论二、突变理论 肌肉疲劳的突变理论肌肉疲劳的突变理论导致疲劳的原因可能有导致疲劳的原因可能有3 3点点1.肌肉收缩能量消耗限制供应速率；2.膜功能损害能量供应,如肌膜动作电位和传导受损，肌浆网钙泵受损；3.代谢产物的堆积 三、神经三、神经-内分泌内分泌-免疫和代谢调节运免疫和代谢调节运动性疲劳网络动性疲劳网络主要研究依据是：主要研究依据是：1.1.中枢疲劳的主要生化因素。中枢疲劳的主要生化因素。2.2.内分泌调节紊乱。内分泌调节紊乱。3.3.免疫功能下降和紊乱。免疫功能下降和紊乱。恢复过程：人体在健身锻炼、运动训练和竞技比赛过恢复过程：人体在健身锻炼、运动训

8、练和竞技比赛过程中及结束后，生理功能逐渐恢复的过程程中及结束后，生理功能逐渐恢复的过程第五节运动后恢复过程的生化特点第五节运动后恢复过程的生化特点 恢复过程可分为三个阶段：恢复过程可分为三个阶段：第一阶段：第一阶段：运动时运动时 能源物质消耗能源物质消耗 能源物质合成，恢复能源物质合成，恢复 消耗消耗第二阶段：第二阶段：运动停止后运动停止后 能源物质的消耗能源物质的消耗 消耗消耗第三阶段：第三阶段：超量恢复或超量代偿过程超量恢复或超量代偿过程 运动中消耗的能源物质在运动中消耗的能源物质在运动后一段时间不仅恢复到原来水平，而且还超过原来水平运动后一段时间不仅恢复到原来水平，而且还超过原来水平的现

9、象。超量恢复保持一段时间后又回到原来水平的现象。超量恢复保持一段时间后又回到原来水平恢复过程的一般规律恢复过程的一般规律一、超代偿一、超代偿（一）超代偿规律（一）超代偿规律 （二）超代偿的生化机制（二）超代偿的生化机制1.1.先是能源贮备增加，然后磷脂和蛋白质等逐渐增加，先是能源贮备增加，然后磷脂和蛋白质等逐渐增加，达到平衡。达到平衡。2.2.酶活性提高，这是超代偿的代谢基础，也是不同能酶活性提高，这是超代偿的代谢基础，也是不同能源物质超代偿异时性原理的基础。源物质超代偿异时性原理的基础。各种酶活性升高的程度和速度是不平行的各种酶活性升高的程度和速度是不平行的二、运动后物质代谢的恢复二、运动后

10、物质代谢的恢复半时反应：半时反应：运动中消耗的物质，在运动后的恢运动中消耗的物质，在运动后的恢复期中，数量增加至运动前数量的一半所需复期中，数量增加至运动前数量的一半所需要的时间称为半时反应；而运动中代谢的产要的时间称为半时反应；而运动中代谢的产物，在运动后的恢复期中，数量减少一半所物，在运动后的恢复期中，数量减少一半所需要的时间。需要的时间。（一）代谢产物的消除1.乳酸的消除 血乳酸消除的半时反应大约为2530min，运动后12小时可恢复到运动前水平，活动性休息可以加快血乳酸的消除。1.1.乳酸的消除乳酸的消除 与其产生的数量和恢复方式有关与其产生的数量和恢复方式有关 氧化成氧化成COCO2

11、 2和和H H2 2O O（70%70%）转化成糖原和葡萄糖（转化成糖原和葡萄糖（20%20%）乳酸消除的途径乳酸消除的途径 转化成蛋白质（少于转化成蛋白质（少于10%10%）从尿和汗中排出（从尿和汗中排出（12%12%）2.2.氨的消除氨的消除氨的消除主要有三种方式：氨的消除主要有三种方式：在肝合成尿素排出体外；在肝合成尿素排出体外；在脑、肝脏和骨骼肌中合成谷氨酰胺；在脑、肝脏和骨骼肌中合成谷氨酰胺；用于合成非必需氨基酸。用于合成非必需氨基酸。3.3.自由基的消除自由基的消除 耐力训练耐力训练 摄入某些抗氧化营养素摄入某些抗氧化营养素（二）能源物质的恢复1.1.磷酸原的恢复磷酸原的恢复 运动

12、中消耗的运动中消耗的ATPATP、CPCP，其恢复的半时反应为，其恢复的半时反应为202030s30s，2 23min3min可达可达到基本恢复。到基本恢复。2.肌糖原的恢复运动强度和持续时间运动强度和持续时间 影响肌糖原恢复速度的主要因素影响肌糖原恢复速度的主要因素 膳食膳食短时间极限强度运动后肌糖原的恢复规律短时间极限强度运动后肌糖原的恢复规律 需要需要24h,24h,而且在前而且在前5h5h恢复最快。恢复最快。长时间运动大强度运动后肌糖原的恢复规律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如果用高脂或高蛋白膳食5 5天，肌糖原恢复很少；若用高糖天，肌糖原恢复很少；若用

13、高糖膳食膳食4646小时即可完全恢复，而且前小时即可完全恢复，而且前10h10h恢复最快恢复最快第六节第六节 运动应激与适应运动应激与适应一、运动应激学说一、运动应激学说 警觉期警觉期是机体对应激的最初反应，是机体对应激的最初反应，也称动员阶段；也称动员阶段；抵抗期抵抗期又称适应阶段。如果运动继又称适应阶段。如果运动继续进行，应激的持续作用使机体进入适应续进行，应激的持续作用使机体进入适应阶段；阶段；衰竭期衰竭期持续大运动量训练或过强的持续大运动量训练或过强的刺激使身体的抵抗力耗竭。刺激使身体的抵抗力耗竭。二、运动适应二、运动适应不同方式的运动训练后机体所产生的适应性变化不同方式的运动训练后机

14、体所产生的适应性变化三、运动适应的生化机制三、运动适应的生化机制（一）蛋白质合成（一）蛋白质合成 的适应性变化的适应性变化（二）能源物质的代谢适应（二）能源物质的代谢适应 能源物质代谢能力的适应，一方面能源物质代谢能力的适应，一方面包括前面所讲的蛋白质合成适应中相关包括前面所讲的蛋白质合成适应中相关酶合成的改变；另一方面还涉及对适应酶合成的改变；另一方面还涉及对适应的代谢途径调控的改变，如酶活性提高、的代谢途径调控的改变，如酶活性提高、肌纤维内能源物质（肌糖原等）储量增肌纤维内能源物质（肌糖原等）储量增加等。加等。（三）运动训练的（三）运动训练的整体适应机制整体适应机制 运动-中枢神经系统-能量供应系统-蛋白质代谢-免疫系统-骨骼肌结构蛋白-酶蛋白合成增加。2022-10-29 停训停训当运动员遇到疾病、受伤、旅行等因素当运动员遇到疾病、受伤、旅行等因素影响时，训练受到干扰，影响时，训练受到干扰，甚至中断训练的现象。甚至中断训练的现象。Vo2max、物质及能量代谢都随之变化，训练效果会随、物质及能量代谢都随之变化，训练效果会随停训时间的延长迅速消退。停训时间的延长迅速消退。四、停训的生物化学特点四、停训的生物化学特点本章内容结束。本章内容结束。2022-10-29