運動疲勞的研究現狀

王芳玲 福建體育科學研究所 洪霖 福建中醫藥大學附屬第三人民醫院 鐘彩紅 福建體育科學研究所

運動性疲勞是機體的生理過程不能持續其機能在特定水平和或不能維持預定的運動強度。它分為生理性疲勞和心理性疲勞，生理性疲勞主要表現為人體活動工作能力的下降，而心理性疲勞主要表現為注意力不集中、記憶力減退、動作遲緩、協調能力下降等等。對運動性疲勞的研究很早就開始，古今中外學者都在探索其發生作用的機制機理，作用部位及產生的影響。經過許多專業人士通過數以千計萬計的實驗研究，對運動性疲勞才有了一定的認識，但它產生的作用機制機理目前還在不斷探索和研究中。

一、祖國醫學對于運動性疲勞的認識

中醫學范疇中未提出“疲勞”一詞，對疲勞的相關研究多集中于“勞”這一病因和癥狀上，經典醫籍中多稱為“勞倦”“疲”“勞損”“虛勞”等[1]。中醫關于疲勞的最早論述，在《金匱要略》“血痹虛勞病脈證病治第六”中記載：“問曰：血痹病從何得之？師曰：夫尊榮人骨弱肌膚盛，重因疲勞汗出，臥不時動搖，加被微風，遂得之。”此原文中疲勞為血痹病之病因。《素問·舉痛論》中載：“勞則氣耗，勞則喘息、汗出，內外皆越，故氣耗矣”，此處“勞”的含義即勞役、強力舉重、疾走、涉水、持重遠行、勞力等，與現代的運動性疲勞極為相似[2]。

《金匱要略》虛勞病篇中提出勞傷病機大致可分為勞力過度、勞神過度、房勞過度三類，其中勞力過度與運動性疲勞頗為相似。《景岳全書》中載“勞倦不顧者多成勞損”，是指由過勞而致疾病、損傷[3]。《素問·宣明五氣》中又有“久視傷血，久臥傷氣，久坐傷肉，久立傷骨，久行傷筋”的說法。

二、運動性疲勞與五臟的關系

在運動過程中臟腑協同合作共同完成整個運動過程，當然在出現臟腑虧損時也往往不是單個臟腑的虧損，而是多個臟腑相互聯系互相影響由此可見運動性疲勞與臟腑的關系密切且復雜。

(一)運動性疲勞與心肺的關系

關于心肺與運動性疲勞的關系亦有論述，如白巍等[4]為，若心氣不足，則血脈空虛，五臟四肢失養，體力不足肺主氣司呼吸，朝百脈助心行血，肺氣有協助心推動血液運行的作用周寶寬等[5]認為，勞倦傷心，耗氣傷血，心神失養，可致不寐，心痛而肢體沉重困頓肺主一身之氣，為五臟之長肺氣虛弱，宣肅失司則真氣不足，終致一身之氣不足，而疲勞之候日增。

(二)運動性疲勞與肝的關系

從中醫學觀點來看，過量勞動既可耗傷氣血，又可使精神情緒高度緊張，導致機體處于暫時不平衡狀態，而肝的調節功能是改善此狀態的始動環節。肝是體力性疲勞的調節核心，因肝主疏泄，調暢氣機，保證臟腑氣血運行正常；肝主藏血，可儲藏血液和調節血量，保證機體血液因需分布，尤其是外周血液的有效分布，《素問·五臟生成》記載“人臥血歸于肝……足受血而能步，掌受血而能握，指受血而能撮”，肝的調節能力決定氣血循環代謝能否與運動相適應；肝亦能調暢情志，緩解精神情緒緊張，維持心理平衡狀態；肝主筋，筋具有

“主束骨而利機關”之功，肝血濡養之，故筋膜得養則運動有力、靈活、持久[6]，雖有疲勞亦易消除；再者，肝“為罷極之本”，《素問·卷三》中“人之運動，由乎筋力，運動過勞，筋必罷極”意為肝可調動靜、陰陽，與疲勞的產生與消除關系密切；王輝武等[7]認為，人之運動在于筋力，肝主筋而司運動，故肝為耐受運動性疲勞的“罷極之本”。此外，肝亦能調五臟關系，保證機體運動正常進行。故此，肝對疲勞的產生及緩解具有關鍵性的作用[8]。

(三)運動性疲勞與脾的關系

對于勞損傷脾，《素問六節藏象論》曰“脾者，倉癝之本，營之居也，其華在唇四白，其充在肌”。也就是說脾和肝胃一樣主導身體消化系統，當勞倦過度會導致脾胃功能受損于是消化功能不良，從而提供足夠的營養來支持四肢運動。

(四)運動性疲勞與腎的關系

對于勞與腎的關系，《素問·靈蘭秘典論》曰：“腎者，作強之官，伎巧出焉。”王冰《重廣補注黃帝內經》解為：“強于作用，故曰作強”，實際上反映出人的體力活動水平的高低及心理能力的強弱與腎密切相關，而運動這項活動正是體力和智力的結合，過度的運動必然累及于腎，這也表明腎是主導力量運動的器官，用力過勞則會傷腎，正如《素問硯脈別論》曰“持重遠行，汗出于腎”，《黃帝內經太素卷二》：“若多勞氣耗，則傷于腎。”，《壽世保元·卷二》：“勞役陰陽傷腎部，忽然緊脈必相侵。”《類經·卷十三》：“腎主精與骨，用力舉重則傷腎。”可見，由于腎藏精主骨，勞倦過度損及腎氣，必致形體疲憊和臟腑功能損乏。

三、現代醫學關于運動性疲勞的認識

(一)運動性疲勞產生的外周機制

在能量耗竭理論學說中，這種理論認為運動性疲勞的產生機制主要是由于能量的消耗引起的，即機體運動過程中體內能源物質大量消耗而得不到及時補充引起“運動性疲勞”[9]。機體進行任何運動都必須消耗一定的能量，與此同時，機體也通過不同的途徑來提供能量。在機體供能系統中ATP和CP是直接供給組織器官能量的。ATP(三磷酸腺苷)和CP(磷酸肌酸)都是儲存在細胞中的高能磷酸化合物，其中ATP是機體組織器官唯一的直接能量提供者。有關運動性疲勞試驗結果表明，在開始運動10s內，機體主要消耗磷酸肌酸、ATP等，因此短時間大強度運動時ATP、CP排空，尤其是CP含量下降是產生運動性疲勞的主要原因[10]。而其與代謝產物堆積學說存在一定的因果關系。我們認為在能量消耗以后，人體中的糖分大量分解，同時產生大量的代謝產物如乳酸、氫離子、氧自由基等物質在肌肉組織中堆積，從而影響機體的正常代謝。其中，糖酵解供能系統的終產物乳酸，在供能體系中占有重要地位。但是，乳酸在體內堆積過多而不能及時清除時會對機體內環境酸堿平衡的影響成為負面效應，可以通過多種途徑影響肌肉張力ATP 生成，引起運動性疲勞[11]。

所以，我們認為在現在公認的運動性疲勞外周機制中，能量代謝及其產物的堆積，是引起肌肉疲勞的關鍵因素，而乳酸、氫離子、氧自由基在這一過程中扮演這主要角色，是引發肌肉酸痛、運動功能下降的主要原因。

(二)運動性疲勞產生的中樞機制

隨著研究的不斷深入，運動性疲勞的中樞機制不斷被人們提及[12]。在中樞機制中，普遍的觀點認為是大腦中樞分泌的因子失衡或大腦啟動了自我保護程序。按照巴甫洛夫學派的觀點，運動性疲勞的產生是由于運動時機體大腦皮質產生了對自身的保護性抑制作用[13]。所謂保護性抑制，指的是機體運動時由于大量的神經沖動傳至大腦皮質相應的神經細胞，使其長時間的興奮導致消耗增多，甚至損傷神經細胞。機體為避免進一步消耗，啟動了主動的自我抑制程序，也即是當消耗到一定程度時機體便產生了抑制過程，以避免大腦皮質長時間的持續性興奮，這對大腦皮質是有保護性作用的，可避免損傷神經細胞。大腦皮質的這種保護性抑制會導致機體興奮性下降，運動能力降低，從而引起運動性疲勞。

而另外的一種觀點認為是由于中樞產生的多巴胺和5-羥色胺失衡導致的。總所周知[14]，多巴胺和5-羥色胺分別是機體腦內中樞興奮性神經遞質和抑制性神經遞質，在正常情況下，多巴胺和5-羥色胺在腦內保持平衡以共同維持機體的活動，使機體能夠保持協調運動。但是，在長時間運動時支鏈氨基酸從血液進入運動肌氧化供能，游離色氨酸與支鏈氨基酸比值升，由于支鏈氨基酸與色氨酸經同一載體進入大腦，并且它們在進入大腦時存在著競爭機制。另一方面，運動時，骨骼肌利用支鏈氨基酸增加，會使血液中支鏈氨基酸的濃度下降，從而使血液中色氨酸與支鏈氨基酸的比值升高，結果有利于色氨酸進入大腦。另外長時間運動時脂肪動員增加，甘油和脂肪酸氧化供能用于肌肉收縮。但脂肪酸是不溶于水的，必須與血漿白蛋白結合而運輸，游離脂肪酸與游離色氨酸競爭白蛋白上的結合位點，由于色氨酸與白蛋白的結合是比較松散的，很容易解離，導致血液中游離色氨酸含量升高進入腦內。

隨著社會的不斷進步和科學技術的飛速發展，對運動性疲勞及其恢復的研究也日益深入，取得了巨大的成績，但仍有許多問題有待研究。我們相信隨著現代醫學的發展，對運動性疲勞的認識會更加深入，中醫和西醫在運動性疲勞研究中會有更多的結合點，具有廣闊的前景。應用現代生物工程技術，可生產出更好的生物活性物質，以延緩運動性疲勞的產生、促進運動性疲勞的恢復，提高機體運動能力。