肌肉疲勞的特點及恢復方法

鞠麗麗

（鄭州大學體育學院，河南鄭州 450000）

自1880年起，眾多學者展開了對疲勞的研究，并最終在第5屆國際運動生物化學會議上學者們對疲勞的概念達成了共識，即疲勞是“機體生理過程不能持續其機能在一特定水平上或不能維持預定的運動強度?！钡壳皩ζ诋a生的機制及其恢復疲勞的方法還未形成一致結論，因此，本文在目前研究的基礎上對這方面的知識進行系統綜述。

1 肌肉疲勞的特點

肌肉疲勞是指隨著肌肉收縮產生的最大力量減小和收縮速度下降現象，主要表現為乏力，工作能力減弱、效率降低，注意力渙散，操作速度減慢，動作的協調性和靈活性降低，差錯及事故發生率增加，工作滿意感降低等[1]。有許多理論試圖解釋其產生的機制，其中以中樞學說、代謝物積累學說和能源耗盡學說較有代表性。中樞學說認為，大腦有關區域持續興奮導致的抑制性保護及抑制在大腦中的擴散是其產生的根本原因[2]；代謝物積累學說認為，其產生是由于工作過程中代謝物（如乳酸）的不斷產生與積累，使人體產生類似中毒的效應；能源耗盡學說認為，長期活動造成體內能源物質（如肌糖元）消耗殆盡，影響肌肉、大腦和各組織器官的能量供應，使人體喪失繼續工作的能力。一般從工作績效、主觀反應和生理生化等方面對其作出綜合評價。合理休息是肌肉疲勞消除的最重要途徑。除靜止休息外，也可通過不斷地變換工作使不同肌肉交替得到休息。

2 肌肉疲勞的治療方法

不恰當訓練、長時間運動、軍事化訓練和疾?。ㄈ绨┌Y）都會引起肌肉疲勞，這些對運動員的成就、軍事訓練能力和疾病恢復都有負面影響。目前，尚沒有官方或非官方的應對肌肉疲勞的建議[3]。然而，一些非特異性產品，如合成產品（苯丙胺和咖啡因）、天然產品（美國人參和紅景天）和營養補充品（維生素、無機鹽、肌酸）治療應用在臨床實驗且取得了一定的治療效果。

2.1 人工合成產品

安非他命、麻黃素、咖啡因都是通過刺激中樞神經系統或交感神經，促進機體興奮延緩肌肉疲勞。世界反興奮劑組織在2005年報道稱，運動中幾乎有一半的人濫用興奮劑，這些產品包括苯丙胺、麻黃素。在比賽中使用安非他命、安非他命衍生品、二甲基異丙醇胺、麻黃素都是不合法的。然而，從2004年開始咖啡因和黃麻素已被廣泛接受。安非他命是一種苯丙胺類型的刺激抗抑郁藥物，具有很高的成癮性，可使人精神愉悅、情緒高漲。低劑量服用安非他命可提高人和動物身體素質。然而，調控機制尚未清楚。體溫高是反映極度疲勞的信號之一。最近，研究發現減慢運動引起大鼠核心高體溫安非他命可掩蓋或延緩疲勞。

據文獻記載，咖啡因是一種可以提高運動成績的藥物。高劑量服用咖啡因可以延長運動時間。事實上，在有氧運動和抗阻運動時服用咖啡因可以提高運動成績。研究發現，咖啡因對短期劇烈有氧運動具有顯著的益處，但對短期無氧運動（如短跑）的影響目前尚未得出一致結論。

2.2 天然產品

世界上超過50%的藥物都是受自然產品的啟發研制而成。幾十年里，健康學者和生理學專家一直在研究尋找能提高運動能力或者可以延緩疲勞的天然產品。目前，還有更多的天然產品被證實是潛在的抗疲勞劑，如五加科人參物種。西洋參、C.A.邁耶人參和三七都屬于五加科人參物種。在加拿大和美國東部種植的西洋參是人參的鼻祖，C.A.邁耶人參是亞洲經常食用的中草藥，三七是中國西南部、緬甸、尼泊爾種植的。根，又叫一棵植物的底部部分，叫做三七。這些天然產品都含有多種有效成分，如皂甙、多糖、類黃酮、維生素和微量元素等，這些成分都可改善人類和動物身體疲勞。例如，從西洋參中提取的皂甙和蛋白通過增加肝糖原和肌糖原可以明顯延長小鼠游泳時間；從C.A.邁耶人參中提取的多糖、人參皂苷Rb、人參皂苷Rg3、小分子寡肽在小鼠游泳實驗和抓握實驗證實可顯著抵抗疲勞；對11名從事無氧運動的志愿者研究發現，服用紅參可以提高運動成績。C.A.邁耶人參通過多種機制延緩疲勞，如提高乳酸脫氫酶的活性，增加肝糖原的儲備和減緩血清尿素氮和血乳酸的積累，抑制氧化應激，提高骨骼肌線粒體的機能。據報道，單劑量三七用藥就可提高年輕人的有氧能力、耐力和平均血壓。實驗發現，從人參中提取的皂苷可以延緩小鼠游泳疲勞，延緩血清乳酸的積累，增加肝糖原含量。

紅景天屬于花椒科和景天科，是一種在東歐和中國民間常用的藥材。紅景天的成分包括紅景天苷和肉桂醇甙，肉桂醇甙是紅景天屬的紅景天特有成分，紅景天苷在其他大多數紅景天物種中都很常見。紅景天中，肉桂醇甙和紅景天苷的自然比例約為3∶1。紅景天中的紅景天苷被確認為是抗疲勞的成分。年輕健康志愿者快速攝入含有3%的肉桂醇甙和1%的紅景天苷的500 mg淀粉，發現提高了其耐力運動能力[4]。發酵提取物也被證實顯著延長了小鼠游泳運動時間，增加了氧化物歧化酶含量，提高了酸脫氫酶活性。

蒜（大蒜）是一種草本植物，在許多國家被當作一種食物。在古羅馬，大蒜是給士兵和運動員吃的補品。近年來，眾多研究者報道了大蒜的抗疲勞作用。大蒜的加工過程主要分為以下幾種：（1）經過干燥后制作成大蒜粉；（2）經過蒸餾生成大蒜油；（3）用植物油從大蒜中提取石油浸漬；（4）陳年大蒜提取物。Ushijima[5]等研究了大蒜生汁、熱大蒜汁、脫水蒜粉和陳年大蒜對體力和疲勞恢復的效果。他們發現，生蒜汁和陳年大蒜可以延長小鼠跑步時間和能快速恢復侵入冷水后的直腸溫度，這改善了末梢循環、抗疲勞反應、增加了營養。最近，Verma[6]等研究了大蒜對30名冠心病患者的心臟機能及其運動耐受力的影響。初次跑步機壓力測定后，接著對受試者進行了6周的大蒜油測驗，然后重復跑步機壓力測試。發現與初次測試相比，大蒜顯著性的降低了在大強度運動和工作時的心率，從而有力發展更好地運動耐力。

據報道，中國的山藥和枳殼能有效地增加肌糖原、肝糖原的含量和其他指標。目前，越來越多的天然產品及其活性成分被發現對身體疲勞的恢復有一定效果，如麥冬、黃芪、枸杞、蒺藜、紅毛五加、冬蟲夏草、靈芝、杜仲、銀杏、白芍、絞股藍、刺五加、當歸、地黃和何首烏。然而，這些保健品對身體疲勞的治療效果及其作用機理還需要進一步深入研究。

2.3 營養補充劑

研究者們已經發現了可能影響運動成績的一些營養學因素，這為營養的補充提供了策略。國際奧委會認為，營養補充劑可以提高運動成績而深入人們青睞。營養的補充劑可以分為膳食補充劑（多種維生素、魚油、硫酸氨基葡萄糖、軟骨素），增補劑（蛋白粉、氨基酸、肌酸），運動食品（運動飲料、食物替代品）。最常用的運動補品是運動飲料、礦物質、維生素，其次是肌酸和蛋白粉。

2.4 維生素和礦物質

盡管維生素和礦物質在體內含量較少，但對人體健康和運動能力的調節具有重要作用，雖然其不是能量來源但可以促進能量代謝。維生素可分為水溶性維生素和脂溶性維生素，其中水溶性維生素包括B族維生素（硫胺素、核黃素、煙酸、吡哆醇、葉酸、生物素、泛酸、維生素B12和膽堿）和維生素C；脂溶性維生素包括維生素A、維生素D、維生素E和維生素K。維生素A、C、E屬于抗氧化劑[7]，12種礦物質也是必需營養素，如鎂、鐵、銅和鉻同樣影響身體機能。維生素和礦物質缺乏可能會導致身體機能下降，補充后可改善機體因之前缺乏導致身體機能下降的狀況。嚴重缺乏葉酸和維生素B12可引起機體貧血，導致耐力下降。補充鐵可以改善缺鐵女性對疲勞的耐受性。礦物質的補充似乎并不能改變人們的飲食習慣。澳大利亞體育學院運動員的膳食補充長達8個月，包括維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素B12、維生素C、維生素A、維生素E、葉酸、銅、鎂、鋅、鈣、磷和鋁，都沒有發現可以提高運動成績。

2.5 其他產品

魚油一種膳食補充劑，已被證實可以提高身體機能。魚油含有豐富的ω-3，尤其含有豐富的二十二碳六烯酸（DHA）、二十碳五烯酸（EPA），可以提高心臟能量利用效率，脂肪代謝和免疫應答。20名健康受試者食用3周魚油（包含1050 g EPA和750 g DHA）后發現，其降低了體脂百分比，提高了運動水平和加快了運動后機體恢復[8]。

肌酸一種含氮化合物，由甘氨酸、精氨酸和蛋氨酸在體內合成，存在于食物中，紅肉和海產品含量最多。當ATP利用速率大于線粒體呼吸作用產生ATP的速率時，肌酸/磷酸肌酸系統提供能量，以維持體內ATP的平衡。在1990年早期，肌酸已被廣泛的當作營養補充劑和增補劑，被證明可以提高大強度間歇性運動能力。國際奧林匹克委員會認為服用肌酸是合乎法律規范的。因此，補充肌酸是提高肌肉耐力的一種潛在誘發性策略。

紅牛含有碳酸化合物、?；撬帷⑵咸烟侨┧醿弱?、維生素B和咖啡因，是一種常用的能量飲料。有研究報道稱，碳水化合物和咖啡因的攝入可以改善有氧和無氧能力，以及注意力、機敏度和反應時間等認知功能。人們猜想這是受腺嘌呤和?；撬嵴{節的影響。

肉堿在脂肪酸代謝過程中起到非常重要的作用。然而，尚缺乏足夠的證據能夠表明補充肉堿對身體機能的益處。機體攝入缺乏蛋白質時，蛋白質的補充是有效地，否則是無效的。氨基酸原料，尤其是鳥氨酸，精氨酸和谷氨酰胺，也是常用的補充劑。然而，尚缺乏證據表明與運動能力有關。有報道稱，在嚙齒動物靜脈或腹腔注射血清類蛋白后，急性期蛋白ORM可增強肌肉耐力，但對日常生活應用并不方便[9]。從理論上講，在大強度訓練期間使用抗氧化維生素和谷氨酰胺對機體是有益的，但目前還需要進一步的研究探討。

3 結語

肌肉力量的產生是一個復雜過程，從大腦皮層興奮到運動單元的激活再到興奮-收縮偶聯，最終引起肌肉收縮。神經通路上神經、離子、血管和能量系統任何一點的變化都會破壞肌肉力量的產生，并導致肌肉疲勞的發生發展。代謝因子和疲勞反應物，如H+、乳酸、Pi、ADP、ROS、HSP25和ORM也會影響肌肉疲勞。通過非植入性技術對位點進行特異性刺激為生理條件下系統了解疲勞的過程提供一種方法。雖然尚未達成一致意見，但已觀察到肌肉疲勞的性別和年齡分布，其中兒童、老年人和成年男性比成年女性更能抵抗疲勞。ATP代謝、氧化應激和炎癥反應的生物標志物有助于診斷肌肉疲勞。盡管缺乏官方或半官方的參考建議，但據報道，肌肉疲勞可以通過一些非特異性治療得到改善，包括使人興奮的藥物、天然產品和營養補充劑。更多潛在機制，生物標記物，靶點和相關的治療肌肉疲勞的藥物，如ORM還需要進一步研究探討。