運動性疲勞恢復的生物力學分析

摘要：國內所擁有的各項體育運動中，通常有著高強度、高密度，以及高負荷等多方面的特點。而運動員在經過一系列高強度運動后，經常會感到疲勞。在體育教育的發展過程中，如何盡快增強運動員自身身體素質，進一步提高他們的運動能力，有效消除運動性疲勞，一直是國內運動醫學的研究熱點。可見，針對運動性疲勞恢復的生物力學進行探討具有十分重要的意義。

關鍵詞：生物力學；疲勞恢復；運動性疲勞；分析

在當前，我國體育運動比賽愈發激烈，所需運動水平也越來越高，這就為國內體育運動員的訓練強度以及訓練質量提出了更為嚴格的要求。面對運動員在高負荷運動中產生的運動性疲勞，應當盡快研究出一系列有效對策，實現對運動性疲勞的恢復，最終以此幫助運動員展開更高水平的比賽與訓練。本篇文章便針對運動性疲勞恢復的生物力學展開一系列分析。提出能夠有效緩解、恢復運動性疲勞的對策。

一、運動性疲勞定義

在運動醫學領域，對運動疲勞的理解一般認為，身體和心理負擔過重，必然會導致身體功能的變化，最終導致過度訓練引起的疲勞；在中醫領域，一般認為運動引起的“虛”的表現與臨床上所見的“虛病”類似。如果這種“虛”在某一臟腑中比較突出，那么人體內其他相對應的臟腑也將出現“虛”的跡象。

運動性疲勞按發生部位一般分為中樞性疲勞和外周性疲勞。如果你在運動后感覺注意力不集中、反應遲鈍、不興奮，這通常是因為神經中樞疲勞。運動后可以補充優質碳水，促進中樞恢復。充足的睡眠也很重要。如果感覺肌肉酸痛，收縮力降低通常是外周疲勞的跡象。在保證充足營養的前提下，可以通過泡沫軸按壓、拉伸等方式放松肌肉。同時，在條件允許的情況下，可以用冷熱水浴來促進體內代謝廢物的快速清除。總體而言，運動員運動性疲勞是一種癥狀，其本質是臟腑功能下降或紊亂以及精血不足等，這些癥狀通常都是暫時的。所以運動疲勞是在超負荷運動過程中發生的一種疲勞癥狀。

二、導致運動性疲勞的誘因

在現代展開的各項比賽中，優秀運動員在每場比賽中要做成百上千個技術動作。例如，在足球比賽中，帶球、搶斷、頭球等需要運動員消耗自身能量。在更加激烈的比賽中，無氧供能也將直接超過25%。

（一）體內能量物質消耗對運動員的影響

在運動比賽進行過程中，每一個技術動作的完成，每一次高速奔跑的結束，運動員自身能量物質也將無時無刻不在消耗、下降。運動員肌肉中所具備的ATP-CP以及糖原的減小也將直接對其運動表現帶來嚴重影響。在比賽的最后15分鐘，大部分運動員都只能打低強度的運動，世界上只有3%的運動員能維持高強度的運動，大部分運動員在比賽結束時會出現一定程度的疲勞。

（二）體內廢物堆積對運動員帶來的影響

在經過一系列強度非常高的運動訓練后，運動員的身體內部往往會出現大量的乳酸，這一現象使得運動員幾乎無法在接下來的幾分鐘里繼續高強度的訓練。在運動強度連續高的情況下，運動員將會有一段時間處于“虛脫”的狀態，這段時間內運動員不能繼續進行高強度的運動。與此同時，其他積累的浪費也在對運動員的運動能力產生影響，但并不是立即的，隨著比賽最后階段的進展逐漸顯示出對運動員疲勞的影響[1]。

（三）內環境失調為運動員帶來的影響

在正常溫度下比賽，許多球員在炎熱潮濕的條件下會脫水超過3升，損失4到5升的體液。體液的流失會導致體溫升高和心血管壓力增加。在游戲中，玩家身體的中心溫度可高達40℃。高溫會導致中央身體的疲勞，從而導致人體疲勞的加深。

（四）神經疲勞和保護抑制理論對運動員的影響

可以將這兩方面為運動員所帶來的影響結合到一起，綜合評估其產生的影響。在比較激烈的比賽競爭過程中，由于運動員自身神經關節將持續受到高強度的刺激，同時，乙酰膽堿也將對運動員自身神經關節反復帶來刺激，直接使運動員的受體脫落，進而引發導致疲勞。在這一階段，運動員大腦皮層也將由于身體的逐漸疲勞，有效抑制運動員因為勞累而出現保護性的抑制作用。這兩點在比賽的最后階段也很明顯[2]。

（五）神經遞質變化引發

運動員在身體運動的過程中必然會帶動肌肉運動，神經遞質在其中起到信號傳輸的效用，例如，運動員體內多巴胺開始分泌之后，運動員自身心肌收縮功能將得到一定的提升，其心排血量以及整體心率也將隨之加速，具體能夠在運動員自身運動熱情高漲方面得以體現。伴隨運動員的進一步活動，運動員體內所產生的多巴胺就將從刺激人體的功效逐漸轉變為抑制，進而直接為肌肉動作帶來影響，導致其在運動中會出現力不從心的感覺。同時，在心理方面的表現具體有精神不良、對運動等事物失去興趣等，各別甚至可能出現抑郁、精神分裂癥等病狀。從能量守恒角度來看，神經遞質能夠有效刺激身體運動的能量消耗，各人員需要盡快了解，能量并非憑空產生的。

（六）心理狀態影響

不同比賽的運動員有不同的心理狀態，可以分為以下三種情況。

（1）心理興奮與疲勞：

分為比賽開始階段；比賽勢均力敵，先得分；優于對手的優勢；主場觀眾的熱情，以及教練們的積極控制等。

比賽開始時的興奮源于雙方都希望在比賽初期盡快打破僵局，以事先優勢來控制整場比賽。此時，運動員自身精神與身體均處于十分興奮的狀態，能夠有效延緩疲勞的發生。

（2）心理壓抑和疲勞：

運動員雙方的實力幾乎持平，但其中有一邊在短時間內由于各種原因，在比賽結束前取得了另一方不可能取得的分數；當比分落后時，運動員自身情緒相對低落，很可能出現不想再繼續比賽的狀況，此種問題的出現會對運動員自身體育競技能力帶來十分嚴重的影響，直接加劇了運動性疲勞的發展。

（3）感到焦慮和疲憊：

當比賽的兩隊實力相當，但雙方都沒有在比賽中取得關鍵性進展，比賽對雙方的整體成績沒有太大影響，只想趕緊結束比賽；教練指導不當；裁判和場外因素[3]。

這種情況在世界級比賽中很少出現，但在青少年級別的比賽中卻經常會出現。此時運動員焦慮，技術動作的使用變得不合理，對比賽有一種厭倦感，加速疲勞的產生，甚至可能因此受傷。

三、生物力學視角的運動性疲勞解決對策

運動性疲勞通常情況下是由于運動本身而導致的身體工作能力的短時間下降。在運動員休息一段時間之后，其運動能力便會得到恢復。只要運動員在運動時不會太累，那么就不會影響健康。所以，運動疲勞也可以說是一種正常的生理現象，同時也是種能夠為身體提供良好保護的機制，不用太過于擔心。然而，如果運動員在運動過程中始終是疲勞的狀態，同時也并未從以前的活動中得到充分的休息，沒有時間去解決，就又出現了疲勞，那么運動員的累便可以不斷積累。例如在踢足球、打籃球、打網球等過程中，都需要消耗運動員大量的體力，容易產生疲勞，運動后大汗淋漓的累，回到教室很容易睡著。長時間保持這種狀態會產生過度疲勞，影響身體健康和運動能力。

（一）推拿

按摩療法是最基本、最常用的一種傳統辦法，消除運動疲勞，它可以在比賽前后進行，主要是通過振動以及推摁來實現對身體的放松。將在身體康復方面取得成效。它可以實現自我按摩，并將運動員血液的整體、部分循環能力提高，并進一步推動其身體新陳代謝的消除。另外，自我按摩對神經系統也有很好的作用，以達到心平氣和、頭腦清醒的效果，從而降低交感神經的興奮性[4]。

運動結束后半小時內，身體的熱量會慢慢恢復正常，在這段時間內進行拉伸或按摩是效果最好的，如果時間有限，也可以回家放松按摩，也有一定的效果。在結束運動之后，可以兩人打結組，互相踩小腿，在踩小腿的過程中需要注意力度，避免受傷，最好用手按揉放松。

此外，艾灸和針灸也是現代疲勞恢復的新興方法。通過刺激足三里、三陰角、中脘等穴位，可有效減輕疲勞。

（二）拉伸

肌肉拉伸療法是基于運動員自身肌肉收縮反射。在拉伸的過程中，運動員自身肌肉將暫時收縮，其收縮的肌肉纖維得到良好的拉伸，以實現對運動員肌肉的舒展，進一步提升人體血液循環能力水平。它的工作方法，就像腿在身體前面伸直，坐著，腿伸直，坐著，大腿后面的群肌要放松很好。腿部前側肌肉可以用平躺、跪著、后腿等方式，使肌肉靜后拉長片刻，再回歸放松，效果會更好。

在完成運動后，拉伸是運動員緩解自身疲勞的最好方法。這一方式可以使處于緊張狀態的肌肉放松。放松跑步也能達到積極休息的效果。但這其中，應該是休息和運動休息相結合。同時，在拉伸時，重要的是要拉伸到舒適的程度。當開始感到任何不適時，必須要立即停止并恢復到原來的位置。拉伸過度會導致韌帶拉傷，所以要用緩慢的、有控制的動作來防止這種情況發生。

（三）充足睡眠

當人體處于睡眠或安靜狀態時，運動員身體的新陳代謝將直接下降到最低水平，其能量消耗也會始終維持在最基本的新陳代謝水平范圍內。伴隨新陳代謝能力的上升，運動員在運動中所消耗的能量也能夠因此實現恢復。可見，多睡覺也能夠有效保護運動員的身體，將其運動性疲勞出現幾率減小。

（四）營養補充

合理運用營養療法是預防運動疲勞的有效手段。在完成運動后，運動員自身所具備的身體能量物質往往會被消耗光，通常需要運動員及時向身體補充能量物質。例如：碳水化合物、蛋白質，以及糖等，這些營養物質的補充能夠進一步加快運動員運動疲勞的恢復。由于每個體育運動人員自身家庭經濟狀況不同，每個人身體狀況也有所不同，這就需要正確引導他們具備健康、合理的飲食習慣，及時補充蛋白質、糖、維生素，同時服用中草藥參芪膏、抗疲勞合劑（八珍湯）、刺五加片、六味地黃丸、參三七片等，這些具有補氣血、強精、強骨、抗疲勞的作用；還如西藥維生素、磷脂和一些無機鹽制劑，可調節中樞神經功能，促進血液循環，改善生物氧過程和能量代謝，非常利于消除疲勞。

例如，蛋白是肌肉組織的基石，當你處于恢復期時，你需要大量的蛋白質。雞蛋、瘦肉、魚、豆類和綠葉蔬菜都是很好的蛋白質來源。每天大約需要70-100克；維生素C是膠原蛋白重建所必需的營養，有助于重組受損的肌肉組織；鎂可以幫助肌肉自我修復并變得更強壯。它有助于緩解肌肉抽搐，加速恢復過程。每日推薦攝入量為300毫克[5]。

（五）泡沫軸

泡沫軸的應用不僅可以有效伸展運動員自身肌肉、肌腱，還能夠將腿部的疤痕組織消除，并將腿部軟組織粘連問題解決。泡沫軸的運用還可以有效減輕腿部壓力，并進一步增強運動員的肌肉力量，避免身體累積疲勞和疼痛。比較常用的方法是將身體的一部分放在泡沫軸上進行來回滾動，可以以極快的速度降低疲勞感，并將運動損傷幾率減小。比如，要放松大腿，可以在泡沫軸上來回滾動，達到放松的效果。每塊肌肉放松兩分鐘。運動員在使用泡沫軸時需要結合自身體重，可通過圓柱形泡沫軸來進行按摩，以此種方式實現來打破觸發點，并將肌筋膜真正釋放出來，進一步緩解腿部筋膜的緊張狀態，與此同時，還可以有效推動運動員體內軟組織的血液循環。運動種類不同運動員所將面臨的運動性疲勞位置也存在一定的差異，例如，從事足球運動的運動員，其產生運動性疲勞問題的主要點通常在腿部肌肉部分。

（六）溫水浸泡

在每次鍛煉結束后，可以將腳泡在溫水中，這對人體心臟以及神經系統等方面均能夠起到良好的鎮靜作用。溫水放松是一種重要的放松方式。如果需要泡腳，可以在水中加一點鹽，效果會更好。浸泡時間20分鐘左右，時間不宜過長。

泡熱水澡除了能緩解肌肉疼痛，還能放松肌肉組織，幫助恢復。桑拿浴也有同樣的效果，用過熱的蒸汽放松身體。幫助運動員自身肌肉快速從緊張的鍛煉中恢復過來。

（七）游泳

游泳是另一種按摩肌肉的方式，提供溫和的阻力，這樣就有機會充分伸展自身疼痛部位，在運動時不會感到疲勞，但要注意，在這一階段，不應當展開十分標準的、高強度的游泳訓練。運動員只需要在泳池中簡單地游20分鐘即可產生一定的效用。游泳鍛煉能夠有效緩解運動性疲勞，對于運動員的肌肉酸痛癥狀有好處。在蛙泳與仰泳一同使用時，能夠調動所有的肌肉群。這其中，應當避免像蝶泳這樣比較累的泳姿。

四、結語：

綜上所述，運動性疲勞主要包括有肌肉疲勞、神經疲勞、內臟疲勞，或有輕度、中度和重度不同程度的疲勞。可以采取不同的治療方法來消除運動疲勞。為了盡快預防疲勞，需要加強對運動疲勞的各種類型、判斷指標和疲勞癥狀的教育普及，并對消除運動疲勞和恢復所采用的方法進行教育宣傳，為運動員消除運動疲勞和恢復打下良好的基礎。

參考文獻：

[1]劉洋，王德新，程麗芬，黃中偉，陳志勇，李磊.基于運動生物力學視角研究運動性疲勞干預方案的可視化知識圖譜分析[J].中國組織工程研究，2019，23（27）：4291-4299.

[2]王澤文， 王潤極， 李海鵬，等. 冷水浸泡和局部身體冷凍對足球運動員在高溫高濕環境下運動后恢復的影響[J]. 體育科學， 2022， 42（5）：10-10.

[3]李波， 張賀彬， 余燕成，等. 基于剪切波彈性成像的業余馬拉松運動員比賽前后髕腱彈性變化定量分析[J]. 中華醫學雜志， 2022， 102（9）：5-5.

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[5]蓋安俊，曲炳屹.運動性疲勞恢復的生物力學分析[J].中學生物教學，2022（27）：I0004-I0004.