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1、运动生物化学第六章第1页，此课件共32页哦第一节运动性疲劳概述 一、运一、运动性疲性疲劳的概念的概念 n n运运动性性疲疲劳：机体生理机体生理过程不能持程不能持续其机能其机能在一特定水平上和在一特定水平上和/或不能或不能维持持预定的运定的运动强度度。第2页，此课件共32页哦 二、疲二、疲劳的分的分类 根据疲根据疲劳发生部位：生部位：全身性疲全身性疲劳局部疲局部疲劳中枢性疲中枢性疲劳根据疲根据疲劳发生的机理与表生的机理与表现：外周性疲外周性疲劳混合性疲混合性疲劳第3页，此课件共32页哦外周性疲劳n n可能可能可能可能发发生的部位是从生的部位是从生的部位是从生的部位是从神神神神经经-肌肉接点到肌肌
2、肉接点到肌肌肉接点到肌肌肉接点到肌纤纤维维内部内部内部内部线线粒体。粒体。粒体。粒体。n n(1)(1)神神经肌肉接点肌肉接点 n n(2)(2)肌肌细胞膜胞膜 n n(3)肌肌肌肌质质网网网网 n n(4)线线粒体粒体粒体粒体 n n(5)收收收收缩缩蛋白蛋白蛋白蛋白 第4页，此课件共32页哦中枢性疲劳n n概念：概念：指指指指发发生生生生脑脑至脊髓部位的疲至脊髓部位的疲至脊髓部位的疲至脊髓部位的疲劳劳。n n特点：特点：特点：特点：n n功功能能紊紊乱乱，改改改改变变了了了了运运运运动动神神神神经经元元元元的的的的兴兴奋奋性性性性。疲疲疲疲劳劳时时，神神神神经经冲冲冲冲动动的的的的频频率减
3、慢，使肌肉工作能力下降。率减慢，使肌肉工作能力下降。率减慢，使肌肉工作能力下降。率减慢，使肌肉工作能力下降。n n代代代代谢谢功功功功能能能能失失失失调调，大大大大脑脑细细胞胞胞胞中中中中ATPATP、CPCP水水平平明明显降降低低，血血糖糖含含量量减减少少，r-r-氨氨氨氨基基基基丁丁丁丁酸酸酸酸含含含含量量量量升升升升高高高高，特特特特别别是是是是5-5-羟羟色色色色胺胺胺胺和和和和脑脑氨氨氨氨升升升升高高高高，可可可可引引引引起起起起多多多多种种种种酶酶活活活活性性性性下下下下降降降降，ATP再再合合成成速率下降，从而使肌肉工作能力下降，速率下降，从而使肌肉工作能力下降，导致疲致疲劳。第
4、5页，此课件共32页哦中枢性疲中枢性疲劳1:大大脑2:向心向心传入抑制入抑制3:运运动神神经元元兴奋性下降性下降4:分支点分支点兴奋衰弱衰弱5:神神经肌肉接点抑制肌肉接点抑制 第6页，此课件共32页哦第二节第二节 运动性中枢疲劳运动性中枢疲劳 的生化特点的生化特点第7页，此课件共32页哦一、脑内代谢变化一、脑内代谢变化长时间运动情况下，骨骼肌细胞吸收长时间运动情况下，骨骼肌细胞吸收的血糖增加，引起血糖浓度的下降，脑的血糖增加，引起血糖浓度的下降，脑内能量代谢也会因此受到影响，能量供应内能量代谢也会因此受到影响，能量供应不足会导致脑功能改变；而且脑细胞内糖不足会导致脑功能改变；而且脑细胞内糖的大
5、量消耗，还会影响其对氨的清除能力。的大量消耗，还会影响其对氨的清除能力。第8页，此课件共32页哦二、神经递质的变化二、神经递质的变化神经递质神经递质性质性质疲劳时的变化疲劳时的变化-氨基丁氨基丁氨基丁氨基丁酸酸酸酸抑制性抑制性升高5-5-羟色胺羟色胺抑制性抑制性升高多巴胺多巴胺兴奋性兴奋性过度升高乙酰胆碱乙酰胆碱兴奋性兴奋性下降第9页，此课件共32页哦三、其他因素三、其他因素病毒病毒第10页，此课件共32页哦第三节第三节 运动性外周疲劳的运动性外周疲劳的生化特点生化特点第11页，此课件共32页哦一、短时间大强度运动性外周疲劳一、短时间大强度运动性外周疲劳的生化特点的生化特点运动时间运动时间 疲
6、劳的生化特点疲劳的生化特点0-5s 5-10s10-30s45-60s30s-15min与神经递质代谢有关与神经递质代谢有关ATP、CP浓度下降明显，快肌纤维内乳酸开始堆积浓度下降明显，快肌纤维内乳酸开始堆积ATP、CP消耗达到极限，乳酸堆积量迅速增加消耗达到极限，乳酸堆积量迅速增加CP下降下降75%-90%,ATP下降下降20%-30%,ADP浓度上升浓度上升75%-90%,PH低于低于6.6肌肉和血液中的乳酸浓度值达到最大、肌肉和血液中的乳酸浓度值达到最大、PH下降，导致疲下降，导致疲劳劳第12页，此课件共32页哦二、耐力运动性外周疲劳的生化特点二、耐力运动性外周疲劳的生化特点运动时间运动
7、时间 疲劳的生化特点疲劳的生化特点15-60min 1-5h6h以上肌肉糖原消耗最大，体温升高肌肉糖原消耗最大，体温升高糖储备大量消耗，血糖浓度下降糖储备大量消耗，血糖浓度下降体温升高，脱水体温升高，脱水体温升高，脱水，电解质代谢失调体温升高，脱水，电解质代谢失调第13页，此课件共32页哦第四节第四节 运运动性疲性疲劳的的产生机理生机理 n n自自从从19世世纪80年年代代莫莫索索开开始始研研究究疲疲劳以以来来，人人们对运运动性性疲疲劳产生生的的机机理理提提出出多种假多种假说，最具代表性的有以下几种：，最具代表性的有以下几种：(一一)“衰竭学衰竭学说”(二二)“堵塞学堵塞学说”(三三)“内内环
8、境境稳定性失定性失调学学说”(四四)“保保护性抑制学性抑制学说”(五五)“突突变理理论”第14页，此课件共32页哦（一）“衰竭学说”n n观点：点：能源物能源物质的耗竭的耗竭n n依据：依据：长时间运运动产生疲生疲劳的同的同时常伴有血糖常伴有血糖浓度降度降低，而低，而补充糖后工作能力有一定程度的提高充糖后工作能力有一定程度的提高现象象CP贮备下降程度与运下降程度与运动强度的关系度的关系 第15页，此课件共32页哦(二)“堵塞学说”n n观点：点：代代谢产物在肌物在肌组织中堆中堆积n n依据：依据：疲疲劳时肌肉中乳酸等代肌肉中乳酸等代谢产物增多，物增多，由于乳酸堆由于乳酸堆积而引起肌而引起肌组织
9、和血液中和血液中pH值的下降，阻碍神的下降，阻碍神经肌肉接点肌肉接点处兴奋的的传递，影响冲影响冲动传向肌肉，抑制果糖磷酸激向肌肉，抑制果糖磷酸激酶活活性，从而抑制糖酵解，使性，从而抑制糖酵解，使ATP合成速率减慢。合成速率减慢。另外，另外，pH值下降下降还使肌使肌浆中中Ca+的的浓度下度下降，从而影响肌球蛋白和肌降，从而影响肌球蛋白和肌动蛋白的相互蛋白的相互作用，使肌肉收作用，使肌肉收缩减弱。减弱。第16页，此课件共32页哦(三)“内环境稳定性失调学说”n n观点点：pH值下下降降、水水盐代代谢紊紊乱乱和和血血浆渗渗透透压改改变。n n依依据据：有有人人研研究究，当当人人体体失失水水占占体体重
10、重5%时，肌肌肉肉工工作作能能力力下下降降约20%-30%。哈哈佛佛大大学学疲疲劳研研究究所所发现，高高湿湿作作业工工人人因因泌泌汗汗过多多，达达到到不不能能劳动的的严重重疲疲劳时，给予予饮水水仍仍不不能能缓解解，但但饮用用含含0.04%-0.14%的的氯化化钠水水溶液可使疲溶液可使疲劳有所有所缓解。解。第17页，此课件共32页哦(四四)“保保护性抑制学性抑制学说”n n观点：点：大大脑皮皮质产生了保生了保护性抑制性抑制n n依依据据：贝柯柯夫夫研研究究发现，狗狗拉拉载重重小小车行行走走30-60分分钟产生生疲疲劳时，一一些些条条件件反反射射量量显著著减减少少，不不巩巩固固的的条条件件反反射射
11、完完全全消消失失。1971年年雅雅科科甫甫列列夫夫发现，小小鼠鼠在在进行行长时间工工作作(10小小时游游泳泳)引引起起严重重疲疲劳时，大大脑皮皮质中中-氨氨基基丁丁酸酸水水平平明明显显增增加加，该该物物质质是是中中枢枢抑抑制制递质递质。此外，血糖下降、缺氧、此外，血糖下降、缺氧、pH值下降、下降、盐丢失和渗透失和渗透压升高等，也会促使皮升高等，也会促使皮质神神经元工作能力下降，从而元工作能力下降，从而促促进疲疲劳(保保护性抑制性抑制)的的发生和生和发展。展。第18页，此课件共32页哦(五五)“突突变理理论”n n观点：点：运运动过程程中三中三维空空间（能（能量消耗、肌力下量消耗、肌力下降和降和
12、兴奋性改性改变）关系改关系改变所致所致。肌肉疲肌肉疲劳控制控制链 第19页，此课件共32页哦n n代代表表人人Edwards认为：在在肌肌肉肉疲疲劳的的发展展过程程中中，存存在在着着不不同同途途径径的的逐逐渐衰衰减减突突变过程程，其主要途径包括其主要途径包括:1.单纯的能量消耗的能量消耗2.在能量消耗和在能量消耗和兴奋性衰减性衰减过程，存在一个急程，存在一个急剧下降的突下降的突变峰。峰。3.肌肉能源物肌肉能源物质逐逐渐消耗，消耗，兴奋性下降，但性下降，但这种种变化是化是渐进的，并未的，并未发生突生突变。4.单纯的的兴奋性性丧失，并不失，并不包括肌肉能量的大量消耗。包括肌肉能量的大量消耗。第20
13、页，此课件共32页哦（六）（六）“自由基自由基损伤学学说”n n自自自自由由由由基基基基：指指指指外外外外层层电电子子子子轨轨道道道道含含含含有有有有未未未未配配配配对对电电子子子子的的的的基基基基团团，如如如如氧自由基、氧自由基、氧自由基、氧自由基、烃烃自由基、自由基、自由基、自由基、过过氧化氧化氧化氧化氢氢及及及及单线态单线态氧等物氧等物氧等物氧等物质质。n n产产生生生生部部部部位位位位：细胞胞内内，线粒粒体体、内内质网网、细胞胞核核、质膜和胞液中都可以膜和胞液中都可以产生。生。n n作作作作用用用用：由由于于自自由由基基化化学学性性质活活泼，可可与与机机体体内内糖糖类、蛋蛋白白质、核核
14、酸酸及及脂脂类等等物物质发生生反反应，因因而而造造成成细胞功能和胞功能和结构的构的损伤与破坏。与破坏。第21页，此课件共32页哦七、运动性疲劳与神经七、运动性疲劳与神经-内分泌内分泌-免疫和免疫和 代代谢调节网络谢调节网络大脑（神经递质和调质）下丘脑垂体促激素内分泌腺及某些细胞激素细胞能量释放和运动能力免疫系统激素释放激素抑制激素脊髓基因调节酶调节Ca2+K+Zn2+代谢过程能量消耗内环境调节第22页，此课件共32页哦第五节第五节 运动后恢复过程的生化特点运动后恢复过程的生化特点第23页，此课件共32页哦n n概念：概念：恢复恢复过程是指人体在运程是指人体在运动过程中和运程中和运动结束后，各种
15、生理机能和能源物束后，各种生理机能和能源物质逐逐渐恢恢复到运复到运动前水平的前水平的变化化过程。程。n n阶段：段：运运动中恢复中恢复阶段、运段、运动后恢复到运后恢复到运动前水平前水平阶段和运段和运动后超量恢复后超量恢复阶段段 一、运动后恢复的生化规律一、运动后恢复的生化规律第24页，此课件共32页哦n n恢复恢复过程的三程的三阶段特点：段特点：n n第一第一阶段：段：消耗占消耗占优势，消耗，消耗恢复恢复 能能源源物物质逐逐渐减减少少，各各器器官官系系统的的工工作作能能力下降。力下降。n n第第二二阶段段：恢恢复复过程程占占优势，能能源源物物质和和各各器器官系官系统的功能逐的功能逐渐恢复到原来
16、水平。恢复到原来水平。n n第三第三阶段：段：运运动时消耗的能源物消耗的能源物质及各器官系及各器官系统机能状机能状态在在这段段时间内不内不仅恢复到原来水平，恢复到原来水平，甚至超甚至超过原来水平，原来水平，这种种现象称象称为“超量恢复超量恢复”第25页，此课件共32页哦（一）超量恢复原理：（一）超量恢复原理：n n超量恢复的超量恢复的超量恢复的超量恢复的程度和出程度和出程度和出程度和出现现的的的的时间时间与所从事的与所从事的运运动负荷有密荷有密切的关系切的关系，在一定范，在一定范，在一定范，在一定范围围内，肌肉活内，肌肉活内，肌肉活内，肌肉活动动量越大，消耗量越大，消耗量越大，消耗量越大，消耗
17、过过程程程程越越越越剧剧烈，超量恢复越明烈，超量恢复越明烈，超量恢复越明烈，超量恢复越明显显。如果活。如果活。如果活。如果活动动量量量量过过大，超大，超大，超大，超过过了生理了生理了生理了生理范范范范围围，恢复，恢复，恢复，恢复过过程就会延程就会延程就会延程就会延长长。第26页，此课件共32页哦超量恢复超量恢复实验：n n让让两名两名两名两名实验对实验对象分象分象分象分别别站在一站在一站在一站在一辆辆自行自行自行自行车车的两的两的两的两侧侧同同同同时时蹬蹬蹬蹬车车，其中一人用右腿蹬其中一人用右腿蹬其中一人用右腿蹬其中一人用右腿蹬车车左腿休息，另一人用左腿蹬左腿休息，另一人用左腿蹬左腿休息，另一
18、人用左腿蹬左腿休息，另一人用左腿蹬车车右腿右腿右腿右腿休息，当运休息，当运休息，当运休息，当运动动至力竭至力竭至力竭至力竭时时，测测腿股外肌的肌糖原含量，腿股外肌的肌糖原含量，腿股外肌的肌糖原含量，腿股外肌的肌糖原含量，结结果运果运果运果运动动后后后后3 3天运天运天运天运动动腿股外肌肌糖原含量比安静腿多腿股外肌肌糖原含量比安静腿多腿股外肌肌糖原含量比安静腿多腿股外肌肌糖原含量比安静腿多1倍。倍。倍。倍。第27页，此课件共32页哦（二）运动应激（二）运动应激-适应学说适应学说第28页，此课件共32页哦二、运动后物质代谢的恢复二、运动后物质代谢的恢复（一）代谢产物的消除（一）代谢产物的消除 1.
19、1.乳酸的消除乳酸的消除 2.2.氨的消除氨的消除 3.3.自由基的消除自由基的消除第29页，此课件共32页哦（二）机体能源物（二）机体能源物质的恢复的恢复 (一一一一)磷酸原的恢复磷酸原的恢复n n 磷磷磷磷酸酸酸酸原原原原的的的的恢恢恢恢复复复复很很很很快快快快，在在在在剧剧烈烈烈烈运运运运动动后后后后被被被被消消消消耗耗耗耗的的的的磷磷磷磷酸酸酸酸原原原原在在在在20-30秒内合成一半，秒内合成一半，秒内合成一半，秒内合成一半，2-3分分分分钟钟可完全恢复。可完全恢复。可完全恢复。可完全恢复。(二二)肌糖原肌糖原贮备的恢复的恢复第30页，此课件共32页哦(三三)氧合肌氧合肌红蛋白的恢复蛋
20、白的恢复 氧氧合合肌肌红蛋蛋白白存存在在于于肌肌肉肉中中，每每千千克克肌肌肉肉约含含11ml氧氧。在在肌肌肉肉工工作作中中氧氧合合肌肌红蛋蛋白白能能迅迅速速解解离离释放放氧氧并并被被利利用用，而而运运动后几秒后几秒钟可完全恢复。可完全恢复。(四四)乳酸再利用乳酸再利用乳酸在肝乳酸在肝脏肝糖原（小部分）肝糖原（小部分）乳酸在工作肌乳酸在工作肌氧化分解（大部分）氧化分解（大部分）第31页，此课件共32页哦筋疲力竭运动后可取的恢复时间 可取的恢复可取的恢复时间最小最小最大最大ATP和和CP的恢复的恢复2分分钟3分分钟非乳酸氧非乳酸氧债的的偿还3分分钟5分分钟氧合血氧合血红蛋白的恢复蛋白的恢复1分分钟2分分钟肌糖元的恢复肌糖元的恢复10小小时46小小时（长时间运运动后）后）5小小时24小小时（间歇运歇运动后）后）肌和血中乳酸的消除肌和血中乳酸的消除30分分钟1小小时（活（活动性恢复）性恢复）1小小时2小小时（休息性恢复）（休息性恢复）乳酸氧乳酸氧债的的偿还30分分钟1小小时第32页，此课件共32页哦