当前课程知识点：运动健康生物化学 > 第四章 运动时健身保障的生化基础 > 第三节 运动性疲劳的生化分析 > 运动性中枢疲劳及其生化特点
大家好
上面我们学习了运动性疲劳的概念
明确了研究运动性疲劳的意义
知道运动性疲劳是由运动引起的
是指机体的生理过程
不能持续其机能在一特定水平上
和/或不能维持预定的运动强度
了解运动性疲劳可以通过科学
合理的方法和手段
延缓运动中疲劳产生
同时加快运动后疲劳的消除
提高运动训练效果
运动性疲劳在人体中可分为
躯体性疲劳和心理性疲劳
躯体性疲劳主要表现为运动能力下降
心理性疲劳主要表现为行为的改变
因此
运动性疲劳涉及从中枢神经
至骨骼肌细胞
再到细胞内物质的能量代谢过程等
多个环节
其中任何一个或多个环节
及这些环境的调节因素发生变化
都可能引起运动性疲劳的发生
运动性疲劳从其产生部位来说
可以分为中枢疲劳和外周疲劳
下面我们来学习运动性中枢疲劳
及引起中枢疲劳的生化因素
运动性中枢疲劳是指
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
运动性中枢疲劳发生在
大脑至脊髓的运动神经元
因此
凡是能限制及影响中枢神经系统
向外周肌肉发放特定冲动的因素
如中枢神经系统能量供应不足
神经递质代谢的紊乱等
都有可能是引起运动性中枢疲劳的原因
血糖浓度下降
由于运动时除了血液
大量分布四肢和皮肤
大脑血流减少外
长时间运动时骨骼肌细胞
摄取利用血糖增加
引起血糖浓度的下降
总体减少大脑糖的供给
而影响脑内的能量代谢
能量供应的不足
势必造成脑功能的障碍
这也说明如果长时间运动中
补充糖及相关营养物质
可以提高血糖浓度
延缓运动性中枢疲劳的产生
如Ying Shan等的研究结果显示
小鼠进行120min运动后血糖明显下降
而补充葡萄籽原花青素提取物后
血糖下降明显减少
脑内氨浓度升高
中枢性疲劳的产生
还与脑内氨浓度升高有关
运动时脑氨增加
其原因可能有
一 神经递质脱氨作用
二 神经末梢和胶质细胞内
氧化脱氨基作用
三 短时间剧烈运动时
骨骼肌嘌呤核苷酸循环
加强而生成氨
四 长时间耐力运动时
骨骼肌支链氨基酸氧化脱氨基增强
血氨通过血脑屏障而进入
中枢神经系统内
氨的毒性作用主要表现在
氨可以与脑细胞中的
a-酮戊二酸结合生成谷氨酸
从而使三羧酸循环中间产物
a-酮戊二酸减少
影响脑细胞内糖的有氧代谢
此外
脑氨增加可引起许多酶活性下降
ATP再合成速率下降
从而出现各种症状
如思维和意识变异
肌肉无力 呼吸急促等
神经递质是一类在人体内
负责传递神经信息的物质
引起运动性中枢疲劳的
神经递质包括
5-羟色胺 γ-氨基丁酸
多巴胺和乙酰胆碱
大脑中这些神经递质的增加或减少
均可引起兴奋抑制
从而引起疲劳的产生
从这方面来看将运动时神经递质变化
可理解为运动性疲劳是
机体自我保护的机制
一 5-HT
5-HT可通过减少中枢神经
向外周发放神经冲动来降低运动能力
5-HT不能透过脑屏障
脑内5-HT由色氨酸转变而成
脑内5-HT含量升高或代谢增强
可能是导致运动性中枢疲劳的原因
下表显示
在激烈运动时
会引起脑干和下丘脑的5-HT明显升高
当长时间运动时
血浆FFA和支链氨基酸氧化增加
使游离形式色氨酸增多
而色氨酸与支链氨基酸比值增大
导致游离氨基酸进入大脑的数量增加
脑内5-HT生成也随之增加
导致对大脑皮质的抑制作用加强
机体出现倦怠 食欲不振
睡眠紊乱等疲劳症状
因此
运动过程中补充糖
支链氨基酸可减少脑内5-HT的生成
提高运动耐力水平
二 GABA
GABA也是脑内的抑制性神经递质
由谷氨酸脱酸而来
而Glu则是兴奋性的神经递质
因此
中枢神经机能状态决定于
Glu与GABA的比值
研究发现
安静状态下训练和未训练过的大鼠脑中
Glu与GABA的比值无明显差异
经过9h长时间运动后
Glu与GABA都有十分显著的增多
但Glu与GABA的比值明显下降
说明脑内以GABA抑制效应占优势
进行10h游泳引起严重疲劳时
大脑皮层的GABA含量明显增加
因此
长时间运动时GABA含量明显升高是
导致长时间运动中枢疲劳的主要原因
三 DA
DA是由从血液中摄取的酪氨酸
经位于神经原细胞浆中的
酪氨酸羟化酶催化生成多巴
再经芳香族氨基酸脱羧酶催化生成
DA在机体运动和行为控制方面
起着重要的作用
在运动调控中
DA的作用是调节肌紧张
使机体做好运动的准备
并在大脑皮质的信号触发下
启动某一动作
因此
大脑DA含量是维持身体正常运动的
必要条件
保持大脑DA合成和更新
直接影响运动能力
在发生运动性中枢疲劳时
中脑等部位DA合成减少
若保持DA的合成代谢
则疲劳延迟发生
因此
适量增加大脑DA的活性
对维持运动能力是很有必要的
同时
大脑5-HT和DA在疲劳的
产生与发展中表现出的反向关系
大脑DA的增加可抑制5-HT的合成
直接激活运动神经通路来推迟疲劳的发生
四 ACh
ACh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
进行信息传递
ACh的合成
释放以及再吸收对肌力的产生必不可少
在中枢神经系统神经元
和交感神经节前纤维起重要作用
ACh还与记忆意识
觉醒状态维持
摄食和体温调节有关
有研究检测了运动负荷后清醒状态下
大脑皮层中ACh的变化
5min的运动
可使ACh升高最为明显
同时5-HT也有升高
当中枢ACh浓度下降时
中枢疲劳就会发生
马拉松比赛可使运动员
血浆胆碱水平下降约40%
进而引起中枢神经系统中
ACh浓度的下降
如补充适量的胆碱饮料
以保持血浆胆碱水平
则可推迟运动性疲劳的产生
运动性中枢疲劳除了与神经递质有关外
还与影响这些神经递质代谢的
酶活性变化有关
如脑内酪氨酸羟化酶表达下降
色氨酸羟化酶和多巴胺2型受体表达上升
均可引起运动性疲劳
此外
脑源性神经营养因子
胶质纤维酸性蛋白
一元羧酸转运蛋白等的增加
也可能与运动性中枢疲劳的发生有关
好 以上就是我们这个知识点的内容
-绪论
-绪论形成性练习
-第二节 蛋白质
--蛋白质
-第三节 脂类
--脂类
-第四节 糖
--糖
-第五节 水与无机盐
--水和无机盐
-第六节 核酸及其化合物
--核酸及其化合物
-第七节 酶与激素
--酶
--激素
-第一章（1）形成性练习
-第一章（2）形成性练习
-第一章（3）形成性练习
-第一节 人体的物质和能量代谢
-第二节 运动时磷酸原的代谢
--运动时磷酸原代谢
-第三节 运动时糖的无氧代谢
--运动时糖无氧代谢
-第二章形成性练习（1）
-第一节 糖的有氧代谢
--运动时糖有氧代谢
-第二节 脂肪的有氧代谢
-第三节 蛋白质的有氧代谢
-第三章形成性练习（1）
-第三章形成性练习（2）
-第三章形成性练习（3）
-第一节 运动健身风险的生化分析
-第二节 运动健身的生化原则
-第三节 运动性疲劳的生化分析
-第四节 运动健身负荷的生化评定
-第四章形成性练习（1）
-第四章形成性练习（2）
-第一节 健康体适能概述
-第二节 健康体适能的生化分析
-第五章形成练习（1）
-第五章形成性练习（2）
-第一节 运动调节糖代谢增进健康的生化分析
-第二节 运动调节脂代谢增进健康的生化分析
-第三节 运动调节蛋白质代谢增进健康的生化分析
-第六章形成性练习（1）
-第六章形成性练习（2）
-第一节 衰老概述
-第二节 衰老性肌萎缩与运动干预
-第三节 骨质疏松与运动干预
-第七章形成性练习
-第一节 运动处方的制定与基本内容
--运动处方的概念
-第二节 肥胖症运动康复的生化分析
-第三节 糖尿病运动康复的生化分析
-第四节 血脂异常运动康复的生化分析
-第五节 高血压病运动康复的生化分析
-第六节 高尿酸血症运动康复的生化分析
-第八章形成性练习（1）
-第八章形成性练习（2）
-第二节 机能代谢平衡的生化评价
-第三节 健康体适能的生化评价
--尿肌酐系数评价法
--磷酸原能商评价法
--30m冲刺评定法
--乳酸能商评定法
--跑台无氧功评定法
--乳酸阈评定法
-第九章形成性练习（1）
-第九章形成性练习（2）
-第九章形成性练习（3）