运动、恢复与表现:揭秘训练与竞技中的生理适应时间线

文摘   2024-08-14 23:55   云南  

关于博主

一个在一线队伍的小体能

没什么光环,纯分享

喜欢学习,运动,扒拉文献

敬畏知识,保持学习

人到中年,怀旧也接受新事物

欢迎相互学习和交流

不喜欢可以不看!

博主会根据流量给大家分享内容!

包括(篮球/网球/田径/耐力相关等主流了内容)

如需添加微信请注明来意和姓名!

文献标题

"The Temporal Relationship Between Exercise, Recovery Processes, and Changes in Performance"

作者介绍

  • Sabrina Skorski:来自德国萨尔布吕肯的萨尔兰大学运动与预防医学研究所。

  • Inigo Mujika:隶属于西班牙巴斯克地区的大学医学与护理学院生理学系,同时在智利圣地亚哥的Finis Terrae大学运动科学实验室工作。

  • Laurent Bosquet:在法国普瓦捷大学运动科学学院MOVE实验室(EA 3S13)。

  • Romain Meeusen:在比利时布鲁塞尔自由大学人类生理学研究小组。

  • Aaron J. Coutts:在澳大利亚悉尼科技大学健康学院运动与运动学科组。

  • Tim Meyer:同样来自德国萨尔布吕肯的萨尔兰大学运动与预防医学研究所。

文献出处: International Journal of Sports Physiology and Performance, 2019, 14, 1015-1021 DOI: https://doi.org/10.1123/ijspp.2018-0668© 2019 Human Kinetics, Inc. Human Kinetics Journals.

知识要点

  • 生理恢复的时间过程

  • 代谢恢复

  • 神经肌肉恢复

  • 中枢恢复

  • 心血管恢复

  • 表现恢复

  • 训练和比赛中的恢复规划

  • 实际应用

 
生理恢复的时间过程

  • 训练的主要目的是通过特定的刺激来激发身体产生所需的生理适应,包括增强耐力、速度、力量和功率。这种训练会暂时打破身体的稳态,造成急性干扰,从而引发适应性变化以支持运动表现。训练的一个直接后果是疲劳,这可能导致在运动后几天内出现生理、功能和感知方面的负面影响。

  • 理解训练间恢复的重要性对于促进身体快速恢复和准备下一次训练或比赛至关重要。训练后,这些急性的身体反应通常会恢复到初始状态或更好。然而,运动引起的疲劳和恢复过程涉及多个系统,每个系统恢复的时间表可能不同,这取决于运动的方式、持续时间和强度。

  • 特定类型的训练,如力量-功率训练,可能会导致神经肌肉系统特别疲劳,而耐力训练可能会部分耗尽有氧能量系统。重要的是要认识到,所有运动训练都会根据其特性在不同程度上对代谢和神经肌肉系统构成挑战。运动后的疲劳类型和程度在不同的生理系统之间有所不同,这取决于运动的特性,如在耐力运动中,增加的外部负荷会提高代谢成本,需要更多的燃料和氧气供应,从而对心血管和代谢系统构成挑战。

  • 此外,团队运动中的运动员还需要应对加速和减速带来的机械负荷。这些因素都会影响疲劳的程度和最佳恢复需求。由于疲劳引起的变化在个体之间和个体内也存在差异,因此很难定义一个统一的运动后恢复时间框架。因此,了解导致运动表现下降的疲劳机制及其恢复的时间过程对于优化恢复策略至关重要。

代谢恢复

  • 训练和比赛增加了能量消耗,减少了基质的可用性,这可能降低运动表现。在高强度运动中,磷酸肌酸储备迅速减少,影响力量生成,但通常不会在较长恢复期间(小时或天)限制恢复,因为其恢复速度快。相比之下,肌肉糖原的再合成速度较慢,可能需要2到3天,且碳水化合物补充在大量耗尽后,即使补充也需约24小时恢复正常水平。

  • 乳酸的积累,作为无氧糖酵解的代谢副产品,曾被假设与外周疲劳直接相关,但现代研究显示疲劳的机制更为复杂,酸中毒对急性肌肉疲劳没有直接的因果效应。全身运动中,酸中毒可能加剧疲劳,但不一定是主要因素。

  • 运动后乳酸的清除或pH的恢复可能对短期恢复有帮助,但对长期恢复(小时和天)影响不大。运动员经常在训练和比赛中遇到由多种因素引起的氧化应激,这可能会通过活性氧和氮物种(RONS)的产生影响恢复。尽管氧化损伤可能影响恢复和表现,但一些研究未能发现氧化应激与运动表现之间的直接联系。

  • 新的研究表明,自由基可能作为信号分子,激活对肌肉再生和适应损伤后必要的氧化还原敏感转录因子。例如,维生素C抑制RONS后延迟了肌肉功能的恢复,表明运动后产生的RONS可能促进恢复,转录因子可能对最佳适应至关重要。因此,血液中的RONS浓度可能并不直接反映疲劳或恢复状态。

神经肌肉恢复

  • 外周疲劳描述了一种状态,其中尽管神经驱动保持稳定或增强,神经肌肉功能却下降,可能包括电位传播中断、兴奋-收缩耦合破坏或交叉桥循环受损。这种疲劳通常与特定肌肉纤维的机械性损伤有关,特别是在涉及大量高强度收缩的动作(如加速/减速或方向变化)中。这种损伤可能导致延迟性肌肉酸痛,并伴随着肌酸激酶等细胞膜损伤标志物和C反应蛋白等系统性炎症指标的升高。这可能导致最大自主收缩力和关节运动范围的减少。

  • 恢复时间依赖于涉及的肌肉量和运动强度,从24到96小时不等。神经肌肉疲劳对运动表现有广泛影响,因为肌肉产生高水平力量的能力是许多运动技能的基础。尽管许多恢复干预旨在减少运动后的干扰和肌肉细胞内的炎症,但炎症标志物和肌肉表现的恢复时间可能不同步。即使血液损伤标志物仍然升高,神经肌肉力量也可能恢复到基线水平。例如,炎症标志物在足球比赛后24到48小时达到峰值,并在48到120小时内恢复到基线,而神经肌肉功能可能在5到96小时内恢复。这种分离可能是由于血液动力学和运动后生化参数降解速率的差异。

中枢恢复

  • 在运动和感到疲劳时,神经系统的各个层面,包括大脑、脊髓、运动输出、感觉输入和自主功能都会发生变化,这些变化的影响和重要性因运动类型而异。中枢神经系统(CNS)功能的复杂性以及肌肉反馈机制的作用使得确定CNS疲劳的确切位置和恢复过程变得困难。尽管机制尚未完全明了,但中央疲劳可能与大脑中单胺类物质(如5-羟色胺、多巴胺和去甲肾上腺素)的合成和代谢变化有关,这些物质对调节动机、唤醒、注意力等大脑功能至关重要。

  • 在啮齿动物的实验中,激烈运动后神经递质系统在几小时内恢复到基线水平。上脊髓或皮层疲劳与运动皮层输出不足有关,其恢复过程尚不完全清楚,但肌膜兴奋性的变化表明CNS在神经肌肉恢复中发挥作用。在足球等运动后,自愿激活的减少可以持续长达48小时,而重复冲刺运动后也观察到类似现象,这表明CNS的恢复对整体身体表现恢复很重要。

  • 外周疲劳的恢复较慢,表明高强度运动后肌肉功能恢复主要由外周过程驱动,而长时间低强度运动可能加剧中央疲劳。当前对CNS在恢复过程中的作用理解有限,需要谨慎解释。使用脑电图测量运动和恢复期间的脑活动成为可能,这有助于研究大脑区域如何参与运动引起的疲劳和恢复。β频率范围(12至30赫兹)特别重要,因为它与人体运动相关。在炎热环境中长时间高强度运动可能会降低大脑的β活动,而冷水浸泡(CWI)则可以增加某些脑区的β活动。研究表明,需要更多关注大脑疲劳的复杂性,包括心理生物学测量和生理参数,以确定CNS对运动恢复的确切贡献,当前对大脑恢复的最佳策略仍不清楚。

心血管恢复

  • 长时间或高强度训练后,运动员常常会出现负液体平衡,即脱水现象,其严重程度受环境条件如温度和湿度影响,最高可达体重的4%。虽然脱水对无氧表现的影响尚不明确,但它会显著影响耐力表现。脱水导致血容量不足,进而减少每搏输出量,并增加心率以保持心输出量。这种变化不仅降低了最大氧气摄取量和重复冲刺能力,还降低了维持核心温度的能力,后者是感知疲劳的一个重要因素。

  • 恢复到适当的水合状态所需的时间受多种因素影响,包括脱水程度、摄入液体的量、温度、成分以及胃排空速度,如果采取适当措施,恢复时间可以相对较短,大约6小时。此外,训练或比赛后,自主神经系统的最大兴奋性也会受到影响,通常需要平均48小时才能恢复到基线水平。有时,即使经过72小时的恢复,心率在次最大强度运动中仍然较低,这可能是由于外周肌肉疲劳或肾上腺素能系统的最大反应性受损。这表明在高强度运动中,即使心血管系统看似已经恢复,也可能难以达到较高的心率水平。

表现恢复

  • 教练和运动员需要重视恢复过程对体能表现的具体影响。团队运动后,运动员的最大力量、垂直跳跃和冲刺能力可能会立即降低,通常需要12至72小时恢复。不同研究中表现下降的程度和持续时间差异较大,这主要受运动类型、强度和个体特征的影响。

  • 例如,在耐力运动领域,Skorski等人的研究中,自行车手在经过6天的强度训练后,40公里计时赛的表现并没有显著下降。这表明,尽管生理上可能已经发生了变化,但与疲劳相关的表现下降可能在生理变化后仍然存在。训练或比赛引起的疲劳和恢复涉及多种机制,生理因素和恢复标志物的速率不一定与表现恢复同步。

  • 图1提供了一个基于Bessa和Peake等人综述的碳水化合物再合成和炎症反应的恢复时间过程示意图,这些生理标志物在不同类型的运动后恢复过程差异显著。此外,外部因素如血液分子的降解速率、恢复干预、饮食或生活方式等都可能影响这些参数的时间过程,使得单一参数难以直接反映疲劳和恢复状态。

  • 因此,研究通常关注的这些生理标志物变化,但没有任何一个参数能够直接和因果性地与表现恢复相关联。运动员的性别、年龄、训练经验、表现水平、环境条件、心理概况以及运动特征等因素都会影响这些标志物的恢复情况。这强调了监测疲劳和恢复时采用多变量方法的重要性,并提示在实施恢复干预时需要考虑外周和中枢的恢复时间过程差异。

图1-(A)耐力和(B)强度训练刺激后碳水化合物再合成和炎症恢复的时间过程示意图。灰色条显示训练刺激 ,实线表示炎症的时间过程,虚线表示碳水化合物合成的时间过程。

训练和比赛中的恢复规划

  • 恢复不足可能阻碍运动员以必要的强度进行训练或比赛,或完成接下来的训练负荷,因此通常在训练和比赛后采取积极的恢复干预措施,以促进恢复过程并帮助运动员为进一步的训练或比赛做好准备。这些干预旨在最小化疲劳和加速恢复,从而将压力-恢复平衡转向恢复。然而,规划和实施恢复干预是复杂的,因为涉及多个生理系统的恢复时间过程,这些过程取决于运动的类型和负荷。

  • 恢复干预的有效性与所引起的疲劳的性质和程度有关,而且生理测量的恢复时间过程很少与表现恢复一致。因此,需要基于证据的恢复干预措施,以适应个体运动员的需求和训练背景。运动刺激的性质和程度是决定恢复需求的最重要因素,而恢复干预可能对训练质量和表现产生影响。

  • 一些研究表明,定期的冷水浸泡(CWI)可能对力量训练期间的肌肉肥大适应产生负面影响,而其他研究则发现CWI可能增强线粒体生物发生和提高运动表现。这些结果表明,CWI和其他恢复干预措施的长期效果仍需进一步研究。此外,由于安慰剂效应的存在,评估特定恢复干预的效果具有挑战性。

图2:描述了团队运动比赛后这些生理路径的假设和示意图的时间过程,以说明这些变化

实际应用

尽管像运动后CWI、全身冷冻疗法、按摩或压缩服装等几种恢复干预措施可以对运动员的急性恢复产生积极影响,但这些特定恢复干预的有效性应在特定的训练和比赛刺激以及短期和长期训练目标的背景下确定。由于训练目标和目标随着季节的周期化方法而变化,恢复策略应相应调整以满足每个运动员的特定需求。在这方面,已经提出了两种关于实施恢复干预的适应理论:

  • 它们可能允许运动员以更大的负荷和/或质量进行随后的训练课程,从而增强适应;

  • 它们可能通过最小化训练引起的疲劳来减少训练适应。

因此,在特定阶段(例如赛季初的一般准备阶段)保留恢复可能很重要,以最大化训练适应。在涉及高技能组成部分或需要高质量的训练课程的阶段(例如技术技能),使用恢复干预可能会提高运动员为这些课程做好准备的能力。在比赛阶段,减少急性疲劳对于最佳表现至关重要,结合适当的干预可能会改善感知和表现恢复(例如,在多日活动中;有关规划恢复的详细综述,请参阅Mujika等人;有关特定恢复干预措施的一般效果的详细综述,如睡眠和CWI,已在其他地方发表);然而,仍需要更多的研究评估恢复干预在不同训练阶段的效果。

往期推荐:





现代NBA球员的体型变化——是否还坚持“唯身高论”?


运动员的疲劳和恢复的特点


青年运动员长期运动发展的力量和体能训练


挪威精英长跑运动员的双阈值训练法


赛前赛后的睡眠模式:来自精英运动员的体验


<以快制胜>解析篮球快速反击与战术进攻

Sportz Performance Frontiers
读书之于精神,恰如运动之于身体
 最新文章