在短暫的高強度運動中，新陳代謝和肌肉功能會發生快速變化。這可能最終導致無法保持表現，力量或所需的運動強度。這些過程共同導致了疲勞現象。Hermanson [1]， Wootton和Williams[2]研究了恢複時間對重複最大衝刺的影響。這項鍛煉任務是隨機分配的，包括5次6秒的最大衝刺，每次衝刺之間有30秒或60秒的恢複期。所使用的測試協議與Wingate測試Bar-Or等人的[3]類似。負載是預先確定的，以確保每個受試者都能獲得最大的功率輸出，同時在150到160轉的範圍內蹬車。結果表明，在循環功力計上進行重複6秒最大運動的能力明顯受前麵短跑次數的影響。該研究還表明，肌肉收縮依賴於在短時間最大強度運動後恢複肌肉表現的能力。Holmyard等人研究了在多次跑步機衝刺中恢複時間對成績和疲勞的影響。10名橄欖球聯盟的後衛自願參與了這項研究。

短跑測試使用了一台非機動跑步機，它允許受試者以不受限製的速度跑步。疲勞被記錄為跑步速度的下降。

實驗方案包括10個6秒的最大衝刺，每個連續衝刺之間有30秒或60秒的恢複期。得到的結果表明，在短時間內，多次跑步機衝刺的表現受到恢複間隔和前麵的短跑次數的影響。在30秒的恢複過程中，在疲勞影響功率輸出之前，隻能執行5次衝刺。或者，60秒的恢複持續時間可以使電源輸出在整個測試期間保持。在30秒恢複間隔內觀察到的更大的性能下降可能是由於PC的不完全再合成和可能的更大的酸中毒。這可能是由於H⁺從肌肉到血液。有人建議H⁺通過調節磷酸果糖激酶(PFK)的活性來抑製厭氧糖酵解的能量供應，或通過影響收縮機製本身，從而引起疲勞。能量消耗的最大速率不能超過ATP水解酶的活性(即肌肉ATP酶活性)。肌原纖維atp酶活性在皮膚肌肉纖維最大靜態收縮時被測定為0.10,0.27和0.41 mmol.l^－1年代^－1在I型、IIA型和IIB型纖維中，Stienen等[5]。假設一個問₁₀2, 3.3l H₂每公斤啊^－1最大動態運動時肌肉幹質量和能量周轉是靜態收縮時的2.7倍Potma等人[6]，可以計算出最大ATP消耗為6.5、17.6和26.6 mmol ATP kg^－1幹質量分別為I型、IIA型和IIB型纖維。這個值接近於混合肌肉在10s的最大循環中觀察到的值(15mmol ATP kg)^－1幹燥質量;瓊斯等。[7]。因此，在短時間的活動爆發(<5 s)中釋放的能量似乎不受ATP供應速率的限製，而是受ATP水解的限製。

在短跑訓練的受試者短跑初始階段，PCr耗竭程度較高，血漿NH3積累程度較高，支持這一論點。聚合酶鏈反應所能產生的能量是相當小的，並且受限於聚合酶鏈反應在肌肉內的儲存。快速收縮纖維比慢收縮纖維多含有15 - 20%的PCr，這與這種纖維類型較高的糖酵解能力相一致。Jones等人[7]。然而，由於ATP是由其他能量來源提供的，並且由於收縮幾秒鍾後能量消耗減少，PCr分解可以促進ATP生成超過20秒。在最大鍛煉10秒後，能量輸出下降。這些最初的疲勞跡象已被證明與肌肉PCr的大幅下降有關。根據熱力學的考慮，當聚合酶鏈反應含量降低時，聚合酶鏈反應的最大分解速率和ATP的產生速率將下降。因此，即使在PCr的肌肉含量完全耗盡之前，PCr的可用性也可能是功率輸出的限製因素。這可能在一定程度上解釋了為什麼功率輸出在最大循環5秒後下降，盡管有相當一部分PCr仍然留在工作肌肉Sahlin等人[12]。 Maximal force is related to muscle PCr both during contraction and the recovery period. Similarly, after maximal cycling, peak power is restored with a similar time course as PCr Nevill et al. [11]. Recent studies have demonstrated that the muscle store of total creatine (PCr+Creatine) can increase by about 10-20% after oral creatine supplementation Harris et al. [13]. Creatine supplementation was shown to increase performance during high intensity exercise in some studies Balsom et al. [14] Greenhaff et al. [15] Earnest et al. [16] but not in others Barnett et al. [17] Deutekom et al. [18].

運動後次黃嘌呤Balsom等[14]和血漿NH_3.Greenhaff等人在補充肌酸後[15]降低，盡管完成的工作量有所增加。這些發現支持了能量供應不足是高強度運動中疲勞的主要原因的假設。根據Cooke et al.[19]的體外實驗和Wilson et al.[20]的體內實驗，我們認為Pi的增加可能是導致疲勞的原因。伴隨著PCr的下降，幾乎有一個化學計量的Pi增加，在運動和恢複過程中觀察到的PCr與力量之間的相關性可能是Pi增加的影響，而不是能量缺乏本身。然而，肌酸補充增加了運動前的PCr Harris等人的[13]，因此可以預期Pi的釋放增加和疲勞的早期出現。補充肌酸可以提高運動表現，這一發現與Pi增加是疲勞的主要原因這一假設不一致。

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引用:Baker JS, Buchan D(2016)高強度運動代謝和肌肉功能:對表現的影響。Obes開放訪問2(2):doi http://dx.doi.org/10.16966/2380-5528.117

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出版的曆史:

收到日期:2016年5月12日

接受日期:2016年5月13日

發表日期:2016年5月18日