James C, Sacco P, Jones D A
Department of Physiology, University College London, UK.
J Physiol. 1995 Apr 1;484 ( Pt 1)(Pt 1):237-46. doi: 10.1113/jphysiol.1995.sp020661.
我们研究了人类腿部肌肉在高强度运动(如短跑时可能出现的运动)过程中出现的功率损失。受试者使用Cybex测力计,以90度/秒的角速度,每秒一次,对股四头肌和腘绳肌肌群进行6分钟的锻炼。每隔1分钟,通过股神经对股四头肌进行电刺激,以产生等长收缩,然后将其释放为90度/秒的等速缩短收缩。
通过比较等速收缩时自愿等速收缩的力量与电刺激引发的力量,来评估中枢疲劳的程度。对两名受试者进行了重复测试。在第一系列实验中,锻炼一条腿的股四头肌时,瞬时功率在2分钟内降至约50%,并在其余锻炼过程中保持不变。对于一名受试者,自愿力量和电刺激力量平行下降,而对于另一名受试者,在锻炼结束时,自愿力量比刺激力量小10%。这些结果表明,在这些情况下,中枢疲劳是一个次要因素,对总功率损失的贡献不超过五分之一。
在第二系列实验中,受试者以一种感知运动用力程度较高且需要相当大呼吸和心血管努力的锻炼方式,交替收缩双腿的股四头肌和腘绳肌。功率损失的时间进程和比例与单腿锻炼时非常相似,且两名受试者均未显示出明显中枢疲劳的迹象。腘绳肌的力量损失模式非常相似。我们得出结论,对于有决心的受试者,来自肌肉、肌腱和关节或呼吸及心血管系统的传入反馈,在剧烈运动期间对股四头肌自愿激活的抑制作用不大。
在这两个系列实验中,电刺激等速收缩过程中的功率输出在锻炼2分钟后降至初始值的50%,而在释放前立即测量的等长力量仅降至75%。这表明疲劳对等长收缩和缩短收缩的影响程度不同,功率损失可能是多种因素共同作用的结果,其中只有一个因素在等长力量损失中明显体现。