肌肉疲劳的惊人原因

September 2023

你正在用重量锻炼。第一次感觉很容易,但随后的每次提升都需要越来越多的努力,直到您无法继续。负责举重的肌肉已经无法在手臂内收缩。

是什么导致我们的肌肉变得疲倦?乳酸或缺乏能量经常被指责,但这些变量本身并不能解释肌肉疲劳。另一个重要因素是肌肉对大脑信息做出反应的能力。

它有助于了解肌肉如何响应神经信号而收缩,从而了解肌肉疲劳的原因。运动神经元是细长的细胞,可在几分之一秒内将信息从大脑传递到肌肉。运动神经元和肌肉细胞之间有一个小间隙,穿过这个间隙的粒子交换允许肌肉细胞收缩。运动神经元在间隙的一侧含有神经递质乙酰胆碱。带电粒子或离子排列在肌肉细胞膜的另一侧:钾在里面,钠在外面。运动神经元响应来自大脑的信号释放乙酰胆碱,这会导致肌肉细胞膜上的孔打开。钠进入,钾离开。这些带电粒子的流动是肌肉收缩的重要步骤:电荷转移产生称为动作电位的电信号,该信号穿过肌肉细胞并刺激储存在其中的钙的释放。肌肉收缩是钙流的结果,因为埋在肌肉纤维中的蛋白质锁定在一起并相互棘轮,从而拉紧肌肉。一种叫做 ATP 的化学物质提供能量来推动收缩。之后,ATP 协助将离子泵回穿过膜,重置两侧的钠和钾平衡。每次肌肉收缩时,整个过程都会重复。

随着每次收缩,ATP 被耗尽,产生乳酸等废物,一些离子从肌肉的细胞膜上漂移,留下越来越小的群体。尽管肌肉细胞在反复收缩时会消耗 ATP,但它们会不断产生更多,因此即使是极度疲劳的肌肉也没有耗尽这种能量来源。尽管许多废物是酸性的,但疲劳的肌肉将 pH 值保持在正常范围内,这表明组织正在充分清洁这些废物。然而,在多次收缩之后,肌肉细胞膜上可能没有足够的钾、钠或钙离子来有效地重置系统。即使大脑发出信号,肌肉细胞也无法产生收缩所需的动作电位。虽然钠、钾或钙等离子在肌肉细胞内或周围含量较低,但它们在身体其他部位却很丰富。它们会在很短的时间内流回需要它们的地方,有时在活性钠和钾泵的帮助下。如果您休息一下,肌肉疲劳就会得到缓解,因为这些离子会在整个肌肉中得到补充。
您定期锻炼的时间越长,达到肌肉疲劳的时间就越长。这是因为您越强壮,从大脑到肌肉收缩的神经信号循环必须重复的次数就越少,以解除肌肉疲劳。更少的经信号循环等于更慢的离子消耗,您可以在相同强度下锻炼更长时间,因为您的身体素质有所提高。许多肌肉因运动而扩张,更大的肌肉储存更多 ATP,清除废物的能力更强,从而更长时间地延迟疲劳。
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