目前，关于运动性疲劳发生机制的研究已涵盖了运动生理学、运动生物化学、运动保健学、运动训练学等多个学科，进入亚细胞和分子水平，使人们对其发生、发展有了更进一步的认识。本文从哲学的角度辩证地分析运动性疲劳的发生、发展过程以及研究所面临的主要问题，为完善运动性疲劳的发生机制提供新的依据。
1 刺激、反应与适应
什么是运动性疲劳? 在 1982 年第五届国际运动生化学学术会议上，将运动性疲劳定义为： 机体生理过程不能维持其机能在特定水平上或（和） 不能维持预定的运动强度。从定义上看，运动性疲劳具有两重明确的含义： 其一，它是机体在运动过程中的一种生理性变化； 其二，其主要表现为机体在运动过程中的机能下降。从生理学角度来看，运动训练作为对机体的一种刺激，必然会引起机体一系列的反应，而机体在没有适应这些刺激的情况下，必然要引起不适应的表现，这种表现就是所谓的运动性疲劳。从运动生化方面来说，运动性疲劳的发生是随着机体对运动刺激的持续，机体能量体系输出的最大功率下降、肌肉力量下降或内脏器官功能下降而导致机体不能维持开始时的运动强度。从训练学角度分析，运动员从事训练的目的是通过针对性的训练而定向性地改变机体的结构与功能，使其在不断适应训练的前提下实现竞技能力的不断提高。任何方式的训练都必须对运动员机体施加一定性质或程度的运动负荷刺激。训练负荷刺激要根据训练要求达到机能性适应，而且负荷刺激的程度往往要达到或突破现有与应变能力的临界点，也就是说，负荷要达到使机体产生疲劳和超量恢复的程度。训练负荷 - 疲劳 - 超量恢复（能力获得） 三者的交替构成了一种典型的生物机能方式。这一方式通过有目的的训练调控得以实现。
在这一机能方式内，疲劳是训练所必然产生的现象，同时也是能力提高的基本前提。训练必须导致疲劳，否则即属无效训练。训练疲劳必须控制在机体能产生生理性适应的范畴内，如疲劳调控不当。
超出机体适应能力时，又将可能产生病理性的过度训练综合症，这不仅对提高能力无益，反而造成运动员身心健康的损害[1].从因果关系上分析，大运动量训练与疲劳的产生并不矛盾，只要能够有针对性地采取恢复措施，促进身体机能恢复，提高机体对训练的适应性，就有可能避免疲劳积累，预防过度疲劳的发生。因此，从“身体适应”角度和负荷刺激对身体正负两方面的因素考虑，应成为制定和执行训练计划的根本出发点。
2 量变、质变与突变
事物的发生、发展总是从量变到质变，又从质变到量变的无限交替过程中实现的。运动性疲劳的发生、发展也符合这一规律。对运动主体来说，所谓的质主要是指机体运动能力，而量则主要指运动过程中与运动能力有关的能量物质消耗、代谢产物的堆积、体内水、电解质、PH 的变化，激素水平的高低，神经传导速度的快慢等，其表现形式是运动主体力量、速度、耐力、灵敏、柔韧等素质的变化。
大量的基础研究和运动实践证实，运动性疲劳的发生、发展是一个渐进的过程。伴随机体的运动，机体的量就一直发生着变化，直到工作能力的下降的那一点我们可以认为机体已经发生了一定的质变。而这一点我们又可以把它看作是疲劳过程的始发点，继续运动下去，还会继续发生量变，直到精疲力竭时我们可以认为机体再次发生了质变。
从定义上看，运动性疲劳是指运动本身引起机体工作能力暂时性降低，经过适当休息后又可以恢复的状态[2].它强调指出疲劳导致的工作能力或身体机能的下降是暂时的，经过休息就可以恢复，而机体恢复过程也是一个由量变到质变的过程。
唯物辩证法认为，量变是质变的前提和准备，质变是量变的必然结果。由于量变只有在一定范围和限度之内，事物才能保持其原有的质，所以，当我们需要保持事物性质的稳定时，就必须把量变控制在一定的限度之内，坚持适度原则。“度”是事物质和量的统一，是事物保持自己质的数量界限、范围或幅度。即一定质的事物所能容纳的量的活动范围的最高界限和最低界限。事物的量在度的范围内变化，事物不会发生质变，量变超出度的范围，事物就会发生质变。对运动主体来说，不但质有内部固有的规定性，而且量也有规定性。一般运动训练所引起的运动性疲劳，我们可以把它看成是运动训练的必然，其量变在一定的范围和限度之内，是机体的一种可逆性反应，可以很快恢复。而过度的大运动量训练所引起的疲劳如果超过人的恢复能力，或者在疲劳尚未完全恢复前又开始新的训练，其量变已经超过量变的范围和限度，必然会引起疲劳积累，导致过度疲劳成为病态。
大量的研究证实，引起运动性疲劳的原因是多方面的。从哲学角度说，如果把运动性疲劳的发生看作是质变的话，那么引起质变的量变也应该是多方面的，既有能源物质的消耗，也有代谢产物的堆积，还有离子代谢的紊乱、神经传导速度的减慢、内分泌机能的下降、氧自由基水平的升高、肌肉兴奋性的降低、脑内神经递质的变化等。不管这些量变是同时发生，还是先后出现，当这些量变因素变化达到某个临界值共同作用于机体时，可促使机体发生“突变”,导致运动能力突然下降。这种突变的实质是机体发生了明显的质变。爱德瓦斯（Ed-wards） 在前人研究的基础上于 1980 年从肌肉疲劳时能量消耗，肌力下降和兴奋性丧失三维空间关系，提出了肌肉疲劳的突变理论[3].该理论认为，疲劳的运动能力的衰竭，形如一条链的断裂现象，并认为这是运动性疲劳的生化基础。但不同的运动项目，不同的训练方式，发生突变的临界值是有区别的。同样，通过训练提高机体运动能力也是一个由量变到质变的过程，只有量变积聚到一定程度才能引起质变。所以，运动训练过程中任何急功近利的思想和行为，不仅违背量变和质变的辩证关系，而且在实践上也是极其有害的。
3 消耗、恢复与超量恢复
体能的消耗与恢复是现代运动训练中的一个重大课题。从哲学的角度看，消耗与恢复是运动训练矛盾的两个主要方面，既对立又统一。按照对立统一规律，在既统一又斗争的过程中，矛盾双方此长彼消，一旦双方的根本地位发生变化时，旧的平衡被打破，新的平衡就会诞生，事物便向前发展一步。现代运动生理学研究证实，机体的消耗主要是指运动过程中体内能源物质 CP、糖原、氧、水等物质的消耗。主要发生在训练或比赛时，而机体的恢复应当包括两个基本过程，即训练、比赛中的恢复和训练、比赛后的恢复。在训练和比赛时体内主要是消耗和体内机能被打破的过程，而在恢复期中则是体内被消耗物质恢复和机能重新建立平衡的适应提高过程，这也是获得训练效果的阶段。运动阶段物质的消耗过程占优势，恢复过程虽也在进行，但当时是消耗大于恢复，所以体内能量物质减少，各器官系统的工作能力下降。运动后消耗过程减弱，恢复过程占明显优势。这时能源物质及各器官、系统的机能能力逐渐恢复到原来水平，甚至超过原有水平，达到超量恢复。
人有趋向自身平衡的本性，人在长期进化的过程中为维持机体的平衡形成了自我调节的机能，常常通过这种自调机能及时调节矛盾的力量对比，以达到新的平衡。机体运动必然要伴有消耗，但为了维持机体的平衡，一方面可通过调动自调机能尽快恢复； 另一方面大脑皮层的神经细胞由兴奋状态转为抑制，减少功率的输出，降低消耗，以防止过度的消耗致使机体发生衰竭。但功率输出的降低，又会带来运动能力的降低，导致疲劳的发生。
事物发展的动力源于事物内部的矛盾运动。
任何事物都有其两重性，平衡对机体有积极的意义，也有其消极的一面。过度追求平衡，只能是一种低水平的平衡，会影响事物的发展。在这种情况下，只有打破原有的平衡状态，激活事物内部矛盾斗争，在新的层面求取新的平衡，才能促使事物的发展。运动训练也是一样，低强度、短时间的训练虽然使机体的消耗较少，体内处于较为平衡状态，不至于产生疲劳，但它达不到训练的目的。人体具有“超量恢复”功能，即训练时的能量消耗要在训练后加以恢复，并且恢复到超过原来消耗的水平；在一定的范围内机体的消耗越多，超量恢复越明显。在超量恢复的基础上再消耗，再超量恢复，如此反复，就能使机体的运动能力出现“波浪式”前进和“螺旋式”上升。由此看来，运动训练引起适度疲劳是必然的，也是必要的。“没有疲劳就没有训练，疲劳是检查训练效果的一个标志”是很有道理的。但是疲劳的产生，又限制了机体的运动能力，在疲劳没有完全消除的基础上训练，又会引发疲劳的积累，导致过度疲劳。因此运动训练首先要解决的问题一是如何在运动时延缓疲劳的产生； 二是在运动后如何尽快达到超量恢复。
事物的发展是内部矛盾和外部矛盾共同推动的结果，即内因和外因共同起作用的结果。内因是变化的根据，外因是变化的条件，外因通过内因而起作用。当一个事物发展运动的形态失去平衡，而事物内部的自我调节机能难以恢复原有的平衡形态时，其外部的力量及时予以干预调节，则是十分必要的，否则事物就会加速向质变的方向发展，体能的恢复也符合这一规律。要想尽快消除疲劳，达到超量恢复，首先应发挥机体的自我调节作用，如建立良好的动力定型，使机体的活动尽可能达到“自动化”和“能量节省化”,减轻机体的生理负担；变换活动部位，调整运动强度，使大脑皮层不同的区域得到轮换的休息； 增加机体能源物质的储备，提高心肺功能和血红蛋白水平，调动神经 - 内分泌- 免疫网络功能，增强机体的代谢能力等。此外，必要的干预措施也是不可缺少的，如运动后的整理活动、营养性手段、药物手段、睡眠、物理手段、心理学手段等。
4 现象与本质
任何事物都具有现象和本质两个不同的方面。
现象是事物的外部联系和表面特征，是事物的外在表现。本质是事物的内部联系，是由事物内部特殊矛盾造成的、并决定事物根本性质的内在根据。运动性疲劳的发生、发展也不例外。在运动性疲劳时，伴随运动员运动能力的下降，普遍有四肢乏力、肌肉酸痛、极想停止运动，部分人伴有口渴、心慌、气急、胸闷和虚脱感等症状[4,5]; 同时还会出现血压、脉搏、呼吸、体重、表情、脸色、出汗量的变化，这些都是运动性疲劳的外在表现。而它的本质却是由于机体对运动负荷、运动时间不适应所引起的反应。所以，对运动性疲劳发生机制的研究不但要研究这些生理、病理现象，更重要的是要研究运动主体在运动过程中的生理、病理状态，把握现象与本质的矛盾关系。如果仅仅停留于现象，满足于对零散的表面现象的认识，不但不能得到正确的结论，造成人力、物力、财力的浪费，反而会给生命健康造成危害。这里应当注意的是运动性疲劳有时所出现的外在表现或某些指标的失常，并不是本质上的问题，而是人体自我调节，是对疲劳造成问题的补救措施。如人体运动时所出现的血压升高、心率加速、呼吸加快、出汗量增加、运动性蛋白尿等都是机体对运动刺激的一些正常生理反应，运动后即可自行恢复，并不需要特殊处理。如果不问情由，用一些措施把它控制下来，不但对机体无益，还有可能对机体造成损害。
5 结构与功能
所谓结构，是指事物内部各个要素的组合方式，而功能则是指系统所具有的对环境作用的性质和能力。对运动人体来说，结构与功能既相互联系，又相互制约，并在一定条件下可以相互转化。从哲学的角度分析运动人体结构与功能的关系，可进一步明确运动性疲劳的发生、发展过程。
首先，结构是功能的物质基础，功能是结构的属性表现，结构决定功能。人体的运动能力是以人体的结构作为基础的，结构不同其运动能力也不一样。例如，人体运动能力的强弱常常与人体心脏的大小、肌肉的发达程度、肌纤维的类型、肌细胞线粒体的多少等有关。人体的结构和功能是统一的，有什么样的结构才能表现出什么样的功能； 要表现出什么样的功能必须具备什么样的结构，结构的变化必然导致功能的变化。大量的研究表明，运动主体在机体运动能力下降发生运动性疲劳时，机体的结构在系统、器官、组织、细胞水平已经发生了相应的变化。例如，骨骼肌是人体运动的动力器官，在承受大运动量训练后，常常会出现超微结构上的“损伤性”变化，在电子显微镜下表现为细胞骨架破坏、肌肉收缩蛋白扭曲、肌丝排列混乱、Z 线消失等表现[6]; 机体在力竭性运动后，其心肌和骨胳肌细胞中的线粒体数量下降，线粒体膨胀，线粒体膜的流动性减弱、通透性增大，线粒体嵴断裂，空泡出现等，从而使机体细胞合成 ATP 的效率下降引发疲劳[7].
其次，功能影响结构。运动训练在机体发挥功能的同时，也会对机体的结构产生影响。如科学系统的体育训练可使骨密度增厚，骨径变粗，骨小梁的排列依张力和压力的变化更加清晰而有规律； 关节软骨增厚，周围肌踺、韧带增粗； 使肌肉的体积增大，肌纤维中的线粒体数目增多，体积增大，肌纤维周围的毛细血管增多，肌纤维中的肌糖原、肌球蛋白、肌动蛋白、肌红蛋白含量增加； 使心脏的重量和体积增加，心肌纤维增粗，心肌纤维中的线粒体数量增加，心肌纤维周围的毛细血管增多； 使动脉管壁的中膜增厚，弹力纤维和平滑肌增厚等良好的变化。功能的发挥既可以促进结构的进化，也可以导致结构的退化，甚至破坏。例如，运动负荷过大或运动时间过长，出现过度疲劳，则可能影响器官的结构。有研究发现过度疲劳大鼠的肝细胞可出现粗面内质网减少，肝糖原减少，脂滴增多，线粒体肿胀呈空泡状，肝细胞发生浊肿、脂变、破裂、坏死。
过于激烈的运动会导致肺泡腔扩大、肺泡壁破裂，呼吸膜增厚、破裂； 常时间大运动训练，可导致肾小球毛细血管出现扩张和充血，内皮细胞呈蜂窝状，基膜厚度变薄，足细胞的突起增多，肾小管上皮细胞线粒体凝集、肿胀和空泡化，内质网扩张，溶酶体增多[8].这是因为机体在发挥功能的过程中，也就与周围环境进行着物质、能量和信息的交换，使系统从环境中吸取“负熵流”,这种负熵流增加到一定程度而超出系统自身的“熵增加”时，就会使有序性克服无序性，从而促使机体原有的结构向更加有序的方向发展。反过来，当系统内部的“熵增加”超出负熵流时，机体的结构就会失稳和解体，就会出现崩溃状态。
此外，结构与功能还相互作用，并在一定条件下相互转化。结构变化到一定程度，会导致新功能的产生，而功能发挥到一定的程度，也会导致新结构的出现。“用进废退”是客观世界的普遍现象，站在实践唯物主义的立场看，运动主体运动能力的变化正是在结构与功能的转化中形成的。科学的运动训练可以促进机体结构向着有利于发挥运动能力的方面转化，而结构的变化又进一步促使了功能的发展，形成良性循环。而过度的训练，可造成机体结构的破坏，而结构的破坏又必然影响到功能的发挥，造成恶性循环。
6 共性与个性
世界上的一切事物都包含着矛盾，但不同事物的矛盾又千差万别，各有自己的特点。辩证唯物主义认为，矛盾的共性只是概括了同类事物的共同本质，而没有包括每个事物的全部内容和特点，运动性疲劳的发生、发展也遵循这一规律。关于运动性疲劳的发生机制，通过近百余年的努力，研究者们已经形成了一整套反映其共性的疲劳理论。这些理论为人们认识疲劳的发生、发展、恢复过程提供了原则性与方向性的指导，但在实际工作中切忌把这些理论教条化而忽视训练疲劳的特殊性规律（即项目与个体疲劳特征） .作为生物个体，每个运动员机体的结构与功能、身体素质、运动能力都是不同的，而且不同的运动项目、训练手段、训练环境等因素决定了施加于运动员的应激刺激也是有差异的。因此运动员在训练和比赛的过程中发生疲劳的机制、表现也是有区别的，严格地说既是同一运动员在不同的时间、环境进行相同项目的训练或比赛发生疲劳的机制、表现、程度也是不一样的。
例如，血乳酸是用于监测运动性疲劳的一个常用指标，当血乳酸水平达到某个临界值时，常常表示机体已经发生了疲劳。但对有些运动员来说，虽然血乳酸超出了临界值的数倍，但机体的运动能力并没有下降，也无疲劳的表现，因此，用血乳酸进行监测时，必须考虑到这一情况。此外，任何一个具体事物都是个性和共性的统一，世界上的万事万物无论怎样特殊，它总是和同类事物中的其他事物有共同之处，不包含普遍性的特殊性是没有的。例如，各种项目训练产生的疲劳虽然各有特点，但它们都包含有疲劳的共同特性，既运动能力的暂时下降。因此，在体育实践中既要认识到疲劳发生的共同规律，又要考虑到不同个体、不同项目疲劳发生的特殊性，只有这样才能正确全面的认识疲劳的发生发展过程。
7 躯体疲劳与心理疲劳
大量的研究表明，运动训练所引起的运动性疲劳是一种综合性疲劳，包括躯体疲劳和心理疲劳。
而心理疲劳又有“真性”和“假性”之分[9].躯体疲劳主要表现为运动能力下降； 心理疲劳中的“真性心理疲劳”是伴随过度训练引起的躯体疲劳而出现的，是训练负荷长期超过机体所能承受的范围，违反了人体的生理规律，造成了躯体疲劳而伴随产生的心理上“累”的感觉。它是一种真实的心理上的疲劳感和无力感，可反作用于躯体，加重身体的疲劳感。在此我们可以把它归结为躯体疲劳中的一种心理反应，以区别假性心理疲劳。而心理疲劳中的“假性心理疲劳”主要是由于躯体疲劳以外的其它因素造成的，如训练计划、方式、环境和竞赛压力以及社会支持、保障体系、竞技体制等，其主要表现是烦躁、抵触、逃避、焦虑、抑郁等。本文所讨论的心理疲劳主要是指假性心理疲劳，它的主要表现不是运动能力下降，而是运动的主动性和意愿下降。但无论哪种疲劳，其最终结果都会导致机体的工作效率下降、动作的准确率下降和错误率增加。
躯体疲劳与假性心理疲劳发生后运动员均有一些主观感觉，但两者的发生机制是有区别的。首先，产生疲劳的紧张刺激源不同，躯体疲劳的紧张刺激主要是来源于大强度或长时间的运动，直接导致肌肉疲劳和神经系统疲劳； 而假性心理疲劳的紧张刺激主要来源于心理或精神因素，如运动员对运动训练失去兴趣、缺乏信心、情绪低落等，使神经系统处于过度的紧张。其次，从对运动训练的态度上看，躯体疲劳是为运动所倦，不能再练，常常表现为“力不从心”; 而假性心理疲劳则是倦于运动，不想再练，表现为“心不从力”.第三，躯体疲劳和假性心理疲劳的自我感觉表现不同。躯体疲劳产生后，运动员常常表现为感觉迟钝、腰酸背痛、动作失调、姿势拙劣、食欲减退、排汗量增加、机体的协调性、节奏性紊乱等； 而心理疲劳产生之后，运动员常常表现为主观上厌倦训练或比赛，注意力不集中，记忆障碍，反应速度降低，判断失误增多，尤其突出的是情绪上的倦怠、厌烦、焦躁、无聊等。人是身与心、灵与肉的统一体。运动训练引起躯体疲劳和心理疲劳也是辩证统一的，它们既有区别，又相互联系，相互影响。躯体疲劳不仅降低直接参与运动的各个器官的工作效率，而且可以影响到大脑心理活动的能力； 而心理疲劳不仅使各种心理反应变得迟钝起来，而且也会减弱生理活动的能力。因为良好的生理状态是良好心理状态的基础，而良好的心理状态又是充分发挥功能潜力的条件。轻度的躯体疲劳，可以由意志努力来克服，而极度的躯体疲劳，不但会降低运动器官的工作效率，而且还会使神经系统受到损伤，从而破坏了正常的心理活动。而心理疲劳也会减弱生理活动，如厌烦、忧虑等都会影响身体的机能，使器官的活动效率降低。
假性心理疲劳与运动员对训练的态度、动机以及运动员的情绪、压力有很大关系。训练热情高、良好动机和具有积极情绪的运动员可以忽视训练或比赛负荷对人体的影响而持续工作； 而训练或比赛热情低、有消极情绪的运动员对外界负荷极为敏感，往往夸大或高估不利的效应。所以，有时运动员可能在训练或比赛中感到极度疲劳，“精疲力尽”,但是运动能力却没有明显下降。相反，有时运动员的运动能力尽管已经下降，但主观疲劳体验较轻。如当一场重大比赛结束之后，胜利的一方往往由于取得了胜利而兴奋、喜悦，比赛中的疲劳可以忘得一干二净。而失败的一方由于失败而悲伤、消沉，比赛之后就愈感劳累。
如上所述，运动性疲劳是一种综合性疲劳。但长期以来，研究者们多从生理、病理方面对运动性躯体疲劳进行了较为系统的研究，而对运动引起的心理疲劳现象却缺乏足够的重视，以致所采取的一些延缓或消除疲劳的措施难以奏效。我们认为，运动训练或比赛过程中疲劳的发生、发展是躯体疲劳与心理疲劳交织在一起所引起的。因此运动后在要想彻底消除疲劳，使机体完全恢复，必须采取包括心理恢复手段在内的综合措施。
8 启示
运动性疲劳可以说是体育科学的核心问题之一，而机制的研究是其关键。体育科学工作者只有打破传统的定向思维，树立辩证的思维方法，从宏观与微观、结构与功能、躯体与心理、局部与整体、现象与本质、机体与环境等多层次、多因素、多变量、多规律交互作用的全方位角度去考虑疲劳问题，才能跳出常规的圈子，使自身的研究成果说服力更强，科学性更高，从而推动体育科学更健康、全面的发展。
参考文献：
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[2] 许豪文。 限制运动能力的周围因素[J]. 中国运动医学杂志，1985,4（3） : 162 ~ 167.
[3] 吴纪饶，曹士云。 运动生理学教程[M]. 北京： 人民体育出版社，1997.
[4] 张镜如。 生理学（第四版） [M]. 北京： 人民卫生出版，1997.
[5] 王瑞元。 运动生理学[M]. 北京： 人民体育出版社，2002.
