运动到肌肉发抖,我还应该继续吗?
2023-02-16 18:34

运动到肌肉发抖,我还应该继续吗?

本文来自微信公众号:果壳 (ID:Guokr42),作者:代天医,原文标题:《平板支撑抖成筛子?不是因为肌肉没力气了》,题图来自:视觉中国


平板支撑坚持到最后十几秒钟,是不是腹肌的酸痛和颤抖越来越厉害,带得整个人都跟着抖起来,直到趴下才能松口气?其实不只腹肌,几乎全身的肌肉在足够累之后都会抖,让人走路发颤、端杯子洒水……


至于肌肉疲劳后为什么会抖,说法有很多,比如动作不熟练、脱水、糖被耗尽或者乳酸堆积,但这些都不是主要原因。实际上,肌肉收缩本来就不是平滑的,疲劳只是放大了力量的波动。而颤抖时该不该继续练,需要根据情况决定。


平板支撑时间打破世界纪录的人也会颤抖,只不过9个小时后才开始 | Guinness World Records


抖,是因为用力时多时少


我们先来看看一块肌肉疲劳到发抖时会发生什么变化。


在一项试验中,研究者让24名志愿者用自己最大力量的25%向上抬手柄,坚持到抬不动再停止(力量降至最大力量的22%以下)。做出这个动作,主要需要大臂的肱二头肌用力。


志愿者们平均坚持了5.4分钟。测力计显示,刚开始的时候发力比较平稳,力量大小的波动指标为1.2%,即将抬不动时力量波动明显增大,指标升至2.6%。正是这种力量波动,也就是肌肉一下用力多一下用力少,导致了疲劳时的颤抖。肌肉抖动让志愿者的手臂不受控制、有节奏地摇晃起来,频率约为1~5赫兹,这也被称为震颤。


由肌肉疲劳引起的震颤通常是生理性的,健康人也会出现,但其他情况下的震颤可能是病理性的,与帕金森病、肌张力障碍及甲状腺功能亢进等疾病有关。


上图:志愿者用力上抬手柄,以25%最大自主收缩力量等长收缩肱二头肌;下图:随着时间延长,力量大小变得不稳定,其波动程度逐渐增大 | 参考文献[1]


平时不抖,源于肌肉丝丝配合精密


疲劳肌肉颤抖的原因是力量时大时小,而整块肌肉的力量有多大,决定于那一瞬间所有肌细胞发力的总和。


像肱二头肌这样受我们想法控制的肌肉(骨骼肌),每块由数百至数十万个单独的肌细胞组成,每个肌细胞都像头发丝那么细。肌肉收缩的时候,并非每条神经精准控制一个肌细胞,而是一个神经细胞支配数个至数千个肌细胞,神经发出指令后,它支配的所有肌细胞就会同时收缩几十毫秒,然后放松。被绑定在一起的神经细胞及其支配的肌细胞们,被称为一个运动单位。


如果一块肌肉中的所有运动单位同时开工,结果将是整块肌肉强力收缩几十分之一秒,然后立刻完全放松,让人没法正常活动。当我们上抬手柄时,实际上每一瞬间只有一小部分运动单位在工作,它们收缩变短的同时,其他大部分运动单位都在放松。第一批运动单位即将停止工作时,立即会有下一批接续,然后不停轮换。需要的力量越大,就有越多运动单位同时参与。


虽然每批运动单位工作时间很短,但由于运动单位的数量非常多,只要各批次的启动安排得当,叠加后的力量大小就很稳定,不会暴露替换痕迹。这时我们眼睛看到的,是整块肌肉收缩平顺,辨别不出是哪几丝肌肉在收缩也看不到颤抖。


肌肉收缩正常时,运动单位接续工作,叠加出的力量总和平顺 | 参考文献[4]


越累越抖:运动单位不是罢工,就是扎堆用力


但同一块肌肉持续反复收缩之后,会因为疲劳出现力量下降和震颤。


肌肉疲劳会使一部分运动单位停止工作,随着停工的运动单位逐渐增多,仍受指挥的数量越来越少,力量也随之下降。


同时,疲劳会使大量运动单位之间的配合变得不协调,之前按顺序依次进行的激活变得集中。“扎堆”工作的结果就是,同时用力的运动单位要么非常多、要么非常少,叠加起来的收缩力量也变得时大时小,于是整个肌肉的平顺收缩就变成了肉眼可见的颤抖。


通常来说,肌肉越疲劳,震颤越严重。


对比左图,右图显示肌肉疲劳后可被激活的运动单位数量减少,力量总和波动随之增大| 参考文献[4]


从大脑到肌肉,到底是哪里让人抖?


那么,疲劳为什么会让运动单位配合不协调呢?


我们先看下肌肉是如何收缩的。在上述研究中,大脑先发出指令“肱二头肌用力把手柄向上抬”,指令通过电信号向下传到脊髓的运动神经上,再传到控制肱二头肌的肌皮神经,最后神经肌肉接头将电信号转为化学信号并传到肌肉细胞,细胞里的肌原纤维变短,合力缩短整块肱二头肌,将手柄上抬。这个过程还受到血液中激素和电解质水平的影响。


肌肉收缩示意图。黄色的神经细胞A及其支配的肌细胞为一个运动单位,蓝色的神经细胞B及其支配的肌细胞为另一个运动单位 | 作者供图


从大脑到肌肉,以上任何一步出现问题,都可能影响最终上抬手柄的力量。目前,疲劳导致震颤的机制还没有得到明确的详细解释。现有试验的结果,令研究者相信震颤的主要来源并非直接执行任务的肌肉,而是进行控制的神经系统。


一项研究中,志愿者主动用手指举起1千克重物并维持了2分钟,手部出现明显震颤,而身体的其他部位没有抖。于是,研究者首先排除了血液中物质导致震颤的可能,如肾上腺素,否则血液带着“震颤物质”流经全身,整个人都应该抖起来。


之后,研究者用外来电刺激让人举重物,2分钟后并未出现震颤。这提示,在适当的电信号下,肌肉本身还是能做到正常收缩的,震颤主要来自肌肉上游的电信号。于是,研究者认为是神经系统指挥得不协调,所以运动单位才配合不好,最终导致肌肉颤抖。


随着收缩持续时间延长,疲劳加重,力量和电信号的波动均有明显增加,且两者具有相关性 | 参考文献[1]


等肌肉得到充分休息之后,这些变化复原,肌肉收缩也会重新恢复平顺。恢复时间与肌肉的疲劳程度有关,不太累的话收缩停止就不抖了,如果非常累,可能第二天都会比平时容易抖。


锻炼的时候,发抖不是练得充分的标志。至于该不该停下来,如果抖的同时还能保证动作标准安全,可以继续坚持;但感觉动作即将变形,或可能造成危险的时候,需要及时停止。比如,平板支撑不容易失控受伤,要是一边抖一边还能保持身体在一条直线上、不塌腰撅屁股,那就继续坚持抖一会儿吧。


参考文献

[1] Holtermann A, Grönlund C, Karlsson JS, Roeleveld K. Motor unit synchronization during fatigue: described with a novel sEMG method based on large motor unit samples. J Electromyogr Kinesiol. 2009;19(2):232-241.

[2] National Strength and Conditioning Association ; G. Gregory Haff, N. Travis Triplett, editors. Essentials of Strength Training and Conditioning, 4th ed. 2016.

[3] Olof Lippold. Human Muscle Fatigue: Physiological Mechanisms (Chapter 14 - The Tremor in Fatigue). 1981.

[4] Song X, Li H, Gao W. MyoMonitor: Evaluating muscle fatigue with commodity smartphones. Smart Health (Amst). 2021;19:100175.

[5] Vikne H, Strøm V, Pripp AH, Gjøvaag T. Human skeletal muscle fiber type percentage and area after reduced muscle use: A systematic review and meta-analysis. Scand J Med Sci Sports. 2020 ;30(8):1298-1317.

[6] Taylor AM, Christou EA, Enoka RM. Multiple features of motor-unit activity influence force fluctuations during isometric contractions. J Neurophysiol. 2003;90(2):1350-61.

[7] https://www.scientificamerican.com/article/why-do-muscles-tremble-af/


本文来自微信公众号:果壳 (ID:Guokr42),作者:代天医,编辑:odette

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