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疲劳是一个非常复杂且多面向的概念，学理上我们将疲劳定义成当外在刺激促使产生能量
的需求增加导致身体的体内平衡被破坏。在运动中，我们主要可以将疲劳定义为由实际身
体运动（跑步、攀爬等）或感知上的外在任务（算数、回老板讯息等）导致运动表现下降
，或是更简单的解释，当肌肉没有办法在运动中产生足够的力量。在运动科学中，疲劳的
产生主要是来自于体能活动（但除了体能活动外的＂感知任务＂也会造成疲劳，可以参见
先前贴文＂滑手机也会造成体能表现下降＂），运动导致肌肉内或外的特定代谢物（氢离
子、钙离子、乳酸；γ-氨基丁酸、谷氨酸或多巴胺等）累积，干扰肌纤维或前额叶的运
动皮层正常作用。
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运动科学中的疲劳来源主要分为两类：中枢神经疲劳(CNS, Central Nervous System）及
周边神经疲劳（Peripheral Nervous System）。中枢神经疲劳的定义是肌肉的自主活动
(Voluntary Activation)减少，主要是由于运动神经讯号发送频率（Firing Frequency）
及同步（Synchronization）减低和运动皮层的神经驱动（Neural Drive）下降，而中枢
神经除了大家较熟知的大脑皮质层区域的变化外，也包含在脊椎层面的神经输入对肌梭、
高尔肌腱器等肌肉内受器和神经纤维回路III及IV讯号输入回馈的改变。中枢神经疲劳主
要会造成睡眠障碍（因岛状皮质跟交感神经及副交感神经活动有关）、忧郁、疼痛、疲劳
感、难以维持注意力等症状。在长时间耐力型运动中，例如：马拉松、铁人三项等运动的
疲劳主要为此类。
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周边神经疲劳定义主要是指肌纤维收缩强度下降，其背后机制主要是因肌肉内代谢和生化
方面的改变导致神经肌肉功能效率降低，造成肌纤维内动作电位传递的变化影响。肌肉内
代谢物质，例如：无机磷酸盐、钙离子、乳酸、腺苷二磷酸、氢离子在肌肉组织及血液中
积聚，都会导致周边神经系统疲劳。这类型的疲劳主要来自高强度的运动，例如：HIIT、
足球篮球这类的球类运动等。而这些代谢物质的累积除了会影响肌球蛋白和肌动蛋白形成
横桥、降低组织内的酸碱值、对T小管管腔的动作电位产生阻碍，也会导致磷酸肌酸能量
系统酵素活动减少，进而导致肌肉收缩率下降并减少肌肉能产生的力量。
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但除此之外，疲劳是相当个体化的，因为疲劳还会受许多其他因素影响，例如：性别，就
好比女性生理上在脂肪酸代谢上有更好的效率，但无氧乳酸能量代谢路径效率就不如男性
，因此大部分肌力、快速或爆发力测验上女性会和男性有较大差距。另外，某些身心疾病
，例如：焦虑症等可能也会造成大脑的活动及中枢神经系统的疲劳路径改变。身体状态如
缺乏睡眠、缺水或肝糖储备不足等情况也会导致疲劳增加。最后，外在因素也会影响疲劳
的程度，例如：环境也会很大程度影响疲劳的产生，像是过冷、过热、过于潮湿或是高海
拔的环境运动，同样运动强度下，疲劳会比在舒适凉爽的地方来的更大。另外，在某些极
端的环境例如生死关头等情况下，可能会让内分泌改变（肾上腺素分泌增加等），会让疲
劳认知下降，可能会让尽管生理代谢层面上是高强度的运动感觉起来是中低强度。
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简单从生化的角度来看，运动主要产生疲劳的几个方式：
－活性氧物质在肌肉活动(尤其离心过程)产生的离子对肌膜的磷脂造成破坏
－肌肉承受外在压力时产生的氢氧自由基对肌肉内的生化分子（DNA、脂质等）造成破坏
－肌肉内糖原减少及在长时间运动下糖解作用产生能量的过程，核苷酸嘌呤代谢过程，导
致单磷酸肌苷(AMP)的积累
－当体内肝糖耗尽，支链胺基酸（BCAA）会被氧化并用在ATP合成的原料，当支链胺基酸/
游离色胺酸比例下降后，血清素会在大脑中堆积，产生疲倦感并降低神经驱动(Neural
Drive），在中枢神经系统产生疲劳
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总结：疲劳是一个相当复杂的概念，牵涉到许多层面，除了运动强度外，性别、运动项目
、心理因素、身体状况、外在环境等都会影响疲劳的产生和疲劳的程度。本篇文章简单介
绍了疲劳的概念及疲劳背后生理原理，希望帮助各位对运动生理学中关于疲劳的概念有进
一步的认知与认识，未来有机会将会在出文章介绍疲劳是训练计画该如何针对疲劳做周期
化的安排帮助疲劳管理和训练计画中动作顺序的重要性以及要怎么安排训练计画降低疲劳
对训练的负面影响以达到最佳化爆发力、肌力及肌肥大的成长效果。
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References：
Tornero-Aguilera, J. F., Jimenez-Morcillo, J., Rubio-Zarapuz, A., &
Clemente-Su嫫ez, V. J. (2022). Central and peripheral fatigue in physical
exercise explained: A narrative review. International journal of
environmental research and public health, 19(7), 3909.