在严重的领域中对运动疲劳性的数学建模:在异动力学条件下的统一整合框架
M Bowen1, P Samozino1, M Vonderscher1
1Laboratoire Interuniversitaire de Biologie de la Motricité LIBM, EA 7424, Savoie Mont Blanc University, F-7300, Chambéry, France.
Journal of theoretical biology
|December 9, 2023
概括
这项研究引入了一种新的数学模型,用于预测强度运动期间的肌肉疲劳. 它统一了现有的模型,提供了更好的预测,随着时间的推移,最大的力量容量.
科学领域:
- 运动生理学 运动生理学
- 生物力学 生物力学
- 数学建模的数学建模
背景情况:
- 肌肉疲劳是由于神经和代谢因素导致力量生成的下降.
- 以前的模型,如临界功率和全力以赴的模型,在描述不同运动类型的疲劳方面存在局限性.
- 了解运动疲劳性对于优化训练和表现至关重要.
研究的目的:
- 介绍一个综合性数学模型,用于肌肉疲劳在严重强度域 (超过临界力).
- 统一和扩展以前的疲劳模型 (临界功率和全力以赴).
- 为了预测随着时间的推移,在不同强度的运动中,最大的力量容量会随着时间的推移而减少.
主要方法:
- 开发了一种基于异动力学条件和高于临界力 (Fc) 的运动强度的整合性数学模型.
- 假设疲劳性与Fc.以上的累积冲动 (JAC) 相称.
- 模型参数 (Fc 和 τ) 被调整以适应来自恒定强度,全力以赴和坡道演习的实验数据.
主要成果:
- 综合模型成功地描述了在严重领域的运动疲劳性.
- 它非常适合在不同类型的运动中进行实验观测.
- 该模型建立了先前分开的疲劳模型之间的联系.
结论:
- 新的综合模型提供了一种统一的方法来理解和预测肌肉疲劳.
- 它准确地描述了在临界力以上的练习中随着时间的推移最大力的下降.
- 这种模型提高了在最大和次最大运动期间肌肉力量生产的预测.
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