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目的：本文旨在通过功能核磁成像技术研究运动疲劳和力竭后脑功能的变化,探讨其运动性中枢疲劳的特征。方法：根据V02max测试及800米成绩筛选男子运动员11名(20.27±0.79y,rV02max=60.05±3.30),测试静息态下M1与基底节进行H1-MRS核磁共振体质子波谱分析,ASL及ASE序列fMRI测试运动员全脑CBF及OEF,扫描运动员BOLD-fMRI静息态。疲劳实验起始负荷为90W,每2分钟递增30W自行车运动至疲劳后即刻进行上述fMRI测试,力竭实验以VT强度持续自行车运动至力竭即刻进行上述fMRI测试。结果：1、运动性疲劳发生后左侧基底节区的Cho/Cr由1.14±0.50降至0.69±0.51(P<0.05),力竭发生后左侧基底节区NAA/Cr由1.79±0.81升至2.78±1.82(P<0.01)。2、疲劳后全脑CBF由静息态58.05±7.91ml/100g/min降至52.30±7.30ml/100g/min(p<0.01)；右侧额下回、左侧颞中回、左右纹状体的rCBF下降(P<0.01)而OEF未变化(P>0.05)：力竭后全脑CBF由静息态58.05±7.91(ml/100g/min)降至53.51±6.38(ml/100g/min)；右侧额下回和左侧前扣带回腹侧的rCBF下降(P<0.01)而OEF未变化(P>0.05)。3、疲劳后M1区和小脑、SMC和小脑、海马／海马旁回和小脑之间的静息态功能连接减弱；力竭后SMC区和小脑、海马旁回和小脑、额叶和小脑静息态功能连接减弱。结论：1、运动性疲劳后出现左侧基底节代谢物Cho/Cr下降,且与有氧运动能力呈负相关,可能是运动性疲劳的限制因素；运动性力竭后左侧基底节代谢物NAA/Cr升高,且与有氧运动能力呈负相关,可能是运动性力竭的限制因素。2、运动性疲劳后运动员全脑及右侧额下回、左右纹状体和左侧颞中回的rCBF减少；力竭后右侧额下回和左侧前扣带回的rCBF减少；随着运动时间延长、强度增加,右侧额下回的rCBF下降越明显；上述核团的rCBF减少、OEF未变化而导致的CMR02降低可能是运动性中枢疲劳原因。3、运动员静息态时形成以小脑为中心的脑功能默认连接网络,疲劳或力竭发生后功能连接降低。