爲什麼孩子們的精力如此旺盛，每天都要玩到天黑依然不回家呢?今天我們就從孩子的身體構造和行動能力上來分析兒童不知疲倦的原因。
孩子們超乎尋常的旺盛精力，很大程度上與他們生理和神經調節方面具有不易疲勞的特質相關。實際上從上世紀中期開始人們就對兒童的骨骼、肌肉以及運動代謝等方面開始了研究，兒童運動能力方面的研究至今仍然爲科學家們所關注。
相比成人，兒童肌肉更加耐疲勞
兒童不僅擁有抗疲勞能力更強的肌肉，而且在高負荷運動後也有非常快速的恢復能力。2018年法國學者的一項研究，採用瞭如下方法。
選擇三組人羣作爲研究對象,分別爲①8-12歲的兒童，②完全不運動的成年男性，③耐久性運動選手(專業的長距離自行車運動選手以及鐵人三項運動員)。三組人羣分別進行自行車運動，以測定他們的能量產生程度和運動後的恢復程度。
肌肉中的快肌纖維以無氧代謝供能爲主，具有輸出功率大而易疲勞的特點;慢肌纖維以有氧代謝供能爲主，具有輸出功率小而具有較強的抗疲勞能力。而肌肉的抗疲勞程度，與其代謝方式相關。
通過30秒的高強度短時間無氧運動測試期，研究人員們得出了三組人羣的能量輸出(也被稱爲疲勞指數，輸出能量值越高，越容易疲勞)。
在試驗期間，青春期前兒童的能量輸出比運動員組和普通成人組分別少35.2和51.8%)。
也就是說，兒童的疲憊程度遠遠低於成年人。這個結果也間接顯示了，兒童的無氧代謝比例比成人低，因此不易疲勞。
兒童運動後身體機能恢復更快
再來看運動後恢復的情況，青春期前兒童的心跳速率在30秒就開始恢復，儘管專業運動員也在45秒也開始恢復，但兒童的恢復速度明顯快於成年人。此外，兒童和耐力運動員在運動後攝氧量下降的速度也相似。
青春期前兒童的不知疲憊，通常與運動中在肌肉中產生的代謝副產物(即氫離子，乳酸鹽，無機磷酸鹽)較少累積有關。
依靠糖酵解提供能量的短時間大強度無氧運動會產生乳酸。乳酸作爲一種強有機酸在其解離時產生氫離子，引起肌肉內PH值下降。氫離子的累積還會干擾鈣離子與肌鈣蛋白的結合，從而干擾肌肉收縮過程，並導致疲勞發生。兒童可以更快地從血液中清除乳酸，從而更加不易發生疲勞。
也有兒科文獻表明，青春期前兒童無氧代謝能力較低，其糖酵解能量轉換率較低，因此除了代謝快以外，在兒童的血液和肌肉中積累的乳酸濃度也較低，因此就表現出較高的抗疲憊能力。
另外，兒科的研究人員也專門分析了兒童在運動前後心率的變化。研究人員們針對9名9到12歲的兒童和8名年輕人進行實驗，讓他們分別進行短時間高強度運動和持續性的低強度運動，並測試運動後4分鐘內兒童的心率恢復情況。結果無論是高強度運動還是低強度運動後，兒童都可以迅速地恢復心率。
大家知道我們人具有晝夜節律性，生物鐘到了一定時間，就傾向於進入睡眠或者清醒的狀態，我們的心率也同樣具有晝夜節律性。
人體內，有一套專門調節內臟晝夜節律的神經系統，分爲交感神經和副交感神經兩種，交感神經主要支配我們清醒狀態下的內臟活動，反之，副交感神經則支配我們睡眠時的內臟活動。
對於心臟而言，清晨爲了讓我們處於清醒狀態，交感神經活動活躍而心率增加，睡眠時由於副交感神經佔主導而心率降低。而在高或者低強度的運動後心率恢復的早期階段，儘管意識仍然清醒，但是這個階段主要由副交感神經控制。
和成年人相比，兒童的副交感神經調節能力更強，因此這幫助他們更快的恢復並減慢心率。而此時，年輕成人卻仍然保持相對較高的交感神經活動，即心臟處於清醒狀態，因此導致心率恢復顯著延遲。
另外，由於兒童各項器官發育不成熟，運動後如果兒童不盡快恢復心率，可能會導致心臟過度疲勞。因此，孩子們通過增強中樞副交感神經的調節功能，來保護他們頻繁運動後超負荷的小心臟。
兒童和專業運動員具有非常相似的肌肉構造一般來說，運動專家將運動中產生的急性疲勞分爲中樞性和外周性。中樞性疲勞涉及中樞神經系統的大腦或脊髓部位，而外周性疲勞主要與肌肉有關，還包括諸如心肺等其他身體器官。
外周性和中樞性疲勞之間有複雜的相互作用。例如，中樞神經會反饋運動中產生的肌肉疲勞，並限制運動的速度，以幫助預防疲勞過早產生。
法國克萊蒙奧弗涅大學的研究人員在今年二月發表了題爲《相比耐力運動員和未受訓練的成年人，兒童表現出了更多的神經疲勞特徵》的研究。
該研究首次證明了兒童在高強度期間經歷的外周(即肌肉)疲勞較少，並且比未經訓練的成人表現出略高的中樞(即神經)疲勞，當人體發生中樞疲勞時，中樞神經系統就可以限制運動的強度，以防止肌肉損傷和疲勞程度。
專業運動員在耐力方面訓練有素，可以在28-33分鐘內完成10,000米的比賽。兒童儘管不能完成這樣的比賽，但是前文中提到的各項數據顯示兒童和上述訓練有素的成人耐力運動員在運動過程中的疲勞程度，心跳恢復等方面都非常相似，甚至兒童表現的更爲優秀。
出現這種結果是由於兒童和專業運動員具有非常相似的肌肉構造(例如肌纖維百分比等)，這些構造可以減少對肌肉力量的損傷。這也是爲什麼青春期前的兒童能夠在大多數成年人感到疲憊的情況下，在短暫的休息後就又可以進行反覆的高強度運動。
上述研究成果對開發兒童所擁有的潛在的運動能力有指導意義。兒童肌肉的有氧代謝能力和年輕人相似，但他們的無氧代謝能力低於未經訓練的成年人。因此，通過在訓練中使用更短，更高強度的無氧運動訓練來刺激年輕運動員的無氧適應，更有益於他們運動機能的開發。
除此之外，這些研究同時也告訴大衆，我們的身體從兒童時期到大人發生了怎樣的變化。研究人員推測從兒童期到成年期肌肉有氧能力的喪失可能會帶來不良的健康後果，因此建議進行有氧運動訓練以維持我們的健康。
此外，代謝性疾病，包括糖尿病和許多形式的癌症在年輕人中的患病率正在增加，但在兒童中仍然很少見。因此通過運動訓練以維持“童年肌肉”也許會是一種有效的預防疾病、維持健康的好辦法。
