大鼠肌筋膜疼痛触发点自发肌电现象和病理组织学研究

2011-05-12 06:19韩蓓黄强民谭树生庄小强
中国运动医学杂志 2011年6期
关键词:肌纤维骨骼肌造模

韩蓓 黄强民 谭树生 庄小强

1 上海体育学院运动医学教研室(上海 200438) 2 广西民族医院康复医学科

肌筋膜疼痛综合征是一种慢性软组织疼痛综合征[1],其症状常表现为腰背、颈肩以及关节周围的疼痛,可因运动中积累性劳损或长期职场环境的姿势不良所引起的长时间肌肉过劳所致,也可因营养因子缺乏和情感压抑等心理问题诱发,而且发病趋于年轻化。在临床实践中,肌筋膜疼痛常被误诊为其它类型的肌痛疾病,因此探索肌筋膜触发点在病因学和病理学方面的发生发展很有必要。

有关肌筋膜触发点疼痛综合征大鼠模型的研究鲜有报道,而相似建模的报道有Itoh等的研究,通过一次负重下反复离心运动造成人中指疲劳,引发前臂指伸肌的活化触发点[2]。7天后检测发现,该触发点消失,说明急性触发点在不继续干预的情况下,活化的触发点会自动失活。Hong等在兔子的股二头肌上仅找到了隐性触发点[3]。姚明华等对大鼠股四头肌应用不同造模方法进行筛选,发现打击结合离心运动的方法可以获得高阳性率的结节样紧张带(TB)、局部抽搐反应(LTR)和自发肌电图(SEMG)[4]。本实验利用姚明华等已筛选好的打击结合离心运动的方法,但延长造模时间,使造模更深化。然后,在造模局部肌肉的TB内,检测LTR和SEMG,并进行病理组织学切片的观察,以进一步证实大鼠肌筋膜触发点造模成功的已有证据。

1 材料与方法

1.1 材料和实验方法

32只7周龄雄性SD大鼠,体重270g~320g。实验前3天,大鼠在跑台上适应性平坡跑15分钟,让其提前熟悉和适应实验环境,同时筛选出不配合的8只作为正常对照组(A组);其余为实验组。

采用计算机随机数随机将实验组分为B、C、D 3组,每组8只。标记所有大鼠股内侧肌近中部的位置作为打击部位,与离心运动配合进行造模[4]。

每周一,实验组大鼠采用10%水合氯醛腹腔麻醉,参考姚明华等[4]的方法,用自制打击装置按体重打击(图1)其左股内侧肌,造成局部钝挫伤,检查皮肤完好无损。第2天,在电动跑台(杭州段氏制造DSPT-202型多通道大鼠跑台)上进行-16°的持续性下坡跑,速度渐增至16米/秒,每次90分钟[4]。使用声音和小棒驱赶大鼠以保证良好运动效果。剩下几天休息。每周干预1次,B组干预4周,C组和D组干预8周。B组和C组干预后饲养2周,D组干预后饲养4周。

所有干预和休息完成后,大鼠麻醉(同前),切开造模局部皮肤,暴露股内侧肌,由两位对触发点治疗有经验的医师或治疗师用拇指或食指指腹,对打击位置的股内侧肌进行触诊,寻找膨大的TB,并计数TB个数。在紧张带处,用单极细针电极缓慢插入以诱导LTR,如果能引出2~3个局部抽搐反应,记为阳性。之后留置电极,并接地线。在静息条件下记录紧张带处SEMG活动(AD Instruments PowerLab8s,澳大利亚)。如果反复出现静息条件下的肌电图记录为SEMG阳性。之后,对测量肌电位置的肌纤维组织进行取材,A组在相同部位与D组一起取材。将组织置于福尔马林内固定,并常规包埋,取活检组织中段,切片、HE染色、400倍光学显微镜(OLYMPUS DP70)下观察。

1.2 统计学分析

采用SPSS13.0软件包对实验数据进行统计学分析,采用非参数Fisher精确概率法比较各干预组和对照组TB阳性率(阳性例数/总例数)、LTR阳性率以及SEMG反应阳性率,以P < 0.05为差异具有显著性,P < 0.01为差异具有高度显著性。

2 结果

2.1 紧张带、局部抽搐反应和肌电信号

A组紧张带、局部抽搐反应和肌电信号检测均为阴性,其它各组上述指标阳性率见表1。C、D两组紧张带阳性率显著高于A组(P < 0.01)。B、C、D三组局部抽搐反应阳性率均显著高于A组(P <0.05,P < 0.01)。C组与D组SEMG阳性率显著高于A组(P < 0.01)。

表1 各组大鼠肌紧张带、局部抽搐反应和肌电信号阳性率比较

当电极针置于紧张带时,无其它刺激情况下,可观察到一组间隙性反复出现的自发肌电信号,一般持续30秒到10分钟左右,每次肌电信号的维持时间在1~2秒内(图2A)。当电极植入触发点以外和正常对照的肌纤维时,可观察到一个瞬间插入的肌电图现象(图2B),常持续0.5~1秒,然后消失,保持肌电静息状态。

2.2 组织学观察

图3显示,A组正常大鼠横切面可见肌纤维组织形态大小相同、呈多边形,排列整齐有序,肌间隙较规则;纵切面肌纤维排列规则有序。B组大鼠横切面肌纤维组织形态不规则状,大小不等;纵切面肌纤维粗细不同,肌纤维有断裂扭曲样的改变;横纵两个切面都显示增大和不规则的肌间隙。

图4显示,C组大鼠肌肉组织横切面显示多个大的、较为致密的圆形和椭圆形肌纤维(箭头所示),并有细胞肿胀和间隙出血现象(提示损伤还未修复),纵切面肌纤维排列不规则,箭头所示中间变粗两端变细的挛缩结节。D组大鼠肌肉组织横切面切片显示多个大小不等、致密的圆形肌纤维和异常变小的肌纤维(箭头所示);纵切面切片肌纤维排列规则,箭头示中央增粗变宽和两端变细的肌纤维。

A、B两组无论在横切面和纵切面均未看到肌纤维的收缩结节(图3)。C、D组在横切面均可观察到圆形肌纤维形态的收缩结节),而纵切面也可见宽度不均匀的肌纤维或挛缩结节(图4)。

3 讨论

3.1 方法学讨论

本实验根据前期筛选的最佳实验方法,即对大鼠股内侧肌进行局部打击结合离心运动[4],并延长实验干预和自我修复愈合的时间,以大鼠骨骼肌为样本进行肌筋膜触发点造模,通过二项检查证实造模是否成功:一是检查膨大TB、LTR和SEMG反应阳性率,二是对膨大紧张带进行组织学观察。结果表明此方法可建立大鼠股二头肌肌纤维的触发点模型。

本实验采用的打击动能为2.352J,实验证实不会造成体表皮肤损伤,肌肉损伤是暂时性、自限性的,在无外因持续干扰下会自愈。这种微小打击仅引起骨骼肌局部的较小损伤,但损伤后释放的大量内源性致敏物质会引起局部肌痛。打击后第2天即对大鼠进行离心运动,其目的是在肌肉微小损伤基础上,进一步强化骨骼肌损伤,可促使大鼠受累骨骼肌产生触发点,这在前期实验中已证实[4]。结果显示,B组干预4周,不足以引发触发点;C组干预8周,修复仅2周,有局部损伤;D组干预8周后饲养4周,大部分损伤修复,触发点处异常肌纤维细胞清晰可见。因此既要考虑增加干预时间提高了形成触发点的可能性,又要考虑延长恢复时间后大部分损伤肌纤维得以修复。

3.2 紧张带、局部抽搐反应和自发性肌电图

几乎所有肌筋膜炎或肌筋膜疼痛综合征的治疗者均有触摸到痛性肌筋膜结节的临床经验。近些年研究证实,临床上肌筋膜疼痛触发点出现紧张带来源于肌肉自发性收缩,引起了受累肌肉张力增加,而正常条件下骨骼肌处于静息肌电状态[5]。故可触到的疼痛紧张带是定位和诊断触发点的标准之一[1,5,6]。

局部抽搐反应是紧张带触发点的机械性刺激诱导的肌纤维可触或看到的受累肌和邻近肌的一个快速短暂的收缩反应。机械刺激可通过针刺入触发点、机械力直接施加到肌肉敏感小点或触捏触发点处肌纤维而引发。临床中,针刺触发点引发局部抽搐反应多少提示治疗效果[1,7]。大多数情况下,当针刺导致局部抽搐时,患者有非常强烈的酸痛感[7-9]。Hong和Torigoe通过找出紧张带,用镊子触诊全麻兔股二头肌和沿紧张带长轴捏起时,引发局部抽搐反应,找到了隐形触发点[10,11]。但临床中,有时触压触发点也能引发局部抽搐反应。有研究证实,局部抽搐反应的位置主要集中于触发点内或触发点的紧张带区,而这是刺激触发点后产生的一种脊髓反射现象[7-9]。

Hubbard和Berkoff所述的触发点电活动与Simons 等的研究一样,都提出可用终板电位来判断是否存在活化的触发点[11-13]。而在临床工作中,用针极肌电图检测上斜方肌的触发点也发现了自发的肌电现象[10,14,15]。本实验中,尽管我们没有去观察是否存在触发点内的终板电位,仅将自发肌电作为一个向导指导病理组织取材,但它确是紧张带处一个不可忽视的电生理现象。

3.3 大鼠触发点的病理组织学

Simons和Stolov通过组织学观察骨骼肌内可触到的张力性结节,发现大的圆形节,还有异常的、较小直径的肌纤维,认为大圆形的是肌纤维的挛缩结节,小的是挛缩结节的远端或尾端[13]。本实验组织切片显示,正常大鼠肌纤维横切面和纵切面形态正常,大小相同,形状呈多边形,排列整齐有序。B组因损伤尚未修复,骨骼肌肌纤维排列凌乱,有变细的肌纤维,但无挛缩结节,提示损伤时间和程度不足。C组和D组大鼠有明显变形的肌纤维,其中C组横切面图左下方的大圆形肌纤维正是肌疼痛触发点周围的一个可触性挛缩结节,但因该组大鼠损伤后恢复时间不足,使图面不够清楚。D组大鼠横切面图肌纤维与此类似,圆形肌纤维大小不等,表明了其可能已形成了活化的触发点。

D组大鼠干预8周后恢复4周,其挛缩结节(明显增大的圆形肌纤维)和周围变细的肌纤维,比C组中排列紊乱并伴有淤血的变细的肌纤维,更显示了其排列的有序性和规则性,其边缘更清晰,说明在形成肌筋膜触发点后恢复4周,周围肌纤维经自身修复消除了急性期肌纤维不规则排列的损伤状态和淤血现象,但触发点内的异常肌纤维存留下来,提示可能形成了稳定的慢性肌筋膜疼痛触发点。这证实了8周重复打击损伤结合离心运动可强化损伤,引起慢性活化的触发点。若在以后的实验中对其自发终板电位特征进行验证,可完全证实局部损伤骨骼肌引发大鼠局部骨骼肌活化触发点。

4 总结

采用局部打击大鼠股内侧肌和离心运动双重损伤可建立有效的肌筋膜触发点动物模型,触发点肌纤维有间歇性的自发肌电活动和大的、圆形或/和椭圆形异常肌纤维细胞。

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