极低频磁场促进骨骼肌钝挫伤恢复机制研究①

李同辉

（广东医学院体育部 广东东莞 523808）

极低频磁场促进骨骼肌钝挫伤恢复机制研究①

李同辉

（广东医学院体育部 广东东莞 523808）

骨骼肌钝挫伤及延时性损伤是常见的运动损伤，恢复过程不当或恢复不完全、反复受伤会严重影响骨骼肌的生理功能，造成人体运动能力的下降，甚至影响运动员的运动寿命。因此研究极低频磁场对运动损伤恢复过程中的影响具有一定的实际意义，有可能为运动恢复方法的创新开辟新的道路，对极低频磁场的对人体的生物学效应提供参考和依据。

钝挫伤 极低频磁场 恢复机制

1 研究目的及意义、应用需求、研究开发的必要性

骨骼肌钝挫伤及延时性损伤是常见的运动损伤，常发生于篮球、体育舞蹈、排球、橄榄球、体操、武术及大强度训练中，恢复过程不当或恢复不完全、反复受伤会严重影响骨骼肌的生理功能，造成人体运动能力的下降，甚至影响运动员的运动寿命。骨骼肌损伤的恢复手段和影响因素是十分复杂的，是多因素相互作用的结果。极低频磁场能改善微循环，血管张力降低、血管扩张和血液及血流状态的改善，影响生物膜通透性，引起抗炎症和抗水肿效应，提高生物膜的活性,增加有氧代谢，从而减少自由基等产生。目前关于极低频磁场对骨骼肌钝挫伤后恢复过程的影响研究尚处于起步阶段。因此研究极低频磁场对运动损伤恢复过程中的影响具有一定的实际意义，有可能为运动恢复方法的创新开辟新的道路，对极低频磁场的对人体的生物学效应提供参考和依据。

2 项目国内外发展现状与趋势

随着我国竞技体育运动的发展，尤其是2008年奥运会在我国北京的成功举办，全国人民运动健身的积极性空前高涨，参加健身运动的人群明显增加，体育事业迎来了更大的契机，随之而来的是运动损伤的普遍发生。运动损伤在普通人群日常锻炼及运动员训练、比赛中极为常见，据统计，我国优秀运动员运动创伤的患病率高达50%～70%，严重的运动创伤是运动员被迫停止训练，甚至造成生命危险或终身残疾；而在大众参与日常锻炼过程中，也根据项目的不同，出现运动创伤或者慢性损伤的几率分别为10%～55%。骨骼肌损伤多见于周期性运动的耐力项目，系因反复运动所致的肌纤维延时性损伤，易发于骨骼肌离心收缩，可破坏肌纤维质膜和基底膜的完整性，导致细胞外钙离子内流和局部血肿形成，随后中性粒细胞和巨噬细胞开始浸润并激活，激活的中性粒细胞和巨噬细胞内含有NADPH氧化酶复合物，可导致超氧离子的形成，损伤细胞大分子，如脂质、蛋白、DNA等。骨骼肌损伤后的炎症反应的预防能有效促进骨骼肌损伤后的重建，促进骨骼肌再生以及瘢痕组织的生成。

极低频磁场(ELFMF)对于细胞膜有着特殊的影响，能够改变细胞膜两侧的离子分布，主要表现为非热效应的特点。ELFMF可以诱导成肌细胞和肌管中活性氧种类的变化，使线粒体膜电位下降，激活细胞的解毒系统，改变细胞内钙，增加肌管的自发活动，反映出ELFMF可选择性的对骨骼肌损伤修复具有刺激作用。动物实验也观察到，磁场可降低红细胞压积，增强红细胞变形能力，降低血浆纤维蛋白含量，增加红细胞膜流动性，同时调节前列腺/血栓素比值，降低血液粘度，改善血液循环状态。另外，恒定磁场、脉冲磁场和旋转磁场作用于健康大鼠或脑缺血、脑损伤、心肌缺血大鼠动物模型和离体血，均发现大鼠血清、红细胞、脑组织或肝组织中超氧化物歧化酶、过氧化物酶和谷胱甘肽过氧化物酶等的活性升高，过氧化脂质、丙二醛、一氧化氮、一氧化氮合成酶和脑组织磷脂酶的活性减低。采用6Hz、1T的经颅磁刺激作用于周围神经损伤大鼠模型的研究发现，磁刺激组动物受损坐骨神经的神经纤维再生明显优于未接受磁刺激的对照组。

综上所述，极低频磁场对骨骼肌损伤愈合可能存在一些如下机制。第一，极低频磁场可能对生物膜通透性产生影响，从而使因损伤后K+和Na+等离子回到正常生理位置，避免细胞膜周围产生的离子浓度的变化，从而引起抗炎症和抗水肿效应；第二，磁场直接作用于离子泵及相应的能量系统，从而提高生物膜的活性，增加有氧代谢，从而减少自由基等产生，有利于骨骼肌损伤修复。除此之外，极低频磁场可改善微循环，血管张力降低、血管扩张和血液及血流状态的改善，提高Bcl-2基因表达，降低受损组织细胞凋亡几率等因素影响骨骼肌损伤修复过程。

在前期的研究中发现，ELFMF极能促进细胞的增殖，影响离子通道，改变血液流动性，促进血液循环，消除瘀、痛阈等效果，并且这些效应具有非热效应特性。本研究通过对大鼠骨骼肌进行钝挫伤后，分析钝挫伤后恢复过程中机械力学、自由基相关酶动力学、组织学、生理生化指标、相关铁蛋白、蛋白质组变化，同时外加极低频磁场对上述指标进行干预研究，总结上述指标在外加极低频磁场干预后的相应变化，进而推测外加极低频磁场对大鼠腓肠肌钝挫伤后恢复过程中的可能作用机制，构建适合大鼠腓肠肌损伤修复的极低频磁场体系。

3 项目应用前景预测及分析

本研究主要是通过大鼠腓肠肌钝挫伤后暴露在极低频磁场下，考察极低频磁场对钝挫伤后恢复过程中的腓肠肌的影响，从而试图建立一种促进骨骼肌损伤修复的新手段。

极低频磁场是指频率为0～300 Hz的恒定磁场、交变磁场、脉冲磁场等，他对于细胞膜有着特殊的影响，能够改变细胞膜两侧的离子分布, 从而在某些创伤或是变性的组织产生的炎症反应中表现出治疗效应。在前期的研究中发现，ELF MF极能促进细胞的增殖,影响离子通道,改变血液流动性,促进血液循环，消除瘀、痛阈等效果，并且这些效应具有非热效应特性。本研究通过对大鼠骨骼肌进行钝挫伤后，分析钝挫伤后恢复过程中机械力学、自由基相关酶动力学、组织学、生理生化指标、相关铁蛋白、蛋白质组变化，同时外加极低频磁场对上述指标进行干预研究，总结上述指标在外加极低频磁场干预后的相应变化，进而推测外加极低频磁场对大鼠腓肠肌钝挫伤后恢复过程中的可能作用机制，构建适合大鼠腓肠肌损伤修复的极低频磁场体系。

[1]李骁君.利用bFGF包裹的纳米磁性颗粒对大鼠急性骨骼肌钝挫伤恢复过程中收缩应力及MHC-Ⅱb表达影响研究[J].天津体育学院学报,2011(1).

[2]陈宏贞.按摩对骨骼肌损伤修复过程中bFGF表达的影响[D].武汉体育学院,2009.

[3]罗丽.低功率激光促进大鼠急性骨骼肌钝挫伤再生与修复的机制研究[D].苏州大学,2007.

skeletal muscle contusion and delay injury is a common sports injury, the improper recovery process or restore incomplete, repeated injuries will seriously affect the physiological function of the skeletal muscle,causing a decline in the ability of human motion, and even affect the life of the athlete's sport. Therefore research to ELF magnetic fields for sports injury recovery process the impact of certain practical significance,may restore movement to open up a new road of innovation in methods to provide reference and basis for the body's biological effects of ELF magnetic fields.

contusion;ELF magnetic fields;recovery mechanisms

G804

A

2095-2813(2012)10(c)-0014-02

李同辉(1980-),广东湛江,单位:广东医学院体育部,硕士,主要研究方向:体育教育训练学。