魏 笑,孙 茹
魏笑/吉林大学体育学院在读硕士(吉林长春130012);孙茹/吉林大学体育学院副院长,教授(吉林长春130012)。
骨骼肌损伤按损伤机制来分,可分为外力直接作用下的撕裂伤(lacerations)和钝挫伤(blunt trauma),以及间接外力作用下的牵拉伤(strains)、肌肉疲劳、延迟性肌肉疼痛等,其中90%是钝挫伤和牵拉伤。按照损伤的部位又可分为肌纤维和肌肉连接组织完全断裂的剪切伤(shearing injuries)以及仅有肌纤维损伤而连接组织正常的肌肉原位损伤(injuries in situ)。
关于骨骼肌损伤的产生机制目前尚未有定论,学术界一直存在着不同的看法,具体可归纳为机械损伤学说、自由基损伤学说、钙离子超载学说、急性炎症反应损伤学说、骨骼肌细胞凋亡学说等。
1.机械损伤学说。机械损伤学说指的是在运动过程中,机械性牵拉所产生的高张力可引起骨骼肌细胞膜产生变化,引发膜损伤和膜通透性增加,破坏其收缩蛋白及Z盘结构,从而导致骨骼肌损伤。机械损伤学说具体包括肌细胞膜损伤、细胞骨架损伤、肌细胞收缩成分的机械性损伤以及临近肌节受力不平衡产生的损伤等。
2.自由基损伤学说。自由基损伤包括自由基对膜的破坏引发的运动性骨骼肌损伤,以及自由基引起的脂质过氧化损伤引发的运动性骨骼肌损伤。前者是指在运动过程中增多的自由基通过和细胞膜上的多不饱和脂肪酸作用,造成多不饱和脂肪酸含量降低,使多不饱和脂肪酸/蛋白质比例下降,膜的通透性增大,释放细胞内酶到血液中,比如血清肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)。后者指的是在急性运动过程中,内源性自由基产生增加,使得脂质过氧化反应得到增强。
3.炎症反应学说。有假说认为由于机械性损伤所导致的一系列炎症反应是产生骨骼肌微损伤/DOMS的原因,钙离子在其中起触发作用。DOMS的炎症反应及结构损伤已被电镜研究及核磁共振技术证明。
4.骨骼肌细胞凋亡学。近年来学者通过大量研究表明,在运动后往往会出现凋亡的骨骼肌细胞。有实验表明,通过比较不同强度运动对大鼠骨骼肌细胞凋亡的影响,发现大鼠的骨骼肌细胞在激烈运动后出现了不同程度的凋亡。最为显著的骨骼肌细胞凋亡发生在中等强度的力竭运动后。
1.按摩疗法。按摩治疗骨骼肌损伤具有简便、有效、无毒副作用和医疗费用低廉等优势。在对灰兔双后肢进行被动牵拉,造成骨骼肌拉伤模型的实验中,每日对灰兔牵拉后进行揉捏、推压按摩,然后制作切片进行观察。经过按摩5周后发现,骨骼肌肌纤维排列比较规整,可以明显看出,只有部分肌纤维出现波浪状扭曲和肌浆疏松,个别肌纤维呈小节段变性坏死,肌纤维有少量间质组织和脂肪增生。
著名学者石葛明通过不完全锐性手术方法,使实验的雄性青紫兰家兔的腓肠肌横断,且使其断面不缝合,术后保持不制动,然后对实验的雄性青紫兰家兔的伤肢进行指揉法按摩治疗。结果发现按摩可以促进实验的雄性青紫兰家兔损伤部位的新生毛细血管的形成,促使成纤维细胞转化为纤维细胞,促使胶原纤维合成,并使其排列规整致密。按摩还可以松解组织粘连,减轻增生,促进受损肌肉形态结构的恢复。
2.针刺疗法。研究表明,针刺能快速恢复离心运动引起的骨骼肌超微结构损伤。通过大鼠的分组对照试验表明,采用张学林等建立的骨骼肌过度使用损伤动物模型,观察针刺能否修复骨骼肌超微结构损伤,从而进一步减轻肌束膜损伤程度,对骨骼肌神经纤维和血管所受的张力具有明显的缓解作用,达到最终治愈骨骼肌过度使用损伤的目的。
研究证实,骨骼肌发育期间,增生的线粒体可以在胞浆中迁移,迁移至Z线时与肌浆网结合。一方面抑制肌浆网,稳定胞浆中Ca2+浓度.另一方面定位于Z线两侧,再通过遮蔽蛋白(Obscurin)永久地锚靠于肌原纤维,起到促进肌节合成的作用。针刺可以使骨骼肌肌膜下线粒体大量聚积,肌膜下线粒体向肌纤维内部迁移,导致肌纤维内出现大量线粒体。针刺可能通过某种未知机制促进肌膜下和肌原纤维间线粒体数量增加,进而加速与新合成的肌浆网结合,稳定胞浆Ca2+浓度,加速损伤肌原纤维的恢复。
3.穴位注射疗法。20世纪50年代,针灸临床工作者开始尝试进行穴位注射疗法。他们选用中西药物注入有关穴位,以治疗疾病。该疗法使用现代提纯的药物,运用经络学说等中医理论来指导临床取穴,目前该法已经成为中医经穴疗法中的一个重要组成部分。穴位注射疗法将经络、腧穴、药物效应进行有机结合,总体疗效明显高于常规针灸疗法、肌肉或静脉注射。穴位是人体的脏腑经络之气输注于体表的特殊部位,它不仅深入联系脏腑,外络肢节,也是一个感受装置,通过针刺的作用,引起机体双向调整反应作用。王水勇等穴位注射复方当归注射液治疗软组织126例中,治疗组以复方当归注射液作穴位注射,对照组口服三七片。治疗组中治愈57例,其中好转10例、无效2例,治愈率82.6%。
1.生长因子疗法。研究发现,生物体内的生长因子是多种多样的,而与骨骼肌的损伤与修复有关的生长因子主要可分为几种:碱性成纤维细胞生长因子,它在骨骼肌细胞内广泛分布,它可以调节骨骼肌卫星细胞的活性,可促进骨骼肌卫星细胞的增殖;胰岛素样生长因子家族(IGF),它包括胰岛素样生长因子-I、II两种,近期研究表明,IGF对骨骼肌损伤后的卫星细胞再生具有明显促进作用;肝细胞生长因子(HGF),它是促进卫星细胞增殖的重要因子,它可以激活处于休眠状态下的卫星细胞;转化生长因子 -β(TGF-β)家族 ,主要包括 TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3,TGF-β,它可促进细胞外基质沉淀的作用,主要被看作是骨骼肌细胞分化的抑制剂,其作用效果与细胞类型和物种密切相关;肌肉生长抑制素,它可以明显抑制成肌细胞的增殖。此外,血小板源性生长因子在维持组织生长和功能活性方面具有重要作用。
以上多种生长因子通过细胞间信号传递相互影响,在骨骼肌损伤修复过程中发挥重要的生物学效应。
2.干细胞移植疗法。干细胞是一种具有自我复制功能和多分化潜能的早期分化细胞,医学界称之为“万用细胞”。有人研究将骨髓干细胞移植至小鼠后,小鼠的腓肠肌组织病理发生变化,小鼠的腓肠肌CNF随移植时间延长逐渐减少,提示骨髓干细胞移植后可长久持续参与受损骨骼肌的修复与再生。Yiou等在研究括约肌的修复时,把骨骼肌的干细胞自体注射在尿道括约肌中,结果显示此法可明显促进括约肌的修复。
3.远红外线干涉疗法。波长为8—14微米的远红外线被称为“生命光波”,具有很强的辐射力、渗透力和显著的共振、温控效应。可将远红外热能传递到人体皮下较深部分,使皮肤深层温度上升,从而起到扩张毛细血管、促进血液循环、强化各组织之问新陈代谢及促进疲劳恢复、加快骨骼肌微损伤的恢复作用。
最新研究得到的以纳米级无机矿物质及特殊添加剂为原料,用陶瓷胶态注射成型工艺制造而成,直径约为0.3-3mm,可以发射2-18μm远红外线的陶瓷微珠,是运动康复及日常保健领域中出现的一种新型理疗材料。
4.低强度激光疗法。低强度激光是指不会使生物组织产生不可逆损伤、不会引起局部温度明显升高的激光,它对细胞和组织具有一系列的生物调节作用。低强度激光疗法具有简单、安全、作用广等特点,已在许多临床医学领域得到了应用,在肌肉、肌腱损伤的康复治疗方面,低强度激光疗法也取得了一定的疗效。
低强度激光对骨骼肌细胞具有双向生物调节作用,这种调节作用既与激光的照射剂量及波长有关,也与细胞的生理状态或能量代谢状态有关。在骨骼肌损伤愈合过程中,低强度激光能够调节炎症细胞的功能,加快坏死组织的清除,促进毛细血管和肌纤维的增生。