运动性骨骼肌损伤微结构改变与康复治疗研究进展*

袁 元，张 宏，张国辉，薛鑫娜

（上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院，上海 200437）

运动性骨骼肌损伤是由于训练方法不当、超过习惯负荷或被动拉伸而导致肌纤维微细损伤，临床常见运动功能受限、肌肉酸痛（急性肌肉酸痛与延迟性肌肉酸痛）、肌疲劳等现象[1-2]。运动功能受限是由于反复损伤引起肌肉纤维化，导致肌肉收缩功能降低[3]；肌肉内部破损、细胞内离子异常等导致肌肉酸痛[4]；过度运动后乳酸堆积、自由基增多、内环境紊乱导致肌疲劳，中重度疲劳可对身体造成不可逆性损伤[5]。从光、电镜深层观察骨骼肌损伤变化，是肌肉损伤的直接证据，而且能通过肌纤维、线粒体等改变辨别损伤程度，从肌肉微结构角度观察骨骼肌损伤[6-7]。同时有研究表明，骨骼肌损伤微结构变化会引起肌肉酸痛、肌力下降、肿胀、代谢指标异常等现象[8-9]。运动性骨骼肌损伤对日常生活及心理健康造成严重负面影响，因此关注骨骼肌康复治疗变得尤为重要。综合、简便、防治一体的康复治疗，在肌骨疾病治疗中已接近成熟[10-11]。研究显示，针刺、推拿、艾灸等康复治疗均能改善肌肉损伤后酸痛、功能受限及细胞微结构的变化[12-13]。本文将总结运动性骨骼肌损伤微结构改变与康复治疗效果的研究现状，为进一步临床治疗奠定基础。

1 运动性骨骼肌损伤微结构改变

1.1 光学显微镜（OM）观察

光学显微镜主要观察肌膜、肌核、肌纤维等基本结构，具有实时成像的优势，可在较低的放大倍率、较大的视野中识别和定位稀疏的单个细胞，但无法观察微小的细胞器。超微结构的观察一直是电子显微镜的领域，但计算机与光电技术的结合，各种超分辨显微成像技术不断涌现，现在可以利用荧光标记，具有高灵敏度、特异性和多通道的能力，通过光镜来剖析细胞的亚显微结构[14-15]。

张允[16]对大鼠进行一次性离心运动，制备运动性骨骼肌损伤模型，光镜下观察发现肌纤维排列紊乱、胞质溶解、直径变小并与肌束膜分离及炎性细胞浸润。张晓陶[17]通过大鼠下坡跑离心收缩运动制备慢性骨骼肌损伤，光镜下观察发现肌纤维断裂、变性、排列紊乱，胞界不清，胞核变大，组织水肿，纤维组织扩张充血明显。王水元等[18]观察大鼠超负荷运动导致骨骼肌运动性损伤微结构变化，光镜下发现肌纤维不完整，细胞核固缩、溶解，炎性细胞浸润，胶原纤维增生。

1.2 电子显微镜（EM）观察

电子显微镜提供固定样本的最详细、高分辨率的图像，因此具有视野受限和无法实时成像的缺点[19-20]。骨骼肌损伤除观察Z 线、肌节、肌原纤维等异常改变外，细胞器中的线粒体也是研究重点[21]。胞浆Ca2+紊乱被认为是骨骼肌损伤过程中的关键检查点之一，而线粒体是细胞Ca2+信号传导的主要枢纽，线粒体内Ca2+过量会导致线粒体功能障碍和细胞死亡[22-23]。线粒体自噬则是损伤后自我保护反应，能减少损伤面积的扩大[24-25]。

尚画雨等[26]通过电镜观察大鼠离心运动后不同时间段的比目鱼肌变化，发现随着运动后时间延长，线粒体分布不均、肿胀逐渐加重，运动后12h达高峰，此时自噬体逐渐增多，并见部分Z 线断裂。白胜超等[27]观察雄性大鼠一次性大负荷运动后骨骼肌损伤线粒体变化，选取比目鱼肌进行电镜观察，发现原本形态完整且无片段化的线粒体在运动后12～24h开始分布不均、大量线粒体片段积聚于肌原纤维之间，线粒体损伤程度最严重。张欣等[28]观察高负荷离心运动对大鼠自噬超微结构的影响，电镜观察发现运动后肌原纤维牵拉性损伤，肌小节破坏，12～24h 达峰值，肌原纤维间和肌膜下方开始聚集相对较多的自噬体。

2 运动性骨骼肌损伤康复治疗

2.1 针刺治疗

从微观形态学改变发现，针刺可有效修复肌纤维断裂、弯曲等现象，减少线粒体肿胀、分裂等异常变化，对运动性骨骼肌损伤起到一定的修复作用。刘祥华等[29]通过超负荷造成大鼠运动性损伤，针刺大鼠双侧足三里、阳陵泉、内关与肾俞穴，留针20min/次，每日1 次。光镜观察发现，针刺后肌纤维断裂溶解弯曲现象明显减少，未见肌细胞核溶解、肌束膜破裂现象，认为针刺能有效缓解大鼠超负荷运动后骨骼肌的损伤。张学林等[30]在电镜下发现针刺能快速恢复骨骼肌损伤超微结构变化，减少线粒体异常改变及肌原纤维降解面积，有助于损伤的骨骼肌恢复。丁海丽等[31]观察针刺对大鼠运动性骨骼肌损伤的影响，沿大鼠运动损伤的小腿三头肌纵向斜刺进针，留针2min，电镜结果显示针刺能改善线粒体肿胀及肌小节紊乱现象，认为针刺可以有效缓解运动性骨骼肌超微结构受损情况。

从临床疗效发现，针刺可以提升肌力，降低损伤生化指标肌酸激酶水平，但针刺对运动性骨骼肌损伤疼痛的治疗存在异议。Chang WD 等[32]探讨针刺对运动损伤后延迟性肌肉酸痛的影响，针刺与不针刺在肌肉疼痛强度评估中对比，发现针刺能够缓解疼痛；针刺与假针刺相比，显示没有证据表明针刺比假针刺更有效地减轻疼痛，认为针刺治疗肌肉疼痛的效果较小。然而Cardoso R 等[8]通过肌肉酸痛等级评估（MS）、压力痛阈评估（PPT）进行检测，发现针刺能降低并控制运动损伤后肌肉酸痛症状，认为针刺可为康复、运动训练和运动表现开辟新的、更快的策略。Huang C 等[33]分析针刺是否有益于剧烈运动后的延迟性肌肉酸痛，发现针刺可显著降低肌肉酸痛评分（MSR）及血清肌酸激酶（CK）水平，提高肌力并具有持久效果，倾向于累积效应量，在运动后72h 效果最佳。

2.2 推拿治疗

从微观形态学改变发现，推拿可以缓解肌纤维紊乱、断裂，线粒体肿胀现象，然而推拿力度过大会导致肌纤维间质增宽，血细胞外渗[34]，目前实验研究中推拿手法的力度、频率、时间未发现统一性。宋思琦[35]对大鼠进行一次性大负荷离心运动，使腓肠肌造成损伤，损伤后采用力度400±50g、10min/次、频率60 次/min 的郑氏揉法进行干预，光镜观察发现推拿组肌原纤维排列紊乱、炎性细胞浸润现象轻于损伤组，并且损伤24h 后开始恢复；电镜观察肌原纤维紊乱、线粒体肿胀现象推拿组轻于损伤组，认为推拿有效改善腓肠肌损伤症状。穆昕[36]同样采用郑氏揉法进行干预，光镜、电镜下均发现推拿减轻了肌原纤维紊乱、炎性细胞浸润逐渐加重的现象，并且损伤后24h开始恢复，认为郑氏推拿“揉法”对大鼠腓肠肌损伤的修复具有一定的积极作用。刘沛洁等[37]研究推拿对长期离心运动导致骨骼肌损伤的影响，运动结束后6h进行频率为120/min的按揉法干预，双下肢共推拿10min。光镜观察显示，推拿组肌原纤维肌节整齐，Z线未见损伤组加宽、断裂现象，认为推拿可明显改善骨骼肌超微结构损伤并加快骨骼肌修复。

从临床疗效发现，推拿对缓解疼痛有立竿见影的效果，并且优于药物、牵引、物理治疗[38]。研究表明，推拿通过机械力刺激作用于体表，能够增加肌肉力量、顺应性，降低肌肉僵硬，预防肌肉损伤[39]。Guo J 等[40]发现推拿减轻肌肉疼痛在运动后48h、72h更有效，并且能降低损伤后升高的肌酸激酶（CK），认为推拿可有效缓解剧烈运动后出现的延迟性肌肉酸痛。Kargarfard M等[41]发现推拿后48h、72h血清中升高的肌酸激酶（CK）下降，并且推拿6～15min 可增强肌肉力量，证明推拿可以提高剧烈运动后的运动表现和恢复率。吴云川等[42]比较运动前、后推拿对健康男性左上肢屈肘离心收缩运动所致延迟性肌肉酸痛的影响，推拿30min/次，发现运动前推拿能保护肌细胞膜的完整性，并且运动前、后推拿均能显著降低损伤后升高的肌酸激酶（CK），认为推拿对延迟性肌肉酸痛有一定的治疗与预防作用。

2.3 艾灸治疗

从微观形态学改变发现，艾灸对骨骼肌具有保护作用，能够减轻肌细胞损伤的超微结构改变。研究表明，骨骼肌运动损伤累积后出现运动性疲劳，艾灸可以消除自由基、减少氧化反应、延缓疲劳并调节肝糖原[39]。熊静宇等[43]观察艾灸足三里对大鼠运动性骨骼肌损伤的保护作用，艾灸治疗组于运动损伤前进行15min/次持续1 周的艾灸。对运动损伤组与艾灸治疗组进行观察，发现光镜与电镜结果趋势相一致，均为损伤后48h 最为严重，出现肌细胞肿胀加重、间距消失，细胞界线不清，肌溶解现象，72h 时上述症状减轻；艾灸组损伤程度小于损伤组，并且未出现肌溶解现象，72h 骨骼肌纤维排列整齐，胞内无空泡，基本接近未损伤状态，认为艾灸足三里可以减轻一次性离心运动后骨骼肌损伤程度。高明等[44]探讨艾灸早期干预大鼠腓肠肌疲劳的效应改变，进一步探寻有效防治运动性骨骼肌微损伤的方法，对“大椎”“足三里”等穴位进行回旋灸20min，温度控制在（43±1）℃。电镜下发现，艾灸可改变损伤后肌原纤维排列紊乱，线粒体减少、肿胀、空泡等现象，认为艾灸对防治运动性骨骼肌细胞及延迟运动性疲劳的发生有肯定的作用。卢俊等[45]发现艾灸可通过调节肝糖原、改善肝细胞超微结构等来消除运动性疲劳，电镜发现艾灸能够避免肝细胞胞质内糖原减少、线粒体和内质网稀疏紊乱、结构不清晰的现象。

从临床疗效发现，艾灸不具有针刺、推拿提高肌肉耐力的作用，但能减轻疼痛，预防疾病发生。Meng D 等[46]研究悬灸对运动后延迟性肌肉酸痛的影响，每部位悬灸20min，直至局部皮肤出现红晕，但无痛感，通过疼痛视觉模拟量表（VAS）、最大等长肌肉力量和周长进行检测，发现悬灸不能起到恢复肌力和消肿的作用，但VAS 评分显示悬灸具有潜在的镇痛作用，推测艾灸通过提高局部温度来改善肌肉血流和肌肉黏度，从而缓解肌肉痉挛和提高肌肉柔韧性，最终缓解疼痛。金文泉[47]探索灸血海、风市及足三里穴对延迟性肌肉酸痛的影响，通过KIN-COM仪与测痛仪观察肌力及痛阈值变化，同样发现艾灸可以缓解因延迟性肌肉酸痛导致的疼痛，认为此疗效的关键在于灸疗能活血化瘀、疏经散寒、去痹正痛。陈松[48]发现艾灸不仅能降低延迟性肌肉酸痛的主观酸痛感，还能降低损伤后升高的肌酸激酶水平，认为艾灸能够预防继发症状的出现，帮助运动员快速进入高强度的训练。

2.4 中药外治法

从微观形态学改变发现，中药外治法可以减少炎性细胞、修复肌纤维，并且第7天效果最佳。牛文玉等[49]外敷中药消痛贴治疗运动性慢性骨骼肌损伤，日1 次，光镜下发现损伤后出现大量炎性细胞，肌纤维坏死、变性，细胞结构不完整，给予消痛贴干预后炎性细胞减少，细胞排列整齐、致密，认为消痛贴能抑制炎症，能够促进受损组织的修复。刘波等[50]研究中药熏洗对离心运动损伤后的影响，熏洗20min，药液温度控制在38℃～42℃。光镜下发现，熏洗7 天后肌纤维絮状改变、吞噬现象和血管扩张瘀血等表现轻于损伤组；电镜下发现，熏洗7天后肌原纤维与肌丝排列紊乱，线粒体肿胀、扩张、嵴断裂的现象轻于损伤组，认为熏洗可以减少肌肉收缩张力，从而降低肌肉受伤的概率。孙茹等[51]观察运动损伤后外用云南白药，同样发现给药后第7 天效果最佳，炎性细胞减少、卫星细胞先增多后减少的现象最明显，肌纤维部分修复，实验表明云南白药能抑制炎性细胞、促进肌纤维修复、利于卫星细胞再生，有助于骨骼肌损伤修复。

从临床疗效发现，中药外治法能够缓解肌肉酸痛，是减少肌疲劳的首选方法，能够避免内服药物的副作用。马建等[52]观察自制外用中药“疲王霜”对女子重竞技运动员运动性肌肉酸痛的临床治疗效果，发现涂抹“疲王霜”可降低VAS、肌肉酸痛程度评分等级，用药第7天效果最佳，而且可以降低证明骨骼肌损伤程度与恢复状态的肌酸激酶与血尿素氮水平，认为外用中药“疲王霜”对肌肉酸痛有积极的作用，且易被接受，能够避免内服药物带来的不确定性。而且马建等[53]还发现在减轻肌肉变性程度、缓解酸痛时，外用药治疗效果优于内服药。张兵权[54]对比通痹熏洗汤与湿热敷对延迟性肌肉酸痛的治疗效果，每次20min，发现药物熏洗能提高训练效率，减少运动疲劳，干预后72h 身体素质能恢复到接近原有水平，有助于快速进入较大强度的训练中，而且通痹熏洗汤的效果优于湿热敷，可以被广大师生采用。

2.5 物理治疗

从微观形态学改变发现，物理治疗可以减少肌纤维坏死，促进骨骼肌修复，但临床常用理疗方式研究较少。刘晓光[55]研究不同剂量低强度氦氖激光对运动性肌肉损伤的治疗效果，光镜发现43J/cm2的剂量能有效减少肌纤维坏死，抑制肌肉炎症，促进组织修复。姚瑶[56]探讨低功率激光对运动性骨骼肌微损伤的修复作用与机制，激光照射左右侧各15min，日1 次，光镜下发现低强度激光照射不仅能够缓解损伤后肌细胞肿胀、变性，炎细胞浸润，肌间质小血管改变等现象，而且能够预防肌溶解，认为低功率激光照射能减轻损伤的骨骼肌超微结构，加速修复。张静[57]研究低强度脉冲超声促进骨骼肌肥大，探索运动导致的骨骼肌疲劳损伤的治疗效果，每天照射20min，光镜发现照射强度在30mW/cm2时细胞核的融合指数增多，肌纤维的横截面积增加，能够促进运动性骨骼肌肥大，增加肌肉力量、质量。

从临床疗效发现，物理治疗可以保护肌肉损伤，降低肌酸激酶水平，减轻肌肉疼痛。Leal-Junior EC等[58]探讨光疗调节运动引起的骨骼肌疲劳和防治运动性肌肉损伤数据分析，显示运动前应用光疗可以提升最大自主收缩、肌肉力量，保护组织免受运动损伤，加快损伤后恢复，并且降低肌酸激酶水平。Anto‐nialli FC等[59]用超脉冲激光与红外LED的组合照射，发现运动前照射可减少运动引起的肌肉损伤，提高运动表现和运动后恢复，剂量控制在30J会有更好的效果，同时能降低压力疼痛阈值与肌酸激酶水平。陈思颖[60]观察持续3 天的低强度脉冲超声波改善运动后延迟性肌肉酸痛的作用，发现低强度脉冲超声波的治疗可以降低CK 活性，减轻肌肉疼痛程度、肌肉疲劳，改善肌肉力量，使肌肉功能尽快的恢复。

3 总结与展望

微观结构的改变是对运动性骨骼肌损伤最直接的鉴定，检测方法包括光学显微镜与电子显微镜。康复治疗针刺、推拿、艾灸、中药外治法、物理治疗均能改变骨骼肌微结构，并且在临床上取得一定疗效。针刺能提高肌力、减轻疼痛，但在临床上减轻疼痛方面证据不够明确，有待进一步研究；推拿以手法机械力作用于人体，治疗疼痛效果显著，能够使患者身心放松，但推拿手法力量、频率、时间缺乏科学规范的统一标准，实验重复性较低；艾灸与物理治疗的优势在于运动性骨骼肌损伤预防，能有效预防运动性疲劳。实验结果发现艾灸15min即可起到治疗作用，并且操作方便。物理治疗包括运动疗法与物理因子治疗，运动疗法是通过功能训练促进血液循环、提高肌肉收缩能力、增强关节稳定性等，但这方面研究较少；物理因子治疗指利用声、光、电、磁等物理因子作用于人体产生治疗作用，在临床上应用较广泛。中药外治法包括中药离子导入、外敷、熏洗等方法，通过皮肤体表渗透作用于相应部位，是治疗运动性疲劳首选方法，具有简、便、廉、验的优势，不仅避免了内服药物对肝肾、肠胃等副作用，而且直接作用于损伤部位，增强药效。

运动性骨骼肌损伤微结构的变化仅占全部肌纤维的极小部分，在基础实验中较常见，但在人体试验中由于深层受损伤肌肉不易活检取样，从而导致不同的研究结果。康复治疗在运动性骨骼肌损伤的治疗中具有可观的发展前景，其作为非药物治疗方法是治疗运动性骨骼肌损伤方法的一部分，可减少药物的使用与降低药物对身体伤害的风险；针刺、推拿、艾灸等中医康复治疗成本低、易于学习与实施，能够为未来的研究提供更多的探索平台，但目前康复的大多数疗法不在相关疾病指南中，需要更多高质量的研究来改变现状。康复治疗逐渐面向社区、基层，注重预防，被越来越多的人们熟知，针刺、推拿、艾灸等康复治疗在运动医学领域防治急慢性损伤势在必行，进而推动针刺、推拿、艾灸等康复治疗在运动医学领域的发展，从而希望医者能根据治疗方法的作用综合应用于运动性骨骼肌损伤的治疗，探索治疗效果，寻找最佳的治疗组合方案。