運(yùn)動(dòng)性肌肉酸痛

1、運(yùn)動(dòng)性肌肉酸痛目錄一、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的肌肉疼痛2(一)急性肌肉疼痛2(二)延遲性肌肉酸痛21延遲性肌肉酸痛模型22延遲性肌肉酸痛癥狀及評(píng)價(jià)23延遲性肌肉酸痛原因34肌肉酸痛機(jī)制35DOMS對(duì)訓(xùn)練的影響46肌肉酸痛的防治4二、運(yùn)動(dòng)延遲性肌肉損傷4(一)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?1動(dòng)物模型42人體模型(同DOMS)5(二)EIMD形態(tài)學(xué)特征51肌肉收縮裝置的變化52細(xì)胞骨架的變化5(三)EIMD變化階段61初發(fā)階段62自發(fā)階段63吞噬階段64再生階段6(四)EIMD變化原因61機(jī)械性牽拉62代謝因素7(五)EIMD的修復(fù)與再生81衛(wèi)星細(xì)胞82生長(zhǎng)因子83RNA8運(yùn)動(dòng)性肌肉酸痛一、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的肌肉疼痛運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的肌肉疼痛(E

2、xercise-induce muscle soreness)和損傷(Exercise-induce muscle damage)(又稱骨骼肌超微結(jié)構(gòu)變化)，是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和體育鍛煉中非常普遍的現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)所致的肌肉酸痛又分為急性運(yùn)動(dòng)疼痛(acute soreness)和延遲性肌肉酸痛(Delayed Onset Muscle Soreness，DOMS)。(一)急性肌肉疼痛急性肌肉疼痛(又稱肌肉痛)是指在運(yùn)動(dòng)過程中和運(yùn)動(dòng)后即刻產(chǎn)生的肌肉疼痛，這種疼痛往往在運(yùn)動(dòng)后幾分鐘至幾小時(shí)內(nèi)消失，對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的影響作用不明顯。導(dǎo)致急性肌肉疼痛的主要原因是由于代謝產(chǎn)物的堆積(H+和乳酸等)和肌肉腫脹(血漿中的液體成

3、分進(jìn)入肌肉肌肉組織)。運(yùn)動(dòng)員經(jīng)常在大強(qiáng)度耐力訓(xùn)練和力量訓(xùn)練后產(chǎn)生。(二)延遲性肌肉酸痛本世紀(jì)初霍夫(Hough)發(fā)現(xiàn)人體在進(jìn)行負(fù)重臂屈伸運(yùn)動(dòng)后出現(xiàn)骨骼肌酸痛癥狀，他認(rèn)為這種酸痛癥狀主要是由于“肌肉組織結(jié)構(gòu)破壞”所致。進(jìn)入20世紀(jì)60年代以后，人們對(duì)運(yùn)動(dòng)性肌肉酸痛現(xiàn)象進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)延遲性肌肉酸痛和運(yùn)動(dòng)性肌肉結(jié)構(gòu)損傷有密切關(guān)系，進(jìn)一步表明延遲性肌肉酸痛是運(yùn)動(dòng)肌纖維損傷所致的假設(shè)。特別是近十年來，運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)工作者在此領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究，使EIMD和DOMS的研究有了新的進(jìn)展。延遲性肌肉酸痛是指人體從事不習(xí)慣運(yùn)動(dòng)后所出現(xiàn)的肌肉疼痛或不舒適的感覺。由于這種疼痛并不是發(fā)生在運(yùn)動(dòng)后即刻，而是發(fā)生在運(yùn)

4、動(dòng)后24-48小時(shí)，所以稱為延遲性肌肉酸痛。延遲性肌肉酸痛是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和體育鍛煉中經(jīng)常出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，幾乎每個(gè)有訓(xùn)練經(jīng)歷的人、甚至從事不習(xí)慣體力活動(dòng)的人都有延遲性肌肉酸痛的體驗(yàn)。1延遲性肌肉酸痛模型 長(zhǎng)時(shí)間不習(xí)慣的運(yùn)動(dòng)，特別是離心工作容易誘發(fā)DOMS。因此，研究者常采用上、下肢的大負(fù)荷離心性力量練習(xí)誘發(fā)DOMS癥狀。上肢DOMS模型：誘發(fā)上肢DOMS的運(yùn)動(dòng)方式常采用前臂屈肌的最大負(fù)荷離心運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)形式分為固定運(yùn)動(dòng)角度和隨意運(yùn)動(dòng)角度的運(yùn)動(dòng)方式(離心工作)。 下肢DOMS模型：下肢主要采用一系列的大強(qiáng)度離心力量訓(xùn)練方式誘發(fā)DOMS，如下肢負(fù)重的被動(dòng)退讓性下蹲，使股四頭肌和小腿三頭肌產(chǎn)生離心工作；也可

5、采用蛙跳的練習(xí)方式使下肢的肌肉產(chǎn)生DOMS，下肢肌肉在進(jìn)行這種練習(xí)時(shí)離心性工作占有很大比例。 人體還可以在跑臺(tái)上進(jìn)行上坡跑使下肢肌肉產(chǎn)生DOMS，在進(jìn)行這種運(yùn)動(dòng)時(shí)，跑臺(tái)坡度控制在10-20，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度相當(dāng)于60最大攝氧量以上，運(yùn)動(dòng)時(shí)間至少保持一小時(shí)。2延遲性肌肉酸痛癥狀及評(píng)價(jià) (1)癥狀疼痛，著身體疲勞、肌肉僵硬、酸脹和肌肉收縮力量和放松能力下降。延遲性肌肉酸痛的出現(xiàn)與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)形式和習(xí)慣程度有關(guān)，而與人體的健康水平和身體機(jī)能狀態(tài)關(guān)系不大，從事不習(xí)慣的中等強(qiáng)度的體育活動(dòng)都可以出現(xiàn)DOMS。有訓(xùn)練基礎(chǔ)的人從事不習(xí)慣的運(yùn)動(dòng)，即使運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不大，也會(huì)出現(xiàn)DOMS；高水平運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練過程中，增加訓(xùn)練強(qiáng)

6、度而使身體不適應(yīng)(或不習(xí)慣時(shí))，延遲性肌肉酸痛同樣出現(xiàn)。 (2)疼痛位置主要出現(xiàn)在遠(yuǎn)端肌肉和肌腱連接處。原因可能有兩個(gè)：一是肌肉的疼痛感受器主要分布于肌腱組織周圍，當(dāng)這些區(qū)域受到過分牽拉時(shí)，痛覺感受器接受刺激，產(chǎn)生痛覺；二是在肌肉用力收縮時(shí)，遠(yuǎn)端肌肉和肌腱連接處是最容易損傷的肌肉，組織學(xué)觀察表面，動(dòng)物下坡跑運(yùn)動(dòng)后，肌肉遠(yuǎn)端三分之一處是最容易出現(xiàn)損傷的部位，運(yùn)動(dòng)后由于肌肉損傷而出現(xiàn)疼痛。 (3)疼痛評(píng)價(jià) 四級(jí)疼痛評(píng)價(jià)法無酸痛： 肌肉無任何酸痛感覺和癥狀；輕度酸痛：運(yùn)動(dòng)后用手觸壓肌肉時(shí)有酸痛感覺并有肌肉僵硬癥狀；中度酸痛：當(dāng)進(jìn)行肌肉活動(dòng)時(shí)有酸痛感覺和僵硬癥狀，伴有輕度的肌肉活動(dòng)障礙；重度酸痛：肌肉

7、明顯的酸痛感覺和肌肉僵硬癥狀，嚴(yán)重妨礙肌肉活動(dòng)，限制關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度。 十二級(jí)疼痛評(píng)價(jià)法十二級(jí)疼痛評(píng)價(jià)法根據(jù)人體的疼痛程度分為12個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)又分為不同的強(qiáng)弱程度，主要用于科學(xué)研究中肌肉疼痛的精確評(píng)價(jià)。表1 肌肉疼痛等級(jí)評(píng)價(jià)等級(jí)疼痛程度123456789101112無疼痛非常輕微輕微非常輕度輕度中度比較疼痛嚴(yán)重疼痛非常疼痛劇痛嚴(yán)重劇痛極度疼痛3延遲性肌肉酸痛原因DOMS主要是由于“過度”使用肌肉所致。肌肉收縮強(qiáng)度過大或持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，都可造成DOMS。DOMS程度取決于肌肉收縮強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，其中肌肉收縮強(qiáng)度與DOMS的關(guān)系更為密切。運(yùn)動(dòng)可通過多種途徑誘發(fā)DOMS，如肌肉及結(jié)締組織損傷、肌肉中代

8、謝產(chǎn)物堆積、溫度增加和中樞神經(jīng)控制改變等，都可以引起DOMS，因此，目前尚不能確定是那一種因素導(dǎo)致了DOMS。 (1)高張力導(dǎo)致的肌肉損傷 在運(yùn)動(dòng)過程中，由于高機(jī)械張力牽拉肌肉和連接組織造成損傷，損傷肌肉及牽拉由于損傷所致的粘連組織而產(chǎn)生疼痛(有關(guān)肌肉損傷現(xiàn)象將在第二部分專門介紹)，由于在完成同樣強(qiáng)度的工作中，離心收縮產(chǎn)生的肌肉張力比向心收縮明顯，所以，離心運(yùn)動(dòng)后DOMS癥狀更嚴(yán)重。 (2)代謝產(chǎn)物堆積肌肉收縮過程中代謝產(chǎn)物在肌肉組織中大量堆積造成DOMS。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為導(dǎo)致DOMS的代謝產(chǎn)物主要是乳酸。研究發(fā)現(xiàn)肌肉缺血2-3小時(shí)所觀察到的肌纖維降解、再生過程與運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的肌肉損傷非常相似，學(xué)者們

9、推測(cè)由于缺血造成代謝產(chǎn)物的堆積是DOMS的重要原因。否定乳酸堆積是DOMS原因的觀點(diǎn)認(rèn)為，在離心性工作中，肌肉的能量消耗明顯低于向心收縮，乳酸堆積少于向心收縮，但DOMS癥狀較向心收縮明顯；同時(shí)，肌肉乳酸在運(yùn)動(dòng)后即刻增加，運(yùn)動(dòng)后24小時(shí)基本消失，而DOMS在運(yùn)動(dòng)后24小時(shí)更為明顯，這種時(shí)間上的不一致性，也無法說明是乳酸的堆積導(dǎo)致DOMS。 (3)肌肉溫度 提高肌肉溫度可以導(dǎo)致肌肉組織損傷，造成肌纖維壞死和連接組織分解，從而造成 DOMS。離心收縮后肌肉溫度的增加比向心收縮明顯，這可以解釋為什么離心收縮導(dǎo)致的 DOMS癥狀較向心收縮嚴(yán)重的原因。另外，類感覺神經(jīng)末梢和類感覺神經(jīng)末梢在38和40時(shí)最

10、為敏感，由于免疫過程可以造成肌肉局部溫度增加，從而導(dǎo)致DOMS。4肌肉酸痛機(jī)制 骨骼肌疼痛是由有髓鞘的類傳入神經(jīng)和無髓鞘的類傳入神經(jīng)傳至大腦所產(chǎn)生的感覺。、類感覺神經(jīng)末梢分布在肌纖維中間的連接組織，特別是小動(dòng)脈、毛細(xì)血管區(qū)域和肌肉肌腱連接處。肌組織的痛覺感受器接受刺激，產(chǎn)生痛覺。而有髓鞘的、類傳入神經(jīng)對(duì)致痛刺激并不敏感，不易產(chǎn)生興奮。 研究發(fā)現(xiàn)，有髓鞘的類感覺神經(jīng)纖維主要傳導(dǎo)定位準(zhǔn)確的“銳痛”，而無髓鞘的類感覺神經(jīng)纖維主要傳導(dǎo)定位不準(zhǔn)確的“鈍痛”。延遲性肌肉酸痛屬于“鈍痛”，因而與類感覺神經(jīng)纖維傳導(dǎo)有關(guān)。分布于肌肉中的類感覺神經(jīng)末梢對(duì)一般刺激具有較高的閾值，不易產(chǎn)生痛覺，對(duì)于化學(xué)、機(jī)械和溫度刺

11、激都非常敏感，因此，當(dāng)運(yùn)動(dòng)引起上述三種刺激因素發(fā)生變化，可產(chǎn)出DOMS。引起類感覺神經(jīng)纖維興奮的化學(xué)物質(zhì)包括bradvkinin、5-羥色胺、組氨酸和鉀。感覺神經(jīng)末梢似乎對(duì)這些毒性物質(zhì)各有專門的感受器，這些物質(zhì)可以分別存在、也可以共同存在于損傷組織，產(chǎn)生疼痛感覺。特別是Bradvkinin被認(rèn)為與“慢”痛感覺有關(guān)，Bradvkinin與其它一些短鏈多肽可被壞死細(xì)胞釋放的蛋白水解酶分解，由于細(xì)胞壞死和致痛物質(zhì)的堆積均需要一定的時(shí)間，因此可解釋肌肉損傷和疼痛延遲性特征之間的關(guān)系。5-羥色胺在血液凝聚時(shí)由血小板釋放，組氨酸由損傷組織的mast細(xì)胞釋放，鉀離子由局部損傷組織釋放，所有這些物質(zhì)均與組織損

12、傷有關(guān)，因而，可以推測(cè)DOMS與肌組織損傷有關(guān)。另外，組織水腫引起的壓力增高和機(jī)械受力改變、與免疫過程有關(guān)的局部組織溫度增高都可以刺激肌組織的痛覺感受器，引起DOMS反應(yīng)。因此，DOMS的發(fā)生可能與化學(xué)、機(jī)械和溫度變化等綜合作用有關(guān)。5DOMS對(duì)訓(xùn)練的影響延遲性肌肉酸痛會(huì)造成肌肉收縮力量下降，特別是在DOMS的前3天，肌肉力量的下降，對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練產(chǎn)生不利影響。DOMS降低肌肉力量有兩個(gè)原因：(1) 肌肉疼痛的保護(hù)性抑制，限制了肌肉的最大用力，造成肌肉力量下降；當(dāng)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，酸痛癥狀減弱時(shí)，肌肉力量恢復(fù)；(2) 肌肉損傷，造成肌肉固有的產(chǎn)生力量的能力下降。 延遲性肌肉酸痛并不會(huì)造成長(zhǎng)期肌肉力量的下降

13、，當(dāng)癥狀消失時(shí)，肌肉力量重新恢復(fù)，即使損傷的肌肉也可能會(huì)修復(fù)、再生，而不致使肌肉力量長(zhǎng)期保持較低水平。6肌肉酸痛的防治 延遲性肌肉酸痛是一種暫時(shí)性的肌肉不舒適感覺，一般不經(jīng)臨床治療，可自行恢復(fù)，但由于其運(yùn)動(dòng)機(jī)能的限制作用，可直接影響運(yùn)動(dòng)效果，因此，減輕DOMS癥狀、縮短恢復(fù)時(shí)間對(duì)提高運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練效果具有重要意義。目前對(duì)于DOMS尚沒有有效的辦法，下列方法可減輕 DOMS癥狀。 (1)牽拉活動(dòng)牽拉可以緩解DOMS癥狀，但這種作用僅是暫時(shí)的，當(dāng)牽拉活動(dòng)停止后，DOMS恢復(fù)。關(guān)于牽拉減輕DOMS有以下解釋： DOMS是由于肌肉損傷所致，牽拉可使損傷后的粘聯(lián)組織分離而減輕DOMS； 牽拉運(yùn)動(dòng)可以提高局部肌

14、肉組織溫度，改善血液循環(huán)，加速代謝排除； 牽拉性運(yùn)動(dòng)可以引起內(nèi)啡肽釋放，這些由腦和脊髓神經(jīng)元分泌的內(nèi)源性肽類物質(zhì)包括 B-內(nèi)啡肽、亮氨酸腦啡肽和methionine腦啡肽，它們的止痛作用較嗎啡更為明顯，因此可以減輕運(yùn)動(dòng)時(shí)和運(yùn)動(dòng)后DOMS；運(yùn)動(dòng)可以提高肌肉組織中的痛閾。 (2)電療 運(yùn)動(dòng)后出現(xiàn)延遲性肌肉酸痛時(shí)，采用電療方式可以減輕DOMS癥狀，研究發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動(dòng)后分別進(jìn)行30分鐘的電刺激(2Hz和100Hz)可使延遲性肌肉酸痛癥狀明顯低于非電刺激組，而且酸痛消失時(shí)間明顯縮短。電刺激的這種鎮(zhèn)痛作用機(jī)制可能是由于穴位刺激引起腦啡肽和強(qiáng)啡肽的釋放，作用于、g和k三類阿片受體而發(fā)揮作用。 (3)準(zhǔn)備與整理

15、活動(dòng) 運(yùn)動(dòng)前做好充分的準(zhǔn)備活動(dòng)可以減輕肌肉的損傷程度和運(yùn)動(dòng)對(duì)肌肉的不良刺激而使DOMS癥狀減輕，而運(yùn)動(dòng)后做好必要的放松整理活動(dòng)則有助于加速血液循環(huán)、清除代謝產(chǎn)物，緩解由于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的DOMS。二、運(yùn)動(dòng)延遲性肌肉損傷 由于從事不習(xí)慣的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的骨骼肌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷性變化，其時(shí)相性特征同DOMS，一般出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)后2448小時(shí)，持續(xù)時(shí)間約為1015天。延遲性肌肉損傷一般無積累現(xiàn)象，可在運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)。(一)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?動(dòng)物模型 在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中一般都采用不同形式的下坡跑運(yùn)動(dòng)建立動(dòng)物EIMS模型，其中最常用、最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)方式是Armstrong建立的間歇性下坡跑運(yùn)動(dòng)，具體方法是：動(dòng)物：SD大鼠或Wistar大鼠(

16、250300克)，速度：16米分，坡度：-16°，運(yùn)動(dòng)形式：5分鐘運(yùn)動(dòng)，2分鐘休息，總運(yùn)動(dòng)時(shí)間90分鐘，運(yùn)動(dòng)后，大鼠后肢可出現(xiàn)EIMD癥狀。 另外，為了探討EIMD的變化原因，使EIMD癥狀更明顯，可以采用加大運(yùn)動(dòng)時(shí)間的方式，誘發(fā)肌肉分子生物學(xué)指標(biāo)發(fā)生變化，具體方法是：動(dòng)物：SD大鼠或Wistar大鼠，運(yùn)動(dòng)方式：速度：1618米分，坡度：-16°或0°；時(shí)間：持續(xù)運(yùn)動(dòng)200分鐘，由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，因此，EIMD癥狀更明顯。2人體模型(同DOMS)(二)EIMD形態(tài)學(xué)特征 EIMD的形態(tài)學(xué)變化特征主要表現(xiàn)在骨骼肌超微結(jié)構(gòu)的變化，所以又稱為肌肉“微損傷”，應(yīng)用電子顯微鏡

17、技術(shù)發(fā)現(xiàn)，EIMD的變化主要表現(xiàn)為收縮蛋白和細(xì)胞骨架的變化。1肌肉收縮裝置的變化 骨骼肌的收縮裝置主要指肌肉的收縮蛋白及Z盤等輔助裝置，運(yùn)動(dòng)可引起這些裝置的結(jié)構(gòu)變化。 (1)Z-disc破壞Knappeis和Clarsen最早報(bào)道了骨骼肌的超微結(jié)構(gòu)。在運(yùn)動(dòng)過程中，Z盤是整個(gè)肌節(jié)結(jié)構(gòu)中最容易受破壞的部位。Z盤的變化可概況為： Z鋸齒樣變化； 中等程度的Z盤流； 嚴(yán)重的z盤流； z線溶解和肌原蛋白收縮成份的消失； 局部組織中Z盤完全消失； 定量觀察大鼠在持續(xù)性下坡跑運(yùn)動(dòng)后Z線變化，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后即刻Z盤異常百分比為 16.54，運(yùn)動(dòng)后24和48小時(shí)Z盤異常率分別為32.12和34.68，與非運(yùn)動(dòng)對(duì)照組

18、 (2.68)相比有顯著性差異，可見動(dòng)物在下坡運(yùn)動(dòng)后Z盤確實(shí)可出現(xiàn)Z線異常。 (2)局部A帶破壞 A帶主要由肌凝蛋白和部分肌動(dòng)蛋白組成，是肌肉收縮過程中的最基本成份，在離心性運(yùn)動(dòng)后，A帶也會(huì)出現(xiàn)較明顯的變化。有研究發(fā)現(xiàn)在大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后，A帶成份的變化占整個(gè)肌肉收縮裝置結(jié)構(gòu)變化的90，在A帶結(jié)構(gòu)變化中，主要表現(xiàn)為肌凝蛋白的損傷。2細(xì)胞骨架的變化 (1)細(xì)胞骨架的組成 細(xì)胞骨架主要維持骨骼肌正常的形態(tài)結(jié)構(gòu)，在運(yùn)動(dòng)過程中，細(xì)胞骨架也會(huì)出現(xiàn)形態(tài)學(xué)變化，并影響骨骼肌收縮蛋白的正常結(jié)構(gòu)。骨骼肌內(nèi)肌節(jié)和Z帶正常形態(tài)的維持主要是靠肌肉內(nèi)的一些細(xì)胞骨架。細(xì)胞骨架在電子顯微鏡下是一些直徑在6-16nM之間的一些蛋白

19、微絲，主要包括細(xì)胞內(nèi)骨架和細(xì)胞外骨架。 細(xì)胞外骨架：主要是一些中間蛋白微絲，存在于Z盤周圍，由Desmin、Vimetin和 synemin組成。Tokuyasu報(bào)道，Desnfin是連接Z盤之間的一種中間蛋白，同時(shí)它也連接線粒體、細(xì)胞核和肌膜。Wang and Ramirez-Mitchell通過掃描電鏡發(fā)現(xiàn)縱向排列的中間蛋白微絲起源于Z盤外周，它的作用主要是限制肌節(jié)長(zhǎng)度在肌肉收縮時(shí)被過分牽拉。 細(xì)胞內(nèi)骨架：主要由Titin and Nebulin兩種蛋白質(zhì)組成。1983年LaShall等采用免疫電鏡首次發(fā)現(xiàn)titin的定位，現(xiàn)在認(rèn)為titin是連接Z盤和Myosin之間的蛋白絲，從Z盤至M

20、線，在肌節(jié)中具有一定彈性，并維持Myosin的中間狀態(tài)，不同肌纖維類型的titin彈性不同，快肌纖維titin的彈性較好，titin：actin比值明顯高于慢肌纖維。 首次發(fā)現(xiàn)Nebulin定位的是Wang and Wright，1988年他們采用免疫電鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)這種蛋白的定位，在肌肉放松狀態(tài)下Nebulin起源于Z盤，延深至I帶，連接于Z盤與Z盤之間，與A帶中的actin平行排列，主要作用是保持Actin的正常結(jié)構(gòu)。 (2)運(yùn)動(dòng)對(duì)細(xì)胞骨架的影響 肌節(jié)外骨架中間微絲(Intermediate filements，IF)蛋白變化：在運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的IF蛋白變化中，以Desmin蛋白的研究較多，Clar

21、kson用免疫熒光電鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)在連續(xù)的Z盤中間發(fā)現(xiàn) Desmin成份，說明運(yùn)動(dòng)可以導(dǎo)致D的斷裂?，F(xiàn)在認(rèn)為有兩種原因可能導(dǎo)致D的變化：一是肌肉收縮時(shí)的高張力，這意味著肌肉出現(xiàn)損傷；二是表示被牽拉肌肉的合成反應(yīng)，說明 Desmin的再合成增加和細(xì)胞骨架的再生成。 根據(jù)運(yùn)動(dòng)后Desmin的變化，學(xué)者們提出一種肌肉EIMD的新假說：高張力離心收縮高張力牽拉IF蛋白斷裂肌肉蛋白分子破壞肌肉蛋白降解激活溶酶體酶造成肌肉蛋白進(jìn)一步降解破壞骨骼肌Z盤。 細(xì)胞內(nèi)骨架titin的變化：目前尚沒有直接的證據(jù)證實(shí)運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)骨架的變化， 但研究推測(cè)劇烈運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致titin的骨架網(wǎng)絡(luò)被破壞。Clare等發(fā)現(xiàn)，在離心

22、性收縮后，在Z盤流的鄰近，Myosin蛋白位置脫離肌節(jié)中間，而更接近某一側(cè)Z盤，由于titin參與維持M的正常位置，因此這可能是由于離心運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致titin降解或斷裂所致。Horowits and podolsky在等張性收縮過程中也發(fā)現(xiàn)類似變化。 細(xì)胞內(nèi)骨架Nebulin的變化：無論是直接證據(jù)，還是間接證據(jù)都不能證明劇烈運(yùn)動(dòng)后Nebulin結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)槟壳斑€沒有觀察到運(yùn)動(dòng)肌肉中Actin蛋白的變化，在運(yùn)動(dòng)肌肉中從未發(fā)現(xiàn)Nebulin的定位，所以，無法確定運(yùn)動(dòng)會(huì)引起Nebulin的變化。(三)EIMD變化階段 EIMD同DOMS變化時(shí)相一樣，均表現(xiàn)為延遲性特征，運(yùn)動(dòng)后2448小時(shí)癥狀最明

23、顯，一般持續(xù)57天，其癥狀表現(xiàn)為肌肉酸脹、牽拉性痛、肌肉緊張和僵硬。根據(jù)EIMD的發(fā)展過程可將其劃分為四個(gè)階段：即初發(fā)階段(Initial Stage)、自發(fā)階段(Autogenetic Stage)、吞噬階段(Phagocytic Stage)和再生階段(Regenerative Stage)。1初發(fā)階段 初發(fā)階段的許多特性尚不十分清楚，此過程主要與EIMD的變化原因有關(guān)。2自發(fā)階段 是指緊接著初發(fā)階段之后肌纖維本身固有的蛋白水解系統(tǒng)和脂質(zhì)過氧化系統(tǒng)對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞過程，一般出現(xiàn)在吞噬細(xì)胞侵入損傷部位前幾小時(shí)。在此階段，主要是蛋白水解酶、溶酶體酶、溶血卵磷脂、前列腺素對(duì)局部組織的破壞作用。3

24、吞噬階段 一般出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)后46小時(shí)，持續(xù)24天。在此階段，血液吞噬細(xì)胞侵入損傷部位，損傷肌纖維的蛋白降解部分被吞噬細(xì)胞所吞噬。由于自發(fā)階段和吞噬階段緊密聯(lián)系，因此，兩階段很難斷然分開。4再生階段 一般出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)后46天，受損肌纖維的收縮蛋白成分開始再生，10天以后，肌肉結(jié)構(gòu)基本恢復(fù)正常。目前尚沒有足夠的證據(jù)證實(shí)EIMD超微結(jié)構(gòu)的變化具有累積性損害作用。由于EIMD是一損傷過程，因此，有許多學(xué)者認(rèn)為EIMD與急性免疫反應(yīng)過程有關(guān)。最早提出此觀點(diǎn)的是Tullson，以后，在70年代末和80年代初，這種理論開始形成，并逐漸得到認(rèn)可。 根據(jù)免疫學(xué)反應(yīng)的階段性變化，在運(yùn)動(dòng)后即刻出現(xiàn)中性粒細(xì)胞積累現(xiàn)象，A

25、rmstrong發(fā)現(xiàn)動(dòng)物下坡跑運(yùn)動(dòng)所引起的免疫反應(yīng)、變性變化比向心性工作(水平跑和上坡跑)明顯得多，Kuipers等發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后即刻至2小時(shí)，大鼠比目魚肌的中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)增多。Schwane的研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)后外周白細(xì)胞數(shù)量增多，這是急性免疫反應(yīng)的另一標(biāo)記物。 Stauber發(fā)現(xiàn)，在離心收縮導(dǎo)致的肌肉損傷中，溶酶體酶活性加強(qiáng)，表明運(yùn)動(dòng)引起溶酶體蛋白水解酶釋放，從而誘發(fā)肌肉超微結(jié)構(gòu)變化。 運(yùn)動(dòng)后24-48小時(shí)出現(xiàn)巨噬細(xì)胞積累。Round證實(shí)，人體運(yùn)動(dòng)后，伴隨著肌肉損傷的出現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)后2448小時(shí)代表細(xì)胞免疫過程的巨噬細(xì)胞侵入損傷組織；Doherty的實(shí)驗(yàn)也證實(shí)此現(xiàn)象。 在同一時(shí)相，前列腺素分泌增多，且

26、稍晚于巨噬細(xì)胞的變化。現(xiàn)在認(rèn)為前列腺素可能是導(dǎo)致肌肉疼痛的P物質(zhì)，因此，P物質(zhì)增多可引起肌肉酸痛。在72小時(shí)之后，開始出現(xiàn)肌肉再生跡象，而延遲性肌肉酸痛現(xiàn)象則從運(yùn)動(dòng)后24小時(shí)出現(xiàn)，一直持續(xù)到運(yùn)動(dòng)后3-4天。 除此之外，EIMD時(shí)還伴隨著炎癥反應(yīng)的疼痛、腫脹、功能喪失、紅熱等變化，從而進(jìn)一步證實(shí)EIMD的免疫學(xué)特征。(四)EIMD變化原因 目前有關(guān)產(chǎn)生E1MD的機(jī)制進(jìn)行了大量研究，特別是近10年來，有較大的研究進(jìn)展?，F(xiàn)在認(rèn)為機(jī)械性牽拉和代謝性刺激均可導(dǎo)致EIMD。1機(jī)械性牽拉 (1)膜損傷 高強(qiáng)度離心性收縮對(duì)細(xì)胞膜的牽拉作用比向心性收縮大得多，當(dāng)這種牽拉作用產(chǎn)生的張力超過細(xì)胞膜的承受能力時(shí)，使得

27、細(xì)胞膜損傷或細(xì)胞膜通透性增加，引起肌細(xì)胞發(fā)生一系列變化，造成肌肉超微結(jié)構(gòu)變化。 細(xì)胞膜損傷的證據(jù)主要是血液中肌肉酶活性增加，在正常情況下，肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)、堿性磷酸酶(ALP)主要存在于肌肉中，由于其分子量較大，不易透過細(xì)胞膜進(jìn)入血液，故血清中肌肉酶的含量甚微，當(dāng)在外力作用下，肌細(xì)胞膜受到損傷時(shí)，細(xì)胞膜的屏障作用減弱，通透性增加，使原來不能通過細(xì)胞膜的肌肉酶進(jìn)入血液，引起血清中肌肉酶活性增高，因此，運(yùn)動(dòng)后血清肌肉酶的變化可間接反映肌細(xì)胞膜損傷。血液中各種肌肉酶均可以用于評(píng)定肌肉損傷，但目前應(yīng)用最多、并且被學(xué)者們所公認(rèn)的是CK。研究發(fā)現(xiàn)，人體在劇烈運(yùn)動(dòng)后血清CK活性明顯升高

28、，而且離心運(yùn)動(dòng)后血清CK的升高是向心性運(yùn)動(dòng)后的2倍。在離心性運(yùn)動(dòng)后，血清肌肉酶活性的變化也呈延遲性特征(見圖1)，并同延遲性肌肉損傷和DOMS的時(shí)相極為相似，表明肌肉膜損傷可能是導(dǎo)致肌肉超微結(jié)構(gòu)變化的重要原因。 (2)細(xì)胞骨架破壞 細(xì)胞骨架對(duì)維持肌節(jié)的正常結(jié)構(gòu)起著非常重要的作用，在運(yùn)動(dòng)過程中，高張力的機(jī)械牽拉會(huì)使細(xì)胞骨架的正常結(jié)構(gòu)受到影響，從而造成肌肉收縮蛋白結(jié)構(gòu)破壞。根據(jù)運(yùn)動(dòng)后細(xì)胞外骨架Desmin的變化，提出一種EIMD變化的假設(shè)：即高張力的離心收縮對(duì)肌組織產(chǎn)生高張力牽拉，造成中間蛋白絲斷裂，使肌肉蛋白分子結(jié)構(gòu)破壞，降解肌肉蛋白和球狀蛋白，激活溶酶體蛋白水解酶，進(jìn)一步降解肌肉蛋白質(zhì)，破壞Z

29、盤結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致肌肉超微結(jié)構(gòu)損傷。 (3)鄰近肌節(jié)受力不平衡 肌肉在正常狀態(tài)下，鄰近肌節(jié)的肌肉長(zhǎng)度和收縮速度本身存在輕微的不平衡狀態(tài)，根據(jù) Katz肌肉受力的機(jī)械原理，在不同的收縮形式下，這種不平衡狀態(tài)會(huì)使鄰近肌節(jié)的受力不平衡有較大的差異。如在向心性收縮時(shí)，當(dāng)肌肉最大縮短速度相差0.5時(shí)，相鄰肌節(jié)的受力僅相差2；而在肌肉離心收縮時(shí)，雖然收縮速度同樣相差0.5，但鄰近肌節(jié)的受力就相差50以上。因此，肌肉在離心收縮時(shí)，由于相鄰肌節(jié)的牽拉力相差較大，容易造成Z線流，或牽拉myosin造成myosin在肌節(jié)中的位置改變。2代謝因素 造成肌肉超微結(jié)構(gòu)變化的代謝因素主要有氧自由基脂質(zhì)過氧化和細(xì)胞內(nèi)鈣代謝異

30、常造成的一系列變化。 (1)氧自由基脂質(zhì)過氧化反應(yīng) 大量實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，不同強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)可以造成生物膜的脂質(zhì)過氧化加強(qiáng)，Davies應(yīng)用 ESR技術(shù)發(fā)現(xiàn)大鼠運(yùn)動(dòng)后氧自由基信號(hào)增加。運(yùn)動(dòng)過程中，氧自由基增多，可以直接攻擊生物膜，造成膜脂質(zhì)過氧化加強(qiáng)，影響細(xì)胞的代謝和正常功能，因而，從代謝角度，包括膜滲透性增加、Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)能力下降、線粒體功能異常及生成其它毒性代謝產(chǎn)物，引起肌肉超微結(jié)構(gòu)的變化。許多實(shí)驗(yàn)已證實(shí)活性氧與缺血-再灌流損傷之間存在密切關(guān)系。 (2)細(xì)胞Ca2+代謝紊亂 目前有關(guān)細(xì)胞Ca2+代謝與肌肉損傷關(guān)系的研究非常活躍，大量研究發(fā)現(xiàn)胞漿Ca2+濃度增加可能造成EIMD的重要原因。而胞漿Ca2+濃度增加則主要是由于細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流和細(xì)胞內(nèi)Ca2+代謝異常所致。 細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流：細(xì)胞外Ca2+濃度明顯高于細(xì)胞內(nèi)，運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于機(jī)械性牽拉或造成膜損傷，或是牽拉細(xì)胞膜上的敏感性鈣通道，使細(xì)胞外Ca2+順濃度差進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。 運(yùn)動(dòng)過程中，氧自由基生成增多，攻擊細(xì)胞膜造成膜損傷，也可使細(xì)胞外Ca2+順濃度差進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。 細(xì)胞內(nèi)Ca2+代謝異常： 骨骼肌細(xì)胞內(nèi)，調(diào)節(jié)Ca2+的主要細(xì)胞器是肌漿網(wǎng)和線粒體，因此，運(yùn)動(dòng)中影響這兩個(gè)細(xì)胞器的因素都可以影響細(xì)胞Ca2+代謝。 A肌漿網(wǎng)(Sarcopl