離心運動在運動康復(fù)和病理狀態(tài)中的應(yīng)用,運動生理學(xué)論文

離心運動在運動康復(fù)和病理狀態(tài)中的應(yīng)用,運動生理學(xué)論文摘要：離心收縮由于其獨特的神經(jīng)、機械和代謝特性，使得離心訓(xùn)練形式在很多領(lǐng)域得到了越來越多的關(guān)注。然而，眾所周知，不習(xí)慣的離心運動會導(dǎo)致肌肉損傷，表現(xiàn)出延遲性肌肉酸痛和肌肉功能下降等一系列的臨床異常感覺和狀態(tài)。重復(fù)運動效應(yīng)對隨后進行的最大離心運動提供強有張力的保衛(wèi)性調(diào)整。越來越多的證據(jù)也支持離心運動對身體成分和其他健康相關(guān)參數(shù)的有益影響，因而有必要進一步研究離心收縮的生理學(xué)機制，以便更具體地討論離心訓(xùn)練對老年人或慢性病患者的長期影響。本文關(guān)鍵詞語：離心收縮;運動性肌肉損傷;延遲性肌肉酸痛;重復(fù)運動效應(yīng);運動康復(fù);當(dāng)施加在肌肉上的外力超過肌肉本身產(chǎn)生的張力時，肌肉就會發(fā)生離心(拉長)收縮，進而導(dǎo)致肌肉肌腱系統(tǒng)在收縮時被迫拉長。在這個經(jīng)過中，肌肉吸收外部負荷產(chǎn)生的能量，這就解釋了為什么離心收縮也被稱為負功，而不是向心(縮短)收縮或正功[1]。在日?；蝮w育活動中，離心肌肉收縮是大多數(shù)運動的一個組成部分。骨骼肌離心收縮以支撐身體的重量對抗重力，并吸收沖擊或儲存彈性反沖能量，為向心收縮做準備。實際上，離心收縮高張力和低能耗兩個主要特性使得這種收縮方式成為替代傳統(tǒng)肌肉訓(xùn)練的明智方案。離心運動被廣泛應(yīng)用于運動訓(xùn)練中，以提高運發(fā)動在執(zhí)行離心運動任務(wù)時的最大肌肉氣力。同樣也廣泛應(yīng)用于運動康復(fù)領(lǐng)域，尤其是在治療肌腱疾病方面[2]。越來越多的證據(jù)表示清楚，離心運動在特殊人群的老年人或患有神經(jīng)肌肉病變等慢性健康疾病的患者中的受益之處[3]。1、離心運動與肌肉損傷隨著不斷發(fā)展，人們廣泛地使用離心運動來增加訓(xùn)練經(jīng)過中產(chǎn)生的機械刺激(即氣力或機械能)，同時最大限度減少代謝刺激(即能量消耗)的策略。向心和等長肌肉運動可以能導(dǎo)致運動性肌肉損傷(exercise-inducedmuscledamage,EIMD)，而離心運動可能導(dǎo)致細胞骨架和肌肉纖維微損傷發(fā)生更重要的改變，十分是產(chǎn)生高張力時高速離心肌肉動作或較短肌肉長度。運動性肌肉損傷異常感覺和狀態(tài)包括肌肉延遲性酸痛(delayedonsetmusclesoreness,DOMS)、僵硬、腫脹和各種功能缺陷，如張力產(chǎn)生能力喪失或本體感覺功能下降。一次不習(xí)慣的離心收縮導(dǎo)致了肌肉損傷，而重復(fù)一樣的離心動作后，運動性肌肉損傷程度逐步減少，這種現(xiàn)象稱為重復(fù)運動效應(yīng)現(xiàn)象。因而，介入常規(guī)離心訓(xùn)練方案的受試者比未受過訓(xùn)練的人更不易受運動引起的肌肉損傷。當(dāng)前，已經(jīng)提出神經(jīng)、機械力和細胞適應(yīng)性有助于這種適應(yīng)性肌肉反響，但還沒有統(tǒng)一的理論。根據(jù)神經(jīng)理論，運動性肌肉損傷是由劇烈離心收縮期間施加在少量活化肌纖維上的高機械應(yīng)力引起的。神經(jīng)適應(yīng)性包括提高運動單位的同步性和激活大量的運動單位，這主要是通過募集更多數(shù)量的慢肌纖維神經(jīng)適應(yīng)性。根據(jù)神經(jīng)有助于重復(fù)運動效應(yīng)的觀察，能夠看到同側(cè)最大離心肌肉動作具有對側(cè)保衛(wèi)作用[4]，但對側(cè)肢體的保衛(wèi)程度低于同側(cè)肢體的保衛(wèi)程度。2、離心運動在運動康復(fù)中的應(yīng)用2.1、肌腱腱病慢性離心運動已成為治療以跟腱、髕骨和外側(cè)髁上肌腱炎為主的肌腱病變的主要方式方法。慢性跟腱炎的特征是跟腱長期伴有炎癥、肌腱構(gòu)造異常和疼痛，十分是在活動中，如跑步。疼痛導(dǎo)致身體活動減少和肌肉萎縮。而傳統(tǒng)非手術(shù)治療，包括物理治療和休息，往往不能緩解，而通過外科手術(shù)去修復(fù)肌腱往往是有規(guī)定的，這可能會讓運發(fā)動數(shù)月無法活動。Alfredson等[5]對15名患有嚴重跟腱病的運發(fā)動進行12周的離心訓(xùn)練，干涉后，所有接受過離心訓(xùn)練的運發(fā)動在疼痛減輕的情況下恢復(fù)了受傷前的運動水平，肌腱構(gòu)造改善。盡管當(dāng)前尚不清楚哪些肌肉骨骼的改變導(dǎo)致了疼痛的減輕，但可能的改變包括肌腱硬度的降低，新生血管的增加，神經(jīng)可塑性，以提高神經(jīng)肌肉的協(xié)調(diào)性和肌肉氣力，進而減少肌腱負荷，進而改善肌腱健康。2.2、肌肉減少癥由于人口日益老齡化，制訂改善老年人生活質(zhì)量的戰(zhàn)略已成為一項重大關(guān)切。衰老最明顯和致殘的后果之一是肌肉減少癥，其特征是隨著年齡的增長，骨骼肌的尺寸和功能會逐步減小。研究發(fā)現(xiàn)[6]，肌肉減少與肌肉內(nèi)脂肪和結(jié)締組織的增加、肌肉氣力的降低有關(guān)，除此之外心血管功能障礙還會降低有氧能力。這些變化導(dǎo)致老年人功能獨立性下降，嚴重損害老年人的生活質(zhì)量和預(yù)期壽命。除此之外，多項證據(jù)表示清楚，運動訓(xùn)練能夠預(yù)防或逆轉(zhuǎn)肌肉老化。確實，通過比擬訓(xùn)練有素的年輕和老年人肌肉特征發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練有素的運發(fā)動都能夠維持和改善肌肉功能，與年齡無關(guān)。Mueller等[7]研究發(fā)現(xiàn)，離心訓(xùn)練后老年人肌肉質(zhì)量的增加與傳統(tǒng)運動訓(xùn)練所觀察到的肌纖維橫截面積(肥大)的增加并不一樣。揣測離心訓(xùn)練后的肌肉生長似乎是通過增加一系列的肌節(jié)或增生來實現(xiàn)的。固然現(xiàn)有的證據(jù)表示清楚離心訓(xùn)練方案在老年人中得到了很好地認同與接受，而另研究發(fā)現(xiàn)，老年人對與運動相關(guān)的肌肉損傷表現(xiàn)出更大的脆弱性。Manfredi等[8]實驗發(fā)現(xiàn)，將5名年輕人(20-30歲)和5名未受過訓(xùn)練的老年人(59-63歲)進行了三次15分鐘的離心運動，取股外側(cè)肌進行活檢，發(fā)現(xiàn)與年輕人相比，老年人中肌節(jié)組織紊亂的比例更高層次。因而，在開展老年人離心訓(xùn)練項目時，強烈建議慎重而安全地進行離心訓(xùn)練強度的增加。3、離心運動在病理狀態(tài)中的應(yīng)用離心訓(xùn)練是一種很有前途的訓(xùn)練方式，離心訓(xùn)練可用于冠狀動脈供血缺乏的患者[9]，以增加其肌肉氣力以及在心血管壓力最小的情況下獲得功能性受益之處。與向心周期訓(xùn)練相比，離心周期訓(xùn)練使冠狀動脈患者下肢最大肌力增加9-15%，肌纖維體積增加，左心室平均射血分數(shù)提高了14%，輸出功率比向心組高4倍。慢性阻塞性肺病患者的通氣能力在運動期間遭到中度至嚴重的限制，使他們無法進行高強度的運動。離心訓(xùn)練可能允許這些患者在高張力，低代謝需求的情況下進行運動[10]。對于II型糖尿病患者[11]，在有氧訓(xùn)練計劃中參加離心運動可有效地改善葡萄糖耐量并降低糖化血紅蛋白值。當(dāng)前有幾種機制能夠解釋離心運動訓(xùn)練對糖尿病患者的有益作用，華而不實包括介入呼吸作用的線粒體蛋白的上調(diào)、糖原合酶活性的增加和收縮蛋白含量的增加，進而導(dǎo)致基礎(chǔ)代謝率的提高，增加絕對葡萄糖攝取。離心訓(xùn)練可能代表一種有趣的運動干涉，以減少超重和糖尿病人群的危險因素。4、結(jié)束語與建議離心運動具有特定的機械力、代謝和心臟循環(huán)特性，促進其在各種環(huán)境中的應(yīng)用，其最終目的，對想要進一步提高運動能力的運發(fā)動來講是提高他們的肌肉功能和運動能力，對有心肺、代謝、神經(jīng)或癌癥病理的老年受試者或患者來講，就是希望能夠改善他們的生活質(zhì)量。盡管近期證據(jù)表示清楚離心訓(xùn)練干涉在多個領(lǐng)域的受益之處，但確實有必要進一步研究離心收縮的生理學(xué)機制，以便更具體地討論離心訓(xùn)練對老年人或慢性病患者的長期影響。以下為參考文獻[1]AbbottBC,BiglandB,RitchieJM.Thephysiologicalcostofnegativework[J].JournalofPhysiology,1952,117(3):380.[2]KauxJF,DrionP,LibertiauxV,etc.Eccentrictrainingimprovestendonbiomechanicalproperties:Aratmodel[J].JOrthopRes,2020,31(1):119-24.[3]HyldahlRD,HubalMJ.Lengtheningourperspective:Morphological,cellular,andmolecularresponsestoeccentricexercise[J].MuscleNerve,2020,49(2):155-70.[4]HowatsonG,vanSomerenKA.Evidenceofacontralateralrepeatedbouteffectaftermaximaleccentriccontractions[J].EuropeanJournalofAppliedPhysiology,2007,101(2):207-214.[5]AlfredsonH,PietilT,JonssonP,etc.Heavy-loadeccentriccalfmuscletrainingforthetreatmentofchronicachillestendinosis[J].AmericanJournalofSportsMedicine,1998,26(3):360.[6]GaultML,WillemsME.Aging,functionalcapacityandeccentricexercisetraining[J].AgingDis,2020,4(6):351-63.[7]MuellerM,BreilFA,LurmanG,etc.Differentmolecularandstructuraladaptationswitheccentricandconventionalstrengthtraininginelderlymenandwomen[J].Gerontology,2018,57(6):528-38.[8]ManfrediTG,FieldingRA,OReillyKP,etc.Plasmacreatinekinaseactivityandexercise-inducedmuscledamageinoldermen[J].MedSciSportsExerc,1991,23(9):1028-34.[9]MeyerK,SteinerR,LastayoP,etc.Eccentricexerciseincoronarypatients:Centralhemodynamicandmetabolicresponses[J].MedicineScienceinSpo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