本文是一篇医学论文,本研究基于重复性低强度离心收缩诱导膝关节肌肉疲劳,并观察疲劳前后膝关节等速肌力、本体感觉和姿势控制的变化。结果显示,离心收缩可诱发膝关节周围肌肉疲劳,并进一步导致等速肌力、本体感觉和姿势控制的下降。
2 文献综述
2.1运动疲劳的研究进展
2.1.1运动疲劳的分类
运动疲劳是一种非病理性疲劳,是由发生在不同器官、细胞以及分子水平的一系列变化导致而成[20]。根据疲劳范围、部位和人体系统等可将运动疲劳分为多个类型[21]。根据发生部位可分为中枢疲劳和外周疲劳,其中中枢疲劳指高强度的运动导致大脑皮质神经细胞产生疲劳;外周疲劳通常指的是肌肉功能的下降,表现为肌肉收缩能力和神经肌肉能力的降低[22]。根据疲劳范围可将运动疲劳分为整体和局部疲劳[23]。其中整体疲劳指的是在强烈的运动刺激下导致人体各器官的机能下降所致的疲劳;局部疲劳是指部分器官产生了功能减退所带来的疲劳。另外,根据人体系统可将运动疲劳分为骨骼肌、心血管和呼吸系统疲劳[24]。
2.1.2运动疲劳的外周机制
2.1.2.1能量耗竭
肌肉收缩依赖大量持续的能量供应,能量的主要来源包括人体的脂肪、糖原以及三磷酸腺苷(ATP)[25]。持续的高强度运动会消耗大量的能量,进而造成骨骼肌因缺乏能量供应和有氧能力而无法完成所需的运动。不同的运动类型对于能量消耗的需求不尽相同,如短时间高强度运动会导致骨骼肌中的ATP和磷酸肌酸显著减少,直接导致运动疲劳的产生;适量运动期间主要以碳水化合物的消耗为主;耐力运动主要消耗的是脂肪[26-27]。
2.2肌内效贴的研究现状
2.2.1肌内效贴的概述
肌内效贴由日本Kenzo Kase博士在上个世纪70年代左右所研发,该名称源自英文单词kinesiology,我国学界最终将其命名为肌内效贴[113]。肌内效贴在我国的推广得益于2008年北京奥运会,随后在我国迅速发展,备受康复医学和运动医学界的欢迎。肌内效贴主要由具有弹性的棉纤维组成,其厚度与皮肤表皮层大致相同,并允许纵向拉伸高达其静止长度的140%[114]。与传统的贴扎方法(运动白贴)相比,肌内效贴具有更好的延展性、透气性以及低过敏性。随着研究者对肌内效贴技术的不断深入,其贴扎理论越来越完整并具有科学性。
2.2.2肌内效贴的起效机制
KT的基本机制是利用贴布本身的弹性回缩力对皮肤及软组织进行牵拉,从而刺激神经肌肉发挥其作用[115]。随着肌内效贴的相关研究深入,其机制也被进一步挖掘。相关机制如下:(1)增加皮下间隙,促进血液循环。增加皮下间隙是肌内效贴改善肿胀的理论来源,余波[116]等通过实验证实肌内效贴贴扎可以明显增加皮下间隙厚度,为肌内效贴改善肿胀提供了理论依据。(2)促进肌肉募集。肌肉募集是神经肌肉能力的体现,祁奇等通过对女大学生膝关节肌肉进行贴扎,通过表面肌电结果发现肌内效贴可以提高肌力且肌肉的激活程度显著提高,这提示肌内效贴可以提高肌肉募集。(3)力学矫正:肌肉骨骼问题中有一个常见的病因即为肌张力异常导致的关节位置产生微错位。而肌内效贴可以通过自身的弹性回缩力改善肌张力,进而改变力学效应促进关节位置调整。邓思敏[117]等通过对肩周炎患者进行肌内效贴贴扎,结果发现肌内效贴可以纠正肩胛骨动力障碍问题。(4)改善痛阈。肌内效贴改善痛阈的常规解释基于闸门学说,即肌内效贴可以通过拉伸刺激抑制疼痛传导信号,进而改善疼痛[118]。另外,还有研究[119]认为肌内效贴增加皮下间隙也是改善疼痛的机制。
3研究方法
3.2研究对象
招募男性健康大学生受试者30人,均签署知情同意书。
纳入标准:①年龄在18-25岁之间;②BMI在18.5-23.9kg/m2之间;③一般体格检查合格;④在实验周期内不进行额外的运动和相关的治疗;⑤优势腿为右侧。
排除标准:①近1个月下肢发生过急性软组织损伤;②近3个月内发生过肌肉骨骼疾病;③对KT和白贴过敏;④有过外科手术史;⑤视觉和前庭觉存在功能障碍。研究对象基本情况见表1。
3.3研究设计
本研究为一项随机交叉研究,共招募 30名男性健康受试者,选择右侧优势腿进行实验。签署知情同意书后对每位受试者随机开展4组干预,即分别在正常、疲劳、白贴贴扎以及肌内效贴贴扎四种方式下进行肌力、本体感觉和平衡测试。干预顺序通过随机数生成器进行随机化处理(https://www.randomizer.org/),每组干预之间需经历7日的洗脱期。除正常组外,其余三个组均要接受疲劳方案。其中,正常组直接进行肌力、本体感觉和平衡测试的指标测试;疲劳组接受膝关节离心肌肉疲劳方案,当疲劳出现后立即进行指标测试;白贴组采用相同的疲劳造模方案,在疲劳后即刻接受白贴贴扎并进行相关测试;KT组采用相同的疲劳造模方案,在疲劳后即刻接受KT贴扎并进行相关测试。
3 研究方法 ............................... 13
3.1 样本量估算 ........................... 13
3.2 研究对象 ..................................... 13
3.3 研究设计 ................................ 13
4 研究结果 .......................................... 18
4.1 等速肌力结果 .............................. 18
4.2 本体感觉结果 ........................................... 19
4.3 动态平衡(稳定极限........................ 20
5 讨论 .......................................... 23
5.1 疲劳模型的选择 .......................................... 23
5.2 不同类型贴扎对等速肌力的影响 ...................... 24
5.3 不同类型贴扎对本体感觉的影响 ............................ 25
5 讨论
5.1疲劳模型的选择
肌肉疲劳作为运动性疲劳的主要表现形式,会对运动能力产生不利影响。为深入的了解肌肉疲劳的相关特点与机制,诱导科学的疲劳模型至关重要。常见肌肉疲劳的诱导方法有3种形式[65]:重复性低强度运动、高强度运动以及超长时间肌肉收缩运动。本研究基于重复性低强度离心收缩诱导膝关节肌肉疲劳,并观察疲劳前后膝关节等速肌力、本体感觉和姿势控制的变化。结果显示,离心收缩可诱发膝关节周围肌肉疲劳,并进一步导致等速肌力、本体感觉和姿势控制的下降。
既往研究[139-140]指出等速肌力系统在评估肌肉收缩能力和力学特征方面信效度良好,其中最大峰力矩和平均峰力矩应用广泛,可体现肌肉在收缩过程中产生的最大力量和平均力量。本研究通过以上两个指标评价膝关节肌肉疲劳前后等速肌力的变化,结果显示与正常组相比,疲劳组膝关节屈伸肌群在不同角速度下(60°/s、180°/s)的最大峰力矩和平均峰力矩均显著降低,与SKURVYDA[141]和McNeil[142]等研究结果类似。疲劳后力矩下降的原因可能与钙离子释放受损有关。离心运动使肌浆网和T小管间的连接处发生机械性损伤,进而导致兴奋-收缩(EC)耦合机制产生功能障碍,肌浆网中钙离子的释放因此下降,最终影响肌肉的收缩能力。另外,本研究通过平均功率评估膝关节肌肉在疲劳前后的做功差异,结果显示与疲劳前比较,疲劳后膝关节屈伸肌群在不同角速度下(60°/s、180°/s)的平均功率发生明显降低。多项文献[143-144]指出该指标可反映肌肉爆发力的大小,因此本研究结果也可解释为离心收缩诱发的肌肉疲劳可降低膝关节屈伸肌群的爆发力。
6结论
(1)肌内效贴在改善由离心运动诱发的膝关节肌肉疲劳后的肌力和本体感觉方面优于白贴。
(2)白贴和肌内效贴均能提高膝关节肌肉疲劳后的姿势平衡能力,然而肌内效贴在改善动态平衡方面更优,白贴在改善静态平衡方面更优。
参考文献(略)