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【中图分类号】R33【文献标识码】A【文章编号】1550-1868(2014)10
【摘要】 摘要:在各种原因引起的运动损伤中有10%以上的运动损伤的治疗是需要制动的,而制动就会引起程度不等的骨骼肌废用性萎缩,本文用动物实验的方法验证绝对廢用两周就能引起骨骼肌萎缩,维生素E和中等强度的力量训练有助于肌萎缩的预防及有效康复。
【关键词】 运动损伤;废用性肌萎缩;力量训练
在学校体育教学和课外体育活动中,学生参与面广,涉及的运动项目多,因准备活动不充分、技术动作不规范、缺乏自我保护意识及运动场地不良等因素发生运动损伤的情况较为常见。90%左右的运动损伤以软组织损伤为主(如扭伤、拉伤、擦伤、挫伤),治疗主要是消肿、止痛、预防感染,不需要受伤肢体的局部制动,有些(10%左右)运动损伤(如骨折、肌腱及韧带撕裂等)的治疗需要长时间(>2周)的制动,这时就会产生不同程度的废用性肌萎缩。如果骨骼肌发生萎缩就会引起肌肉的重量下降,肌肉力量的下降,肌肉收缩速度的下降,肌肉做功能力的下降[1],进而引起生活质量的下降,增加医疗和护理的费用。正是因为这样,临床医学、运动医学以及康复医学都在不断致力于研究促进运动损伤引起的废用性肌肉萎缩康复的有效方法。笔者希望通过本次研究能够增加我们对减缓和减少肌萎缩及促进肌肉生长机制的了解,从而为改善肌肉质量、减少肌肉的萎缩提供新的途径有所帮助。
1 实验研究
1.1 动物模型的建立
1.1.1 实验动物的分组
SD雄性健康大鼠60只,体重200±20g,由河南省实验动物中心提供。国家标准啮齿类动物干燥饲料喂养,自由饮食,动物室温度18℃~26℃,相对湿度50%一65%,光照7:00~19:00,分笼饲养备用。实验动物适应性饲养一周后开始分组饲养。
对照组10只;悬吊组10只;悬吊中补充VE组10只;悬吊后自由活动组10只; 悬吊后抗阻运动组10只;悬吊后补充VE同时结合抗阻运动组10只。
1.1.2 实验方案
对照组:常规喂养,自由活动,观察记录每日行为,持续6周。 单纯悬吊组:常规喂养,尾部悬吊,观察记录日常行为,两周后处死取其腓肠肌和比目鱼肌。 悬吊后补充VE组:前两周常规喂养,尾部悬吊。两周后解除悬吊常规喂养结合补充VE四周,观察记录日常行为然后处死取其腓肠肌和比目鱼肌。 悬吊后自由活动组:常规喂养,尾部悬吊两周,之后解除悬吊自由活动,观察记录每日行为,四周后处死取其腓肠肌和比目鱼肌。 悬吊后抗阻运动组:前两周常规喂养,尾部悬吊,两周后解除悬吊适应喂养3天开始进行跑台运动,每周4次(周一,周二,周四,周六)抗阻运动,观察记录每日行为,四周后处死取其腓肠肌和比目鱼肌。 悬吊后补充VE结合抗阻运动组:前两周常规喂养,尾部悬吊,两周后解除悬吊抗阻运动(跑台)结合补充VE,观察记录每日行为,四周后处死取其腓肠肌和比目鱼肌。
1.1.2.1 实验动物给药方案
需要补充VE的SD大鼠每日早8点开始灌胃,药品为海南制药厂生产的规格为100mg/粒维生素E胶丸,给药剂量为50 mg/kg/d,一周灌胃7次。
1.1.2.2 实验动物运动方案
需要进行抗阻运动训练的大鼠每天早上9点开始在动物跑步机(成都泰盟科技有限公司制造的FT-200动物跑步机)上进行抗阻运动训练,参照Bedford大鼠运动负荷标准,制定中等强度运动模型,速度12m/min,坡度4o(相当于45%~50%最大摄氧量),每次20 min,每周4次,训练四周后处死。
1.2 实验仪器
使用的仪器有:酶标仪、分光光度计、匀浆器、电子天平、台式离心机、100℃恒温水浴箱。
1.3 动物的处死、取材以及样品制备方法
以致死量(45mg/kg)的2%戊巴比妥钠腹腔麻醉处死大鼠,快速取双侧后肢比目鱼肌、腓肠肌,清除结缔组织,称重后标记,肌肉放入0.1%DEPC预先处理过的Eppendorf管中,置于液氮速冻,-80度保存,备用。
1.4 测试指标及方法
1.4.1 肌肉组织丙二醛(MDA)含量的测定
采用硫代巴比妥酸比色法测定肌肉组织MDA含量。
1.4.2 肌肉组织胰岛素样生长因子(IGF-1)含量的测定
采用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)测定肌肉组织胰岛素样生长因子水平。
1.5 数据处理
实验数据用均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS12.0统计分析软件进行统计分析,各组之间的差异用单因素方差分析和多重比较进行检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2.实验结果
2.1 大鼠肌肉组织MDA含量测试结果
3 结果分析与讨论
3.1 不同干预方法对实验大鼠肌肉组织MDA含量的影响
有研究证明活性氧自由基(reactive oxygen species ROS)和其他自由基在骨骼肌不活动和收缩时可以生成。在骨骼肌内当自由基生成超过清除能力时,就发生了氧化应激。ROS 可以使大分子细胞发生脂质过氧化、氨基酸链的氧化(特别是半胱氨酸) 、多肽骨架的氧化,使蛋白碎裂、蛋白-蛋白形成交联、DNA 损伤和断裂,进而导致肌肉疲劳、线粒体功能下降及细胞DNA 损伤[3]。丙二醛(MDA)的量常常可反映机体内脂质过氧化的程度,也可以间接反应机体细胞受自由基攻击的严重程度[4]。
悬吊+抗氧组大鼠腓肠肌MDA值比单纯悬吊组大鼠腓肠肌MDA值显著降低(P<0.01);单纯悬吊组大鼠腓肠肌MDA值比对照组大鼠腓肠肌MDA值明显增加(P<0.05)。测试结果说明尾部悬吊显著增强了肌肉组织膜脂的过氧化,在悬吊的过程中补充抗氧化剂VE能够提高清除自由基的能力,从而有效的减小膜脂的过氧化,有效的保护细胞减少细胞的损伤,维护细胞内环境的稳定。
【摘要】 摘要:在各种原因引起的运动损伤中有10%以上的运动损伤的治疗是需要制动的,而制动就会引起程度不等的骨骼肌废用性萎缩,本文用动物实验的方法验证绝对廢用两周就能引起骨骼肌萎缩,维生素E和中等强度的力量训练有助于肌萎缩的预防及有效康复。
【关键词】 运动损伤;废用性肌萎缩;力量训练
在学校体育教学和课外体育活动中,学生参与面广,涉及的运动项目多,因准备活动不充分、技术动作不规范、缺乏自我保护意识及运动场地不良等因素发生运动损伤的情况较为常见。90%左右的运动损伤以软组织损伤为主(如扭伤、拉伤、擦伤、挫伤),治疗主要是消肿、止痛、预防感染,不需要受伤肢体的局部制动,有些(10%左右)运动损伤(如骨折、肌腱及韧带撕裂等)的治疗需要长时间(>2周)的制动,这时就会产生不同程度的废用性肌萎缩。如果骨骼肌发生萎缩就会引起肌肉的重量下降,肌肉力量的下降,肌肉收缩速度的下降,肌肉做功能力的下降[1],进而引起生活质量的下降,增加医疗和护理的费用。正是因为这样,临床医学、运动医学以及康复医学都在不断致力于研究促进运动损伤引起的废用性肌肉萎缩康复的有效方法。笔者希望通过本次研究能够增加我们对减缓和减少肌萎缩及促进肌肉生长机制的了解,从而为改善肌肉质量、减少肌肉的萎缩提供新的途径有所帮助。
1 实验研究
1.1 动物模型的建立
1.1.1 实验动物的分组
SD雄性健康大鼠60只,体重200±20g,由河南省实验动物中心提供。国家标准啮齿类动物干燥饲料喂养,自由饮食,动物室温度18℃~26℃,相对湿度50%一65%,光照7:00~19:00,分笼饲养备用。实验动物适应性饲养一周后开始分组饲养。
对照组10只;悬吊组10只;悬吊中补充VE组10只;悬吊后自由活动组10只; 悬吊后抗阻运动组10只;悬吊后补充VE同时结合抗阻运动组10只。
1.1.2 实验方案
对照组:常规喂养,自由活动,观察记录每日行为,持续6周。 单纯悬吊组:常规喂养,尾部悬吊,观察记录日常行为,两周后处死取其腓肠肌和比目鱼肌。 悬吊后补充VE组:前两周常规喂养,尾部悬吊。两周后解除悬吊常规喂养结合补充VE四周,观察记录日常行为然后处死取其腓肠肌和比目鱼肌。 悬吊后自由活动组:常规喂养,尾部悬吊两周,之后解除悬吊自由活动,观察记录每日行为,四周后处死取其腓肠肌和比目鱼肌。 悬吊后抗阻运动组:前两周常规喂养,尾部悬吊,两周后解除悬吊适应喂养3天开始进行跑台运动,每周4次(周一,周二,周四,周六)抗阻运动,观察记录每日行为,四周后处死取其腓肠肌和比目鱼肌。 悬吊后补充VE结合抗阻运动组:前两周常规喂养,尾部悬吊,两周后解除悬吊抗阻运动(跑台)结合补充VE,观察记录每日行为,四周后处死取其腓肠肌和比目鱼肌。
1.1.2.1 实验动物给药方案
需要补充VE的SD大鼠每日早8点开始灌胃,药品为海南制药厂生产的规格为100mg/粒维生素E胶丸,给药剂量为50 mg/kg/d,一周灌胃7次。
1.1.2.2 实验动物运动方案
需要进行抗阻运动训练的大鼠每天早上9点开始在动物跑步机(成都泰盟科技有限公司制造的FT-200动物跑步机)上进行抗阻运动训练,参照Bedford大鼠运动负荷标准,制定中等强度运动模型,速度12m/min,坡度4o(相当于45%~50%最大摄氧量),每次20 min,每周4次,训练四周后处死。
1.2 实验仪器
使用的仪器有:酶标仪、分光光度计、匀浆器、电子天平、台式离心机、100℃恒温水浴箱。
1.3 动物的处死、取材以及样品制备方法
以致死量(45mg/kg)的2%戊巴比妥钠腹腔麻醉处死大鼠,快速取双侧后肢比目鱼肌、腓肠肌,清除结缔组织,称重后标记,肌肉放入0.1%DEPC预先处理过的Eppendorf管中,置于液氮速冻,-80度保存,备用。
1.4 测试指标及方法
1.4.1 肌肉组织丙二醛(MDA)含量的测定
采用硫代巴比妥酸比色法测定肌肉组织MDA含量。
1.4.2 肌肉组织胰岛素样生长因子(IGF-1)含量的测定
采用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)测定肌肉组织胰岛素样生长因子水平。
1.5 数据处理
实验数据用均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS12.0统计分析软件进行统计分析,各组之间的差异用单因素方差分析和多重比较进行检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2.实验结果
2.1 大鼠肌肉组织MDA含量测试结果
3 结果分析与讨论
3.1 不同干预方法对实验大鼠肌肉组织MDA含量的影响
有研究证明活性氧自由基(reactive oxygen species ROS)和其他自由基在骨骼肌不活动和收缩时可以生成。在骨骼肌内当自由基生成超过清除能力时,就发生了氧化应激。ROS 可以使大分子细胞发生脂质过氧化、氨基酸链的氧化(特别是半胱氨酸) 、多肽骨架的氧化,使蛋白碎裂、蛋白-蛋白形成交联、DNA 损伤和断裂,进而导致肌肉疲劳、线粒体功能下降及细胞DNA 损伤[3]。丙二醛(MDA)的量常常可反映机体内脂质过氧化的程度,也可以间接反应机体细胞受自由基攻击的严重程度[4]。
悬吊+抗氧组大鼠腓肠肌MDA值比单纯悬吊组大鼠腓肠肌MDA值显著降低(P<0.01);单纯悬吊组大鼠腓肠肌MDA值比对照组大鼠腓肠肌MDA值明显增加(P<0.05)。测试结果说明尾部悬吊显著增强了肌肉组织膜脂的过氧化,在悬吊的过程中补充抗氧化剂VE能够提高清除自由基的能力,从而有效的减小膜脂的过氧化,有效的保护细胞减少细胞的损伤,维护细胞内环境的稳定。