【doc】运动对大鼠骨骼肌废用性萎缩的恢复及血清雄激素水平的影响

【doc】运动对大鼠骨骼肌废用性萎缩的恢复及血清雄激素水平的影响 运动对大鼠骨骼肌废用性萎缩的恢复及血 清雄激素水平的影响 堂堑芏垦塞壁查生蔓型鲞篁塑t!型壁坐t1.![xI,墅. 运动对大鼠骨骼肌废用性萎缩的恢复及 血清雄激素水平的影响 刘颖陆一帆橱少锋 【摘要】目的探讨在肌肉萎缩和恢复中血清睾酮(sT)水平的变化及不同的锻炼方式对肌萎缩恢复 的作用将3O只雄性SD大鼠睫机分为5组:?正常对照组:?外固定3周后即刻宰杀组:@外固 定3周后自然恢复3周组.?外固定3周后跑台训练3周组?外固定3周后游泳训练3周组放免法 测定ST水平结果固定3周后.即刻宰杀组太鼠S-F水平为(058+024)nmol/L,较正常对照组(621 351)nmol/L显着下降.两组比较差别有非常显着性意义(P<001):自然恢复组(1.93077)nmol/ L和运动组【跑台组(301?1.82)nmol/L.游泳组(371284)nmol/’L]的sT水平均显着高于固定即杀 组(058?024)nmol/L,差别有显着或非常显着性意义【P<005或 P<001).但自然恢复组和跑台组 仍显着低于对照组水平,差别有显着或非常显着性意义(P<005或 P<001j.而游泳组已恢复到对照组 水平,两组比较差别无显着性意义(P>005):两个运动组之比较差 别无显着性意义(P>0.05j.,结 论外固定可造成骨骼肌废用性萎缩.解除固定后.萎缩的肌肉可逐渐 恢复.而运动对萎缩肌肉的恢复 过程有促进作用.这可能与运动提高机体刚水平有关,游泳锻炼较跑 台运动能更有效地提高ST水平 【关键词】运动:睾酮,萎缩;功能恢复:肌.骨骼 Effee!ofexerciseondisuseatrophyofskelelalml~sdeandthelevelofsertlmanaro~e.inratsLtIYing.LU ? 加.1~w.,fengDepartmentPti2zsicalMedicineandRekabi[itation.PekingUnion班,Ghinese A*-eMemyofMedicals.pekingL;nliJn.~iedicalCollieB~ing100730.China 【Abstract】 Obj~-tiveToinv~tigatethelevelofseDda~testosterone(ST)d~ingdisuseatrophyof skeietalmumleandnal~a1.exerci~rehabilitationinmaleratsMethodsThirtymaleSDrainwererandoraed into5groups:qjnormalcontrolgroup;? threeweekimmohiliz,ationfollowedbyin~nediateslaughter;◎three we*~kimmobilizationfollowedbynatura!remveD.;? threeweekimmobilizationfollowedbytrea&nilltrainingfor thweeks,? threeweekimmobilizationfollowedbyswimtrainingforthreeweekswas[rte2,sufedbvradio in~nuneassaywithreagentkitfromdiagnosticcorpResultsinthes~condgroup.theSTlevelwas(058? 024)mnol/Landsignificantlydecreasedcomparedwithcontrol(6.21351)nmok/L(P<00L)TheST level,oflatterthreegroupsweresignificantlyhigherthemthesecondgroup(P<005orP<001)Butthesr levelofthethirdgroupandthefourthgmupweredistinctlylowerthancontrol(P<0(15orP<001)The 1dsofthefifthgroupreturnedtocontmi.hutthedifierenceofSTbetweentwoexercisegroupswasOOt dis1inct(P>005)ConclusionImmobilizationcouldresultindisuseatrophyofskeletaltT[USCleAfterfree rrwahi]ization.skeletalmusclecanberehahilitatedgraduallyAsuitableexercisecoaHacceleratethecourseof rehabilitation,whichmayberelative?enhancingtheS’TlevelInaddition.sw immingtraining”isrfloreeffective toLncnseoftheST】evelthantrea&nil1training 【Keywords]Exercise;Testosterone;Atrophy.Remveryoffuntion;Musclesk eletal 因肢体受伤后固定而引起的骨骼肌废用性萎缩是 康复医学中经常遇到的问题如何迅速地缓解肌肉萎 缩,恢复运动能力,有着重要的理论和实践意义.骨骼 肌废用性萎缩以肌肉蛋白合成代谢减弱,分解代谢增 强,肌肉蛋白的丢失为主要特征,而肌肉蛋白的同化作 用与机体的雄激素水平密切相关,多数研究明睾酮 (testosterone,T)有促蛋白合成的作用1]1.但在肌肉萎 作者单位+100730北京,中国医学科学院中国协和医科太学北京 协和医院物理医学康复科 - 133- ? 论着? 缩及不同方式恢复后血清睾酮(Senln1testostemne. ST)水平的变化尚不清楚本研究试图通过对该问 题的研究,探讨不同的运动方式对肌萎缩恢复的作用 机制,为今后的理论研究和临床治疗提供依据 1材料与方法 1.1实验动物及分组 雄性SD大鼠30只,6月龄.由北京医科大学实验 动物中心提供每3只1笼.自由进食饮水.将动物 随机分为5组.每组6只:?组(正常对照组):正常饲 中华物理医学与康复杂志2001年第23卷第3期 ChinJPhysMedRet’,abil.JL2001.Vol23.No3 养9周后宰杀;?组(固定即杀组):正常饲养3周,外 固定3周后立即宰杀:?组(自然恢复组):正常饲养3 周,外固定3周,自然恢复3周后宰杀:?组(跑台训练 组):正常饲养3周,外固定3周,小强度跑台训练3周 后宰杀;?组(游泳训练组):正常饲养3周,外固定3 周,小强度游泳训练3周后宰杀. 1.2废用性肌萎缩模型的制备及训练方法 除?组外,所有大鼠均在2%戊巴比妥钠(4Omg/ )麻醉下行右后肢管型石膏固定21d.膝关节屈曲 120,135.,髋关节置于外翻位.固定期间,每13检查 固定部位,因大鼠啃咬,挣扎,下肢水肿,淤血或肌萎缩 造成的固定不适,随时给予重新固定. ?,?两组解除固定后,给予5d的休息适应(前3 d休息,后2d每天适应性练习15m/n),然后分别进行 跑台和游泳训练,以7d为1个训练周期,每周期训练 5次,每天1次.参照df【)Id[的研究,跑台组每次 训练时间为60rain,跑速及跑台坡度缓慢递增,第1周 跑速为11m/m3n.坡度为0%:第2周为11m/rain. 5%;第3周为15m/mln,5%.游泳组每次训练时间 依周递增,第1周每次为3Orain.第2周为60min第 3周为90rain游泳时大鼠尾部不负重.游泳池水深 0751Tl,水温保持在32?--36? 1.3取材 各组动物均统一安排在下午2:O0,4:O0宰杀,以 保证激素的分泌节律一致.将大鼠以2%戊巴比妥钠 麻醉后,固定于解剖台上,暴露出腹主动脉,以5ml一 次性注射器进行腹主动脉采血,血样静置1h后,以 4000r/rain低速离心10rain,取上清分装入1.5ml Appendorf管,于一20?冰箱内贮存,留待测ST.之后 立即冰浴下切开右后肢皮肤,皮下筋膜暴露出股四头 肌,钝性分离并完整取下股四头肌,将肌腱及肌筋膜除 去,以预冷的生理盐水冲洗后立即放入10%中性 Fomlaiin(PH7.4)固定液中 1.4实验药品及测定方法 ST水平采用DPL公司的I标记RIA药盒进行 测定,测定方法为包被一抗体一计数法采用 Tecar~05型全自动加样仪(Switzerland)加样, 计数仪计数. 结果计算:净记数=平均每分钟计数一平均非特 异性结合每分钟计数,百分结合率=净记数/净最大 结台记数×100%然后从[ogit-iog曲线上计算 ST浓度 1.5染色方法 将固定液中的小块肌组织,进行常规石蜡包埋, HE染色,光镜下(10×40)观察,以确定萎缩及恢复效 果 1.6统计学处理 使用Excel进行数据处理,结果用(j?s)表示 组间比较采用方差,之后再作两组独立小样本平 均差异的显着性检验 2结果 2.1股四头肌组织学照片 图1正常股四头肌组织学照片肌原浆丰富,肌核少.呈散在分布 HE色10×40 国2萎缩后股四头肌组织学照片胞浆幔染呈网状,闻质显肌棱相对 增多.可见肌核内移及聚集现象HE染色10×40 围3iJIl练后股四头肌组织学照片:肌原浆增多.间质及肌棱明显诫少 }染色10×40 中华物理医学与康复杂志2001年第23卷第3期chJPhvsMedRehabi[,June2001,v23,No3 2.2各组大鼠ST水平比较 表1各组太鼠血清睾酮水平(j?) 注与正常对照组比较P<005.一P<001,与固定即系组比 较P<005P<001 经统计学分析,正常对照组ST水平显着高于固 定即杀组,自然恢复组和跑台训练组(P<0.05),并 与固定即杀组及自然恢复组比较差异有非常显着性意 义(P<O.01):固定即杀组ST水平显着低于自然恢 复组及运动恢复组(P<O.O5),且与自然恢复组和跑 台训练组比较差异有非常显着性意义(P<O.O1);其 余各组间比较差异均无显着性意义. 3讨论 3.1外固定造成大鼠股四头肌废用性萎缩 由管型石膏固定肢体获得的肌肉萎缩能保持肌肉 的正常神经支配和长度,最接近于I临床上肢体制动所 造成的肌肉萎缩?J,因此本研究采用石膏外固定方式 建立废用性肌萎缩的动物模型在大鼠的髋膝关节制 动3周后,从HE染色的组织学切片上观察到:?组大 鼠出现萎缩样变化,肌原浆减少.间质较多.肌核相对 增多.可见肌核内移及聚集现象,偶见有肌纤维坏死 同时?组ST水平也较正常对照组显着下降,尽管对 ST水平的下降我们尚未找到合理的解释.但推测T 的合成与分泌与机体的机能状态相适应,固定过程中 机体处于一种消耗状态,异化作用占优势使作为同化 作用的T代谢清除加速而合成减少以上结果表明, 本研究所建立的废用性肌萎缩的模型是可靠的 3.2运动对萎缩肌肉的恢复过程有促进作用 骨骼肌废用性萎缩的恢复受多种因素的影响,其 中运动是一个相当重要的因素.据报道.解除固定7 , 14d后,萎缩肌的大多数指标都能恢复到正常水 平J.但这一过程比较缓慢.所以本研究以解除固定3 周后作为自然恢复及运动恢复后取材时间结果表 明,在解除外固定自然恢复3周后,大鼠ST水平虽然 比固定即杀组增高.但尚未恢复到对照组水平.肌纤维 组织学切片上也仍有萎缩样变化可见,采用自然恢 复方式虽然可以使ST水平逐渐恢复.但还需要更长 的时间才能达到正常水平.而采用低强度的跑台训练 或游泳训练均可使恢复过程加速,表现为:游泳组的 ST水平与对照组相比差异无显着性意义:跑台组的 ST水平虽没有完全恢复到对照组水平.但较固定即杀 组已有明显提高,且运动组的肌纤维形态也基本恢复 正常从总体上看,3周小负荷的有氧训练在提高ST 水平上较自然恢复方式幅度大.从促进骨骼肌蛋白合 成的角度,再次证实在恢复早期采用适宜的运动训练 确实能加速肌萎缩的恢复而运动促萎缩恢复除了通 过以往已阐明的途径,如加速肌棱及棱内肌纤维的形 态及ATP酶含量的恢复以外,还可能与提高ST水平 密切相关 3.3运动对ST水平的影响 有关运动对雄激素水平影响的多数研究资料表 明:短时间最大强度运动或中等强度运动可使血浆T 水平提高,而长时间中等强度运动及反复负荷可使血 浆T水平下降【”l本研究观察到,采用3周小负荷 的跑台训练或游泳训练均可使ST水平较固定即杀组 显着增高.但跑台组尚未恢复到正常对照组水平 我们认为,适量的运动训练可使ST水平增高.这 是机体对运动刺激的一种内分泌调节的生理反应.而 这种调节过程是很复杂的,其中.下丘脑一垂体一性腺 轴的各级长环路,短环路和超短环路的反馈调节发挥 了重要作用各级环路共同调节的结果是使ST水平 有一定程度的增高,但不会过高.此外,运动刺激还加 速肌肉的血液循环,使血液重新分配,骨骼肌血流量增 加.而肝血流量减少,使T在肝脏中的代谢廓清率降 低.也在一定程度上导致了ST水平的上升 激素对不同形式的运动负荷的效应有强度和时间 依赖性,运动性雄激素水平的升高需要有一定的强度, 有关文献提出至少应在无氧阈以上的运动强度l1】J 本研究中采用的两种运动方式均为低强度的有氧运 动,故ST水平增高幅度不大.可能与运动强度低.运 动时间短有关适当地增加运动强度和时间,也许会 使ST恢复至正常水平.这还有待于进一步验证 另外,影响肌肉同化作用的因素有很多,除雄激素 及其受体外,胰岛素及胰岛素样生长因子等物质均会 对肌肉的蛋白代谢产生作用,而运动也很可能会对这 些因素产生影响.我们尚不知何种因素是限速因素. 在肌肉萎缩恢复过程中.肌肉蛋白合成增加,运动本身 除了对肌纤维的形态改善是一种刺激因素也对T的 合成与分泌提出了新的要求由于垂体一性腺轴的调 节,激素水平的变化不断被反馈调整.而组织此时的雄 激素受体水平胰岛素水平胰岛素样生长因子的状态 等因素均参与同化作用,从而维持机体的T水平在一 定的范围,而不能使之单独升高很多.如果同时观察 胰岛素及胰岛素样生长因子的变化,可能会明确ST 水平升高缓慢是否与这些因素的同时升高有关 4结论 外固定可使骨骼肌发生废用性萎缩,同时大鼠的 136中华物理医学与康复杂志2001年第23卷第8期 ChinJPlwsMedRehabU.June2001,Vo[93,No3 ST水平显着下降.解除固定后,萎缩的肌肉可以逐渐 恢复.而适宜的运动训练可以加速这一进程.这可能与 运动提高机体ST水平有关游泳训练在提高ST水 平上较跑台训练更有效,因此在实际应用中应综台考 虑运动方式,强度,时间等多种因素,以寻求最佳的康 复训练. 参考文献 1治非雄激素的生理作用厦相关因素国内研究近况体育科学, lg92.12(3)6668 2BedfordTGMaximumoxygenCOrL~a&rnptinno1rabanditschange .~ withvarin~e~perknentalp~-eduresJAplPhysiol1997.471278- 1283. 3BoothFW.KeJRProductionofratmt~c[eamephybycast ~xafionJ2q~plPhysin1.1973.34:404 4冼汉昭王伟平.吕丹云,等肢体固定萎缩及饿复训练的实验观 察北京体育大学1990,12(4):1-12 5Fe[knannNEffectsofendtl/~dtlCet~ainingontheandrogenicresponse toexerdseinIntJSportMed.1985,6:215219 6RobertBVIncreaseoffreeandtotaltestosteroneduringsubrnaxknal rci5einnorrrmlrnaksMedSciSportsExert.198517119.122 7JeffersonSVolekBWestost~,Iotleandoortimlinrelationshipto dletm3. ,~utrlentsandresistanceexerciseJAPPLPhysio[1997.8249 54 8Ke~erHChang~inbplasmateslJ3~teForleconL?l deh. vdroepimldm.~temne5l健inpr~’iousuntrainedmalesand femalespreparingforamarathonIntJSportsM,1989,16(10): 189—145 9G~iglielmmlCVant?TofsenImt~tosteraleconcvntrationsalter physicalexerciseo1differentdura[~nIntJSportsMed.1984.22(5): 246-24g 1OSerdattmDS.Do[evE.D~ONDe~PAetEffectd【?physical trainingonsen皿testosteraleandooru~lkkintlm]esabiect*Life Sci,1991,(4):95L01 11姜文凯.应峰.陈钟元等LID~t-I-A试验”观察剧烈运动后下丘脑 对垂体性腺轴和垂体肾上腺轴的影响体育科学.1g94,14 (2):66—71 (收稿13期2000—12—20) 热磁治疗肌纤维织炎 李红玲刘春辉徐鹤鑫葛艳萍 肌纤维织炎是骨科常见病.颈,肩, 腰,背部好发,疼痛明显.影响患者正常工 作,学习和生活我科于1999年,2000 年应用热磁治疗肌纤维织炎150例.收到 较好效果.现报告如下 l资料与方法 1.1资料 肌纤维织炎患者150倒全部由骨科 诊断并介绍来我科治疗其中颤,肩部疼 痛患者68例,腰.背部疼痛患者82例,男 64例女86例:年龄最小18岁.最大82 岁,病程2d,2十月 1.2方法 应用日本产HM2SC-AHoL_Magnet 热磁治疗仪输出电压220,240v频率 6c)}k.电流280.温度控制在40?, 7I)?.振动6o,120次/s电极面积l5 作者单位:050000石家庄.河北医科太 学第二匡院蘑复科 cnl×10cn1.患者取舒适体位.将电极放于 疼痛部位.使电极与痛位接触紧密.每次 治疗20min,每天1次.5,10次1疗程 I.3疗效判定标准 痊愈为疼痛消失.颈腰部活动正常: 显效为疼痛明显减轻.颈腰部活动基本正 常,有效为疼痛减轻.颈腰部活动改善.无 效为疼痛和活动均无改善 2结果 经平均5收治疗(最少2次.最多10 次j后.150例患者中,80倒痊愈 (533%).62例显技(413%).8例有技 (53%).无效0例总有效率100%.痊 愈加显效率高达946% 3讨论 肌纤维织炎又称肌筋膜炎.肌肉风湿 ? 经验交流? 病等.多见于中年上.长期缺乏肌肉锻 炼和经常遭受潮湿寒持影响者本病常 有特定的压痛点.按压时疼痛剧烈.并可 向肢体远处传导患者对环境变化敏感, 可出现肌肉痉挛受累区肌筋膜出现渗出 液积聚,粘连和增生,有时可形成皮下条 索状物治疗上多采用热疗.手法按摩 等我们应用热磁治疗此症收到良好技 果.考虑与磁场有改善血循环和组织营 养.纠正缺血,缺氧.水肿;减少渗出,消炎 消肿以及镇静解痉的作用有关治疗中 的热技应进一步加强磁场作用.轻微的振 动又有按摩肌肉的作用从而达到有效治 疗此症的目的.热磁治疗方法简单,患者 易接受且效果显着.值得推广 【关键词】物理疗法:炎症:肌纤维 (收稿日期20叭一0223]