运动性肌肉损伤机制磁共振定量评价及治疗研究(3) - 运动精品杂志社投稿

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运动性肌肉损伤机制磁共振定量评价及治疗研究(3)

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2.2.2 T2 mapping技术 T2 mapping使用快速自旋回波序列获得、测量不同回波时间的MRI信号强度，通过方程计算组织的T2值。静息状态下的正常肌肉细胞外间隙和细胞内水分子主要形式分别为自由水和结合水，自由水的横向弛豫时间长于结合水，表现为T2低信号。T2与骨骼肌的代谢状态、肌电活性及运动强度等密切相关。当肌肉发生大强度运动时，骨骼肌细胞内水分的增加，导致肌肉弛豫时间T2的改变[32]。ESPOSITO等[33]发现评价骨骼肌损伤的炎性白细胞(CD45+)数量及组织损伤/炎症程度评分与T2值之间存在正相关性，即炎性反应细胞减少T2 值降低；炎性反应细胞增加T2 值增高，表明T2 mapping的T2 值在一定程度上可以反映骨骼肌损伤的炎症表达情况，通过T2值变化来评估肌肉损伤的程度和修复，而 T2的高峰期通常代表组织水肿和炎症反应较为严重。FU等[34]对SD大鼠股四头肌进行离心运动损伤造模，在运动前和运动后0，1，2，4，7 d分别测量血清肌钙蛋白和T2值，发现股四头肌的血清肌钙蛋白表达和T2值延迟升高，2 d达到峰值，7 d基本恢复正常。血清肌钙蛋白是一种反映运动性肌肉损伤的特异性敏感指标[35]，而血清肌钙蛋白和T2值呈正相关说明T2 mapping可以准确反映离心运动引起的运动性肌肉损伤及恢复特征。在运动性肌肉损伤进程中，T2值的延迟升高可能是由于肌肉内延迟增加的血清肌球蛋白重链片段或如血清肌酸激酶酶浓度的增加，提示由离心运动导致的细胞膜漏出或肌原纤维退化。延迟性肌肉水肿有可能与蛋白组分或肌酶降解引起的血管间质和间隙间渗透梯度改变有关，此期通常伴随肌肉的酸痛和僵硬。T2 mapping技术通过定量测量肌肉的T2值，从炎性动态变化来评估肌肉的损伤及修复情况。

2.2.3 MRI波谱 MRI波谱是基于MRI现象及其化学位移作用对活体生化环境、化合物及代谢物进行定量分析的无创性技术。MRI波谱尤其是31P-MRI波谱能够在细胞水平上反映骨骼肌运动损伤后肌细胞代谢的变化[36]。肌肉收缩、运动在很大程度上依赖于ATP/ADP在胞浆内的浓度。31P-MRI波谱能够无创地从肌肉能量代谢角度检测高能磷酸化合物和AMP、ADP的浓度，从而观察ATP变化情况。31P-MRI波谱的典型谱线包括6个峰，无机磷酸峰、磷酸肌酸峰、磷酸单脂及α-ATP、β-ATP及γ-ATP峰。潘诗农等[37]研究发现，31P-MRI波谱的无机磷酸峰峰下面积、磷酸肌酸峰峰下面积、无机磷酸峰/磷酸肌酸峰比值、无机磷酸峰/ATP比值与细胞骨架蛋白结蛋白表达有相关性，证实31P-MRI波谱能够有效评价并定量分析大鼠骨骼肌运动损伤程度。能量代谢学说指出运动性肌肉损伤可能与线粒体功能障碍、结构异常有关，31P-MRI波谱的相关参数刚好反映能量的代谢情况，磷酸肌酸峰和ATP的相对浓度代表机体能力的储备，而无机磷酸峰/磷酸肌酸峰比值反映线粒体的氧化磷酸化功能。DAVIES等[38]在股四头肌运动性肌肉损伤前、后48 h行31P-MRI波谱分析，发现无机磷酸峰、无机磷酸峰/磷酸肌酸峰明显升高，通过MRI波谱验证了运动性肌肉损伤肌肉能量失调的假说。王希海等[39]也发现股四头肌在离心运动后无机磷酸峰、无机磷酸峰/磷酸肌酸峰表达增加，一两天后达到峰值，并与肌肉酸痛指数、血清肌酸激酶表达相关。MRI波谱可以无创、重复的通过评估化合物相对含量及比率等动态分析骨骼肌细胞的能量代谢水平。

2.3 运动性肌肉损伤的治疗进展

2.3.1 运动治疗一次离心收缩后的一段时间再次重复同样的运动，肌肉功能、代谢及损伤程度有所改善，称之为反复效应[2]。一项对20名受试者行间隔7 d的两轮腓肠肌离心运动研究发现，腓肠肌最大扭矩的下降和肌肉酸痛的增加在重复回合后明显低于最初回合，PINCHEIRA等[40]认为这可能与肌肉的非收缩成分发生了适应有关[41]。重复运动可以导致肌节重塑，增加肌肉周围的结缔组织，使再次运动时的肌肉可以拮抗离心收缩。基于能量代谢学说，RATTRAY等[20]指出，适应性训练的SD大鼠在离心运动后线粒体钙稳态优于无训练大鼠，专项训练改善了离心运动后骨骼肌线粒体钙稳态。基于氧自由基学说，对不同运动模式的离心运动比较研究发现，持续运动组抗氧化酶活性更好、损伤程度轻[15]，甚至有助于脊髓保护[42]。基于机械损伤学说，MAGOFFIN等[43]提出全身振动训练可有助于延迟性肌肉酸痛的缓解。基于炎症学说，JAFARIYAN等[21]发现持续3 d离心运动的下坡离心运动使炎性反应减轻，没有加重运动性肌肉损伤。但是，也有一些研究结果不同，对重复效应和振动训练提出争议。MOHAMMADI等[44]研究发现，不同离心运动后血清肌酸激酶和乳酸脱氢酶表达无统计学意义。BOOBPHACHART等[45]的研究发现，静态拉伸对离心运动的损伤恢复帮助有限。作者认为运动性肌肉损伤的运动治疗存在一定差异的原因可能与运动的模式、强度、持续时间及受试对象不同有关。

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