研討骨骼肌負(fù)重站立法建立骨骼肌靜力性損傷動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)論文標(biāo)

1、研討骨骼肌負(fù)重站立法建立骨骼肌靜力性損傷動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)論文標(biāo)準(zhǔn)格式范文    內(nèi)容導(dǎo)讀：實(shí)驗(yàn)組。將實(shí)驗(yàn)組大鼠前肢固定，在其后肢踝關(guān)節(jié)處施加50%體重的負(fù)荷，進(jìn)行跖屈位支撐站立，每天上、下午各訓(xùn)練1 h，觀察大鼠體重、腓腸肌常規(guī)組織學(xué)結(jié)構(gòu)、超微結(jié)構(gòu)以及血清CK和LDH活性的變化。結(jié)果表明，各實(shí)驗(yàn)組體重均顯著低于對(duì)照組，腓腸肌常規(guī)組織學(xué)結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)均明顯改變，且隨訓(xùn)練時(shí)間的延長(zhǎng)而更加顯著，實(shí)驗(yàn)組血清CK和LDH 摘 要：為建立影響因素簡(jiǎn)單、接近生理狀態(tài)及可重復(fù)運(yùn)動(dòng)的骨骼肌靜力性損傷的動(dòng)物模型，自制了負(fù)重站立訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)臺(tái)，選用雄性SD大鼠72只，隨機(jī)

2、分為對(duì)照組、3 d4周實(shí)驗(yàn)組。將實(shí)驗(yàn)組大鼠前肢固定，在其后肢踝關(guān)節(jié)處施加50%體重的負(fù)荷，進(jìn)行跖屈位支撐站立，每天上、下午各訓(xùn)練1 h，觀察大鼠體重、腓腸肌常規(guī)組織學(xué)結(jié)構(gòu)、超微結(jié)構(gòu)以及血清CK和LDH活性的變化。結(jié)果表明，各實(shí)驗(yàn)組體重均顯著低于對(duì)照組，腓腸肌常規(guī)組織學(xué)結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)均明顯改變，且隨訓(xùn)練時(shí)間的延長(zhǎng)而更加顯著，實(shí)驗(yàn)組血清CK和LDH活性亦顯著高于對(duì)照組。此模型肌纖維募集方式與自然狀態(tài)符合，影響因素少，運(yùn)動(dòng)的可重復(fù)性好。連續(xù)的靜力性負(fù)荷可產(chǎn)生對(duì)骨骼肌微觀結(jié)構(gòu)的累積性損害。關(guān)鍵詞：骨骼??；靜力性損傷；動(dòng)物模型；負(fù)重站立1007-3612（2012）10-0051-05Experimen

3、tal Research on Animal Model Building of Static Skeletal Muscle Injury through Loading StandLIU Ye（Beijing Sport University， Beijing 100084， China）Abstract：To establish animal model of static skeletal muscle injury which is closer to the physiological condition and repeatable movement， the researche

4、r invented a rat training flat of loading stand. 72 male SD rats were randomly divided into control group and experimental group from 3 days to 4 weeks. It imposed the load of 50% rats body weight on the anckle of the rats and force the hindlimb plantar flexion support stand. To observe changes of b

5、ody weight， histological structure and ultrastructure of gastrocnemius， CK and LDH activity of serum， each training lasted one hour in every morning and afternoon. Results： body weight of experimental groups was significantly lower than that of control group. Histological structure and ultrastructur

6、e of gastrocnemius were significantly changed， with the extension of training time and even more significant. CK and LDH activity of serum of experimental groups was significantly higher than that of control group. Conclusion： Continuous static load through loading stand will cumulatively damage mic

7、rostructure of skeletal muscle. In this model， musclefibrin collecting mode correspond to natural condition， less subjoin factors impact and the movement can be repeated.Key words：skeletal muscle； static injury；animal model；loading stand某種姿勢(shì)和體位導(dǎo)致的慢性肌肉靜力性損傷問(wèn)題日趨突出1，2，嚴(yán)重影響人們正常的工作、學(xué)習(xí)和生活。因此，研究靜力性收縮所致肌肉損傷

8、的機(jī)理對(duì)于預(yù)防和治療這種運(yùn)動(dòng)性損傷具有重要意義。以往研究通常采用電刺激造成肌肉等長(zhǎng)收縮、肌肉剝離負(fù)重、動(dòng)物抓桿懸掛以及固定籠固定等方式建立骨骼肌靜力性負(fù)荷所致?lián)p傷的動(dòng)物模型3，4，5，6，分別存在肌纖維募集方式和肌肉工作性質(zhì)與自然生理狀態(tài)差別較大，附加影響因素過(guò)多等缺陷。本研究旨在建立影響因素簡(jiǎn)單的、更接近生理狀態(tài)及可重復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)物模型，以期為骨骼肌靜力性負(fù)荷所致?lián)p傷的深入研究奠定基礎(chǔ)。1 材料與方法1.1 動(dòng)物分組 健康純系雄性SD大鼠72只（8周齡），隨機(jī)分成對(duì)照組（CON）、4周實(shí)驗(yàn)組（4周）、3周實(shí)驗(yàn)組（3周）、2周實(shí)驗(yàn)組（2周）、1周實(shí)驗(yàn)組（1周）和3 d實(shí)驗(yàn)組（3 d），每組12只

9、，各組體重?zé)o顯著性差異。分籠飼養(yǎng)，適應(yīng)2 d后分別處置。飼養(yǎng)環(huán)境溫度為（22±2），相對(duì)濕度為45%55%，自然光照，自由飲食、飲水。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組見(jiàn)表1。1.2 大鼠靜力性運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)自制空心實(shí)驗(yàn)臺(tái)，臺(tái)上安裝可調(diào)節(jié)高度的鐵架。鐵架橫梁表面有摘自：畢業(yè)論文結(jié)論用以固定大鼠前肢的光滑凹槽。在鐵架下方臺(tái)面鉆3個(gè)圓孔，2孔在前，相距3 cm，其連線(xiàn)距鐵架橫梁投影線(xiàn)后5 cm并與之平行，用于施加負(fù)荷的砝碼通過(guò)而懸掛在大鼠踝關(guān)節(jié)上，同時(shí)起到固定大鼠后肢保持靜力性運(yùn)動(dòng)的作用；另1個(gè)孔在前面2孔連線(xiàn)中點(diǎn)后2 cm處，用于實(shí)驗(yàn)中容納鼠尾，避免鼠尾支撐。   &#

10、160; 1.3 大鼠靜力性運(yùn)動(dòng)方式 實(shí)驗(yàn)時(shí)將大鼠前肢固定在鐵架橫梁上，調(diào)節(jié)高度使其兩側(cè)后肢踝關(guān)節(jié)處于跖屈位支撐站立（以跖趾關(guān)節(jié)最大支撐不離開(kāi)臺(tái)面為標(biāo)準(zhǔn)），并在兩側(cè)踝關(guān)節(jié)處各施加50%體重的負(fù)荷（圖1）。此種施加負(fù)荷方式可以保證雙側(cè)腓腸肌的肌纖維處于靜力性收縮的募集模式。每天上、下午各訓(xùn)練1 h，分別訓(xùn)練3 d、1周、2周、3周和4周。大鼠均在全部訓(xùn)練結(jié)束次日宰殺取材。對(duì)照組不訓(xùn)練，其它條件與實(shí)驗(yàn)組相同。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練安排詳見(jiàn)表2。1.4 取材和標(biāo)本制備圖1 實(shí)驗(yàn)大鼠的運(yùn)動(dòng)方式1.5 測(cè)試指標(biāo)與方法1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理 數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）表示，使用SPSS1

11、0.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，采用單因素方差分析進(jìn)行各組間的差異顯著性檢驗(yàn)。顯著性水平為P0.05。2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果2.1 大鼠體重的變化 由表3所示，施加靜力性負(fù)荷期間各實(shí)驗(yàn)組體重均顯著低于對(duì)照組同時(shí)期體重（P0.01），其余時(shí)間也呈緩慢增加趨勢(shì)；3周組體重在第1周出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)（P<0.01）。2.2 大鼠一般狀態(tài)的變化 大鼠在施加負(fù)荷前均神態(tài)安靜，對(duì)食物的反應(yīng)較敏感，受到捕捉時(shí)有明顯的逃避反應(yīng)。施加負(fù)荷時(shí)，大鼠明顯煩躁不安，訓(xùn)練后逃避反應(yīng)明顯下降，有些基本無(wú)逃避反應(yīng)，而且后肢肌肉觸感明顯較硬，不愿站立，需匍匐35 min才可行走。在施加負(fù)荷至第1周后，普遍出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、萎靡不振等現(xiàn)象。2.3 腓

12、腸肌常規(guī)組織學(xué)的變化 對(duì)照組的骨骼肌表現(xiàn)為肌膜清晰，肌纖維明暗條紋規(guī)則整齊，未見(jiàn)變性、壞死（圖2）。3 d組可見(jiàn)的疲勞和損傷。本研究中大鼠一般狀態(tài)的表現(xiàn)和體重的變化趨勢(shì)，表明長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)的靜力性運(yùn)動(dòng)是機(jī)體不易適應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方式，因此導(dǎo)致骨骼肌微觀結(jié)構(gòu)的損傷和一定程度的累積。這可能與肌肉工作特征和代謝方式有關(guān)。由此提示機(jī)體長(zhǎng)期、重復(fù)的處于某種強(qiáng)迫體位或進(jìn)行維持某種固定姿勢(shì)的靜力性運(yùn)動(dòng)，可能是導(dǎo)致肌肉慢性損傷的潛在性因素 與肌束膜連接處肌纖維細(xì)胞核增多，明顯的小片狀肌纖維溶解、壞死，肌膜模糊、不連續(xù)，大量淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，間質(zhì)成纖維母細(xì)胞增生（圖3）。1周和2周組表現(xiàn)相似，與肌束膜連接處肌纖維細(xì)胞核增多，

13、肌纖維變性，肌膜模糊、不完整，但淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)和成纖維母細(xì)胞增生明顯減少（圖4、圖5）。3周組可見(jiàn)多灶性肌纖維變性，局部肌纖維橫紋模糊，肌膜不完整，淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)和成纖維母細(xì)胞增生較1周和2周實(shí)驗(yàn)組增多（圖6）。4周組多見(jiàn)肌纖維變性，淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)和成纖維母細(xì)胞增生較明顯，局部肌纖維正常結(jié)構(gòu)完全喪失，肌膜模糊（圖7）。2.4 腓腸肌超微結(jié)構(gòu)的變化對(duì)照組的骨骼肌肌原纖維排列規(guī)則，A、I帶及Z線(xiàn)清晰整齊（圖7）。3 d組與1周組骨骼肌超微結(jié)構(gòu)的變化主要是Z線(xiàn)出現(xiàn)異常，具體表現(xiàn)為鋸齒狀、斜坡?tīng)睿╖線(xiàn)流），局部Z線(xiàn)扭曲、斷裂，偶見(jiàn)肌絲扭曲、肌節(jié)錯(cuò)位現(xiàn)象。2周、3周和4周組除上述異?，F(xiàn)象外，還較常見(jiàn)肌絲排列紊

14、亂、扭曲，肌節(jié)結(jié)構(gòu)模糊，無(wú)法區(qū)分A帶、I帶，甚至肌節(jié)斷裂、消失等現(xiàn)象。以上各種超微結(jié)構(gòu)的典型變化見(jiàn)附圖81源于：論文書(shū)寫(xiě)格式2。2.5 血清肌酸激酶活性的變化 由表4可見(jiàn)，各實(shí)驗(yàn)組大鼠血清肌酸激酶（CK）活性較對(duì)照組均顯著升高（P<0.05），其余各實(shí)驗(yàn)組間均無(wú)顯著性差異。2.6 血清乳酸脫氫酶活性的變化 由表4可見(jiàn)，各實(shí)驗(yàn)組大鼠血清乳酸脫氫酶（LDH）活性與對(duì)照組相比均顯著升高（P<0.01），至第4周時(shí)又明顯升高，且與第1周和第2周時(shí)有顯著性差異（P<0.05）。3 討 論3.1 施加不同時(shí)間靜力性負(fù)荷對(duì)大鼠體重的影響 體重的下降常提示存在身體機(jī)能狀態(tài)下降和對(duì)外界刺激因素

15、的不適應(yīng)7。本研究中各實(shí)驗(yàn)組大鼠的體重在施加靜力性負(fù)荷前后的變化說(shuō)明，在3 d4周后肢負(fù)重站立的靜力性訓(xùn)練中，大鼠始終處于對(duì)施加負(fù)荷和運(yùn)動(dòng)方式的不適應(yīng)或勉強(qiáng)適應(yīng)狀態(tài)。大量研究表明，肌肉運(yùn)動(dòng)性損傷的直接誘因是肌肉受到不習(xí)慣或不適應(yīng)的負(fù)荷所致8。因此，本研究的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷和運(yùn)動(dòng)方式對(duì)建立骨骼肌靜力性負(fù)荷所致?lián)p傷動(dòng)物模型是適合的。3.2 施加不同時(shí)間靜力性負(fù)荷對(duì)大鼠腓腸肌微觀結(jié)構(gòu)的影響 肌肉在進(jìn)行靜力性收縮時(shí)與離心性和向心性收縮有不同的特征，此時(shí)肌肉不發(fā)生長(zhǎng)度變化，但肌張力持續(xù)作用的時(shí)間較長(zhǎng)，肌內(nèi)壓持續(xù)保持較高狀態(tài)，使肌肉血供和代謝產(chǎn)物排出產(chǎn)生障礙。由此提示，肌肉靜力性運(yùn)動(dòng)后微觀結(jié)構(gòu)的變化可能與離心性和

16、向心性收縮方式所致變化有所不同。另外在實(shí)際工作和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，由于肌肉不適或酸痛而停止工作或訓(xùn)練的現(xiàn)象較少見(jiàn)，因此研究連續(xù)施加靜力性負(fù)荷對(duì)骨骼肌的影響比研究施加一次性靜力性負(fù)荷更具實(shí)際意義。     本研究的結(jié)果表明，施加3 d4周靜力性負(fù)荷均使骨骼肌微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，而且3周和4周時(shí)淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)和成纖維母細(xì)胞增生較1周和2周時(shí)更明顯， 24周時(shí)超微結(jié)構(gòu)改變較3 d1周時(shí)更嚴(yán)重。由于本實(shí)驗(yàn)對(duì)大鼠后肢施加的是一種相對(duì)恒定的負(fù)荷，甚至在體重出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)時(shí)絕對(duì)負(fù)荷還有所降低，因此表明連續(xù)施加相同強(qiáng)度和負(fù)荷量的靜力性負(fù)荷可以產(chǎn)生對(duì)骨骼肌微觀結(jié)構(gòu)的累積性損害。許多學(xué)

17、者認(rèn)為運(yùn)動(dòng)性肌肉微損傷結(jié)構(gòu)的變化不具有累積性損害作用。Nosaka和Byrnes等均發(fā)現(xiàn)重復(fù)性離心訓(xùn)練并不影響首次訓(xùn)練后延遲性肌肉酸痛的恢復(fù)9，10。馬建等11對(duì)家兔進(jìn)行4 d或7 d離心疲勞訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)，4 d時(shí)脛前肌纖維的變性、吞噬、間質(zhì)水腫和炎細(xì)胞浸潤(rùn)程度均非常明顯，7 d時(shí)明顯減少或消失。分析以往研究與本研究結(jié)果存在差異的原因，我們認(rèn)為運(yùn)動(dòng)性肌肉微損傷結(jié)構(gòu)的變化是否具有累積性損害作用，并不僅僅決定于強(qiáng)度和負(fù)荷量，還與運(yùn)動(dòng)方式有關(guān)。勞動(dòng)生理學(xué)的調(diào)查證明12，靜態(tài)負(fù)荷較動(dòng)態(tài)負(fù)荷更容易引起肌肉的疲勞和損傷。本研究中大鼠一般狀態(tài)的表現(xiàn)和體重的變化趨勢(shì)，表明長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)的靜力性運(yùn)動(dòng)是機(jī)體不易適應(yīng)的

18、運(yùn)動(dòng)方式，因此導(dǎo)致骨骼肌微觀結(jié)構(gòu)的損傷和一定程度的累積。這可能與肌肉工作特征和代謝方式有關(guān)。由此提示機(jī)體長(zhǎng)期、重復(fù)的處于某種強(qiáng)迫體位或進(jìn)行維持某種固定姿勢(shì)的靜力性運(yùn)動(dòng)，可能是導(dǎo)致肌肉慢性損傷的潛在性因素。另外，有研究認(rèn)為機(jī)械牽拉是離心性收縮所致肌肉損傷的始動(dòng)因素，其中肌張力起主要作用13，14。本實(shí)驗(yàn)中常規(guī)組織學(xué)的觀察可見(jiàn)與肌束膜連接處肌纖維細(xì)胞核增多，肌纖維變性在與肌束膜連接處也較常見(jiàn)，提示在骨骼肌長(zhǎng)時(shí)間靜力性運(yùn)動(dòng)中，肌張力的持續(xù)作用可能是造成肌纖維損傷的重要因素。3.3 施加不同時(shí)間靜力性負(fù)荷對(duì)大鼠血清肌肉酶活性的影響 正常生理狀況下血液中CK、LDH等肌肉酶的含量甚微。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于

19、肌膜易于受到損傷，導(dǎo)致通透性增加，的符合、較少的附加影響因素以及運(yùn)動(dòng)的可重復(fù)性等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。2）同等強(qiáng)度和負(fù)荷量的連續(xù)的靜力性負(fù)荷可以產(chǎn)生對(duì)骨骼肌微觀結(jié)構(gòu)的累積性損害。3）血清CK和LDH可以作為反映靜力性負(fù)荷所致肌肉損傷的間接指標(biāo)。參考文獻(xiàn)： Matti V，Antti M，Jukka U，et al.Effectiveness of dynamic muscle training， rel 使其進(jìn)入血液，從而引起血中肌肉酶活性增高13，14。因此，它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)后含量的變化可以間接反映肌

20、細(xì)胞的損傷。本研究觀察了施加不同時(shí)間靜力性負(fù)荷后大鼠血清CK和LDH活性的變化，希望從另一角度來(lái)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⑹欠癯晒?。本研究的結(jié)果表明，施加不同時(shí)間靜力性負(fù)荷后，大鼠血清CK和LDH活性與對(duì)照組相比均顯著升高，血清CK 3 d1周時(shí)持續(xù)上升，1周后逐漸回落，至第4周時(shí)仍顯著高于對(duì)照組。血清LDH活性的變化趨勢(shì)與CK略有不同，具有雙相特征，表現(xiàn)為3 d時(shí)已達(dá)到一個(gè)峰值，13周明顯回落，至第4周時(shí)又明顯升高，且與第1周和第2周時(shí)有顯著性差異。這表明施加靜力性負(fù)荷導(dǎo)致骨骼肌細(xì)胞膜損傷，其屏障作用減弱，通透性增加。這與以往多數(shù)研究結(jié)果一致14，15，且與本研究中組織學(xué)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)肌膜模糊、不連續(xù)的變化相

21、符合，故從另一角度說(shuō)明本模型的靜力性負(fù)荷造成了骨骼肌損傷。然而，也有學(xué)者對(duì)用血清肌肉酶活性來(lái)評(píng)價(jià)肌肉損傷的作用提出了質(zhì)疑。Van Der Meulen16和Manfredi17均報(bào)道肌酸激酶的升高與活檢標(biāo)本肌內(nèi)是否損傷沒(méi)有聯(lián)系。上述研究的不同結(jié)果可能與采用的肌肉標(biāo)本不同有關(guān)。由于肌肉損傷僅限于肌肉內(nèi)的局部18，因此肌肉活檢時(shí)若未檢到這樣小范圍的損傷就可能造成研究結(jié)果的不同。本研究中血清CK和LDH活性的變化與骨骼肌微觀結(jié)構(gòu)損傷的現(xiàn)象基本相符，但時(shí)相并不完全一致。這可能與骨骼肌并不是血清中肌肉酶的唯一來(lái)源有關(guān)。殷勁等19發(fā)現(xiàn)，家免在劇烈運(yùn)動(dòng)致疲勞后，血清中LDH的兩種同工酶LDHl及LDH5均升高，但來(lái)自骨骼肌的LDH5的活性低于心肌釋放的LDHl，很顯然該運(yùn)動(dòng)對(duì)心肌和骨骼肌均產(chǎn)生了影響。一般認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體的影響是多組織的而不是單一的，血清中CK、LDH在運(yùn)動(dòng)后的增加是多組織釋放的總效應(yīng)，因此造成它們活性的變化與骨骼肌微觀結(jié)構(gòu)損傷的時(shí)相不完全一致。據(jù)此本研究認(rèn)為血清CK和LDH可以作為反映靜力性負(fù)荷所致肌肉損傷的間接指標(biāo)。綜上所述，本研究采用的持續(xù)3