李可峰 ，呂晨曦，董貴俊，葛新發(fā) *

競技體育的發(fā)展使得高水平競爭日趨白熱化，大強度訓(xùn)練已成為提高運動員體力、體能、運動成績的重要手段，隨之而來的運動性骨骼肌微損傷在所難免[1-2]。大強度運動導(dǎo)致的骨骼肌損傷往往要通過骨骼肌肌節(jié)重塑從而能達到骨骼肌重建[3-5]，而骨骼肌損傷后組織病理的變化，直接決定著骨骼肌重建的速度。因此，對于骨骼肌損傷后組織結(jié)構(gòu)研究對于了解骨骼肌損傷修復(fù)具有一定的意義。目前，研究表明大強度運動導(dǎo)致骨骼肌肌節(jié)重塑，而重復(fù)運動后肌肉損傷減輕[6]。因此對大強度運動和重復(fù)運動導(dǎo)致骨骼肌組織病理變化的研究對于了解重復(fù)運動加速骨骼肌損傷修復(fù)機制具有重要意義。本研究通過對Wistar大鼠進行下坡跑運動及一周后重復(fù)運動訓(xùn)練，并在運動后即刻（0 h）、24 h、48 h、72 h、168 h 股四頭肌組織病理變化進行研究，試圖發(fā)現(xiàn)下坡跑重復(fù)運動對運動損傷適應(yīng)性變化過程中骨骼肌組織病理的影響，分析重復(fù)運動對骨骼肌損傷修復(fù)過程中可能存在的機制。

1 材料與方法

1.1 動物飼養(yǎng)、分組及運動方案

成年雄性Wistar大鼠52只，許可證號：SCXK （魯）20090001，所有大鼠實驗前均未進行過跑臺運動，動物飼養(yǎng)按照國家二級動物飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)進行。大鼠隨機分為對照組（CK）、下坡跑運動組（A組）、一周后重復(fù)運動組（B組）。對照組不進行任何運動。A組運動方案采取大鼠進行下坡跑，速度 18 m/min，坡度-16°，運動時間為 30 min后休息5 min，再運動 30 min，運動時間共60 min。B組采用兩次下坡跑運動，速度18 m/min，坡度-16°，運動時間為30 min后休息 5 min，再運動 30 min，運動時間共 60 min，兩次下坡跑運動之間間隔一周。

1.2 取材方法

分別在下坡跑運動和重復(fù)運動訓(xùn)練后0 h、24 h、48 h、72 h、168 h用頸椎脫臼法使大鼠死亡，取股四頭肌放入濃度為10%的中性緩沖福爾馬林固定液中固定過夜。

1.3 病理切片標(biāo)本制備及切片制作

取得新鮮大白鼠骨骼肌材料后，切成適當(dāng)?shù)男K1.0～2.0 cm3大小，立即投入甲醛固定液中進行固定。隨后用乙醇將組織內(nèi)的水分脫掉，經(jīng)二甲苯透明后，再浸入已融化的石蠟中進行浸透、包埋。用切片機切成5～10 μm的薄片，貼于載玻片上，脫蠟后進行HE染色。切片經(jīng)脫水、透明后，于切片上滴加中性樹膠和蓋片進行封固后，貼標(biāo)簽備用。

1.4 病理切片光學(xué)顯微鏡指標(biāo)觀察

縱切面上骨骼肌細胞呈細長的纖維狀、排列整齊無分支，胞質(zhì)多呈強嗜酸性（為I型纖維），核小數(shù)多,位于肌膜下，染色較淺。橫紋清晰、規(guī)則。橫斷面觀察，細胞多呈不規(guī)則的圓形，直徑大小不同，以強嗜酸性者為主，弱嗜酸性者較粗（為II型纖維），核小呈圓形。

2 研究結(jié)果

2.1 下坡跑運動后大鼠骨骼肌的組織病理學(xué)觀察

2.1.1 對照組大鼠骨骼肌組織學(xué)觀察

HE染色后，觀察發(fā)現(xiàn)正常對照組縱切面上骨骼肌細胞呈細長的纖維狀、排列整齊無分支，胞質(zhì)多呈強嗜酸性（為I型纖維），核小數(shù)多,位于肌膜下，染色較淺。橫紋清晰、規(guī)則。橫斷面觀察，細胞多呈不規(guī)則的圓形，直徑大小不同，以強嗜酸性者為主，弱嗜酸性者較粗 （為II型纖維），核小呈圓形（見圖 1）。

2.1.2 下坡跑運動后大鼠骨骼肌組織病理切片變化情況

下坡跑運動后即刻，通過HE染色發(fā)現(xiàn)肌纖維形態(tài)、著色與對照組比較未見明顯變化，說明下坡跑運動后即刻骨骼肌損傷尚未完全展示出來（見圖2）。

下坡跑運動后24 h組（A24）：在縱切面上觀察，可見局灶性損傷，損傷處肌纖維銳性斷裂成小片段，多數(shù)斷面整齊，斷間端端連接緊密，損傷嚴(yán)重處斷片排列紊亂結(jié)構(gòu)模糊，血管擴張甚至出血（見圖3）。

圖3 下坡跑運動后24 h大鼠骨骼肌組織病理切片變化Figure 3 Pathological Changes of Rat Skeletal Muscle Tissue at 24h after Downhill Running

下坡跑運動后48 h組（A48）：縱切面上可見肌細胞腫脹，節(jié)段性著色變淺，局灶性損傷擴大，血管擴張出血、溢血現(xiàn)象明顯，局部炎細胞多見。損傷處除銳性斷裂外，斷片排列紊亂、界線不清的溶解現(xiàn)象嚴(yán)重（見圖4）。

圖4 下坡跑運動后48 h大鼠骨骼肌組織病理切片變化Figure 4 Pathological Changes of Rat Skeletal Muscle Tissue at 48h after Downhill Running

下坡跑運動后 72 h組（A72）：與48 h相似，但細胞腫脹減輕、損傷灶縮?。ㄒ妶D5）。

圖5 下坡跑運動后72 h大鼠骨骼肌組織病理切片變化Figure 5 Pathological Changes of Rat Skeletal Muscle Tissue at 72h after Downhill Running

下坡跑運動后 168 h組（A168）：運動后168 h與72 h相比，細胞腫脹進一步減輕、損傷灶縮小 (見圖6)。

圖6 下坡跑運動后168 h大鼠骨骼肌組織病理切片變化Figure 6 Pathological Changes of Rat Skeletal Muscle Tissue at 168h after Downhill Running

2.1.3 重復(fù)下坡跑運動后大鼠骨骼肌組織病理切片變化情況

重復(fù)運動即刻組（B0）：光鏡下肌纖維形態(tài)、著色與對照組比較未見明顯變化。細胞輕微腫脹、損傷灶?。ㄒ妶D7）。

圖7 重復(fù)下坡跑運動后即刻大鼠骨骼肌組織病理切片變化Figure 7 Pathological Changes of Rat Skeletal Muscle Tissue after repeated exercise

重復(fù)運動后24 h組 (B24)：在縱切面可見局灶性損傷，損傷處肌纖維排列結(jié)構(gòu)略顯紊亂，未見明顯血管擴張甚至出血。損傷程度較之A24減輕（見圖8）。

圖8 重復(fù)下坡跑運動后24 h大鼠骨骼肌組織病理切片變化Figure 8 Pathological Changes of Rat Skeletal Muscle Tissue at 24h after repeated exercise

重復(fù)運動后48 h組 (B48)：縱切面上可見肌細胞腫脹，節(jié)段性著色變淺，局灶性損傷擴大，血管擴張出血，局部炎細胞多見。損傷處出現(xiàn)銳性斷裂、斷片排列紊亂、界線不清的溶解現(xiàn)象 (見圖9)。

圖9 重復(fù)下坡跑運動后48 h大鼠骨骼肌組織病理切片變化Figure 9 Pathological Changes of Rat Skeletal Muscle Tissue at 48h after repeated exercise

重復(fù)運動72 h組(B72)：與48 h相似，但細胞腫脹減輕、損傷灶縮小。損傷處出現(xiàn)銳性斷裂，斷片排列紊亂、界線不清的溶解現(xiàn)象明顯減輕(見圖10)。

圖10 重復(fù)下坡跑運動后72 h大鼠骨骼肌組織病理切片變化Figure 10 Pathological Changes of Rat Skeletal Muscle Tissue at 72h after repeated exercise

重復(fù)運動 168 h組（B168）：與72 h相比，細胞腫脹進一步減輕、損傷灶縮小，細胞形態(tài)逐漸趨于正常(見圖11)。

圖11 重復(fù)下坡跑運動后168h大鼠骨骼肌組織病理切片變化Figure 11 Pathological Changes of Rat Skeletal Muscle Tissue at 168h after repeated exercise

從組織學(xué)切片變化情況分析，重復(fù)運動的各個時間段的切片形態(tài)學(xué)變化均比下坡跑運動組有所減輕。重復(fù)運動組損傷減輕，可能是經(jīng)過了一次力竭訓(xùn)練，損傷修復(fù)后的肌肉增強了抗損傷能力的結(jié)果。其機理可能與側(cè)支循環(huán)建立、腺苷的產(chǎn)生、肌細胞能量需求減少、ATP依賴鉀通道激活、前列腺環(huán)素釋放、提高清除氧自由基的能力、減少脂質(zhì)過氧化物的形成等因素有關(guān)。

3 結(jié)語

目前隨著國內(nèi)外競技體育日趨激烈的競爭，大運動量、重復(fù)訓(xùn)練已經(jīng)成為教練員訓(xùn)練計劃中不可或缺的訓(xùn)練手段，從而導(dǎo)致的骨骼肌損傷也成為運動損傷中常見的類型[2]，這極大地影響運動員運動能力及運動壽命。因此，探討大運動量及重復(fù)運動帶來的機體適應(yīng)性變化、了解骨骼肌病理變化特征及康復(fù)手段一直是運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中重要的研究課題[7]。本研究中，通過對下坡跑運動后即刻組進行觀察發(fā)現(xiàn)，運動后24 h出現(xiàn)明顯的損傷性變化表現(xiàn)為肌纖維不完全斷裂，損傷處細胞溶解；48 h后局部出現(xiàn)大量中性白細胞等炎癥細胞，說明壞死病灶已經(jīng)開始逐步清除。重復(fù)運動后，24 h損傷情況未發(fā)現(xiàn)明顯血管擴張甚至出血，病癥減輕；48 h后出現(xiàn)大量炎癥細胞，較一次運動數(shù)量明顯增多，說明病灶清除速度明顯加快[5],至72 h損傷病灶已經(jīng)明顯縮小。

綜上所述，重復(fù)運動組各時間段形態(tài)學(xué)變化均比下坡跑運動組有所減輕，可能是經(jīng)過了一次力竭訓(xùn)練，損傷修復(fù)后肌纖維再生后進行適當(dāng)重建，同時肌節(jié)長度趨于均等化，增強了抗損傷能力的結(jié)果[8]，說明運動性骨骼肌微損傷未必是一種完全的病理過程，可能是介于生理與病理的中間過程—“先解離而后才重新建構(gòu)”，是骨骼肌對運動訓(xùn)練刺激的適應(yīng)及調(diào)控[6,9]，說明重復(fù)運動能有效加速骨骼肌損傷修復(fù)的速度，加速骨骼肌對運動訓(xùn)練刺激的適應(yīng)性。

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