張 翔，張學(xué)林，孔 梅，葉梅聆

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急性離心運(yùn)動(dòng)引起的骨骼肌橫向張力傳遞變化及針刺干預(yù)效應(yīng)

張 翔，張學(xué)林，孔 梅，葉梅聆

曲阜師范大學(xué) 體育科學(xué)學(xué)院, 山東 曲阜 273165

目的：采用運(yùn)動(dòng)性骨骼肌微損傷動(dòng)物模型，探討橫向張力傳遞在針刺干預(yù)運(yùn)動(dòng)性骨骼肌微損傷效應(yīng)中的作用。方法：120只健康雄性wistar大鼠隨機(jī)分為安靜組（C）、運(yùn)動(dòng)組（E）、運(yùn)動(dòng)針刺組（EA）、運(yùn)動(dòng)針刺阻斷劑組（EAI）。C組自由飲食，其他各組運(yùn)動(dòng)方式采用坡度為 -16°、速度為16 m/min、時(shí)間為90 min下坡跑離心運(yùn)動(dòng)。EA組運(yùn)動(dòng)后即刻，用直徑0.25 mm毫針縱向斜刺兩側(cè)趾長(zhǎng)伸肌，留針4 min。EAI組運(yùn)動(dòng)后即刻，大鼠尾靜脈注射TRP通道阻斷劑GdCl3，30 min后針刺。之后，分別于1 h、48 h、120 h取大鼠兩側(cè)趾長(zhǎng)伸肌，分別用于在體狀態(tài)下測(cè)量橫向張力傳遞變化和透射電子顯微鏡觀察骨骼肌超微結(jié)構(gòu)、相鄰細(xì)胞間胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)以及肌束膜膠原纖維網(wǎng)絡(luò)分支纜細(xì)小分枝與肌內(nèi)膜、肌膜的銜接位點(diǎn)變化。結(jié)果：1）趾長(zhǎng)伸肌張力αi與αi'相比統(tǒng)計(jì)變化：C組α3低于α3'但無(wú)顯著差異（>0.05），E和EAI組1 h、48 h、120 h均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（<0.05、<0.01），EA組于1 h、48 h分別為顯著性降低（<0.05）、非常顯著性降低（<0.01），120 h組無(wú)顯著性差異（>0.05）。2）趾長(zhǎng)伸肌各肌腱頭張力θi統(tǒng)計(jì)變化：①C組θ3與θ2相比無(wú)顯著性差異（>0.05），E和EAI組1 h呈非常顯著性降低（<0.01），EAI組48 h顯著降低（<0.05）；②C組θ4與θ2相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（>0.05），E、EA、EAI組1 h均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（<0.01、<0.05）。3）趾長(zhǎng)伸肌總橫向張力傳遞統(tǒng)計(jì)變化：與C組相比，E組骨骼肌總橫向張力傳遞大幅度增加，呈先升后降再升的趨勢(shì)，EA組在1 h、120 h總橫向張力低于同時(shí)相E組和EAI組，48 h則高于E組和EAI組，EA組呈先升后降的趨勢(shì)，EAI組呈持續(xù)上升的趨勢(shì)。4）趾長(zhǎng)伸肌超微結(jié)構(gòu)變化：與C組相比，E組骨骼肌微損傷、膠原面積、PJPs數(shù)量增加，呈先升后降的趨勢(shì)，EA組骨骼肌微損傷、PJPs數(shù)量均低于E組和EAI組，EA組骨骼肌膠原面積在1 h、48 h時(shí)相均低于同時(shí)相E組，但高于EAI組，120 h低于同時(shí)相E組和EAI組。結(jié)論：1）急性離心運(yùn)動(dòng)引起骨骼肌微損傷加劇，肌束膜銜接盤數(shù)量增加，同時(shí)骨骼肌橫向張力傳遞能力增加。2）針刺可以有效調(diào)節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，伴隨骨骼肌微損傷減輕，肌束膜銜接盤數(shù)量減少，其效應(yīng)機(jī)制與TRP通道有關(guān)。

骨骼?。浑x心運(yùn)動(dòng)；骨骼肌微損傷；針刺；橫向張力傳遞

不習(xí)慣運(yùn)動(dòng)尤其是離心運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致骨骼肌超微結(jié)構(gòu)變化，引起肌力下降、延遲性肌肉酸痛（delayed onset muscle soreness，DOMS）等癥狀，稱為運(yùn)動(dòng)性肌肉微損傷（exercise-induced muscle damage，EIMD）[12]，嚴(yán)重影響了運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技能力的提高[8]。因此，如何預(yù)防或治療DOMS癥一直是運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，針刺（斜刺）干預(yù)能快速恢復(fù)離心運(yùn)動(dòng)引起的骨骼肌超微結(jié)構(gòu)改變[7]，這對(duì)揭示DOMS癥發(fā)生機(jī)制提供了新的研究思路。然而，針刺干預(yù)效應(yīng)機(jī)制尚不十分清楚。毋庸置疑，探討針刺（斜刺）干預(yù)效應(yīng)機(jī)制具有重要的理論和實(shí)踐意義。

當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn)，骨骼肌是一個(gè)張力復(fù)合體[14]。鑒于針刺（斜刺）效應(yīng)與機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)[7]，骨骼肌張力復(fù)合體學(xué)說(shuō)為研究針刺（斜刺）效應(yīng)機(jī)制提供了理論依據(jù)。Passerieux等[31]研究了骨骼肌細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）的結(jié)構(gòu)和功能，發(fā)現(xiàn)骨骼肌以肌束膜為主線，一方面通過(guò)肌束膜主干側(cè)枝肌束膜銜接盤（perimysial junctional plates，PJPs）與肌內(nèi)膜、肌膜相銜接，另一方面通過(guò)肌束膜主干兩端蜂窩管（管狀結(jié)構(gòu)）與肌腱相連，把骨骼肌組織連結(jié)為一個(gè)張力整體[41,42]，這對(duì)探討骨骼肌張力傳遞過(guò)程具有重要意義，為研究針刺（斜刺）效應(yīng)機(jī)制提供了機(jī)械力轉(zhuǎn)導(dǎo)通路結(jié)構(gòu)支撐。早期實(shí)驗(yàn)證明，肌肉產(chǎn)生的張力通過(guò)復(fù)雜的分子通路從肌纖維表面?zhèn)鬟f至周圍的結(jié)締組織，從而有助于肌肉發(fā)揮力學(xué)作用和執(zhí)行相應(yīng)的功能[30,35,38,44]。大量研究表明，肌節(jié)收縮產(chǎn)生的張力傳遞至肌腱涉及兩條通路，一條是通過(guò)肌節(jié)-肌節(jié)之間縱向傳遞至肌腱，另一條是通過(guò)肋狀體（costamere）橫向傳遞至肌內(nèi)膜，再通過(guò)肌內(nèi)膜、肌束膜和肌外膜傳遞至肌腱[25,34,37,40,46]。前一條通路稱為縱向張力傳遞通路，后一條通路稱為橫向張力傳遞通路。橫向張力傳遞通路在維持骨骼肌機(jī)能穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮重要作用，當(dāng)肌節(jié)受到損傷時(shí)，相鄰未損傷肌節(jié)產(chǎn)生的張力可通過(guò)肋狀體橫向傳遞至細(xì)胞外基質(zhì)，最終傳遞至肌腱，避免已損傷肌節(jié)被過(guò)度牽拉[15,17,21,24,26]。另研究發(fā)現(xiàn)，骨骼肌肌膜上肋狀體存在機(jī)械感受器——抗肌養(yǎng)不良蛋白（dystrophin）和α7β1整合素（α7β1 integrin），能感受機(jī)械張力，避免肌膜受到機(jī)械損傷[22,28,33]，一方面與肌膜外基質(zhì)結(jié)合，另一方面與肌膜內(nèi)肌節(jié)結(jié)合，通過(guò)介導(dǎo)肌膜內(nèi)外機(jī)械力信號(hào)，起到穩(wěn)定骨骼肌機(jī)能的作用[22,33]。提示，骨骼肌橫向張力傳遞能力與肋狀體上機(jī)械受體敏感性有關(guān)。Gao等[21]已經(jīng)證實(shí)骨骼肌橫向張力傳遞的效率取決于相鄰兩條肌纖維之間的剪切力，即肌內(nèi)膜的順應(yīng)性，順應(yīng)性越大，橫向張力傳遞能力越大。暗示骨骼肌損傷后，增加肋狀體上機(jī)械受體敏感性，肌內(nèi)膜順應(yīng)性增加，可以提高橫向張力傳遞，加速損傷修復(fù)能力，為研究針刺（斜刺）效應(yīng)機(jī)制提供了機(jī)械力轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)通路支撐。近來(lái)的研究間接支持了此觀點(diǎn)，Crane等[19]通過(guò)研究按摩對(duì)運(yùn)動(dòng)性肌肉微損傷修復(fù)的機(jī)制，發(fā)現(xiàn)按摩激活了α7β1 integrin受體下游信號(hào)通路黏著斑激酶（focal adhesion kinase，F(xiàn)AK），說(shuō)明按摩能增加肌膜機(jī)械受體的敏感性。最新研究發(fā)現(xiàn)，胞膜窖能調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞integrin活性[27]，且窖蛋白、瞬時(shí)受體電位通道（transient receptor potential channels，TRP channels）、dystrophin共同定位于胞膜窖[15]，且我們前期研究發(fā)現(xiàn)，針刺（斜刺）機(jī)械刺激能通過(guò)激活肌膜TRP通道（Ca2+通道）修復(fù)離心運(yùn)動(dòng)引起的骨骼肌機(jī)能下調(diào)[3, 9]，進(jìn)一步提示針刺（斜刺）能通過(guò)增加肌膜機(jī)械感受器敏感性，增加相鄰肌膜之間的剪切力，即肌內(nèi)膜順應(yīng)性，使得橫向張力傳遞增加，加快骨骼肌損傷修復(fù)。

依據(jù)上述研究，提示針刺（斜刺）效應(yīng)機(jī)制可能是通過(guò)TRP通道承接肌膜內(nèi)外變化，調(diào)節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞能力，進(jìn)而起到穩(wěn)定骨骼肌機(jī)能的作用。本文旨在采用急性離心運(yùn)動(dòng)骨骼肌微損傷動(dòng)物模型，探討橫向張力傳遞在針刺干預(yù)運(yùn)動(dòng)性骨骼肌微損傷效應(yīng)中的作用。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

120只健康雄性wistar大鼠，SPF級(jí)，體重215±23.6 g，由濟(jì)南朋悅實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁育有限公司提供，生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK（魯）2014—0007。于曲阜師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房進(jìn)行分籠飼養(yǎng)，每籠3～4只，環(huán)境溫度20～23℃，12 h光照/12 h黑暗交替，自由飲食（飼料由濟(jì)南朋悅實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁育有限公司提供）。大鼠適應(yīng)環(huán)境一周，期間不對(duì)大鼠進(jìn)行任何訓(xùn)練。本研究經(jīng)曲阜師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理與動(dòng)物福利倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，并在其監(jiān)督下進(jìn)行。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)方案

1.2.1 實(shí)驗(yàn)分組

120只健康雄性wistar大鼠在適應(yīng)環(huán)境一周后，隨機(jī)分成安靜組（C，n=12）、運(yùn)動(dòng)組（E，n=36）、運(yùn)動(dòng)針刺組（EA，n=36）和運(yùn)動(dòng)針刺阻斷劑組（EAI，n=36）。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)方案

急性離心運(yùn)動(dòng)引起的骨骼肌微損傷動(dòng)物模型按照Armstrong等[16]采用的運(yùn)動(dòng)方案，大鼠在動(dòng)物跑臺(tái)進(jìn)行90 min下坡跑離心運(yùn)動(dòng)，跑臺(tái)坡度-16°，速度16 m/min，每組5 min，組間休息2 min，共18組。正式運(yùn)動(dòng)前不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)適應(yīng)。E、EA與EAI組離心運(yùn)動(dòng)方式和運(yùn)動(dòng)負(fù)荷相同。E組運(yùn)動(dòng)結(jié)束后不施加任何恢復(fù)措施；EA組僅運(yùn)動(dòng)后即刻針刺一次趾長(zhǎng)伸?。╡xtensor digitorum longus，EDL），觀察一次針刺效應(yīng)。針刺（斜刺）手法按照盧鼎厚先生的“阿是穴斜刺”方法[4-6]，即以損傷的肌束為阿是穴，針灸針直刺過(guò)皮至皮下疏松結(jié)締組織層以后，將針體傾斜并調(diào)整針尖的指向，使針斜行刺入損傷肌束的治療方法[6][注：“阿是穴斜刺”是盧鼎厚先生在“阿是穴斜刺溫針”的方法基礎(chǔ)上，繼承并發(fā)展了我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)寶庫(kù)中記載的“以痛為腧” 和“斜刺（浮刺、合谷刺）針?lè)ā保湓谥委熉院图毙约∪鈸p傷中都獲得了顯著療效[4-6]。鑒于在治療肌肉疾患時(shí)所使用的針刺方法主要有直刺和斜刺兩類（直刺時(shí)針與皮膚約呈直角；斜刺時(shí)針與皮膚間有一定的傾斜角），盧鼎厚先生研究團(tuán)隊(duì)研究了兩類針?lè)ǖ寞熜?，發(fā)現(xiàn)在治療肌肉損傷時(shí)斜刺優(yōu)于直刺[11]，因而本文采用針刺（斜刺）方法]。針刺（斜刺）手法具體為：針刺前用2%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉，使大鼠處于淺麻狀態(tài)（無(wú)法行走，但用鑷子夾大鼠后肢有快速反應(yīng)），用75%的酒精棉球?qū)︶槾滩课贿M(jìn)行擦拭消毒后，用直徑0.25 mm毫針從近端縱向斜刺（進(jìn)針角度30°）兩側(cè)EDL肌腹，留針4 min；EAI組運(yùn)動(dòng)后即刻，大鼠尾靜脈注射含0.2% GdCl3（TRP鈣通道阻斷劑，Sigma，美國(guó)）的生理鹽水溶液（7 mg·kg-1），30 min后針刺，針刺同EA組，觀察一次阻斷效應(yīng)。

1.3 標(biāo)本采集與處理

離心運(yùn)動(dòng)后1 h、48 h、120 h取材。E、EA和EAI各組大鼠隨機(jī)分為兩個(gè)小組，即一小組取大鼠左側(cè)EDL用于在體測(cè)量骨骼肌橫向張力傳遞（n=6），另一小組取大鼠右側(cè)EDL用于透射電鏡觀察（n=6）。大鼠稱重后，用2%戊巴比妥鈉（65 mg/kg）腹腔注射麻醉，透射電鏡觀察小組暴露大鼠右后肢肌肉，迅速分離右側(cè)EDL，去除多余脂肪和結(jié)締組織，取肌腹5 mm長(zhǎng)，置于冰浴的3%戊二醛（0.1 mol磷酸緩沖液稀釋，pH 7.4）固定，用于透射電鏡觀察。在體測(cè)量骨骼肌橫向張力傳遞小組，麻醉方案同上，麻醉后首先分離左后肢肌肉，去除脛骨前肌，暴露EDL，使用眼科剪盡可能地去除EDL周圍多余組織（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不使用手術(shù)刀，避免劃傷肌肉）；其次從EDL近端肌腱向遠(yuǎn)端肌腱分離，鑷子輕輕提拉大鼠足部表皮，使用眼科剪和玻璃分針?lè)蛛x暴露遠(yuǎn)端肌腱，分離過(guò)程中盡量避免損傷血管和肌腱間的結(jié)締組織；最后將手術(shù)線系在EDL近側(cè)端，緊接著剪斷近側(cè)端肌腱，將近側(cè)端手術(shù)線連接到測(cè)力傳感器（肌張力傳感器，JH-2，中國(guó)制造），進(jìn)行橫向張力傳遞測(cè)量。

本實(shí)驗(yàn)使用EDL測(cè)量大鼠骨骼肌橫向張力傳遞，是基于EDL肌腱特殊的生理結(jié)構(gòu)。EDL遠(yuǎn)側(cè)端肌腱分為4個(gè)肌腱頭（圖1），依次止于第2～5趾各節(jié)趾骨，近端肌腱和腱膜（aponeurosis，肌腱間的筋膜）緊密連接，遠(yuǎn)端肌腱和腱膜則相對(duì)獨(dú)立[25]。研究證明，對(duì)EDL遠(yuǎn)端肌腱依次進(jìn)行腱切斷術(shù)（tenotomy）和肌切開(kāi)術(shù)（myotomy）后，可以觀察到肌腱之間張力發(fā)生明顯變化[25, 45]。

1.4 指標(biāo)測(cè)定與方法

1.4.1 骨骼肌橫向張力傳遞測(cè)量

圖1 大鼠趾長(zhǎng)伸肌示意圖

Figure1 Sketch of Extensor Digitorum Longus Muscle of Rat

注：圖A表示離體的右側(cè)趾長(zhǎng)伸??；圖B表示在體的左側(cè)趾長(zhǎng)伸?。粓DC表示切斷趾長(zhǎng)伸肌肌腱Ⅱ；圖D表示切斷趾長(zhǎng)伸肌肌腱Ⅱ、Ⅲ之間的ECM。圖C、圖D中黑色小箭頭從左至右分別代表肌腱頭Ⅴ-Ⅳ、Ⅳ-Ⅲ、Ⅲ-Ⅱ之間的ECM。

1.4.2 透射電子顯微鏡觀察骨骼肌超微結(jié)構(gòu)

由北京交通大學(xué)超微結(jié)構(gòu)分析測(cè)試中心進(jìn)行制片、切片，首先將固定后的EDL切成1 mm3大小，用3%戊二醛前固定，再用0.1 mol/L磷酸緩沖液漂洗。之后，用1%四氧化鋨4℃后固定，使用雙蒸水沖洗、乙醇脫水、丙酮置換，再用包埋劑處理，LEICAUC6i型切片機(jī)（德國(guó)萊卡）切超薄切片，醋酸鈾-枸櫞酸鉛雙染色法染色。使用透射電子顯微鏡（JEM-1400，日本電子）觀察骨骼肌超微結(jié)構(gòu)變化，包括相鄰細(xì)胞間胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)以及肌束膜膠原纖維網(wǎng)絡(luò)分支纜細(xì)小分枝與肌內(nèi)膜、肌膜的銜接位點(diǎn)變化（PJPs）。使用Image J（NIH）軟件對(duì)透射電鏡圖片進(jìn)行量化處理，具體方案如下：1）趾長(zhǎng)伸肌Z線結(jié)構(gòu)變化：Z線結(jié)構(gòu)變化統(tǒng)計(jì)按照Hansen[23]的研究方法。先在低倍視野下確定觀察區(qū)域，然后在×1000視野下觀察肌纖維的損傷情況。每個(gè)樣本選取10張電鏡圖片，共10組，每組60張，對(duì)Z線總數(shù)、Z線完整、Z線斷裂、Z線模糊的數(shù)量進(jìn)行量化，計(jì)算Z線完整、斷裂、模糊的數(shù)量占被觀察Z線總數(shù)的百分率。平均每個(gè)樣本的Z線總數(shù)為611±30。2）趾長(zhǎng)伸肌相鄰細(xì)胞間胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)變化：每個(gè)樣本隨機(jī)選取×2000視野下10張電鏡圖片，共10組，每組60張，使用Image J軟件選定每張電鏡圖片的測(cè)量區(qū)域，劃出區(qū)域內(nèi)膠原輪廓，量化兩肌細(xì)胞間的膠原面積，計(jì)算每個(gè)樣本的膠原面積總和。3）趾長(zhǎng)伸肌兩肌細(xì)胞間PJPs數(shù)量：每個(gè)樣本選取×5000視野下10張電鏡圖片，共10組，每組60張，相鄰細(xì)胞間存在與基底膜相銜接的一系列的點(diǎn)或線（≥2）且空間距離≤50 nm的膠原密集區(qū)域定義為PJPs[32]，量化每張圖片內(nèi)兩肌細(xì)胞間的PJPs數(shù)量，計(jì)算每個(gè)樣本PJPs數(shù)量總和。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件處理，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（X±SD）表示；采用雙因素方差分析（Two-Way ANOVA）對(duì)處理因素（安靜、運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)后針刺、運(yùn)動(dòng)后針刺阻斷劑）與時(shí)間因素（1 h、48 h、120 h）及兩者的交互作用進(jìn)行分析。不同組別間的多重比較采用LSD檢驗(yàn)。采用配對(duì)樣本檢驗(yàn)比較不同組內(nèi)指標(biāo)α、θ的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。顯著性水平為<0.05。圖像使用Image J（NIH）和OriginPro 9.0軟件處理。

2 結(jié)果

2.1 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌張力的變化

2.1.1 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌張力αi與αi'變化影響

圖2 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌張力αi與αi'變化的影響

Figure 2 The Changes of Total Forces Transmitted to the End of the EDL during Series of Tenotomy(αi') and Myotomy(αi) after Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention

注：圖A、B、C、D、E、F、G、H、I、J分別代表C、1 hE、1 hEA、1 hEAI、48 hE、48 hEA、48 hEAI、120 hE、120 hEA、120 hEAI， 1 h、48 h和120 h分別代表運(yùn)動(dòng)后3個(gè)時(shí)間點(diǎn)；$<0.05，$$<0.01，$$$<0.001，[αi=Fi/F0, αi'=Fi'/F0(i =2,3,4)]，圖3同。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（圖2），1）C組α3低于α3'但無(wú)顯著差異（>0.05），E和EAI組各時(shí)相均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（<0.05、<0.01）；EA組于1 h、48 h顯著降低（<0.05，<0.01），120 h組雖有降低但無(wú)顯著差異（>0.05）。表明急性離心運(yùn)動(dòng)造成了骨骼肌損傷，針刺干預(yù)能促進(jìn)骨骼肌損傷修復(fù)，其機(jī)制與TRP通道有關(guān)。2）C組α3'顯著低于α2（<0.05），48 h EA組雖有下降，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（>0.05），其他各組均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（<0.05）。提示大鼠EDL肌腱頭Ⅳ可能損傷較重。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，各組EDL張力αi與αi'之間總體上均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明切斷EDL遠(yuǎn)端肌腱間的ECM，即切斷橫向張力傳遞通道，導(dǎo)致骨骼肌張力發(fā)生變化，表明EDL肌腱間存在橫向張力傳遞，證明本實(shí)驗(yàn)方法具有可行性。

2.1.2 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌各肌腱頭張力θi的變化的影響

圖3 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌各肌腱頭張力θi變化的影響。

Figure 3 The Changes of Force Contribution from Each Head(θi) after Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention

經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（圖3），1）C組θ3與θ2相比，無(wú)顯著性差異（>0.05），E和EAI組1 h呈非常顯著性降低（<0.01），EAI組48 h顯著降低（<0.05），其他各組均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（>0.05）。2）C組θ4與θ2之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（>0.05），E、EA、EAI組1 h均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（<0.01、<0.05）。3）各組θ3和θ4相比均無(wú)顯著性差異（> 0.05）。說(shuō)明，1 h時(shí)間點(diǎn)各組的肌腱頭張力均有差異，可能是在運(yùn)動(dòng)初始時(shí)，骨骼肌受到不習(xí)慣機(jī)械應(yīng)力刺激，大鼠EDL各肌腱頭之間張力分布出現(xiàn)不均衡狀態(tài)，而運(yùn)動(dòng)后48 h和120 h大鼠EDL各個(gè)肌腱頭逐漸適應(yīng)外在機(jī)械刺激，各個(gè)肌腱頭張力分布均衡。除48 hEAI組外，其余各組均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，表明骨骼肌張力逐漸恢復(fù)。

2.1.3 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌各肌腱頭橫向力βi變化的影響

2.1.3.1 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌肌腱頭Ⅴ橫向力β2變化的影響

圖4 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌肌腱頭V橫向力β2變化的影響

Figure 4 The Changes of the Proportion of Force Transmitted Laterally in Head Ⅴafter Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention

注：**<0.01，***<0.001，與C組比較；#<0.05，EA組與E組比較；&&<0.01，EA組與EAI組比較，[β2=(F2'-F2)/(F0-F2)]。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（圖4），時(shí)間與處理兩因素對(duì)肌腱頭Ⅴ橫向力β2變化分別為顯著性影響（<0.05）、極顯著性影響（<0.001），但兩者的交互作用對(duì)肌腱頭Ⅴ橫向力β2變化則無(wú)顯著性影響（>0.05）。肌腱頭Ⅴ橫向力β2具體變化為：1）與C組相比，E組、EAI組肌腱頭Ⅴ橫向力β2在各時(shí)相極顯著升高（<0.001）；EA組在48 h、120 h極顯著升高（<0.001），1 h非常顯著升高（<0.01）。2）組內(nèi)不同時(shí)相相比，E組各時(shí)相上，1 h時(shí)β2數(shù)值最低，48 h和120 h顯著升高（<0.05），120 h高于48 h但無(wú)顯著性差異；EA組、EAI組各時(shí)相上，48 h、120 h均高于1 h（>0.05）。3）組間不同時(shí)相相比，EA組各組均低于同時(shí)相E組和EAI組，其中48 h時(shí)相下降最為明顯（<0.05，<0.01）。依據(jù)上述結(jié)果，離心運(yùn)動(dòng)后肌腱頭Ⅴ橫向力明顯增加，針刺干預(yù)顯著減少了肌腱頭Ⅴ橫向力，TRP通道阻斷劑則顯著減弱了針刺效應(yīng)。

2.1.3.2 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌肌腱頭Ⅳ橫向力β3的變化影響

經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（圖5），處理因素對(duì)肌腱頭Ⅳ橫向力β3變化呈極顯著性影響（<0.001），但時(shí)間因素、時(shí)間與處理兩者的交互作用對(duì)肌腱頭Ⅳ橫向力β3變化則無(wú)顯著性影響（>0.05）。肌腱頭Ⅳ橫向力β3具體變化為：1)與C組相比，E組于1 h升高（>0.05），并在48 h上升達(dá)到峰值（< 0.001），120 h回落（<0.05）；EA組與E組均呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，均在48 h達(dá)到峰值（<0.01）；EAI組則呈現(xiàn)出持續(xù)上升趨勢(shì)，各時(shí)相均顯著升高（<0.05，<0.01）。2)組內(nèi)不同時(shí)相相比，E組、EA組均于48 h達(dá)到峰值（< 0.05，>0.05），EAI組則于120 h數(shù)值最高，48 h、120 h均高于1 h。3)組間不同時(shí)相相比，EA與E之間均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（>0.05）；與EAI相比，EA組1 h、48 h無(wú)顯著差異（>0.05），120 h顯著降低（<0.05），表明TRP通道阻斷劑減弱了針刺效應(yīng)。依據(jù)上述結(jié)果，E組和EA組肌腱頭Ⅳ橫向力β3變化呈現(xiàn)相同規(guī)律，阻斷劑阻礙了針刺效應(yīng)。

圖5 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌肌腱頭Ⅳ橫向力β3的變化影響

Figure 5 The Changes of the Proportion of Force Transmitted Laterally in Head Ⅳafter Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention

注：*<0.05，**<0.01，***<0.001，與C組比較；&<0.05，EA組與EAI組比較，[β3=(F3'-F3)/(F2-F3)]。

2.1.3.3 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌肌腱頭Ⅲ橫向力β4的變化影響

圖6 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌肌腱頭Ⅲ橫向力β4的變化影響

Figure 6 The Changes of the Proportion of Force Transmitted Laterally in Head Ⅲafter Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention

注：**<0.01，***<0.001，與C組比較；##<0.01，EA組與E組比較；&<0.05，&&<0.01，EA組與EAI組比較，β4=(F4'-F4)/(F3-F4)。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（圖6），處理因素對(duì)肌腱頭Ⅲ橫向力β4變化呈極顯著性影響（<0.001），時(shí)間因素對(duì)肌腱頭Ⅲ橫向力β4變化無(wú)顯著性影響（>0.05），但兩者的交互作用對(duì)肌腱頭Ⅲ橫向力β4變化有非常顯著性影響（<0.01）。肌腱頭Ⅲ橫向力β4具體變化為：1)與C組相比，E、EA、EAI組各時(shí)相均明顯升高，其中E組48 h、120 h非常顯著升高（<0.01）；EA組于48 h極顯著升高達(dá)到峰值（<0.001）；EAI組各時(shí)相均非常顯著升高（<0.01）。2)組內(nèi)不同時(shí)相相比，E組呈持續(xù)上升趨勢(shì)，120 h數(shù)值最高；EA組呈先升再降的趨勢(shì)，于48 h達(dá)到峰值且非常顯著高于1 h（< 0.01），120 h急劇回落至正常值且極顯著低于48 h（< 0.001）；EAI組各時(shí)相均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（>0.05）。3)組間不同時(shí)相相比，EA于1 h時(shí)相顯著低于EAI組（< 0.05），在120 h 時(shí)相非常顯著低于E組、EAI組（<0.01），48 h則高于E組、EAI組（>0.05）。依據(jù)上述結(jié)果，針刺在48 h時(shí)相肌腱頭Ⅲ橫向力β4明顯增加，并于120 h恢復(fù)正常值，表明針刺通過(guò)增加橫向張力傳遞，促進(jìn)骨骼肌機(jī)能恢復(fù)。

2.1.4 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌總橫向張力傳遞的變化

表1 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌總橫向張力傳遞變化影響

依據(jù)總橫向張力計(jì)算公式，趾長(zhǎng)伸肌總橫向張力傳遞變化為（表1）：1)與C組相比（C組在1 h、48 h和120 h 3個(gè)時(shí)間點(diǎn)總橫向張力沒(méi)有變化，因而把3個(gè)時(shí)間點(diǎn)的C組作為一個(gè)對(duì)照組看待），E組1 h、48 h、120 h分別增加183%、116%、147%；EA組1 h、48 h、120 h分別增加176%、205%、177%；EAI組1 h、48 h、120 h分別增加181%、104%、185%。2)組內(nèi)不同時(shí)相相比，E組各時(shí)相上，48 h、120 h與 1 h相比分別降低3%、1%，120 h與48 h相比增加2%，即48 hE<120 h E<1 hE；EA組各時(shí)相上，48 h與1 h相比增加41%，120 h與1 h相比降低6%，120 h與48 h相比降低33%，即120 h EA<1 hEA< 48 hEA；EAI組各時(shí)相上，48 h、120 h與1 h相比分別增加12%、15%，120 h與48 h相比增加3%，即1 hEAI<48 hEAI <120 h EAI。3)組間不同時(shí)相相比，EA與E相比，1 h、120 h分別降低24%、28%，48 h增加11%；EA與EAI相比，1 h、120 h分別降低13%、28%，48 h增加10%。歸納上述結(jié)果，E、EA和EAI組總橫向張力均高于C組。E組總橫向張力傳遞呈先升后降再升的趨勢(shì)，最低值出現(xiàn)在48 h；EA組呈先升后降的趨勢(shì)，48 h達(dá)到峰值；EAI組則呈持續(xù)上升趨勢(shì)。EA組1 h、120 h均低于E組和EAI組，48 h則高于E組和EAI組。表明針刺干預(yù)是通過(guò)調(diào)節(jié)骨骼肌橫向張力促進(jìn)骨骼肌損傷修復(fù)。

2.2 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌超微結(jié)構(gòu)的變化影響

C組骨骼肌超微結(jié)構(gòu)完整，Z線排列整齊，骨骼肌膠原纖維少，但PJPs（相鄰細(xì)胞間存在與基底膜相銜接的一系列的點(diǎn)或線（≥2）且空間距離≤50 nm的膠原密集區(qū)域）數(shù)量較多（圖7）。

2.2.1 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌Z線結(jié)構(gòu)的變化影響

圖7 趾長(zhǎng)伸肌超微結(jié)構(gòu)變化。

Figure7 The Changes of Extensor Digitorum Longus Muscle Ultrastructure

注：圖A、B、C分別代表安靜組Z線結(jié)構(gòu)、膠原面積、PJPs數(shù)量。黑色箭頭：膠原纖維。白色箭頭：PJPs。圖B1代表圖B箭頭所指部位的局部放大。

圖8 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌Z線結(jié)構(gòu)的變化影響

Figure 8 The Changes of Z-line Structure after Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention

注：圖A、B、C分別表示Z線完整、Z線斷裂、Z線模糊變化。*<0.05，**<0.01，***<0.001，與C組比較；#<0.05，##<0.01，###<0.001，EA組與E組比較；&<0.05，&&<0.01，&&&<0.001，EA組與EAI組比較。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（圖8），時(shí)間與處理兩因素，以及兩者的交互作用對(duì)趾長(zhǎng)伸肌Z線結(jié)構(gòu)完整程度均有極顯著性影響（<0.001）。趾長(zhǎng)伸肌Z線結(jié)構(gòu)完整程度具體變化為：E組、EA組、EAI組Z線完整程度均呈先下降后上升的趨勢(shì)，最低值出現(xiàn)在48 h。1)與C組相比，E組、EAI組各時(shí)相均極顯著降低（<0.001）；EA組1 h、48 h極顯著降低（<0.001），120 h非常顯著降低（<0.01）。2)組間不同時(shí)相相比，EA組Z線結(jié)構(gòu)完整程度均明顯高于E組、EAI組，各時(shí)相間均有顯著性差異（<0.05）。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，時(shí)間與處理兩因素，以及兩者的交互作用對(duì)趾長(zhǎng)伸肌Z線結(jié)構(gòu)斷裂、模糊程度均有極顯著性影響（<0.001）。趾長(zhǎng)伸肌Z線結(jié)構(gòu)斷裂、模糊程度具體變化為：E組、EA組、EAI組Z線斷裂、模糊均呈先升后降的趨勢(shì)，并于48 h達(dá)到峰值。1)與C組相比，E、EA、EAI組48 h時(shí)相Z線斷裂、模糊均顯著增加（<0.001，<0.01）。2)組間不同時(shí)相相比，EA組48 h時(shí)相Z線斷裂程度均極顯著低于E組和EAI組（<0.001）。說(shuō)明離心運(yùn)動(dòng)后骨骼肌Z線斷裂、模糊程度增加，針刺干預(yù)可以快速恢復(fù)骨骼肌Z線結(jié)構(gòu)，其效應(yīng)機(jī)制與TRP通道有關(guān)。

圖9 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌Z線結(jié)構(gòu)的變化影響

Figure9 The Changes of Z-line Structure after Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention

注：圖A、B、C、D、E、F、G、H、I分別代表1 hE、1 hEA、1 hEAI、48 hE、48 hEA、48 hEAI、120 hE、120 hEA、120 hEAI。黑色箭頭：Z線斷裂；白色箭頭：Z線模糊。標(biāo)尺=2μm。

采用透射電鏡觀察趾長(zhǎng)伸肌Z線結(jié)構(gòu)變化（圖9）：C組骨骼肌超微結(jié)構(gòu)完整，Z線排列整齊（圖7-A）。1 hE組骨骼肌Z線扭曲，局部出現(xiàn)Z線斷裂、模糊的現(xiàn)象。1 hEA組骨骼肌Z線扭曲，局部Z線斷裂、模糊程度減輕，仍存在局部性損傷現(xiàn)象。1 hEAI組骨骼肌局部出現(xiàn)Z線斷裂、模糊的現(xiàn)象。48 hE組骨骼肌損傷進(jìn)一步加劇，出現(xiàn)大面積Z線斷裂、Z線模糊現(xiàn)象。48 hEA組骨骼肌微損傷程度減輕，局部Z線斷裂、模糊程度減輕。48 hEAI組骨骼肌微損傷程度加劇，Z線斷裂、模糊現(xiàn)象較多。120 hE組骨骼肌微損傷程度減輕，局部仍存在肌節(jié)損傷現(xiàn)象。120 hEA組骨骼肌超微結(jié)構(gòu)明顯恢復(fù)，骨骼肌肌節(jié)完整，Z線整齊。120 hEAI組骨骼肌微損傷減輕，但局部仍存在肌節(jié)損傷現(xiàn)象。

2.2.2 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌膠原面積的變化影響

圖10 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌膠原面積的變化

Figure 10 The Changes of Collagen Area after Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention

注：*<0.05，**<0.01，***<0.001，與C組比較；###<0.001，EA組與E組比較；&&<0.01，EA組與EAI組比較。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（圖10），時(shí)間因素對(duì)趾長(zhǎng)伸肌膠原面積變化有顯著性影響（<0.05），處理因素、時(shí)間與處理因素兩者的交互作用對(duì)趾長(zhǎng)伸肌膠原面積變化均有極顯著性影響（<0.001）。趾長(zhǎng)伸肌膠原面積具體變化為：1）與C組相比，E、EA、EAI組各時(shí)相膠原面積均有升高，其中E組于1 h、48 h極顯著升高（<0.001），120 h顯著升高（< 0.05）；EA組1 h 略有升高，但接近C組水平，48 h、120 h非常顯著升高（<0.01）；EAI組48 h、120 h顯著升高（< 0.05）。2）組內(nèi)不同時(shí)相相比，E組呈先升后降的趨勢(shì)，48 h上升達(dá)到峰值，120 h顯著低于1 h、48 h（<0.01，< 0.001）；EA組與E組趨勢(shì)相同，48 h極顯著升高達(dá)到峰值（<0.001），120 h非常顯著高于1 h（<0.01）；EAI組1 h時(shí)相膠原面積最少，48 h、120 h顯著高于1 h（<0.05）。3）組間不同時(shí)相相比，EA組1 h、48 h極顯著低于E組（<0.001），48 h時(shí)相非常顯著高于EAI組（<0.01）。依據(jù)上述結(jié)果，離心運(yùn)動(dòng)引起大鼠EDL膠原面積明顯增多，針刺干預(yù)則減少了膠原面積。

采用透射電鏡觀察趾長(zhǎng)伸肌膠原面積變化（圖11）：C組骨骼肌膠原纖維少（圖7-B）。1 hE組骨骼肌局部性損傷，膠原纖維數(shù)量增多，面積增大。1 hEA組膠原纖維減少。1 hEAI組膠原纖維較少。48 hE組骨骼肌損傷進(jìn)一步加劇，出現(xiàn)大面積膠原纖維。48 hEA組骨骼肌微損傷減輕，膠原纖維數(shù)量減少。48 hEAI組膠原纖維較少。120 hE組骨骼肌微損傷減輕，骨骼肌膠原纖維數(shù)量明顯減少。120 hEA組骨骼肌超微結(jié)構(gòu)明顯恢復(fù)，膠原纖維數(shù)量較少。120 hEAI組骨骼肌膠原纖維數(shù)量減少。

圖11 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌膠原面積的變化

Figure 11 The Changes of Collagen Area after Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention

注：圖A、B、C、D、E、F、G、H、I分別代表1 hE、1 hEA、1 hEAI、48 hE、48 hEA、48 hEAI、120 hE、120 hEA、120 hEAI。白色箭頭：膠原纖維。標(biāo)尺=1 μm。

2.2.3 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌PJPs數(shù)量的變化影響

經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（圖12），時(shí)間與處理兩因素對(duì)趾長(zhǎng)伸肌PJPs數(shù)量變化分別為非常顯著性影響（<0.01）、極顯著性影響（<0.001），但兩者的交互作用對(duì)趾長(zhǎng)伸肌PJPs數(shù)量變化則無(wú)顯著影響。PJPs數(shù)量具體變化為：1) 與C組相比，E、EAI組PJPs數(shù)量于1 h、120 h非常顯著性升高（<0.01），48 h極顯著升高（<0.001）；EA組1 h、120 h雖有升高，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（>0.05），48 h顯著升高（<0.05）。2) 組內(nèi)不同時(shí)相相比，E、EAI組48 h非常顯著升高達(dá)到峰值（<0.01），120 h顯著低于48 h（<0.05）；EA組48 h、120 h均高于1 h，但無(wú)顯著性差異（>0.05）。3)組間不同時(shí)相相比，EA與E、EAI相比，EA組1 h、120 h顯著降低（<0.05），48 h非常顯著性降低（<0.01）。依據(jù)上述結(jié)果，E、EA、EAI組PJPs數(shù)量均呈先升后降的趨勢(shì)，峰值出現(xiàn)在48 h。EA組PJPs數(shù)量各時(shí)相均顯著低于E、EAI組，表明離心運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致大鼠EDL內(nèi)PJPs數(shù)量顯著增加，針刺干預(yù)則降低了PJPs數(shù)量。

圖12 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌PJPs數(shù)量的變化影響

Figure 12 The Changes of PJPs Number after Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention

注：**<0.01，***<0.001，與C組比較；##<0.01，EA組與E組比較；&<0.05，&&<0.01，EA組與EAI組比較。

圖13 離心運(yùn)動(dòng)及針刺干預(yù)對(duì)趾長(zhǎng)伸肌PJPs數(shù)量的變化影響

Figure 13 The Changes of PJPs Number after Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention

注：圖A、B、C、D、E、F、G、H、I分別代表1 hE、1 hEA、1 hEAI、48 hE、48 hEA、48 hEAI、120 hE、120 hEA、120 hEAI。白色箭頭：PJPs。標(biāo)尺=0.5 μm。

采用透射電鏡觀察趾長(zhǎng)伸肌PJPs數(shù)量變化（圖13）：C組PJPs（相鄰細(xì)胞間存在與基底膜相銜接的一系列的點(diǎn)或線（≥2）且空間距離≤50 nm的膠原密集區(qū)域）數(shù)量較多（圖7-C）。1 hE組骨骼肌局部性損傷，PJPs數(shù)量增多。 1 hEA組PJPs數(shù)量減少。1 hEAI組PJPs數(shù)量增加。48 hE組骨骼肌損傷進(jìn)一步加劇，PJPs數(shù)量增加。48 hEA組骨骼肌微損傷減輕，PJPs數(shù)量減少。48 hEAI組骨骼肌損傷加劇，PJPs數(shù)量較多。120 hE組骨骼肌微損傷減輕，骨骼肌PJPs數(shù)量明顯減少。120 hEA組骨骼肌超微結(jié)構(gòu)明顯恢復(fù)，PJPs數(shù)量較少。120 hEAI組骨骼肌PJPs數(shù)量減少。

3 討論

3.1 骨骼肌橫向張力傳遞測(cè)試可行性分析

大量研究表明，劇烈運(yùn)動(dòng)尤其是不習(xí)慣的離心運(yùn)動(dòng)引起骨骼肌超微結(jié)構(gòu)損傷，微損傷峰值出現(xiàn)在24 h～48 h[12]。研究發(fā)現(xiàn)，針刺能快速恢復(fù)運(yùn)動(dòng)性骨骼肌微損傷[7]，但效應(yīng)機(jī)制尚不十分清楚。近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，針刺效應(yīng)機(jī)制可能與骨骼肌橫向張力傳遞能力有關(guān)，但該方面的直接研究幾近盲區(qū)。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)量大鼠EDL橫向張力傳遞，旨在探討針刺效應(yīng)與骨骼肌橫向張力傳遞之間的關(guān)系。由于EDL肌腱具有特殊的生理結(jié)構(gòu)，對(duì)遠(yuǎn)端肌腱依次進(jìn)行腱切斷術(shù)和肌切開(kāi)術(shù)后，觀察到肌腱間張力發(fā)生明顯變化[25, 45]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，C組大鼠EDL張力α2'和α2、α2和α3'、α3和α4'、α4'和α4之間均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，與Zhang等[45]年輕組大鼠（3～4月齡）離體EDL橫向張力傳遞的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本符合，說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有可信性。本實(shí)驗(yàn)中各組EDL張力αi與αi'之間總體上均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明切斷EDL遠(yuǎn)端肌腱間的ECM，即切斷橫向張力傳遞通道，導(dǎo)致骨骼肌張力發(fā)生變化，表明EDL肌腱間存在橫向張力傳遞，證明本實(shí)驗(yàn)方法具有可行性。

3.2 趾長(zhǎng)伸肌各肌腱頭張力θi的變化

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究急性離心運(yùn)動(dòng)后EDL各肌腱頭張力（θi）分布情況，發(fā)現(xiàn)C組EDL各肌腱頭（肌腱頭Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）之間并無(wú)顯著性差異；1 hE組、1 hEAI組的肌腱頭Ⅳ和Ⅴ、Ⅲ和Ⅴ以及1 hEA組肌腱頭Ⅲ和Ⅴ之間存在顯著性差異；除48 hEAI組外，48 h和120 h組各肌腱頭之間均無(wú)顯著差異。說(shuō)明在離心運(yùn)動(dòng)后1 h，骨骼肌受到不習(xí)慣機(jī)械應(yīng)力刺激，各肌腱頭張力穩(wěn)態(tài)被打破，張力分布失衡，而運(yùn)動(dòng)后48 h和120 h時(shí)相E組、EA組以及120 hEAI組各肌腱頭逐漸適應(yīng)外部機(jī)械刺激，張力分布恢復(fù)穩(wěn)態(tài)。48 hEAI組肌腱頭之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，120 hEAI組肌腱頭之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明TRP通道阻斷后導(dǎo)致骨骼肌微損傷修復(fù)能力下調(diào)，提示針刺效應(yīng)與TRP通道激活有關(guān)，詳細(xì)機(jī)制敘述見(jiàn)下文。

3.3 急性離心運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼肌橫向張力傳遞能力的影響

本實(shí)驗(yàn)中，急性離心運(yùn)動(dòng)后骨骼肌總橫向張力傳遞大幅度增加。研究發(fā)現(xiàn)，離心運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致骨骼肌α7β1 integrin表達(dá)增加，認(rèn)為α7β1 integrin作為體內(nèi)機(jī)械力轉(zhuǎn)導(dǎo)的反饋調(diào)節(jié)因子，對(duì)預(yù)防運(yùn)動(dòng)性肌肉微損傷和橫向張力傳遞方面具有重要作用[18, 22, 28, 33]。提示急性離心運(yùn)動(dòng)后總橫向張力傳遞增加，可能與肌膜上α7β1 integrin活性或表達(dá)增加有關(guān)；研究表明，鈣依賴蛋白水解酶（calpain）激活可以通過(guò)骨骼肌整合素黏附體（integrin attachment complexes）的解聚和組裝增加integrin活性[20, 29]。另研究表明，離心運(yùn)動(dòng)引起了骨骼肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+和calpain激活[12, 36]。本實(shí)驗(yàn)不能確定α7β1 integrin是否表達(dá)增加，因而用活性替代表達(dá)，意指α7β1 integrin可以在不增加表達(dá)的情況下，通過(guò)Ca2+依賴性calpain激活，加強(qiáng)自身的解聚和組裝完成更新，活性增加。Ramaswamy等[37]研究證實(shí)，骨骼肌橫向張力傳遞占肌節(jié)收縮產(chǎn)生張力的70%以上，橫向張力傳遞增加有助于穩(wěn)定肌節(jié)結(jié)構(gòu)和維持骨骼肌機(jī)能。因此，離心運(yùn)動(dòng)后骨骼肌總橫向張力傳遞值增加與修復(fù)骨骼肌微損傷有關(guān)。然而，運(yùn)動(dòng)后1 h骨骼肌總橫向張力傳遞值最高，48 h降低，120 h回升，這可能與骨骼肌微損傷程度和Ca2+濃度變化時(shí)相有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)中，急性離心運(yùn)動(dòng)后骨骼肌Z線斷裂及模糊、膠原面積、PJPs數(shù)量增加，說(shuō)明離心運(yùn)動(dòng)引起肌膜內(nèi)外結(jié)構(gòu)變化，造成骨骼肌超微結(jié)構(gòu)損傷。離心運(yùn)動(dòng)后48 h骨骼肌總橫向張力傳遞值略低于1 h，可能是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)后48 h骨骼肌胞漿內(nèi)Ca2+濃度急劇升高，激活了Ca2+依賴性calpain[39]，引起骨骼肌α7β1 integrin降解（這與上面提到的α7β1 integrin活性增加不矛盾，這是由于即使48 h橫向張力數(shù)值低于1 h，但仍遠(yuǎn)高于C組，說(shuō)明48 h時(shí)相由于Ca2+濃度急劇增加，使得整合素黏附體解聚過(guò)程高于組裝過(guò)程，出現(xiàn)暫時(shí)性橫向張力下降只是針對(duì)1 h而言，并不影響α7β1 integrin活性增加），進(jìn)而導(dǎo)致橫向張力傳遞降低。運(yùn)動(dòng)后120 h橫向張力傳遞值略高于48 h，可能與該時(shí)相超微結(jié)構(gòu)損傷減輕有關(guān)，運(yùn)動(dòng)后120 h膠原面積、PJPs數(shù)量明顯低于48 h支持了此觀點(diǎn)。高曉娟[1]通過(guò)研究骨骼肌細(xì)胞外基質(zhì)變化，發(fā)現(xiàn)急性離心運(yùn)動(dòng)引起Ⅰ型膠原蛋白濃度上升，且Ⅰ型膠原纖維主要位于肌束膜。本實(shí)驗(yàn)離心運(yùn)動(dòng)后骨骼肌膠原面積和PJPs數(shù)量增加，可能與Ⅰ型膠原蛋白濃度上升有關(guān)。此外，細(xì)胞外基質(zhì)尤其是肌束膜厚度增加（膠原纖維過(guò)度交聯(lián)引起的肌束膜纖維化）會(huì)引起橫向張力傳遞顯著下調(diào)[45]。提示急性離心運(yùn)動(dòng)后骨骼肌膠原纖維增生，可能并未引發(fā)膠原纖維結(jié)構(gòu)變化，因而對(duì)橫向張力傳遞能力影響不大。綜上所述，急性離心運(yùn)動(dòng)后骨骼肌總橫向張力傳遞增加，可能與骨骼肌肌膜上α7β1 integrin活性或表達(dá)增加有關(guān)。

3.4 針刺干預(yù)對(duì)急性離心運(yùn)動(dòng)后骨骼肌橫向張力傳遞能力的影響

針刺干預(yù)組骨骼肌總橫向張力傳遞均明顯高于C組， 1 h、120 h總橫向張力傳遞低于同時(shí)相E組，48 h則高于E組。李程等[2]研究發(fā)現(xiàn)，毫針針刺促進(jìn)腧穴結(jié)締組織中β1 integrin表達(dá)增加，促進(jìn)肌膜內(nèi)外力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。提示針刺可能促進(jìn)了肌膜上α7β1 integrin表達(dá)或活性增加。此外，骨骼肌橫向張力傳遞增加有助于維持肌肉力量和骨骼肌機(jī)能穩(wěn)態(tài)[37]。急性離心運(yùn)動(dòng)后48 h骨骼肌總橫向張力傳遞受損嚴(yán)重，48 hEA組總橫向張力傳遞增加，提示針刺可能通過(guò)增加肌膜上α7β1 integrin表達(dá)或活性，上調(diào)骨骼肌橫向張力傳遞能力，促進(jìn)骨骼肌機(jī)能恢復(fù)[37]。本實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)支持了此觀點(diǎn)。與E組相比，EA組骨骼肌Z線斷裂及模糊、膠原面積、PJPs數(shù)量降低，說(shuō)明針刺促進(jìn)了骨骼肌超微結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)。且PJPs作為肌內(nèi)膜與肌束膜的銜接位點(diǎn)[32]，PJPs數(shù)量減少，增加了肌內(nèi)膜的順應(yīng)性，使得相鄰肌纖維之間的剪切力增加[21]，促進(jìn)了橫向張力傳遞。另研究發(fā)現(xiàn)，針刺能下調(diào)骨骼?、裥湍z原蛋白濃度，且Ⅰ型膠原纖維主要位于肌束膜，而肌束膜厚度增加是妨礙橫向張力傳遞的因素之一[1,13]。因此，48 hEA組總橫向張力傳遞值最高，可能與該時(shí)相骨骼肌微損傷最為嚴(yán)重有關(guān)，推測(cè)由于針刺增加了肌膜上α7β1 integrin表達(dá)或活性，進(jìn)而下調(diào)了Ⅰ型膠原蛋白濃度，使得橫向張力傳遞增加，促進(jìn)修復(fù)損傷位點(diǎn)。研究已證實(shí)，針刺對(duì)骨骼肌內(nèi)、外結(jié)構(gòu)有正向調(diào)節(jié)作用，能顯著改善離心運(yùn)動(dòng)引起的骨骼肌超微結(jié)構(gòu)損傷，促進(jìn)骨骼肌機(jī)能恢復(fù)[5]，支持了上述觀點(diǎn)。提示，120 hEA組總橫向張力下降可能與骨骼肌微損傷減輕有關(guān)，120 hEA組骨骼肌超微結(jié)構(gòu)損傷顯著減輕，同樣支持了此觀點(diǎn)。1 hEA組骨骼肌總橫向張力低于1 hE組和48 hEA組，可能與針刺激活TRP通道導(dǎo)致Ca2+內(nèi)流，進(jìn)而激活calpain降解α7β1 integrin有關(guān)。此外，針刺能引起肌膜上TRPV1、TRPV4表達(dá)增加，并通過(guò)TRP通道誘發(fā)骨骼肌內(nèi)鈣瞬變[43]，且針刺可通過(guò)TRP通道修復(fù)骨骼肌損傷[3, 9]。提示針刺效應(yīng)可能是通過(guò)TRP通道承接膜內(nèi)外結(jié)構(gòu)變化，調(diào)節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，進(jìn)而起到維持骨骼肌穩(wěn)態(tài)的作用。這進(jìn)一步解釋了EA組不同時(shí)相骨骼肌總橫向張力變化的原因，可能與針刺激活TRP通道后，Ca2+內(nèi)流激活了calpain，使得短時(shí)間內(nèi)整合素黏附體的解聚過(guò)程大于組裝過(guò)程[20, 29]，造成α7β1 integrin活性暫時(shí)性下調(diào)有關(guān)，這解釋了1 hEA組骨骼肌總橫向張力較低的原因，但這種現(xiàn)象是暫時(shí)的，隨著整合素黏附體的解聚過(guò)程減弱，而組裝過(guò)程加強(qiáng)，α7β1 integrin活性增加，因此，48 hEA組總橫向張力最高，之后，由于骨骼肌超微結(jié)構(gòu)逐漸恢復(fù)，整合素黏附體解聚和組裝過(guò)程（更新）下調(diào)，α7β1 integrin活性隨之下調(diào)，這解釋了120 hEA組總橫向張力下降的原因。針刺后各時(shí)相骨骼肌總橫向張力存在差異，還可能與EDL肌腱特殊的生理結(jié)構(gòu)有關(guān)。針刺通過(guò)調(diào)節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，促進(jìn)骨骼肌機(jī)能恢復(fù)，其機(jī)制仍有待于進(jìn)一步研究。

3.5 橫向張力傳遞在針刺干預(yù)運(yùn)動(dòng)性骨骼肌微損傷治療效應(yīng)中的作用機(jī)制

針刺效應(yīng)機(jī)制研究趨勢(shì)表明，針刺可能是通過(guò)行針過(guò)程中針與結(jié)締組織發(fā)生機(jī)械耦聯(lián)，激活細(xì)胞機(jī)械信號(hào)傳導(dǎo)通路，起到治療的作用[2,10]。研究表明，機(jī)械敏感性離子通道由瞬時(shí)受體電位（transient receptor potential，TRP）通道蛋白構(gòu)成，是機(jī)械門控性離子通道，起到把機(jī)械力轉(zhuǎn)導(dǎo)為電或化學(xué)信號(hào)的作用，對(duì)于細(xì)胞的發(fā)育、生長(zhǎng)和再生起著至關(guān)重要的作用。

依據(jù)我們團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)，針刺效應(yīng)可能與TRP通道激活導(dǎo)致Ca2+內(nèi)流有關(guān)[3, 9]。通常認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)性肌肉微損傷是胞漿內(nèi)Ca2+過(guò)載所致[12]；但研究發(fā)現(xiàn)，離心運(yùn)動(dòng)后48 h骨骼肌胞漿內(nèi)Ca2+達(dá)到最大值，即運(yùn)動(dòng)后Ca2+變化是一個(gè)緩慢增加的過(guò)程，而非短時(shí)間內(nèi)急劇增加。我們前期研究發(fā)現(xiàn)，針刺干預(yù)能顯著提高骨骼肌損傷修復(fù)能力，而阻斷劑組明顯減弱了針刺效應(yīng)[3, 9]，提示針刺是通過(guò)激活肌膜上TRP通道引起Ca2+內(nèi)流，進(jìn)而促進(jìn)骨骼肌機(jī)能恢復(fù)。但后續(xù)機(jī)制不清楚。本實(shí)驗(yàn)對(duì)大鼠尾靜脈注射TRP通道阻斷劑，觀察針刺運(yùn)動(dòng)后骨骼肌橫向張力傳遞變化，即后續(xù)機(jī)制。1 hEAI組、120 hEAI組總橫向張力高于同時(shí)相EA組，48 hEAI組低于48 hEA組，但略高于48 hE組。EAI組骨骼肌微損傷依然較重，Z線斷裂及模糊、膠原面積、PJPs數(shù)量呈上升趨勢(shì)，但均明顯小于E組，說(shuō)明阻斷劑阻斷了針刺效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，阻斷劑效應(yīng)僅能維持24 h，24 h后胞漿內(nèi)Ca2+濃度增加，說(shuō)明阻斷劑一定程度上延緩了肌節(jié)修復(fù)[3,9]。因此，EAI組48 h、120 h時(shí)相損傷修復(fù)滯后于E組，EAI組總橫向張力傳遞值高于E組。通過(guò)研究EDL各肌腱頭橫向張力傳遞，發(fā)現(xiàn)除肌腱頭Ⅲ、Ⅳ橫向張力在48 hEAI組低于同時(shí)相EA組外，其他EAI組各肌腱頭橫向張力值均高于EA組，說(shuō)明注射阻斷劑對(duì)各肌腱頭的阻斷效果存在差異，但大體上起到了阻斷針刺效應(yīng)的作用。另研究發(fā)現(xiàn)，integrin是橫向張力傳遞的重要位點(diǎn)，對(duì)穩(wěn)定骨骼肌結(jié)構(gòu)功能具有重要作用[22,33]；針刺能促進(jìn)integrin表達(dá)增加[10,32]。提示，針刺是通過(guò)激活肌膜上TRP通道，使得膜上integrin受體敏感性增加，通過(guò)感知膜內(nèi)外結(jié)構(gòu)變化，調(diào)節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，促進(jìn)骨骼肌損傷修復(fù)（圖14）。針刺對(duì)骨骼肌橫向張力傳遞的調(diào)節(jié)作用可能依賴于骨骼肌超微結(jié)構(gòu)損傷程度，而integrin作為連接肌膜內(nèi)外結(jié)構(gòu)的橋梁，一方面在骨骼肌微損傷程度較重時(shí)，促進(jìn)肌膜內(nèi)外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，上調(diào)骨骼肌橫向張力傳遞能力，使骨骼肌抗機(jī)械應(yīng)力刺激的能力增強(qiáng)，維持骨骼肌機(jī)能穩(wěn)態(tài)；另一方面在骨骼肌微損傷程度減輕時(shí)，通過(guò)下調(diào)骨骼肌橫向張力傳遞，增加縱向張力傳遞能力，促進(jìn)骨骼肌收縮結(jié)構(gòu)的恢復(fù)。

綜上所述，針刺能有效調(diào)節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，參與骨骼肌損傷修復(fù)，起到穩(wěn)定肌節(jié)結(jié)構(gòu)和維持骨骼肌機(jī)能的作用，對(duì)治療和預(yù)防運(yùn)動(dòng)性肌肉微損傷具有積極的促進(jìn)作用。表明針刺干預(yù)治療運(yùn)動(dòng)性肌肉微損傷的效應(yīng)機(jī)制與橫向張力傳遞能力有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是運(yùn)動(dòng)組，還是針刺干預(yù)組，橫向張力傳遞均與骨骼肌損傷程度有關(guān)，即損傷程度越大，橫向張力傳遞能力越大，提示可以將骨骼肌橫向張力傳遞作為機(jī)體適應(yīng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的一個(gè)指標(biāo)，也可作為運(yùn)動(dòng)損傷康復(fù)的一個(gè)指標(biāo)，這具有非常重要的實(shí)踐作用。

圖14 針刺（斜刺）效應(yīng)機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)示意圖。

Figure 14 Mechanical Signal Transductionof Acupuncture (oblique needling) Effect

注：針刺（斜刺）誘發(fā)TRP通道開(kāi)啟，引起肌膜外Ca2+內(nèi)流，可能導(dǎo)致蛋白水解酶活性增加，進(jìn)而可能激活整合素，使得骨骼肌橫向張力得以調(diào)整，加快了離心運(yùn)動(dòng)引起的骨骼肌微損傷修復(fù)。

4 結(jié)論

急性離心運(yùn)動(dòng)引起骨骼肌微損傷加劇，肌束膜銜接盤數(shù)量增加，同時(shí)骨骼肌橫向張力傳遞能力增加。針刺可以有效調(diào)節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，伴隨骨骼肌微損傷減輕，肌束膜銜接盤數(shù)量減少，其效應(yīng)機(jī)制與TRP通道有關(guān)。

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Changes in Lateral Force Transmission of Skeletal Muscle Induced by Acute Eccentric Exercise and Acupuncture Intervention Effect

ZHANG Xiang, ZHANG Xue-lin, KONG Mei, YE Mei-ling

Qufu Normal University, Qufu 273165, China.

Objective: Acute eccentric exercise-induced skeletal muscle damage’ animal models were adopted to discuss the effect of lateral force transmission in acupuncture on treatment of exercise-induced skeletal muscle damage in this study. Methods: One hundred and twenty healthy male wistar rats were randomly divided into four groups: control group (C), exercise groups (E), exercise and acupuncture groups (EA), exercise and acupuncture inhibitor groups(EAI). C group was given free access to food and water ad libitum. Except for C group, the other groups rats ran an intermittent protocol downhill (-16°incline) at 16 m·min-1for a total of 90 min. Manual acupuncture was applied to the extensor digitorum longus(EDL) with ashi point for 4?min using a stainless steelacupunctureneedle in EA groups. EAI groups were injected with GdCl3solution in the tail vein, then EDL were stuck with acupuncture needles with ashi point after 30 minutes. Extensor digitorum longus were examined at 1 h , 48 h, 120 h after the downhill running, respectively. The left EDL was used to measure lateral transmission of force, and to observe ultrastructural changes, perimysial junctional plates (PJPs) changes and extracellular matrix (ECM) changes by transmission electron microscope. Results: 1) The changes of total forces transmitted to the end of the EDL during series of tenotomy(αi') and myotomy(αi) after eccentric exercise and acupuncture intervention: There is no significant difference between α3and α3' in control group; There is significant differences between α3and α3' in E groups and EAI groups(<0.05,<0.01) at 1 h, 48 h, 120 h; There is significant differences between α3and α3' in EA groups at 1 h, 48 h. 2) The changes of force contribution from each head(θi) after eccentric exercise and acupuncture intervention: a) There is no significant difference between θ2and θ3in control group; There is significant differences between θ2and θ3in E group and EAI group(<0.01) at 1 h; There is significant differences between θ2and θ3in EAI group(<0.05) at 48 h. b) There is no significant difference between θ2and θ4in control group; There is significant differences between θ2and θ4in E group, EA group and EAI group at 1 h. 3) The changes of total lateral force transmission after eccentric exercise and acupuncture intervention: a) E groups got a substantial increase in total lateral force transmission compared with C group after an acute eccentric exercise. b) EA groups were decreased compared with E and EAI groups at 1 h, 120 h; EA group was higher than E group and the EAI group at 48 h. EA groups were increased first and then decreased, EAI groups were continued upward trend. 4) The changes of skeletal muscle ultrastructure after eccentric exercise and acupuncture intervention: a) E groups were increased in Z-lines disrupted, Z-lines destroyed, area of collagen, number of PJPs compared with C group after an acute eccentric exercise. b) EA groups in the Z-lines disrupted, Z-lines destroyed, number of PJPs were decreased compared with E and EAI groups. The area of collagen of EA groups were decreased compared with E groups, but increased compared with EAI groups at 1 h, 48 h. The area of collagen of EA group were decreased compared with E and EAI group at 120 h. Conclusion: 1) Skeletal muscle damage was induced, and number of PJPs were increased followed by the total lateral force transmission were increased after acute eccentric exercise. Acupuncture can activate TRP channel of the muscle membrane, then regulate lateral force transmission of skeletal muscle, in which was accompanied with the reduction of acute eccentric exercise-induced skeletal muscle damage and number of PJPs.

G804.5

A

1002-9826(2018)04-0092-15

10.16470/j.csst.201804011

2016-07-07；

2018-06-28

山東省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(ZR2014CL015)。

張翔,女,碩士,主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)生理學(xué),E-mail：zhangxiang6691@163.com。

張學(xué)林,男,博士,副教授,主要研究方向?yàn)榧∪夤趋老到y(tǒng)過(guò)度使用性損傷發(fā)生機(jī)制,E-mail: zhangxlyx@163. com。