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摘 要：为建立影响因素简单、接近生理状态及可重复运动的骨骼肌静力性损伤的动物模型，自制了负重站立训练实验台，选用雄性SD大鼠72只，随机分为对照组、3 d～4周实验组。将实验组大鼠前肢固定，在其后肢踝关节处施加50%体重的负荷，进行跖屈位支撑站立，每天上、下午各训练1 h，观察大鼠体重、腓肠肌常规组织学结构、超微结构以及血清CK和LDH活性的变化。结果表明，各实验组体重均显著低于对照组，腓肠肌常规组织学结构和超微结构均明显改变，且随训练时间的延长而更加显著，实验组血清CK和LDH活性亦显著高于对照组。此模型肌纤维募集方式与自然状态符合，影响因素少，运动的可重复性好。连续的静力性负荷可产生对骨骼肌微观结构的累积性损害。
关键词：骨骼肌；静力性损伤；动物模型；负重站立
1007-3612（2012）10-0051-05
Experimental Research on Animal Model Building of Static Skeletal Muscle Injury through Loading Stand
LIU 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 researcher 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% rat’s body weight on the anckle of the rats and force the hindlimb plantar flexion support stand. To observe changes of body 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 ultrastructure of gastrocnemius were signific
Key words：skeletal muscle； static injury；animal model；loading stand
近年来，随着生产机械化、自动化、专业化程度的提高和计算机在社会生活中的广泛应用，由于长时间保持某种姿势和体位导致的慢性肌肉静力性损伤问题日趋突出[1，2]，严重影响人们正常的工作、学习和生活。因此，研究静力性收缩所致肌肉损伤的机理对于预防和治疗这种运动性损伤具有重要意义。以往研究通常采用电刺激造成肌肉等长收缩、肌肉剥离负重、动物抓杆悬挂以及固定笼固定等方式建立骨骼肌静力性负荷所致损伤的动物模型[3，4，5，6]，分别存在肌纤维募集方式和肌肉工作性质与自然生理状态差别较大，附加影响因素过多等缺陷。本研究旨在建立影响因素简单的、更接近生理状态及可重复运动的动物模型，以期为骨骼肌静力性负荷所致损伤的深入研究奠定基础。
1.2 大鼠静力性运动实验台的设计 设计自制空心实验台，台上安装可调节高度的铁架。铁架横梁表面有用以固定大鼠前肢的光滑凹槽。在铁架下方台面钻3个圆孔，2孔在前，相距3 cm，其连线距铁架横梁投影线后5 cm并与之平行，用于施加负荷的砝码通过而悬挂在大鼠踝关节上，同时起到固定大鼠后肢保持静力性运动的作用；另1个孔在前面2孔连线中点后2 cm处，用于实验中容纳鼠尾，避免鼠尾支撑。
许多学者认为运动性肌肉微损伤结构的变化不具有累积性损害作用。Nosaka和Byrnes等均发现重复性离心训练并不影响首次训练后延迟性肌肉酸痛的恢复[9，10]。马建等[11]对家兔进行4 d或7 d离心疲劳训练后发现，4 d时胫前肌纤维的变性、吞噬、间质水肿和炎细胞浸润程度均非常明显，7 d时明显减少或消失。分析以往研究与本研究结果存在差异的原因，我们认为运动性肌肉微损伤结构的变化是否具有累积性损害作用，并不仅仅决定于强度和负荷量，还与运动方式有关。劳动生理学的调查证明[12]，静态负荷较动态负荷更容易引起肌肉的疲劳和损伤。本研究中大鼠一般状态的表现和体重的变化趋势，表明长时间、连续的静力性运动是机体不易适应的运动方式，因此导致骨骼肌微观结构的损伤和一定程度的累积。这可能与肌肉工作特征和代谢方式有关。由此提示机体长期、重复的处于某种强迫体位或进行维持某种固定姿势的静力性运动，可能是导致肌肉慢性损伤的潜在性因素。
另外，有研究认为机械牵拉是离心性收缩所致肌肉损伤的始动因素，其中肌张力起主要作用[13，14]。本实验中常规组织学的观察可见与肌束膜连接处肌纤维细胞核增多，肌纤维变性在与肌束膜连接处也较常见，提示在骨骼肌长时间静力性运动中，肌张力的持续作用可能是造成肌纤维损伤的重要因素。
3.3 施加不同时间静力性负荷对大鼠血清肌肉酶活性的影响 正常生理状况下血液中CK、LDH等肌肉酶的含量甚微。在运动过程中，由于肌膜易于受到损伤，导致通透性增加，使其进入血液，从而引起血中肌肉酶活性增高[13，14]。因此，它们在运动后含量的变化可以间接反映肌细胞的损伤。本研究观察了施加不同时间静力性负荷后大鼠血清CK和LDH活性的变化，希望从另一角度来检验模型的建立是否成功。
本研究的结果表明，施加不同时间静力性负荷后，大鼠血清CK和LDH活性与对照组相比均显著升高，血清CK 3 d～1周时持续上升，1周后逐渐回落，至第4周时仍显著高于对照组。血清LDH活性的变化趋势与CK略有不同，具有双相特征，表现为3 d时已达到一个峰值，1～3周明显回落，至第4周时又明显升高，且与第1周和第2周时有显著性差异。
这表明施加静力性负荷导致骨骼肌细胞膜损伤，其屏障作用减弱，通透性增加。这与以往多数研究结果一致[14，15]，且与本研究中组织学结构出现肌膜模糊、不连续的变化相符合，故从另一角度说明本模型的静力性负荷造成了骨骼肌损伤。
然而，也有学者对用血清肌肉酶活性来评价肌肉损伤的作用提出了质疑。Van Der Meulen[16]和Manfredi[17]均报道肌酸激酶的升高与活检标本肌内是否损伤没有联系。上述研究的不同结果可能与采用的肌肉标本不同有关。由于肌肉损伤仅限于肌肉内的局部[18]，因此肌肉活检时若未检到这样小范围的损伤就可能造成研究结果的不同。
本研究中血清CK和LDH活性的变化与骨骼肌微观结构损伤的现象基本相符，但时相并不完全一致。这可能与骨骼肌并不是血清中肌肉酶的唯一来源有关。殷劲等[19]发现，家免在剧烈运动致疲劳后，血清中LDH的两种同工酶LDHl及LDH5均升高，但来自骨骼肌的LDH5的活性低于心肌释放的LDHl，很显然该运动对心肌和骨骼肌均产生了影响。一般认为，运动对机体的影响是多组织的而不是单一的，血清中CK、LDH在运动后的增加是多组织释放的总效应，因此造成它们活性的变化与骨骼肌微观结构损伤的时相不完全一致。据此本研究认为血清CK和LDH可以作为反
综上所述，本研究采用的持续3 d～4周的大鼠后肢负重站立的静力性负荷导致骨骼肌发生了损伤，说明模型的建立是成功的。与以往模型相比，本模型在肌纤维募集方式、肌肉工作性质与自然生理状态的符合、较少的附加影响因素以及运动的可重复性等方面具有明显的优势，因此更适合进行骨骼肌静力性负荷所致损伤的发生、修复与再生机制的研究。
2）同等强度和负荷量的连续的静力性负荷可以产生对骨骼肌微观结构的累积性损害。
3）血清CK和LDH可以作为反映静力性负荷所致肌肉损伤的间接指标。
参考文献：
Matti V，Antti M，Jukka U，et al.Effectiveness of dynamic muscle training， relaxation training，or ordinary activity for chronic neck pain：randomised controlled trial[J] .BMJ，2003，327 （8） ：475-479.
黄胜山心理社会因素对职业性肌肉骨骼疾患的影响[J] .中华劳动卫生职业病杂志，2006，4：51-53.
[3] 张培苏被动收缩所致家兔肌肉早期僵硬及其超微结构的变化[J] .中国运动医学杂志，1988，7（1）：1-9.
[4] 宋敏.静态负荷所致肌肉损伤的机理及生物标志物的研究.北京医科大学硕士研究生学位论文，1998：16.
[5] 王生，王起恩，等.强迫体位引起骨骼肌线粒体超微结构变化的形态计量学研究[J] .北京医科大学学报，1996，28（1）：62-64.[6] 吕丹云等.股四头肌和小腿三头肌及其肌止装置（包括髌骨与跟骨区域）慢性运动损伤的模拟实验研究[J] .中国运动医学杂志，1982，1（1）：14-19.
[7] Snyder.A.， Zierath.J.H.， et al. The effects of exercise mode， swimming vs. running， upon bone growth in the rapidly growing female rat[J] .Mechanis of Ageing and Development，1992， 66：59-69.
[8] Armstrong RB. Initial events in exerciseinduced muscular injury[J] .Med Sci Sports Exer.，1990，22（4）：429-435.
[9] Nosaka，K，Clarkson，P.M.Muscle damage following repeated bouts of high force eccentric exercise[J] .Med. Sci.Sports Exerc.，1995，27（9）：1263.
[10] Byrnes.W.C，Clarkson，P.M.
[11] 马建，张世明，刘波.中医外治方法对兔骨骼肌连续离心训练后形态学与组织病理学影响的实验研究[J] .中国运动医学杂志，2000，19（1）：19-24.
[12] Badley E.M.，et alThe economic burden of musculoskeletal disorders in Canada is similar to that for cancer and may be higher[J] ，Rheumotol， 1995，22（2）：204
[13] Nosaka K，et al.Concentric or eccentric training effect on eccentric exerciseinduced muscle damage[J] .Med Sci Sports Exerc.， 2002；34（1）：70-76.
[14] Balne.C.D.，et al.Effect of training on eccentric exerciseinduced muscle damage[J] .Appl Physiol.， 1993， 75（4） ： 1545-1551.
[15] 魏源.运动性骨骼肌微损伤的特性.中国组织工程研究与临床康复[J] ，2007，19：24-27
[16] Van Der Meulen.Relationship between exercise induced muscle damage and enzyme release in rats[J] .Appl Physiol.，1994，71： 999-1004.
[17] Manfredi. T.G. Plaa creattine dinase activity and exercise induced muscle damage in older men[J] .Med Sci Sports Exerc.，1991，23：1028-1034.
[18] 曲绵域，等.实用运动医学[M] .北京：北京科学技术出版社，1996：431.
[19] 殷劲，等.剧烈运动致疲劳时不同组织LDH同工酶谱变化的研究[J] .中国运动医学杂志，1991，10（3）：129-134.
关键词：骨骼肌；静力性损伤；动物模型；负重站立
1007-3612（2012）10-0051-05
Experimental Research on Animal Model Building of Static Skeletal Muscle Injury through Loading Stand
LIU 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 researcher 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% rat’s body weight on the anckle of the rats and force the hindlimb plantar flexion support stand. To observe changes of body 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 ultrastructure of gastrocnemius were signific
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antly 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 microstructure of skeletal muscle. In this model， musclefibrin collecting mode correspond to natural condition， less subjoin factors impact and the movement can berepeated.Key words：skeletal muscle； static injury；animal model；loading stand
近年来，随着生产机械化、自动化、专业化程度的提高和计算机在社会生活中的广泛应用，由于长时间保持某种姿势和体位导致的慢性肌肉静力性损伤问题日趋突出[1，2]，严重影响人们正常的工作、学习和生活。因此，研究静力性收缩所致肌肉损伤的机理对于预防和治疗这种运动性损伤具有重要意义。以往研究通常采用电刺激造成肌肉等长收缩、肌肉剥离负重、动物抓杆悬挂以及固定笼固定等方式建立骨骼肌静力性负荷所致损伤的动物模型[3，4，5，6]，分别存在肌纤维募集方式和肌肉工作性质与自然生理状态差别较大，附加影响因素过多等缺陷。本研究旨在建立影响因素简单的、更接近生理状态及可重复运动的动物模型，以期为骨骼肌静力性负荷所致损伤的深入研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 动物分组 健康纯系雄性SD大鼠72只（8周龄），随机分成对照组（CON）、4周实验组（4周）、3周实验组（3周）、2周实验组（2周）、1周实验组（1周）和3 d实验组（3 d），每组12只，各组体重无显著性差异。分笼饲养，适应2 d后分别处置。饲养环境温度为（22±2）℃，相对湿度为45%～55%，自然光照，自由饮食、饮水。实验动物分组见表1。1.2 大鼠静力性运动实验台的设计 设计自制空心实验台，台上安装可调节高度的铁架。铁架横梁表面有用以固定大鼠前肢的光滑凹槽。在铁架下方台面钻3个圆孔，2孔在前，相距3 cm，其连线距铁架横梁投影线后5 cm并与之平行，用于施加负荷的砝码通过而悬挂在大鼠踝关节上，同时起到固定大鼠后肢保持静力性运动的作用；另1个孔在前面2孔连线中点后2 cm处，用于实验中容纳鼠尾，避免鼠尾支撑。
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本研究的结果表明，施加3 d～4周静力性负荷均使骨骼肌微观结构发生了改变，而且3周和4周时淋巴细胞浸润和成纤维母细胞增生较1周和2周时更明显， 2～4周时超微结构改变较3 d～1周时更严重。由于本实验对大鼠后肢施加的是一种相对恒定的负荷，甚至在体重出现负增长时绝对负荷还有所降低，因此表明连续施加相同强度和负荷量的静力性负荷可以产生对骨骼肌微观结构的累积性损害。许多学者认为运动性肌肉微损伤结构的变化不具有累积性损害作用。Nosaka和Byrnes等均发现重复性离心训练并不影响首次训练后延迟性肌肉酸痛的恢复[9，10]。马建等[11]对家兔进行4 d或7 d离心疲劳训练后发现，4 d时胫前肌纤维的变性、吞噬、间质水肿和炎细胞浸润程度均非常明显，7 d时明显减少或消失。分析以往研究与本研究结果存在差异的原因，我们认为运动性肌肉微损伤结构的变化是否具有累积性损害作用，并不仅仅决定于强度和负荷量，还与运动方式有关。劳动生理学的调查证明[12]，静态负荷较动态负荷更容易引起肌肉的疲劳和损伤。本研究中大鼠一般状态的表现和体重的变化趋势，表明长时间、连续的静力性运动是机体不易适应的运动方式，因此导致骨骼肌微观结构的损伤和一定程度的累积。这可能与肌肉工作特征和代谢方式有关。由此提示机体长期、重复的处于某种强迫体位或进行维持某种固定姿势的静力性运动，可能是导致肌肉慢性损伤的潜在性因素。
另外，有研究认为机械牵拉是离心性收缩所致肌肉损伤的始动因素，其中肌张力起主要作用[13，14]。本实验中常规组织学的观察可见与肌束膜连接处肌纤维细胞核增多，肌纤维变性在与肌束膜连接处也较常见，提示在骨骼肌长时间静力性运动中，肌张力的持续作用可能是造成肌纤维损伤的重要因素。
3.3 施加不同时间静力性负荷对大鼠血清肌肉酶活性的影响 正常生理状况下血液中CK、LDH等肌肉酶的含量甚微。在运动过程中，由于肌膜易于受到损伤，导致通透性增加，使其进入血液，从而引起血中肌肉酶活性增高[13，14]。因此，它们在运动后含量的变化可以间接反映肌细胞的损伤。本研究观察了施加不同时间静力性负荷后大鼠血清CK和LDH活性的变化，希望从另一角度来检验模型的建立是否成功。
本研究的结果表明，施加不同时间静力性负荷后，大鼠血清CK和LDH活性与对照组相比均显著升高，血清CK 3 d～1周时持续上升，1周后逐渐回落，至第4周时仍显著高于对照组。血清LDH活性的变化趋势与CK略有不同，具有双相特征，表现为3 d时已达到一个峰值，1～3周明显回落，至第4周时又明显升高，且与第1周和第2周时有显著性差异。
这表明施加静力性负荷导致骨骼肌细胞膜损伤，其屏障作用减弱，通透性增加。这与以往多数研究结果一致[14，15]，且与本研究中组织学结构出现肌膜模糊、不连续的变化相符合，故从另一角度说明本模型的静力性负荷造成了骨骼肌损伤。
然而，也有学者对用血清肌肉酶活性来评价肌肉损伤的作用提出了质疑。Van Der Meulen[16]和Manfredi[17]均报道肌酸激酶的升高与活检标本肌内是否损伤没有联系。上述研究的不同结果可能与采用的肌肉标本不同有关。由于肌肉损伤仅限于肌肉内的局部[18]，因此肌肉活检时若未检到这样小范围的损伤就可能造成研究结果的不同。
本研究中血清CK和LDH活性的变化与骨骼肌微观结构损伤的现象基本相符，但时相并不完全一致。这可能与骨骼肌并不是血清中肌肉酶的唯一来源有关。殷劲等[19]发现，家免在剧烈运动致疲劳后，血清中LDH的两种同工酶LDHl及LDH5均升高，但来自骨骼肌的LDH5的活性低于心肌释放的LDHl，很显然该运动对心肌和骨骼肌均产生了影响。一般认为，运动对机体的影响是多组织的而不是单一的，血清中CK、LDH在运动后的增加是多组织释放的总效应，因此造成它们活性的变化与骨骼肌微观结构损伤的时相不完全一致。据此本研究认为血清CK和LDH可以作为反
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映静力性负荷所致肌肉损伤的间接指标。综上所述，本研究采用的持续3 d～4周的大鼠后肢负重站立的静力性负荷导致骨骼肌发生了损伤，说明模型的建立是成功的。与以往模型相比，本模型在肌纤维募集方式、肌肉工作性质与自然生理状态的符合、较少的附加影响因素以及运动的可重复性等方面具有明显的优势，因此更适合进行骨骼肌静力性负荷所致损伤的发生、修复与再生机制的研究。
4 结 论
1）持续3 d～4周的大鼠后肢负重站立的静力性负荷可诱发骨骼肌发生损伤，可用于骨骼肌静力性负荷所致损伤的研究模型，此模型在肌纤维募集方式、肌肉工作性质与自然生理状态的符合、较少的附加影响因素以及运动的可重复性等方面具有明显的优势。2）同等强度和负荷量的连续的静力性负荷可以产生对骨骼肌微观结构的累积性损害。
3）血清CK和LDH可以作为反映静力性负荷所致肌肉损伤的间接指标。
参考文献：
Matti V，Antti M，Jukka U，et al.Effectiveness of dynamic muscle training， relaxation training，or ordinary activity for chronic neck pain：randomised controlled trial[J] .BMJ，2003，327 （8） ：475-479.
黄胜山心理社会因素对职业性肌肉骨骼疾患的影响[J] .中华劳动卫生职业病杂志，2006，4：51-53.
[3] 张培苏被动收缩所致家兔肌肉早期僵硬及其超微结构的变化[J] .中国运动医学杂志，1988，7（1）：1-9.
[4] 宋敏.静态负荷所致肌肉损伤的机理及生物标志物的研究.北京医科大学硕士研究生学位论文，1998：16.
[5] 王生，王起恩，等.强迫体位引起骨骼肌线粒体超微结构变化的形态计量学研究[J] .北京医科大学学报，1996，28（1）：62-64.[6] 吕丹云等.股四头肌和小腿三头肌及其肌止装置（包括髌骨与跟骨区域）慢性运动损伤的模拟实验研究[J] .中国运动医学杂志，1982，1（1）：14-19.
[7] Snyder.A.， Zierath.J.H.， et al. The effects of exercise mode， swimming vs. running， upon bone growth in the rapidly growing female rat[J] .Mechanis of Ageing and Development，1992， 66：59-69.
[8] Armstrong RB. Initial events in exerciseinduced muscular injury[J] .Med Sci Sports Exer.，1990，22（4）：429-435.
[9] Nosaka，K，Clarkson，P.M.Muscle damage following repeated bouts of high force eccentric exercise[J] .Med. Sci.Sports Exerc.，1995，27（9）：1263.
[10] Byrnes.W.C，Clarkson，P.M.
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Delayed onset muscle soreness and training[J] . Clin.Sports Med.， 1986，5（3）：605.[11] 马建，张世明，刘波.中医外治方法对兔骨骼肌连续离心训练后形态学与组织病理学影响的实验研究[J] .中国运动医学杂志，2000，19（1）：19-24.
[12] Badley E.M.，et alThe economic burden of musculoskeletal disorders in Canada is similar to that for cancer and may be higher[J] ，Rheumotol， 1995，22（2）：204
[13] Nosaka K，et al.Concentric or eccentric training effect on eccentric exerciseinduced muscle damage[J] .Med Sci Sports Exerc.， 2002；34（1）：70-76.
[14] Balne.C.D.，et al.Effect of training on eccentric exerciseinduced muscle damage[J] .Appl Physiol.， 1993， 75（4） ： 1545-1551.
[15] 魏源.运动性骨骼肌微损伤的特性.中国组织工程研究与临床康复[J] ，2007，19：24-27
[16] Van Der Meulen.Relationship between exercise induced muscle damage and enzyme release in rats[J] .Appl Physiol.，1994，71： 999-1004.
[17] Manfredi. T.G. Plaa creattine dinase activity and exercise induced muscle damage in older men[J] .Med Sci Sports Exerc.，1991，23：1028-1034.
[18] 曲绵域，等.实用运动医学[M] .北京：北京科学技术出版社，1996：431.
[19] 殷劲，等.剧烈运动致疲劳时不同组织LDH同工酶谱变化的研究[J] .中国运动医学杂志，1991，10（3）：129-134.