作者:聂晓云李华张宇张小云
年发表于深圳大学学报理工版
激烈运动后许多人会发生局部肌肉疼痛,尤其是在不经常锻炼的人身上更易发生,其主要原因是:在剧烈运动时,肌纤维代谢产生的大量代谢产物在肌肉内蓄积,并伴有肌纤维会发生断裂或受伤等现象.乳酸和5一羟色胺等代谢产物会使肌纤维膨胀,同时肌肉内能源物质(如糖元、三磷酸腺苷和磷酸肌酸等)的耗竭也是运动后局部疼痛的一个重要原因,如肌糖元的消耗,在有氧运动前15min,肌糖元作为主要能源供应.肌糖元含量有限消耗很快,在运动后15~20min机体开始启动脂肪供能.肌糖元消耗后,重新合成消耗大量三磷酸腺酐(ATP),ATP含量下降直接导致肌细胞较长时间能量供应减少,从而引起局部困乏.目前的治疗方法如按摩、温水浴、蜡疗、蒸汽浴和电疗等,均是依靠局部加热使毛细血管扩张,改善微循环使肌肉内代谢产物尽快被带走清除.RCSMF治疗运动后局部疼痛效果显著,但其机理不十分明确,影响了人们对它的认识.本实验旨在揭示RCSMF治疗运动后疼痛的原理.
1材料与方法
1.1实验动物
取纯种雄性昆明小鼠只(3月龄,平均体重42±8g,广州中医药学院动物中心提供,3级),每组10只,自由进食,饮水,动物房温度18~25℃,湿度50%~65%,光照12h明,12h暗,雌雄分笼饲养.
实验大鼠分为运动前空白对照组;运动后0小时组,在运动后立即取样;部分大鼠运动结束后放人RCSMF处理2h,之后在0、6h、12h、24h和48h不同时问段测定肌乳酸及肌糖元含量,同时设相应运动后未经RCSMF处理之对照组.
小鼠在段氏电动可调大鼠多道跑台给予运动处理,以24m/min处理20min,运动后RCSMF上曝磁2h.运动前空白实验组小鼠,未任何处理前取样;运动对照组,在运动后取样;RCSMF处理结束后0、6h、12h、24h和48h分别与其对照组取样.
1.2实验器材
旋转强磁场采用本实验室研制的HMF.旋转磁场治疗装置.磁场是由稀土磁钢制成的圆柱形磁体,磁场旋转频率8Hz,旋转时在磁体上方20cm内形成一个直径60cm的有效半球形旋转磁场,强度0.4T,能够把整笼小鼠放人磁场处理.
其他实验器材有:段氏电动可调大鼠多道跑台(杭州);段氏电动可调大鼠多道跑台(杭州);ORIGINALIKA电动高速匀浆器(美国);HeraeusBiofuge28RS高速低温离心机(德国);型分光光度计(上海);FD-2A型.
1.3测定方法
小鼠拉脱颈椎致死,剪下双腿(从躯干连接处),迅速投入液氮中,2min后从液氮中取出,入50mL离心管,编号后,放回液氮保存待处理.
肌乳酸的测定:采用叶冀明等血乳酸超微量测定法.肌糖元的测定用3,5.二硝基水杨酸比色法.
1.4数据统计处理
采用SPSS软件进行数据分析,结果用方差(x±s)表示,组间比较采用t检验,P0.05时,差别有统计学意义.
2实验结果
运动前空白对照组与运动后对照组相比,肌乳酸和肌糖元含量均有显著差异,如表1所示.在RCSMF处理组小鼠肌肉内乳酸下降速度显著加快,在磁场处理后12h已下降到正常水平,而未经磁场处理组在相对应的48h仍稍高于未运动组.图1也显示磁场处理组肌乳酸下降趋势明显比对照组迅速.而引起局部肌肉酸痛的另一个重要因素——肌肉内肌糖元下降,磁场处理组与其对照组相比,并不能显著促进其恢复(如图1).
3讨论
剧烈运动后局部肌肉疼痛是非常普遍的一种现象,RCSMF治疗与其它方法常用的治疗方法有本质区别,磁力线可以透入人体组织,而且在一定的旋转频率下磁通量增加,磁生物效应也大大增加.磁生物效应的重要作用之一就是可以改善微循环和细胞膜的通透性,RCSMF由于其强磁场、低频旋转,改善局部肌肉组织微循环和肌细胞膜的通透性更佳.实验结果显示,RCSMF处理后肌肉乳酸含量下降显著加快,但肌糖元的恢复速度无任何影响,从而证实了以上观点.
RCSMF已经证实具有镇痛作用,它可以提高镇痛物质β-内啡肽含量,减少炎性物质5-羟色胺含量.这样在磁场作用下乳酸更加容易从肌细胞中释放出来,迅速通过微循环被运输到肝脏代谢,同时增高的β-内啡肽起镇痛作用,具有刺激作用的炎性物质5-羟色胺含量下降,故RCSMF治疗运动后局部疼痛效果显著.Naarala的实验证明,磁场能够抑制神经细胞生长,磁场下培养的神经细胞形态不规则,不能伸出树突和轴突.这个结论是符合磁场作用原理的,因为树突和轴突的形成要依靠细胞骨架成份微丝和微管,磁场下具有极性的微丝、微管解聚,故树突和轴突不能形成,当然会影响神经传导.磁场还具有干扰带电粒子正常分布的作用,这破坏了神经细胞膜内外离子分布,继而干扰神经感受器的敏感度,降低局部疼痛感.
另外,Okazaki等在4.7T的恒定磁场下对小鼠胚胎发育进行研究,发现磁场并未对之造成任何影响,表明RCSMF治疗的安全性.
综上所述,RCSMF治疗运动后局部疼痛机理的研究表明,RCSMF治疗是一种快速、有效、安全的方法.