运动引起的肌肉损伤和酸痛3讲解

肌联蛋白 、伴肌动蛋白与DOMS
Trappe 等让7 名男子进行一次高强度离心膝伸肌抗 阻训练，在训练之前和训练之后24 h，通过肌肉活检 检测股外侧肌肌联蛋白 和伴肌动蛋白 的含量变化， 发现训练之后股外侧肌两蛋白的含量分别下降了30% 和15%。
（一）延迟性肌肉酸痛模型
– 上肢DOMS模型
»前臂屈肌的最大负荷离心运动（固定运动角度） »前臂屈肌的最大负荷离心运动（随意运动角度）
– 下肢DOMS模型
»下肢负重被动退让性下蹲（股四头肌和腓肠肌） »蛙跳（股四头肌和腓肠肌） »下坡跑
坡度10-20% 运动强度>60%VO2max
（二）延迟性肌肉酸痛症状
Lieber 等［1999年］报道，肌节的过度扩展引起胞内局部钙 离子浓度升高，激活蛋白酶（如Calpain），使desmin 发生 水解，从而导致肌节结构紊乱。同时验证了Brooks 等［1995 年］的假设，即细胞骨架蛋白的水解是骨骼肌离心收缩损伤 的重要原因。
运动导致结蛋白断裂的原因----肌肉收缩时的高张力
2 day
3 day
Kolkhorst et al., unpublished data, 2002
60-min 下坡Biblioteka Baidu后的CK
CK (IU)
1000 800 600 400 200 0
pre
0
24
48
72
Postexercise sampling time (h)
Kolkhorst, unpublished observations
延迟性肌肉酸痛的原因（1） --肌节的结构损伤
超过习惯负荷的肌肉工作后延迟性肌肉 酸痛是和肌肉的硬度提高、收缩和伸展 功能下降是同时出现的。
只有收缩结构的改变才能引起肌肉的硬 度提高、收缩和伸展功能下降。
肌小节示意图
1 sarcomere
细胞骨架蛋白
牙买加人为什么跑得快？
英国格拉斯哥大学研究人员在对 超过200名牙买加运动员的研究分 析中，发现有70%的人体内拥有 一种名为Actinen的物质，它可以 改进与瞬间速度有关的肌肉纤维， 就是这些纤维可以使运动员跑得 更快，而在澳大利亚队员中，这 个比例仅为30%。
离心运动引起骨骼肌肌原纤维超微结构 中Z 线改变。Z 线流、Z 线模糊、破坏或 消失是在离心收缩后肌纤维观察到的典 型特征。
肌纤维损伤
150次离心性手臂屈伸后的CK
CK (IU)
9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000
0 pre
post
1 day
0
Pre-exercise
1d
High responders
Mean Low responders
2d
3d
Kolkhorst et al., ACSM, 2003
延迟性肌肉酸痛
延迟性肌肉酸痛的定义： – 延迟性肌肉酸痛是指人体从事不习惯 运动后所出现的肌肉疼痛或不舒适的 感觉。由于这种疼痛并不发生在运动 后即刻，而是在发生在运动后24-48小 时，所以称为延迟性肌肉酸痛。
肌原纤维Z 盘是收缩力的、弹性成分的和细胞骨架的结合点， 在主动的和被动的力的传递中扮演了一个关键角色。同时，Z 盘也是在肌原纤维中最薄弱的部分，最易受损的结构。
Friden 等［1984年］发现运动导致desmin 断裂，并认为细胞 骨架蛋白的破坏是导致超微结构变化的重要原因。Lieber 等 ［1996年］发现，离心运动30 min 后，desmin损失最早在运 动后5 min 或15 min 发生，24 h 最为显著，此时，收缩蛋白 开始降解。并认为desmin 损失是离心运动导致肌节变化的前 奏。
运动引起的肌肉损伤和酸痛
不习惯的运动会导致如下结果:
运动能力下降 超微结构损伤 炎症反应
延迟性肌肉酸痛(DOMS)
DOMS from 150 Eccentric Arm Curls
RPMS
Figure 1. Rating of Perceived Muscle Soreness
6
5
4
3
2
1
用免疫电镜的方法观察多组力竭性斜蹲后48h股外 肌活检样品时，发现：Z线扭曲、断裂或消失；中 线扭曲、消失；在中线消失后，粗丝呈现螺旋扭曲， 致使肌节发生不同程度的缩短，有的肌节甚至短于 0.5um；而其邻近肌节则不同程度的拉长，甚至大 于3.5um；中线消失后，肌节的长短变化导致肌原 纤维的走向改变，甚至在同一视野中观察到肌丝的 纵切与横切并存的现象。还出现肌原纤维断裂、肌 丝走向紊乱、肌丝稀疏，甚至局部收缩结构完全消 失。
延迟性肌肉酸痛的原因
乳酸堆积？
»肌肉乳酸的堆积
»相反的观点：在离心收缩中，肌肉的能量明显 低于向心收缩，乳酸堆积少于向心收缩，但 DOMS症状较向心收缩明显，同时，肌肉乳酸 在运动后即刻增加，运动后24小时基本消失， 而DOMS在运动后24小时更为明显，这种时间 上的不一致，无法说明乳酸的堆积导致DOMS。
1、症状
»主要症状：一般的酸痛症 »伴随症状：身体疲劳、肌肉僵硬、酸胀、肌肉收缩
力量和放松能力下降。 »相关原因：
运动强度、 运动形式和习惯程度
2、位置
»远段肌肉和肌腱连接处 »原因
肌肉的疼痛感受器主要分布于肌腱组织周围，当过分牵拉 时，疼痛感受器接受刺激，产生痛觉。
肌肉收缩时，远段肌肉和肌腱连接处是最容易损伤的部位。
（二）运动对细胞内骨架的影响
– 研究推测剧烈运动会导致titin的骨架网络破坏。
Clare等发现，在离心收缩后，在Z 盘流的邻 近，肌球蛋白位置脱离肌节中间，而更接近 于某一侧Z 盘，由于titin参与维持肌球蛋白的 正常位置，因此这可能是由于离心运动导致 titin 降解或断裂所致。即高张力牵拉—肌节 内骨架titin 结构破坏—维持肌球蛋白的作用 力消失或减弱—肌球蛋白位置发生变化—收 缩功能下降。
研究报告下了这样的结论：“这 是由基因决定的。很显然的，那 里还有很多人拥有这样的潜力。”
运动引起肌肉损伤的机制（1） 肌肉收缩装置的变化
1、Z-disc 破坏
– Z锯齿样变化； – Z盘流 – Z线溶解和肌原蛋白收缩成分的消失 – 局部组织中Z盘完全消失
2、局部A带破坏
结蛋白与DOMS