急性離心運動引起的骨骼肌橫向張力傳遞變化及針刺干預效應

張 翔，張學林，孔 梅，葉梅聆

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急性離心運動引起的骨骼肌橫向張力傳遞變化及針刺干預效應

張 翔，張學林，孔 梅，葉梅聆

曲阜師范大學 體育科學學院, 山東 曲阜 273165

目的：采用運動性骨骼肌微損傷動物模型，探討橫向張力傳遞在針刺干預運動性骨骼肌微損傷效應中的作用。方法：120只健康雄性wistar大鼠隨機分為安靜組（C）、運動組（E）、運動針刺組（EA）、運動針刺阻斷劑組（EAI）。C組自由飲食，其他各組運動方式采用坡度為 -16°、速度為16 m/min、時間為90 min下坡跑離心運動。EA組運動后即刻，用直徑0.25 mm毫針縱向斜刺兩側趾長伸肌，留針4 min。EAI組運動后即刻，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取大鼠兩側趾長伸肌，分別用于在體狀態(tài)下測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構、相鄰細胞間胞外基質結構以及肌束膜膠原纖維網絡分支纜細小分枝與肌內膜、肌膜的銜接位點變化。結果：1）趾長伸肌張力αi與αi'相比統(tǒng)計變化：C組α3低于α3'但無顯著差異（>0.05），E和EAI組1 h、48 h、120 h均具有統(tǒng)計學意義（<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組無顯著性差異（>0.05）。2）趾長伸肌各肌腱頭張力θi統(tǒng)計變化：①C組θ3與θ2相比無顯著性差異（>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相比無統(tǒng)計學差異（>0.05），E、EA、EAI組1 h均有統(tǒng)計學差異（<0.01、<0.05）。3）趾長伸肌總橫向張力傳遞統(tǒng)計變化：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，EA組在1 h、120 h總橫向張力低于同時相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，EAI組呈持續(xù)上升的趨勢。4）趾長伸肌超微結構變化：與C組相比，E組骨骼肌微損傷、膠原面積、PJPs數量增加，呈先升后降的趨勢，EA組骨骼肌微損傷、PJPs數量均低于E組和EAI組，EA組骨骼肌膠原面積在1 h、48 h時相均低于同時相E組，但高于EAI組，120 h低于同時相E組和EAI組。結論：1）急性離心運動引起骨骼肌微損傷加劇，肌束膜銜接盤數量增加，同時骨骼肌橫向張力傳遞能力增加。2）針刺可以有效調節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，伴隨骨骼肌微損傷減輕，肌束膜銜接盤數量減少，其效應機制與TRP通道有關。

骨骼肌；離心運動；骨骼肌微損傷；針刺；橫向張力傳遞

不習慣運動尤其是離心運動導致骨骼肌超微結構變化，引起肌力下降、延遲性肌肉酸痛（delayed onset muscle soreness，DOMS）等癥狀，稱為運動性肌肉微損傷（exercise-induced muscle damage，EIMD）[12]，嚴重影響了運動員競技能力的提高[8]。因此，如何預防或治療DOMS癥一直是運動醫(yī)學領域研究的重點。研究發(fā)現，針刺（斜刺）干預能快速恢復離心運動引起的骨骼肌超微結構改變[7]，這對揭示DOMS癥發(fā)生機制提供了新的研究思路。然而，針刺干預效應機制尚不十分清楚。毋庸置疑，探討針刺（斜刺）干預效應機制具有重要的理論和實踐意義。

當前研究發(fā)現，骨骼肌是一個張力復合體[14]。鑒于針刺（斜刺）效應與機械信號轉導有關[7]，骨骼肌張力復合體學說為研究針刺（斜刺）效應機制提供了理論依據。Passerieux等[31]研究了骨骼肌細胞外基質（extracellular matrix，ECM）的結構和功能，發(fā)現骨骼肌以肌束膜為主線，一方面通過肌束膜主干側枝肌束膜銜接盤（perimysial junctional plates，PJPs）與肌內膜、肌膜相銜接，另一方面通過肌束膜主干兩端蜂窩管（管狀結構）與肌腱相連，把骨骼肌組織連結為一個張力整體[41,42]，這對探討骨骼肌張力傳遞過程具有重要意義，為研究針刺（斜刺）效應機制提供了機械力轉導通路結構支撐。早期實驗證明，肌肉產生的張力通過復雜的分子通路從肌纖維表面?zhèn)鬟f至周圍的結締組織，從而有助于肌肉發(fā)揮力學作用和執(zhí)行相應的功能[30,35,38,44]。大量研究表明，肌節(jié)收縮產生的張力傳遞至肌腱涉及兩條通路，一條是通過肌節(jié)-肌節(jié)之間縱向傳遞至肌腱，另一條是通過肋狀體（costamere）橫向傳遞至肌內膜，再通過肌內膜、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能穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮重要作用，當肌節(jié)受到損傷時，相鄰未損傷肌節(jié)產生的張力可通過肋狀體橫向傳遞至細胞外基質，最終傳遞至肌腱，避免已損傷肌節(jié)被過度牽拉[15,17,21,24,26]。另研究發(fā)現，骨骼肌肌膜上肋狀體存在機械感受器——抗肌養(yǎng)不良蛋白（dystrophin）和α7β1整合素（α7β1 integrin），能感受機械張力，避免肌膜受到機械損傷[22,28,33]，一方面與肌膜外基質結合，另一方面與肌膜內肌節(jié)結合，通過介導肌膜內外機械力信號，起到穩(wěn)定骨骼肌機能的作用[22,33]。提示，骨骼肌橫向張力傳遞能力與肋狀體上機械受體敏感性有關。Gao等[21]已經證實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，即肌內膜的順應性，順應性越大，橫向張力傳遞能力越大。暗示骨骼肌損傷后，增加肋狀體上機械受體敏感性，肌內膜順應性增加，可以提高橫向張力傳遞，加速損傷修復能力，為研究針刺（斜刺）效應機制提供了機械力轉導信號通路支撐。近來的研究間接支持了此觀點，Crane等[19]通過研究按摩對運動性肌肉微損傷修復的機制，發(fā)現按摩激活了α7β1 integrin受體下游信號通路黏著斑激酶（focal adhesion kinase，FAK），說明按摩能增加肌膜機械受體的敏感性。最新研究發(fā)現，胞膜窖能調節(jié)心肌細胞integrin活性[27]，且窖蛋白、瞬時受體電位通道（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，針刺（斜刺）機械刺激能通過激活肌膜TRP通道（Ca2+通道）修復離心運動引起的骨骼肌機能下調[3, 9]，進一步提示針刺（斜刺）能通過增加肌膜機械感受器敏感性，增加相鄰肌膜之間的剪切力，即肌內膜順應性，使得橫向張力傳遞增加，加快骨骼肌損傷修復。

依據上述研究，提示針刺（斜刺）效應機制可能是通過TRP通道承接肌膜內外變化，調節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞能力，進而起到穩(wěn)定骨骼肌機能的作用。本文旨在采用急性離心運動骨骼肌微損傷動物模型，探討橫向張力傳遞在針刺干預運動性骨骼肌微損傷效應中的作用。

1 材料與方法

1.1 實驗對象

120只健康雄性wistar大鼠，SPF級，體重215±23.6 g，由濟南朋悅實驗動物繁育有限公司提供，生產許可證號：SCXK（魯）2014—0007。于曲阜師范大學實驗動物房進行分籠飼養(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（飼料由濟南朋悅實驗動物繁育有限公司提供）。大鼠適應環(huán)境一周，期間不對大鼠進行任何訓練。本研究經曲阜師范大學實驗動物管理與動物福利倫理委員會批準，并在其監(jiān)督下進行。

1.2 實驗設計與運動方案

1.2.1 實驗分組

120只健康雄性wistar大鼠在適應環(huán)境一周后，隨機分成安靜組（C，n=12）、運動組（E，n=36）、運動針刺組（EA，n=36）和運動針刺阻斷劑組（EAI，n=36）。

1.2.2 實驗方案

急性離心運動引起的骨骼肌微損傷動物模型按照Armstrong等[16]采用的運動方案，大鼠在動物跑臺進行90 min下坡跑離心運動，跑臺坡度-16°，速度16 m/min，每組5 min，組間休息2 min，共18組。正式運動前不進行運動預適應。E、EA與EAI組離心運動方式和運動負荷相同。E組運動結束后不施加任何恢復措施；EA組僅運動后即刻針刺一次趾長伸?。╡xtensor digitorum longus，EDL），觀察一次針刺效應。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，針灸針直刺過皮至皮下疏松結締組織層以后，將針體傾斜并調整針尖的指向，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”的方法基礎上，繼承并發(fā)展了我國傳統(tǒng)醫(yī)學寶庫中記載的“以痛為腧” 和“斜刺（浮刺、合谷刺）針法”，其在治療慢性和急性肌肉損傷中都獲得了顯著療效[4-6]。鑒于在治療肌肉疾患時所使用的針刺方法主要有直刺和斜刺兩類（直刺時針與皮膚約呈直角；斜刺時針與皮膚間有一定的傾斜角），盧鼎厚先生研究團隊研究了兩類針法的療效，發(fā)現在治療肌肉損傷時斜刺優(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)（無法行走，但用鑷子夾大鼠后肢有快速反應），用75%的酒精棉球對針刺部位進行擦拭消毒后，用直徑0.25 mm毫針從近端縱向斜刺（進針角度30°）兩側EDL肌腹，留針4 min；EAI組運動后即刻，大鼠尾靜脈注射含0.2% GdCl3（TRP鈣通道阻斷劑，Sigma，美國）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。

1.3 標本采集與處理

離心運動后1 h、48 h、120 h取材。E、EA和EAI各組大鼠隨機分為兩個小組，即一小組取大鼠左側EDL用于在體測量骨骼肌橫向張力傳遞（n=6），另一小組取大鼠右側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EDL，去除多余脂肪和結締組織，取肌腹5 mm長，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（實驗過程中不使用手術刀，避免劃傷肌肉）；其次從EDL近端肌腱向遠端肌腱分離，鑷子輕輕提拉大鼠足部表皮，使用眼科剪和玻璃分針分離暴露遠端肌腱，分離過程中盡量避免損傷血管和肌腱間的結締組織；最后將手術線系在EDL近側端，緊接著剪斷近側端肌腱，將近側端手術線連接到測力傳感器（肌張力傳感器，JH-2，中國制造），進行橫向張力傳遞測量。

本實驗使用EDL測量大鼠骨骼肌橫向張力傳遞，是基于EDL肌腱特殊的生理結構。EDL遠側端肌腱分為4個肌腱頭（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，遠端肌腱和腱膜則相對獨立[25]。研究證明，對EDL遠端肌腱依次進行腱切斷術（tenotomy）和肌切開術（myotomy）后，可以觀察到肌腱之間張力發(fā)生明顯變化[25, 45]。

1.4 指標測定與方法

1.4.1 骨骼肌橫向張力傳遞測量

圖1 大鼠趾長伸肌示意圖

Figure1 Sketch of Extensor Digitorum Longus Muscle of Rat

注：圖A表示離體的右側趾長伸?。粓DB表示在體的左側趾長伸?。粓DC表示切斷趾長伸肌肌腱Ⅱ；圖D表示切斷趾長伸肌肌腱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構

由北京交通大學超微結構分析測試中心進行制片、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（德國萊卡）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）觀察骨骼肌超微結構變化，包括相鄰細胞間胞外基質結構以及肌束膜膠原纖維網絡分支纜細小分枝與肌內膜、肌膜的銜接位點變化（PJPs）。使用Image J（NIH）軟件對透射電鏡圖片進行量化處理，具體方案如下：1）趾長伸肌Z線結構變化：Z線結構變化統(tǒng)計按照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。每個樣本選取10張電鏡圖片，共10組，每組60張，對Z線總數、Z線完整、Z線斷裂、Z線模糊的數量進行量化，計算Z線完整、斷裂、模糊的數量占被觀察Z線總數的百分率。平均每個樣本的Z線總數為611±30。2）趾長伸肌相鄰細胞間胞外基質結構變化：每個樣本隨機選取×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量區(qū)域，劃出區(qū)域內膠原輪廓，量化兩肌細胞間的膠原面積，計算每個樣本的膠原面積總和。3）趾長伸肌兩肌細胞間PJPs數量：每個樣本選取×5000視野下10張電鏡圖片，共10組，每組60張，相鄰細胞間存在與基底膜相銜接的一系列的點或線（≥2）且空間距離≤50 nm的膠原密集區(qū)域定義為PJPs[32]，量化每張圖片內兩肌細胞間的PJPs數量，計算每個樣本PJPs數量總和。

1.5 統(tǒng)計學分析

數據采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件處理，以均數±標準差（X±SD）表示；采用雙因素方差分析（Two-Way ANOVA）對處理因素（安靜、運動、運動后針刺、運動后針刺阻斷劑）與時間因素（1 h、48 h、120 h）及兩者的交互作用進行分析。不同組別間的多重比較采用LSD檢驗。采用配對樣本檢驗比較不同組內指標α、θ的統(tǒng)計學差異。顯著性水平為<0.05。圖像使用Image J（NIH）和OriginPro 9.0軟件處理。

2 結果

2.1 離心運動及針刺干預對趾長伸肌張力的變化

2.1.1 離心運動及針刺干預對趾長伸肌張力αi與αi'變化影響

圖2 離心運動及針刺干預對趾長伸肌張力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分別代表運動后3個時間點；$<0.05，$$<0.01，$$$<0.001，[αi=Fi/F0, αi'=Fi'/F0(i =2,3,4)]，圖3同。

經統(tǒng)計學分析（圖2），1）C組α3低于α3'但無顯著差異（>0.05），E和EAI組各時相均具有統(tǒng)計學意義（<0.05、<0.01）；EA組于1 h、48 h顯著降低（<0.05，<0.01），120 h組雖有降低但無顯著差異（>0.05）。表明急性離心運動造成了骨骼肌損傷，針刺干預能促進骨骼肌損傷修復，其機制與TRP通道有關。2）C組α3'顯著低于α2（<0.05），48 h EA組雖有下降，但無統(tǒng)計學意義（>0.05），其他各組均有統(tǒng)計學意義（<0.05）。提示大鼠EDL肌腱頭Ⅳ可能損傷較重。實驗發(fā)現，各組EDL張力αi與αi'之間總體上均有統(tǒng)計學差異，說明切斷EDL遠端肌腱間的ECM，即切斷橫向張力傳遞通道，導致骨骼肌張力發(fā)生變化，表明EDL肌腱間存在橫向張力傳遞，證明本實驗方法具有可行性。

2.1.2 離心運動及針刺干預對趾長伸肌各肌腱頭張力θi的變化的影響

圖3 離心運動及針刺干預對趾長伸肌各肌腱頭張力θi變化的影響。

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

經統(tǒng)計學分析（圖3），1）C組θ3與θ2相比，無顯著性差異（>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），其他各組均無統(tǒng)計學差異（>0.05）。2）C組θ4與θ2之間無統(tǒng)計學意義（>0.05），E、EA、EAI組1 h均有統(tǒng)計學差異（<0.01、<0.05）。3）各組θ3和θ4相比均無顯著性差異（> 0.05）。說明，1 h時間點各組的肌腱頭張力均有差異，可能是在運動初始時，骨骼肌受到不習慣機械應力刺激，大鼠EDL各肌腱頭之間張力分布出現不均衡狀態(tài)，而運動后48 h和120 h大鼠EDL各個肌腱頭逐漸適應外在機械刺激，各個肌腱頭張力分布均衡。除48 hEAI組外，其余各組均無統(tǒng)計學差異，表明骨骼肌張力逐漸恢復。

2.1.3 離心運動及針刺干預對趾長伸肌各肌腱頭橫向力βi變化的影響

2.1.3.1 離心運動及針刺干預對趾長伸肌肌腱頭Ⅴ橫向力β2變化的影響

圖4 離心運動及針刺干預對趾長伸肌肌腱頭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)]。

經統(tǒng)計學分析（圖4），時間與處理兩因素對肌腱頭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肌腱頭Ⅴ橫向力β2變化則無顯著性影響（>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）組內不同時相相比，E組各時相上，1 h時β2數值最低，48 h和120 h顯著升高（<0.05），120 h高于48 h但無顯著性差異；EA組、EAI組各時相上，48 h、120 h均高于1 h（>0.05）。3）組間不同時相相比，EA組各組均低于同時相E組和EAI組，其中48 h時相下降最為明顯（<0.05，<0.01）。依據上述結果，離心運動后肌腱頭Ⅴ橫向力明顯增加，針刺干預顯著減少了肌腱頭Ⅴ橫向力，TRP通道阻斷劑則顯著減弱了針刺效應。

2.1.3.2 離心運動及針刺干預對趾長伸肌肌腱頭Ⅳ橫向力β3的變化影響

經統(tǒng)計學分析（圖5），處理因素對肌腱頭Ⅳ橫向力β3變化呈極顯著性影響（<0.001），但時間因素、時間與處理兩者的交互作用對肌腱頭Ⅳ橫向力β3變化則無顯著性影響（>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上升達到峰值（< 0.001），120 h回落（<0.05）；EA組與E組均呈現先升后降的趨勢，均在48 h達到峰值（<0.01）；EAI組則呈現出持續(xù)上升趨勢，各時相均顯著升高（<0.05，<0.01）。2)組內不同時相相比，E組、EA組均于48 h達到峰值（< 0.05，>0.05），EAI組則于120 h數值最高，48 h、120 h均高于1 h。3)組間不同時相相比，EA與E之間均無統(tǒng)計學差異（>0.05）；與EAI相比，EA組1 h、48 h無顯著差異（>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。依據上述結果，E組和EA組肌腱頭Ⅳ橫向力β3變化呈現相同規(guī)律，阻斷劑阻礙了針刺效應。

圖5 離心運動及針刺干預對趾長伸肌肌腱頭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 離心運動及針刺干預對趾長伸肌肌腱頭Ⅲ橫向力β4的變化影響

圖6 離心運動及針刺干預對趾長伸肌肌腱頭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)。

經統(tǒng)計學分析（圖6），處理因素對肌腱頭Ⅲ橫向力β4變化呈極顯著性影響（<0.001），時間因素對肌腱頭Ⅲ橫向力β4變化無顯著性影響（>0.05），但兩者的交互作用對肌腱頭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極顯著升高達到峰值（<0.001）；EAI組各時相均非常顯著升高（<0.01）。2)組內不同時相相比，E組呈持續(xù)上升趨勢，120 h數值最高；EA組呈先升再降的趨勢，于48 h達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組各時相均無統(tǒng)計學差異（>0.05）。3)組間不同時相相比，EA于1 h時相顯著低于EAI組（< 0.05），在120 h 時相非常顯著低于E組、EAI組（<0.01），48 h則高于E組、EAI組（>0.05）。依據上述結果，針刺在48 h時相肌腱頭Ⅲ橫向力β4明顯增加，并于120 h恢復正常值，表明針刺通過增加橫向張力傳遞，促進骨骼肌機能恢復。

2.1.4 離心運動及針刺干預對趾長伸肌總橫向張力傳遞的變化

表1 離心運動及針刺干預對趾長伸肌總橫向張力傳遞變化影響

依據總橫向張力計算公式，趾長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個時間點總橫向張力沒有變化，因而把3個時間點的C組作為一個對照組看待），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)組內不同時相相比，E組各時相上，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，最低值出現在48 h；EA組呈先升后降的趨勢，48 h達到峰值；EAI組則呈持續(xù)上升趨勢。EA組1 h、120 h均低于E組和EAI組，48 h則高于E組和EAI組。表明針刺干預是通過調節(jié)骨骼肌橫向張力促進骨骼肌損傷修復。

2.2 離心運動及針刺干預對趾長伸肌超微結構的變化影響

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

2.2.1 離心運動及針刺干預對趾長伸肌Z線結構的變化影響

圖7 趾長伸肌超微結構變化。

Figure7 The Changes of Extensor Digitorum Longus Muscle Ultrastructure

注：圖A、B、C分別代表安靜組Z線結構、膠原面積、PJPs數量。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 離心運動及針刺干預對趾長伸肌Z線結構的變化影響

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。

經統(tǒng)計學分析（圖8），時間與處理兩因素，以及兩者的交互作用對趾長伸肌Z線結構完整程度均有極顯著性影響（<0.001）。趾長伸肌Z線結構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，最低值出現在48 h。1)與C組相比，E組、EAI組各時相均極顯著降低（<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)組間不同時相相比，EA組Z線結構完整程度均明顯高于E組、EAI組，各時相間均有顯著性差異（<0.05）。

經統(tǒng)計學分析，時間與處理兩因素，以及兩者的交互作用對趾長伸肌Z線結構斷裂、模糊程度均有極顯著性影響（<0.001）。趾長伸肌Z線結構斷裂、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，并于48 h達到峰值。1)與C組相比，E、EA、EAI組48 h時相Z線斷裂、模糊均顯著增加（<0.001，<0.01）。2)組間不同時相相比，EA組48 h時相Z線斷裂程度均極顯著低于E組和EAI組（<0.001）。說明離心運動后骨骼肌Z線斷裂、模糊程度增加，針刺干預可以快速恢復骨骼肌Z線結構，其效應機制與TRP通道有關。

圖9 離心運動及針刺干預對趾長伸肌Z線結構的變化影響

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。標尺=2μm。

采用透射電鏡觀察趾長伸肌Z線結構變化（圖9）：C組骨骼肌超微結構完整，Z線排列整齊（圖7-A）。1 hE組骨骼肌Z線扭曲，局部出現Z線斷裂、模糊的現象。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象。1 hEAI組骨骼肌局部出現Z線斷裂、模糊的現象。48 hE組骨骼肌損傷進一步加劇，出現大面積Z線斷裂、Z線模糊現象。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)損傷現象。120 hEA組骨骼肌超微結構明顯恢復，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)損傷現象。

2.2.2 離心運動及針刺干預對趾長伸肌膠原面積的變化影響

圖10 離心運動及針刺干預對趾長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。

經統(tǒng)計學分析（圖10），時間因素對趾長伸肌膠原面積變化有顯著性影響（<0.05），處理因素、時間與處理因素兩者的交互作用對趾長伸肌膠原面積變化均有極顯著性影響（<0.001）。趾長伸肌膠原面積具體變化為：1）與C組相比，E、EA、EAI組各時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）組內不同時相相比，E組呈先升后降的趨勢，48 h上升達到峰值，120 h顯著低于1 h、48 h（<0.01，< 0.001）；EA組與E組趨勢相同，48 h極顯著升高達到峰值（<0.001），120 h非常顯著高于1 h（<0.01）；EAI組1 h時相膠原面積最少，48 h、120 h顯著高于1 h（<0.05）。3）組間不同時相相比，EA組1 h、48 h極顯著低于E組（<0.001），48 h時相非常顯著高于EAI組（<0.01）。依據上述結果，離心運動引起大鼠EDL膠原面積明顯增多，針刺干預則減少了膠原面積。

采用透射電鏡觀察趾長伸肌膠原面積變化（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組骨骼肌損傷進一步加劇，出現大面積膠原纖維。48 hEA組骨骼肌微損傷減輕，膠原纖維數量減少。48 hEAI組膠原纖維較少。120 hE組骨骼肌微損傷減輕，骨骼肌膠原纖維數量明顯減少。120 hEA組骨骼肌超微結構明顯恢復，膠原纖維數量較少。120 hEAI組骨骼肌膠原纖維數量減少。

圖11 離心運動及針刺干預對趾長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。標尺=1 μm。

2.2.3 離心運動及針刺干預對趾長伸肌PJPs數量的變化影響

經統(tǒng)計學分析（圖12），時間與處理兩因素對趾長伸肌PJPs數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趾長伸肌PJPs數量變化則無顯著影響。PJPs數量具體變化為：1) 與C組相比，E、EAI組PJPs數量于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，但無統(tǒng)計學差異（>0.05），48 h顯著升高（<0.05）。2) 組內不同時相相比，E、EAI組48 h非常顯著升高達到峰值（<0.01），120 h顯著低于48 h（<0.05）；EA組48 h、120 h均高于1 h，但無顯著性差異（>0.05）。3)組間不同時相相比，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）。依據上述結果，E、EA、EAI組PJPs數量均呈先升后降的趨勢，峰值出現在48 h。EA組PJPs數量各時相均顯著低于E、EAI組，表明離心運動導致大鼠EDL內PJPs數量顯著增加，針刺干預則降低了PJPs數量。

圖12 離心運動及針刺干預對趾長伸肌PJPs數量的變化影響

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 離心運動及針刺干預對趾長伸肌PJPs數量的變化影響

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。標尺=0.5 μm。

采用透射電鏡觀察趾長伸肌PJPs數量變化（圖13）：C組PJPs（相鄰細胞間存在與基底膜相銜接的一系列的點或線（≥2）且空間距離≤50 nm的膠原密集區(qū)域）數量較多（圖7-C）。1 hE組骨骼肌局部性損傷，PJPs數量增多。 1 hEA組PJPs數量減少。1 hEAI組PJPs數量增加。48 hE組骨骼肌損傷進一步加劇，PJPs數量增加。48 hEA組骨骼肌微損傷減輕，PJPs數量減少。48 hEAI組骨骼肌損傷加劇，PJPs數量較多。120 hE組骨骼肌微損傷減輕，骨骼肌PJPs數量明顯減少。120 hEA組骨骼肌超微結構明顯恢復，PJPs數量較少。120 hEAI組骨骼肌PJPs數量減少。

3 討論

3.1 骨骼肌橫向張力傳遞測試可行性分析

大量研究表明，劇烈運動尤其是不習慣的離心運動引起骨骼肌超微結構損傷，微損傷峰值出現在24 h～48 h[12]。研究發(fā)現，針刺能快速恢復運動性骨骼肌微損傷[7]，但效應機制尚不十分清楚。近來研究發(fā)現，針刺效應機制可能與骨骼肌橫向張力傳遞能力有關，但該方面的直接研究幾近盲區(qū)。本實驗通過測量大鼠EDL橫向張力傳遞，旨在探討針刺效應與骨骼肌橫向張力傳遞之間的關系。由于EDL肌腱具有特殊的生理結構，對遠端肌腱依次進行腱切斷術和肌切開術后，觀察到肌腱間張力發(fā)生明顯變化[25, 45]。本實驗發(fā)現，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)計學差異，與Zhang等[45]年輕組大鼠（3～4月齡）離體EDL橫向張力傳遞的實驗結果基本符合，說明本實驗結果具有可信性。本實驗中各組EDL張力αi與αi'之間總體上均有統(tǒng)計學差異，說明切斷EDL遠端肌腱間的ECM，即切斷橫向張力傳遞通道，導致骨骼肌張力發(fā)生變化，表明EDL肌腱間存在橫向張力傳遞，證明本實驗方法具有可行性。

3.2 趾長伸肌各肌腱頭張力θi的變化

本實驗通過研究急性離心運動后EDL各肌腱頭張力（θi）分布情況，發(fā)現C組EDL各肌腱頭（肌腱頭Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）之間并無顯著性差異；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顯著差異。說明在離心運動后1 h，骨骼肌受到不習慣機械應力刺激，各肌腱頭張力穩(wěn)態(tài)被打破，張力分布失衡，而運動后48 h和120 h時相E組、EA組以及120 hEAI組各肌腱頭逐漸適應外部機械刺激，張力分布恢復穩(wěn)態(tài)。48 hEAI組肌腱頭之間存在統(tǒng)計學差異，120 hEAI組肌腱頭之間無統(tǒng)計學差異，說明TRP通道阻斷后導致骨骼肌微損傷修復能力下調，提示針刺效應與TRP通道激活有關，詳細機制敘述見下文。

3.3 急性離心運動對骨骼肌橫向張力傳遞能力的影響

本實驗中，急性離心運動后骨骼肌總橫向張力傳遞大幅度增加。研究發(fā)現，離心運動導致骨骼肌α7β1 integrin表達增加，認為α7β1 integrin作為體內機械力轉導的反饋調節(jié)因子，對預防運動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]。提示急性離心運動后總橫向張力傳遞增加，可能與肌膜上α7β1 integrin活性或表達增加有關；研究表明，鈣依賴蛋白水解酶（calpain）激活可以通過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，離心運動引起了骨骼肌細胞內Ca2+和calpain激活[12, 36]。本實驗不能確定α7β1 integrin是否表達增加，因而用活性替代表達，意指α7β1 integrin可以在不增加表達的情況下，通過Ca2+依賴性calpain激活，加強自身的解聚和組裝完成更新，活性增加。Ramaswamy等[37]研究證實，骨骼肌橫向張力傳遞占肌節(jié)收縮產生張力的70%以上，橫向張力傳遞增加有助于穩(wěn)定肌節(jié)結構和維持骨骼肌機能。因此，離心運動后骨骼肌總橫向張力傳遞值增加與修復骨骼肌微損傷有關。然而，運動后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+濃度變化時相有關。本實驗中，急性離心運動后骨骼肌Z線斷裂及模糊、膠原面積、PJPs數量增加，說明離心運動引起肌膜內外結構變化，造成骨骼肌超微結構損傷。離心運動后48 h骨骼肌總橫向張力傳遞值略低于1 h，可能是因為運動后48 h骨骼肌胞漿內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橫向張力數值低于1 h，但仍遠高于C組，說明48 h時相由于Ca2+濃度急劇增加，使得整合素黏附體解聚過程高于組裝過程，出現暫時性橫向張力下降只是針對1 h而言，并不影響α7β1 integrin活性增加），進而導致橫向張力傳遞降低。運動后120 h橫向張力傳遞值略高于48 h，可能與該時相超微結構損傷減輕有關，運動后120 h膠原面積、PJPs數量明顯低于48 h支持了此觀點。高曉娟[1]通過研究骨骼肌細胞外基質變化，發(fā)現急性離心運動引起Ⅰ型膠原蛋白濃度上升，且Ⅰ型膠原纖維主要位于肌束膜。本實驗離心運動后骨骼肌膠原面積和PJPs數量增加，可能與Ⅰ型膠原蛋白濃度上升有關。此外，細胞外基質尤其是肌束膜厚度增加（膠原纖維過度交聯(lián)引起的肌束膜纖維化）會引起橫向張力傳遞顯著下調[45]。提示急性離心運動后骨骼肌膠原纖維增生，可能并未引發(fā)膠原纖維結構變化，因而對橫向張力傳遞能力影響不大。綜上所述，急性離心運動后骨骼肌總橫向張力傳遞增加，可能與骨骼肌肌膜上α7β1 integrin活性或表達增加有關。

3.4 針刺干預對急性離心運動后骨骼肌橫向張力傳遞能力的影響

針刺干預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相E組，48 h則高于E組。李程等[2]研究發(fā)現，毫針針刺促進腧穴結締組織中β1 integrin表達增加，促進肌膜內外力學信號轉導。提示針刺可能促進了肌膜上α7β1 integrin表達或活性增加。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能穩(wěn)態(tài)[37]。急性離心運動后48 h骨骼肌總橫向張力傳遞受損嚴重，48 hEA組總橫向張力傳遞增加，提示針刺可能通過增加肌膜上α7β1 integrin表達或活性，上調骨骼肌橫向張力傳遞能力，促進骨骼肌機能恢復[37]。本實驗相關數據支持了此觀點。與E組相比，EA組骨骼肌Z線斷裂及模糊、膠原面積、PJPs數量降低，說明針刺促進了骨骼肌超微結構損傷修復。且PJPs作為肌內膜與肌束膜的銜接位點[32]，PJPs數量減少，增加了肌內膜的順應性，使得相鄰肌纖維之間的剪切力增加[21]，促進了橫向張力傳遞。另研究發(fā)現，針刺能下調骨骼?、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，可能與該時相骨骼肌微損傷最為嚴重有關，推測由于針刺增加了肌膜上α7β1 integrin表達或活性，進而下調了Ⅰ型膠原蛋白濃度，使得橫向張力傳遞增加，促進修復損傷位點。研究已證實，針刺對骨骼肌內、外結構有正向調節(jié)作用，能顯著改善離心運動引起的骨骼肌超微結構損傷，促進骨骼肌機能恢復[5]，支持了上述觀點。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，120 hEA組骨骼肌超微結構損傷顯著減輕，同樣支持了此觀點。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通道導致Ca2+內流，進而激活calpain降解α7β1 integrin有關。此外，針刺能引起肌膜上TRPV1、TRPV4表達增加，并通過TRP通道誘發(fā)骨骼肌內鈣瞬變[43]，且針刺可通過TRP通道修復骨骼肌損傷[3, 9]。提示針刺效應可能是通過TRP通道承接膜內外結構變化，調節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，進而起到維持骨骼肌穩(wěn)態(tài)的作用。這進一步解釋了EA組不同時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+內流激活了calpain，使得短時間內整合素黏附體的解聚過程大于組裝過程[20, 29]，造成α7β1 integrin活性暫時性下調有關，這解釋了1 hEA組骨骼肌總橫向張力較低的原因，但這種現象是暫時的，隨著整合素黏附體的解聚過程減弱，而組裝過程加強，α7β1 integrin活性增加，因此，48 hEA組總橫向張力最高，之后，由于骨骼肌超微結構逐漸恢復，整合素黏附體解聚和組裝過程（更新）下調，α7β1 integrin活性隨之下調，這解釋了120 hEA組總橫向張力下降的原因。針刺后各時相骨骼肌總橫向張力存在差異，還可能與EDL肌腱特殊的生理結構有關。針刺通過調節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，促進骨骼肌機能恢復，其機制仍有待于進一步研究。

3.5 橫向張力傳遞在針刺干預運動性骨骼肌微損傷治療效應中的作用機制

針刺效應機制研究趨勢表明，針刺可能是通過行針過程中針與結締組織發(fā)生機械耦聯(lián)，激活細胞機械信號傳導通路，起到治療的作用[2,10]。研究表明，機械敏感性離子通道由瞬時受體電位（transient receptor potential，TRP）通道蛋白構成，是機械門控性離子通道，起到把機械力轉導為電或化學信號的作用，對于細胞的發(fā)育、生長和再生起著至關重要的作用。

依據我們團隊前期研究發(fā)現，針刺效應可能與TRP通道激活導致Ca2+內流有關[3, 9]。通常認為，運動性肌肉微損傷是胞漿內Ca2+過載所致[12]；但研究發(fā)現，離心運動后48 h骨骼肌胞漿內Ca2+達到最大值，即運動后Ca2+變化是一個緩慢增加的過程，而非短時間內急劇增加。我們前期研究發(fā)現，針刺干預能顯著提高骨骼肌損傷修復能力，而阻斷劑組明顯減弱了針刺效應[3, 9]，提示針刺是通過激活肌膜上TRP通道引起Ca2+內流，進而促進骨骼肌機能恢復。但后續(xù)機制不清楚。本實驗對大鼠尾靜脈注射TRP通道阻斷劑，觀察針刺運動后骨骼肌橫向張力傳遞變化，即后續(xù)機制。1 hEAI組、120 hEAI組總橫向張力高于同時相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數量呈上升趨勢，但均明顯小于E組，說明阻斷劑阻斷了針刺效應。研究發(fā)現，阻斷劑效應僅能維持24 h，24 h后胞漿內Ca2+濃度增加，說明阻斷劑一定程度上延緩了肌節(jié)修復[3,9]。因此，EAI組48 h、120 h時相損傷修復滯后于E組，EAI組總橫向張力傳遞值高于E組。通過研究EDL各肌腱頭橫向張力傳遞，發(fā)現除肌腱頭Ⅲ、Ⅳ橫向張力在48 hEAI組低于同時相EA組外，其他EAI組各肌腱頭橫向張力值均高于EA組，說明注射阻斷劑對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的作用。另研究發(fā)現，integrin是橫向張力傳遞的重要位點，對穩(wěn)定骨骼肌結構功能具有重要作用[22,33]；針刺能促進integrin表達增加[10,32]。提示，針刺是通過激活肌膜上TRP通道，使得膜上integrin受體敏感性增加，通過感知膜內外結構變化，調節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，促進骨骼肌損傷修復（圖14）。針刺對骨骼肌橫向張力傳遞的調節(jié)作用可能依賴于骨骼肌超微結構損傷程度，而integrin作為連接肌膜內外結構的橋梁，一方面在骨骼肌微損傷程度較重時，促進肌膜內外信號轉導，上調骨骼肌橫向張力傳遞能力，使骨骼肌抗機械應力刺激的能力增強，維持骨骼肌機能穩(wěn)態(tài)；另一方面在骨骼肌微損傷程度減輕時，通過下調骨骼肌橫向張力傳遞，增加縱向張力傳遞能力，促進骨骼肌收縮結構的恢復。

綜上所述，針刺能有效調節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，參與骨骼肌損傷修復，起到穩(wěn)定肌節(jié)結構和維持骨骼肌機能的作用，對治療和預防運動性肌肉微損傷具有積極的促進作用。表明針刺干預治療運動性肌肉微損傷的效應機制與橫向張力傳遞能力有關。本研究發(fā)現，無論是運動組，還是針刺干預組，橫向張力傳遞均與骨骼肌損傷程度有關，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體適應運動強度的一個指標，也可作為運動損傷康復的一個指標，這具有非常重要的實踐作用。

圖14 針刺（斜刺）效應機械信號轉導示意圖。

Figure 14 Mechanical Signal Transductionof Acupuncture (oblique needling) Effect

注：針刺（斜刺）誘發(fā)TRP通道開啟，引起肌膜外Ca2+內流，可能導致蛋白水解酶活性增加，進而可能激活整合素，使得骨骼肌橫向張力得以調整，加快了離心運動引起的骨骼肌微損傷修復。

4 結論

急性離心運動引起骨骼肌微損傷加劇，肌束膜銜接盤數量增加，同時骨骼肌橫向張力傳遞能力增加。針刺可以有效調節(jié)骨骼肌橫向張力傳遞，伴隨骨骼肌微損傷減輕，肌束膜銜接盤數量減少，其效應機制與TRP通道有關。

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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

山東省自然科學基金面上項目(ZR2014CL015)。

張翔,女,碩士,主要研究方向為運動生理學,E-mail：zhangxiang6691@163.com。

張學林,男,博士,副教授,主要研究方向為肌肉骨骼系統(tǒng)過度使用性損傷發(fā)生機制,E-mail: zhangxlyx@163. com。