摘要:機體進行大強度或不適應(yīng)的運動,尤其是離心運動后,常伴隨出現(xiàn)延遲性肌肉酸痛,運動后2~3天酸痛達到高峰,肌肉在解剖學、組織學及生化等方面會產(chǎn)生一系列變化,這些變化嚴重時將直接影響健身及訓練效果。因此,文章擬對國內(nèi)外有關(guān)延遲性肌肉酸痛的誘發(fā)模型、產(chǎn)生機制及最新的治療方法進行綜述,為指導大眾健身和運動訓練提供理論支持和實際應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞:延遲性肌肉酸痛
產(chǎn)生機制
治療方法
中圖分類號:G804 文獻標識碼:A 文章編號:1004—5643(2013)10—0085—04
延遲性肌肉酸痛(delayed-onset muscle soreness,DOMS)是指機體從事大運動量,尤其是進行強度突然增加或不適應(yīng)的運動后出現(xiàn)的一種肌肉酸痛的生理性反應(yīng),是一種特殊類型的運動性肌肉疲勞。
DOMS一般在運動后24h內(nèi)出現(xiàn),24—72h達高峰,5—7d后自動消除。
DOMS的主要特點是對機械性刺激產(chǎn)生痛敏,如對非傷害性的收縮、拍打、按壓等產(chǎn)生疼痛感,但無自發(fā)性疼痛。
運動訓練后產(chǎn)生的DOMS,其產(chǎn)生機制和防治方法已成為運動人體科學領(lǐng)域研究的熱點之一,也是限制運動員運動能力提高的一個亟待解決的實際問題。
因此,本文擬對DOMS的誘發(fā)模型、產(chǎn)生機制和新的防治方法加以綜述,為指導大眾健身和運動訓練提供有利的理論支持和實際應(yīng)用價值。
1 DOMS概述
1.1 發(fā)生部位及癥狀
DOMS的疼痛部位主要出現(xiàn)在遠端的肌肉和肌腱連接處,原因可能是:
(1)肌肉的痛覺感受器主要分布在肌腱周圍,這些區(qū)域被過分牽拉時,感受器接受刺激,產(chǎn)生痛覺;
(2)肌肉用力收縮時,遠端的肌肉和肌腱連接處最容易受到損傷,運動后由于該處損傷而出現(xiàn)疼痛感。
DOMS的癥狀主要表現(xiàn)為:肌肉僵硬。輕者肌肉輕度發(fā)僵,活動時減輕;重者肌肉腫脹、劇烈疼痛、妨礙運動、觸診肌肉有壓痛。
1.2 誘發(fā)模型
經(jīng)典的誘發(fā)DOMS的模型一般采用上、下肢大強度的離心運動。誘發(fā)上肢DOMS常采用前臂和上臂屈肌的大強度離心運動,如單杠屈臂懸垂,運動形式分為固定運動角度和隨意運動角度兩種,保證肌肉在收縮過程中能保持充分的舒張狀態(tài)或最大的收縮狀態(tài)。誘發(fā)下肢DOMS常采用大腿和小腿伸肌的大強度離心運動,如下坡跑、負重被動退讓性下蹲等。
謝微等(2012)參照哈佛臺階實驗新構(gòu)建了一種誘發(fā)DOMS的人體模型,具體方法為:臺階高度40cm,按30次/min的節(jié)拍頻率完成如下動作:
第一拍,右腳踏上臺階;
第二拍,左腳跟進,踏上臺階成直立姿勢;
第三拍,左腳落地;
第四拍,還原成預備姿勢,時間為10min。這種運動方式使右腳做向心運動,左腳做離心運動。
經(jīng)過血清CK檢測和視覺模擬法(vAS劃線法)疼痛評價,與其它測試指標相印證,證實這是一種很好的誘發(fā)DOMS人體模型的構(gòu)建方法。
相比較其它誘發(fā)DOMS的人體模型,這種利用臺階構(gòu)建的新型模型其優(yōu)點體現(xiàn)在:
一方面,其物理強度是可以控制和量化的,進而可將人體產(chǎn)生的生理強度進行量化和比較,這就為科學研究提供較為準確的可進行統(tǒng)計處理的數(shù)據(jù);
另一方面,通過改變運動頻率和運動時間來調(diào)控DOMS發(fā)生的程度,有利于對DOMS進行定量和分級的深入研究;最后,要完全弄清楚DOMS的產(chǎn)生機制和研發(fā)新的防治方法,也要求必須進行準確的定量研究,而該模型正是為定量研究提供了可靠的誘發(fā)模型。
1.3 評價體系
一直以來都是根據(jù)受試者的主觀感受對DOMS進行定性和半定量的評價。如:四級評定法(定性):
1級:運動后無任何酸痛和不適感;
2級:運動后用手觸壓肌肉時有酸痛感,并伴有肌肉僵硬癥狀:
3級:運動后再進行活動時有酸痛感和僵硬癥狀,并有輕度肌肉活動障礙;
4級:肌肉有明顯的酸痛感和僵硬癥狀,關(guān)節(jié)運動幅度受限,嚴重妨礙活動。又如十級評定法(半定量):Lomb對胸大肌的酸痛感進行分級,讓受試者手臂伸直,用胸大肌壓一個與水銀壓力計相連接的球,當壓到有酸痛感時看水銀壓力計的刻度,根據(jù)刻度大小將酸痛分為10個級別。
筆者認為,要對DOMS進行深入的精確分析研究,必須從定性、半定量的評價上升到定量水平的評價,這樣才能完全徹底地研究清楚DOMS,由此看來,研發(fā)DOMS的定量評價標準或體系就顯得格外重要和迫切。
1.4 產(chǎn)生機制
1.4.1 組織撕裂理論
肌肉張力和彈性的急劇增加,引起結(jié)構(gòu)成分的物理性損傷。1902年Hough提出:未受過訓練的肌肉參與長時間的工作或訓練,可能會使肌纖維和結(jié)締組織受到損傷。Abrahm的研究發(fā)現(xiàn):肌肉酸痛與尿液中出現(xiàn)肌血球素有關(guān),而肌血球素是肌纖維損傷的指標之一,這個結(jié)果支持了Hough的組織撕裂理論。
1.4.2 肌肉痙攣學說
肌肉的神經(jīng)調(diào)節(jié)發(fā)生改變從而使肌肉發(fā)生痙攣而致疼痛。Deverise認為:DOMS是局部運動單位痙攣引起的,即運動造成肌肉局部缺血,產(chǎn)生一些被稱為P物質(zhì)的特殊致疼物質(zhì),這些物質(zhì)堆積到一定程度,刺激肌肉內(nèi)的痛覺神經(jīng)末梢而引起疼痛,疼痛又反射性的引起痙攣,痙攣又加劇肌肉局部缺血,從而形成惡性循環(huán)。
依此假說,肌肉痙攣造成DOMS,而疼痛程度則取決于所涉及的運動單位數(shù)目,依據(jù)是:酸痛時肌電活動增加。而Mc Glymn等發(fā)現(xiàn):肌肉離心收縮后雖肌電活動增加,但其大小卻與酸痛程度并無線性關(guān)系。
1.4.3 骨骼肌超微結(jié)構(gòu)損傷機制
盧鼎厚等學者提出:肌細胞產(chǎn)生DOMS時,其收縮結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。如z帶和中線扭曲、斷裂和消失。中線消失后,粗線呈螺旋彎曲,使肌節(jié)發(fā)生不同程度的縮短,而鄰近肌節(jié)則不同程度的被拉長。
肌節(jié)長度的變化造成肌原纖維斷裂、肌絲走向紊亂,甚至局部收縮結(jié)構(gòu)完全消失。上述變化必然引起骨骼肌不同程度的收縮和伸展,從而產(chǎn)生不同程度的痛覺。
1.4.4 炎癥反應(yīng)學說
大負荷運動后出現(xiàn)一個急性炎癥過程,細胞外基質(zhì)斷裂引發(fā)炎癥細胞浸潤、聚集,巨噬細胞合成釋放大量的前列腺素(PGE2),PGE2升高可間接通過激活痛覺感受器而引起肌肉疼痛。DOMS的炎癥反應(yīng)表現(xiàn)為:運動后5—11h單核細胞明顯增加,運動后96h中性粒細胞明顯增加,嗜酸、嗜堿性粒細胞亦有所增加。
Armstrong發(fā)現(xiàn):大鼠運動后即刻肌組織間質(zhì)有巨噬細胞出現(xiàn)。Kuiper研究發(fā)現(xiàn):大鼠在10°坡度的跑臺上進行下坡跑2h后,比目魚肌中有中性多核細胞聚集、浸潤。Smith發(fā)現(xiàn):讓鼠進行跑臺運動后,遠端跖肌的肌纖維間隙內(nèi)有大量的炎癥細胞聚集。
2 DOMS的治療方法
2.1 物理治療
2.1.1 冷療法
冷療法可降低組織溫度、抑制炎癥發(fā)生、減緩神經(jīng)傳導速度、收縮血管、減少水腫,從而達到止痛的效果。該方法常在急性損傷后的24—48h內(nèi)使用。冷療法包括冰敷、冰按摩和冰水療法。
2.1.2 熱療法
熱療法可加速細胞代謝和反射性反應(yīng),促進結(jié)締組織恢復和患部血液循環(huán),增加膠原組織的延展性,減輕肌肉痙攣及關(guān)節(jié)僵硬,改善關(guān)節(jié)活動范圍。熱療法包括熱水療法和超音波療法兩種。熱水療法的水溫通常為38—41℃。超音波療法通過深層熱療儀器,可感應(yīng)皮下5公分以上的組織溫度。
2.1.3 神經(jīng)電刺激療法
神經(jīng)電刺激療法(TENS)主要是運用電極對運動單位進行刺激,使肌肉產(chǎn)生被動收縮。Denegar等用高頻短波寬和低頻長波寬的TENS形式進行研究,發(fā)現(xiàn):兩種不同的TENS處理20min后,可立即減輕DOMS的疼痛并改善手肘伸展角度,因此,TENS對減輕DOMS癥狀有一定的效果。
2.1.4 電磁場療法
Zhang J等將帶有電磁場特性的雙層織品Farabloc包扎在DOMS受試者大腿周圍5d,測試結(jié)果顯示:這種療法可降低血液中丙二醛脫氫酶、肌酸磷酸激酶、肌紅蛋白、白細胞和中性白細胞的水平,緩解疼痛,減少肌肉力量下降。
2.1.5 中醫(yī)療法
中醫(yī)療法主要有按摩、推拿、針灸和刮痧。
2.1.5.1 按摩、推拿療法
按摩和推拿均可減少組織中白細胞聚集和PGE2的合成,減少與炎癥進程有關(guān)的損傷。林威秀研究發(fā)現(xiàn):按摩能減弱肌肉酸痛指數(shù)的上升趨勢,增大關(guān)節(jié)活動角度,降低CK活性。朱紅香的研究表明:按摩治療DOMS的效果非常明顯,治療的有效率為96.15%。劉波等將推拿配合中藥進行動物實驗,結(jié)果表明,血清CK、LDH下降優(yōu)于對照組。馬建等運用推拿對上臂屈肌依次做揉、彈撥、推和搓等手法,使肘關(guān)節(jié)活動角度改善,緩解上臂肌肉硬度,血清酶LPO下降明顯。
2.1.5.2 針灸療法
針灸是中醫(yī)治療DOMS的手段之一,主要是使肌肉放松和鎮(zhèn)痛。王瑞元等發(fā)現(xiàn),針灸可以阻遏大負荷離心運動引起的a-actin延遲性解聚加強,而運動后a-actin延遲性解聚加強可能是導致DOMS及延遲性骨骼肌超微結(jié)構(gòu)和功能改變的重要原因。梁飛等研究發(fā)現(xiàn),針灸組的主觀體力感覺、肌肉疼痛感覺、運動心情評價和肌肉最大收縮力與對照組相比有顯著性差異。金文泉等研究報道,針灸血海、風市及足三里對緩解DOMS有一定作用。針灸的作用機理可能是:(1)抗自由基,防治脂質(zhì)過氧化;(2)防止運動性下丘腦一垂體一性腺功能紊亂;(3)增強機體抗疲勞能力。
2.1.5.3 刮痧療法
朱紅香(2011)采用刮痧治療DOMS,結(jié)果表明:刮痧治療對DOMS有明顯療效,有效率可達95.84%,且刮痧比按摩見效更快。相較按摩療法,刮痧療法簡單易學,便于操作,且見效快,因此具有更廣泛的發(fā)展空間和更大的推廣應(yīng)用價值。
2.2 藥物治療
2.2.1 服用消炎藥物
以前國內(nèi)外主要從抗炎藥、抗氧化劑、鈣通道阻滯劑等方面對DOMS進行研究,而現(xiàn)在主要集中在抗炎和止痛兩方面的研究??寡姿幬镏醒芯孔疃嗟氖欠晴摅w抗炎藥(NSAID),使用NSAID治療DOMS的動物實驗研究獲得了很好的療效。Mishra等讓兔進行離心運動誘發(fā)DOMS,服用抗炎藥物后,肌肉收縮功能明顯恢復,肌球蛋白表達明顯增強。Francis和Hoobler的實驗證明,阿司匹林能有效緩解DOMS。
2.2.2 服用營養(yǎng)補劑
適當服用維持肌肉結(jié)構(gòu)的蛋白類營養(yǎng)補劑,如谷氨酰胺、支鏈氨基酸等,可減輕DOMS癥狀,促進恢復。Kaminski報道,口服vc可緩解DOMS 25—44%的酸痛程度,原因可能是vc作為抗氧化劑,可減輕受損傷肌肉的氧化應(yīng)激,從而緩解酸痛。補充蛋白和活性肽也可干預運動性骨骼肌微損傷和修復,而活性肽的作用更加明顯。
3 運動人體科學領(lǐng)域?qū)OMS的研究
DOMS對運動能力的影響主要體現(xiàn)在:(1)關(guān)節(jié)運動范圍變小、減振能力減弱和峰值力矩減??;(2)肌肉激活順序和募集形式發(fā)生改變,導致肌肉韌帶和肌腱承受不習慣的應(yīng)激力,這種補償機制加劇肌肉的損傷。
田野等以18—25歲大學生為研究對象,負重淺蹲跳20次+50m蛙跳為一組,共進行10組,研究發(fā)現(xiàn):運動后即刻受試者有明顯的疲勞癥狀,運動后24h肌肉酸痛加重,72h達峰值,運動后7d主觀體力感覺和肌肉酸痛程度均恢復。孫健的研究提示:長時間大強度的專項訓練沒有加重DOMS癥狀,炎癥反應(yīng)也沒有進一步惡化,說明機體已經(jīng)對訓練產(chǎn)生適應(yīng)。也有研究發(fā)現(xiàn),在一次離心運動后的相當一段時間內(nèi)再次重復相同運動,肌肉可產(chǎn)生明顯的適應(yīng)性變化,由運動引起的肌肉結(jié)構(gòu)、代謝和功能變化的敏感程度明顯降低。這種適應(yīng)性反應(yīng)最早出現(xiàn)在運動后2—3d內(nèi),因運動項目和測試指標的不同維持時間有所差異,最長可維持到運動后數(shù)月。產(chǎn)生適應(yīng)性的機理可能是:大強度訓練使神經(jīng)產(chǎn)生適應(yīng)性,募集和激活更多的運動單位參與,這種適應(yīng)性能限制過度力量的形成或在肌纖維中更合理地分配強度負荷,從而防止損傷加重的發(fā)生,對機體有保護作用。
楊志賢等對32名運動員進行了誘發(fā)下肢DOMS的實驗,測試了慢速放松跑、靜力性牽拉、按摩三種放松的效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn):與對比組相比和三個組間進行比較,均對DOMS癥狀的消除有顯著效果,都以靜力性牽拉組恢復最快、效果最佳。表明:三種放松方式對DOMS的影響是不同的,尤以靜力性牽拉對減輕DOMS癥狀、縮短其恢復時間效果最佳。熊英等將30名男學生分成對照組、運動前推拿組和運動后推拿組,共3組,每組10名。方法:運動前推拿組是在訓練前30min對左上肢進行推拿,之后5min開始訓練;運動后推拿組是在訓練后30min對左上肢推拿30min,并在此后的3d內(nèi)每天進行推拿30min。結(jié)果顯示:與對照組相比,運動前推拿組和運動后推拿組的肌肉酸痛持續(xù)時間均明顯縮短、程度均明顯減輕,運動后72h肌肉最大等長收縮力量恢復明顯,血清CK升高幅度明顯降低;運動前推拿組在運動后即刻肘關(guān)節(jié)屈曲程度變化明顯小于對照組,運動后推拿組在運動后72h肘關(guān)節(jié)伸直程度的恢復明顯優(yōu)于對照組。結(jié)論:運動前進行推拿在一定程度上可預防DOMS,減輕其嚴重程度,而運動后進行推拿能加快DOMS癥狀的消除。
推拿在DOMS中發(fā)揮防治作用的機制可能是:
(1)推拿能充分調(diào)動機體的自我保護機制,如使血中兒茶酚胺含量顯著下降,尿中兒茶酚胺含量明顯上升;
(2)加快血糖、糖原的生成速度和血液、淋巴液的循環(huán)速度,減少運動后代謝產(chǎn)物的堆積和氧自由基的生成;
(3)加速運動后乳酸的清除,從而有助于解除抗氧化酶受到的抑制。
4 小結(jié)
目前有關(guān)DOMS的報道,誘發(fā)模型的研究較少,但新研發(fā)的模型使DOMS評價體系向定量化方向邁進。產(chǎn)生機制的研究也相對較少,仍停滯在以前提出的幾種定性的假說推斷層面,并未深入到分子或基因水平。防治方法的研究較多,逐漸傾向于運用中醫(yī)療法來緩解DOMS的癥狀,其效果較為顯著。今后對于DOMS的研究思路,應(yīng)更多地注重定量研究,研發(fā)更為準確先進的誘發(fā)模型,深入本質(zhì)探索其產(chǎn)生機制,只有將機制研究清楚才能準確地找到真正切實有效的解決辦法。另外,運用多手段從多角度進行綜合防治,比如中醫(yī)療法結(jié)合其它方法,對DOMS的防治效果也許會更佳,同時,對DOMS的研究也能幫助解決運動后疲勞恢復的一些問題。