周圍肌肉在不同運(yùn)動(dòng)方式、氧濃度和姿勢(shì)下的血流動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、本文研究目的：使用兩個(gè)近紅外線光譜儀，同時(shí)對(duì)左右豎棘肌內(nèi)的血流變化進(jìn)行測(cè)量，了解腰椎肌肉在有無(wú)負(fù)荷和對(duì)稱與非對(duì)稱姿勢(shì)下的氧合變化，從而評(píng)價(jià)在不同姿勢(shì)和負(fù)荷時(shí)雙側(cè)豎棘肌內(nèi)的血流變化及其與下腰痛的可能關(guān)系。同時(shí)，通過在正常氧濃度和缺氧情況下，對(duì)自行車運(yùn)動(dòng)時(shí)周圍肌肉內(nèi)氧合變化的研究，了解模擬的低氧環(huán)境對(duì)其影響，評(píng)價(jià)這種低氧模擬設(shè)備的可用性以及利用其在海平面水平減少周圍肌肉氧合以增強(qiáng)訓(xùn)練效果的可能性，從而實(shí)現(xiàn)與高原訓(xùn)練相似的效果。 研究

2、材料與方法： 實(shí)驗(yàn)一：首先12個(gè)健康男性志愿者經(jīng)招募自愿加入本實(shí)驗(yàn)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)前簽署同意書。使用兩個(gè)近紅外線探針，其位置在腰3水平居中線兩側(cè)3厘米的皮膚表面，這樣就可以同時(shí)測(cè)量雙側(cè)腰3水平豎棘肌在7種不同姿勢(shì)和有無(wú)負(fù)荷情況下的血流改變，7種姿勢(shì)包括：站立、90度屈曲和最大伸直位、最大左、右側(cè)彎位、坐位和仰臥位。受試者在不同姿勢(shì)轉(zhuǎn)換是隨機(jī)進(jìn)行的。每一姿勢(shì)維持30秒的時(shí)間，近紅外線光譜儀在此期間自動(dòng)記錄肌肉內(nèi)血流的變化并傳輸?shù)脚c探針

3、相連的計(jì)算機(jī)內(nèi)形成Excel文件保存，每一姿勢(shì)之間有150秒的間隔，這一時(shí)間能夠保證近紅外線信號(hào)在休息的時(shí)候回到基線水平。之后，有無(wú)負(fù)荷的最大側(cè)彎時(shí)兩側(cè)骶棘肌的肌肉內(nèi)血流變化也使用10Kg的負(fù)荷測(cè)量得到。在姿勢(shì)試驗(yàn)后，每一受試者休息2小時(shí)，改變左側(cè)激光探針的位置至右側(cè)胸10水平，同時(shí)測(cè)量沒有負(fù)荷、持10Kg重物沒有運(yùn)動(dòng)腰椎前屈和進(jìn)行前屈運(yùn)動(dòng)前后，在坐位，站立位、仰臥位胸腰部豎棘肌內(nèi)的血流改變。所有的數(shù)值記錄為相對(duì)于站立位時(shí)30秒均數(shù)的百

4、分?jǐn)?shù)，分別表示為總血紅蛋白％、氧合血紅蛋白％和去氧合血紅蛋白％。 實(shí)驗(yàn)二：另有20個(gè)年輕志愿者，按照以下設(shè)計(jì)進(jìn)行自行車實(shí)驗(yàn)。志愿者首先在自行車上休息3分鐘，然后在10W的負(fù)荷下勻速騎行3分鐘，以后每10秒增加10w負(fù)荷直到達(dá)到200w最大負(fù)荷。在最大負(fù)荷后繼續(xù)勻速騎行3分鐘實(shí)驗(yàn)終止。3天后在Alticube房間內(nèi)重復(fù)同樣的實(shí)驗(yàn)步驟。在運(yùn)動(dòng)中，氧合血紅蛋白的改變、血氧飽和度和心率的變化分別由近紅外線光譜儀和氧分壓計(jì)測(cè)量得到。氧合血

5、紅蛋白的變化以相對(duì)于休息時(shí)各值的百分?jǐn)?shù)表示。 研究結(jié)果： 總血紅蛋白％和氧合血紅蛋白％在90度屈曲位時(shí)呈現(xiàn)最大程度的減少。最大側(cè)彎姿勢(shì)，氧合血紅蛋白在對(duì)側(cè)豎棘肌的血流減少的程度明顯低于同側(cè)。并且，與沒有負(fù)荷的姿勢(shì)比較，％氧合血紅蛋白在對(duì)側(cè)豎棘肌平均減少10.8％(負(fù)荷10Kg，p<0.05)。然而％去氧合血紅蛋白增加13.9％(p<0.05)。在腰部，與沒有負(fù)荷時(shí)的屈曲位比較，當(dāng)負(fù)荷為10公斤，％氧合血紅蛋白平均減少11

6、.5％，有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)，與無(wú)負(fù)荷時(shí)的屈曲位比較，負(fù)荷為10公斤進(jìn)行腰椎運(yùn)動(dòng)時(shí)，％氧合血紅蛋白減少25％(p<0.001)。然而，在胸部肌肉內(nèi)的血流變化在各種條件下沒有明顯的變化。與沒有負(fù)荷的姿勢(shì)比較，％氧合血紅蛋白在對(duì)側(cè)豎棘肌平均減少10.8％， (負(fù)荷10Kg，p<0.05)。然而％去氧合血紅蛋白增加13.9％(p<0.05)。在缺氧條件下，運(yùn)動(dòng)中的氧合血紅蛋白的變化明顯低于正常氧濃度時(shí)(p<0.001)。血氧飽和

7、度在相同的氧壓下的運(yùn)動(dòng)前后沒有明顯的變化，但在不同氧環(huán)境下差異顯著(p<0.01)。在自行車運(yùn)動(dòng)中，豎棘肌內(nèi)的血流變化沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 研究結(jié)論： 1.使用兩個(gè)近紅外線光譜探針允許我們同時(shí)研究雙側(cè)豎棘肌在不同姿勢(shì)下的血流動(dòng)力學(xué)變化。 2.不對(duì)稱的姿勢(shì)會(huì)導(dǎo)致肌肉內(nèi)血流的不對(duì)稱減低。伸長(zhǎng)的肌肉內(nèi)顯示更少的血流和氧合，這種減少在動(dòng)態(tài)負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中更明顯。這些結(jié)果提示非對(duì)稱的姿勢(shì)和負(fù)荷條件可能導(dǎo)致豎棘肌的疲勞和誘發(fā)下腰痛。