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为解决骨骼肌损伤治疗难题,研究人员探究 PEMF 和拉伸运动对肌肉损伤的治疗效果,发现二者有效,意义重大。
骨骼肌损伤治疗新探索:脉冲电磁场与拉伸运动的协同作用
在人体中,骨骼肌约占体重的 40 - 45%,它不仅维持着人体的正常活动,像运动、呼吸、保持体温等,还在代谢和能量存储方面发挥着关键作用。然而,全球范围内,创伤性骨骼肌损伤的发生率正急剧上升,无论是运动爱好者在锻炼时受伤,还是患者在接受肿瘤消融、软组织重建、关节置换等手术后出现的肌肉损伤,都给医疗领域带来了巨大挑战。尽管这类损伤很常见,但目前还没有一种完美的治疗方法能让受损肌肉完全恢复到原来的结构和功能。
传统的保守治疗方法众多,比如 POLICE 原则(保护、适当负荷、冰敷、加压、抬高)、物理治疗(运动、拉伸、按摩、超声波、激光等)、非甾体抗炎药、生物修复剂以及手术治疗等。其中,物理治疗因其经济实惠、无创、安全且有效的特点,成为肌肉损伤治疗的首选方法之一。拉伸运动在急性恢复期通过间歇性施加张力,能在细胞层面产生积极影响,虽然其对受伤纤维的益处尚未完全明确,但已有研究表明它能刺激胶原蛋白合成,这对肌肉愈合至关重要。
除了常规物理治疗方法,脉冲电磁场(PEMF)疗法也逐渐受到关注。PEMF 疗法长期应用于治疗缺血性坏死、骨折、软组织损伤、骨质疏松和肌肉骨骼疼痛等疾病,它具有应用范围广、操作简便、无创、无风险、经济且无副作用等优点。不过,其作用机制尚未完全明晰,普遍认为它能通过增加组织血液供应,改善细胞的氧气利用,还具有促进血管生成、抗炎和再生的作用。
尽管有多种治疗手段,但骨骼肌损伤后再生缓慢、易形成瘢痕组织、转化生长因子 -β1(TGF-β1)会增加受伤肌肉组织的胶原蛋白合成并导致纤维化等问题依然存在。为了寻找更有效的治疗方法,来自土耳其多所大学的研究人员展开了一项研究,该研究成果发表在《BMC Musculoskeletal Disorders》杂志上。
研究人员为了深入探究拉伸运动和 PEMF 疗法对肌肉损伤的治疗效果,设计了一系列实验。首先,他们对实验动物进行分组,将 69 只雌性成年 Wistar 白化大鼠分为 5 组,分别为对照组(CONT)、肌肉损伤组(INJ)、肌肉损伤 + 运动组(INJ + EXE)、肌肉损伤 + PEMF 组(INJ + PEMF)、肌肉损伤 + 运动 + PEMF 组(INJ + EXE + PEMF) 。在实验过程中,研究人员通过 18g 活检针在大鼠右小腿腓肠肌制造肌肉损伤模型,除对照组外,其他组均进行此操作。
在治疗干预方面,拉伸运动组(INJ + EXE 和 INJ + EXE + PEMF 组)的大鼠从受伤后第 3 天开始,每天进行一次拉伸运动。运动前,研究人员会先对大鼠的腓肠肌进行软组织按摩和松动,为拉伸做准备,然后将大鼠的脚向背屈 30° 方向进行轻柔的被动拉伸,每次拉伸 1 分钟,休息 30 秒,重复 10 次,整个过程约 15 分钟。PEMF 治疗组(INJ + PEMF 和 INJ + EXE + PEMF 组)的大鼠,每天接受两次 PEMF 治疗,每次 180 分钟,分别在早上和晚上进行。
为了评估治疗效果,研究人员运用了多种技术方法。组织病理学分析:在实验结束时,取大鼠的肌肉组织样本,用 10% 的福尔马林固定 24 - 48 小时,然后制成石蜡切片,进行苏木精 - 伊红(H + E)染色,在显微镜下观察肌肉组织的病理变化,评估单核细胞浸润、肌肉变性、萎缩和坏死等情况。免疫组化检测:使用血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(FGF)的抗体对肌肉组织切片进行染色,半定量观察这些蛋白在细胞中的表达水平以及表达部位。定量逆转录聚合酶链反应(RT - qPCR):提取大鼠肌肉组织的总 RNA,将其逆转录为 cDNA,然后通过 PCR 扩增特定基因,检测 TGF-β1、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)等基因的表达水平,以甘油醛 - 3 - 磷酸脱氢酶(GAPDH)作为内参基因进行标准化处理。
研究结果显示:组织病理学和免疫组化结果方面,INJ 组在第 7 天和第 14 天的单核细胞浸润、肌肉变性、萎缩和坏死等指标均显著高于其他组。在第 7 天,INJ 组的 FGF 值显著高于 CONT 组和 INJ + EXE 组;在第 14 天,INJ 组的 VEGF 值显著高于除 INJ + PEMF 组外的其他组,FGF 值显著高于所有组。基因结果方面,在第 7 天,INJ 组的 TGF-β1表达显著高于其他组;在第 14 天,INJ 组的 TGF-β1表达仍显著高于其他组,且 INJ + EXE 组的 TGF-β1表达显著高于 CONT 组。在 eNOS 水平上,INJ 组在第 7 天和第 14 天的肌肉组织中 eNOS 值均显著高于所有组,而 INJ + EXE + PEMF 组的 eNOS 值与 CONT 组相比无显著增加。
综合研究结果和讨论,研究人员得出结论:拉伸运动和 PEMF 疗法在治疗肌肉损伤方面都具有显著效果。它们能够平衡肌肉的炎症过程,促进肌肉细胞的活性,增加肌肉质量,加速肌肉组织的恢复。同时,二者还能通过控制 VEGF 和 FGF 的增加,限制纤维化的形成,减少 TGF-β1信号传导,抑制炎症诱导的 eNOS 活性,从而对肌肉损伤的修复和功能恢复起到积极作用。这一研究为骨骼肌损伤的治疗提供了新的思路和方法,为临床治疗提供了重要的理论依据。不过,该研究也存在一些局限性,比如未在炎症早期进行评估、未确定氧化应激对 NO 水平的影响、伤口模型损伤较小可能导致愈合时间短、研究对象为雌性大鼠可能受发情周期影响等。未来还需要更多的研究来进一步验证和完善这些治疗方法,探索更精准的治疗方案,以更好地服务于临床实践,帮助众多骨骼肌损伤患者恢复健康。