卫星细胞与骨骼肌损伤后的治疗

2012-08-15 00:50田聚群李家仿李铁钢国防科技大学军事体育教研室湖南长沙410073
文体用品与科技 2012年10期
关键词:肌纤维骨骼肌张力

□ 田聚群 李家仿 李铁钢(国防科技大学军事体育教研室 湖南 长沙 410073)

骨骼肌损伤是运动医学临床中的常见损伤,在损伤后的再生修复过程中,采取科学合理的治疗措施与康复手段,可以在最短的时间内最大限度地恢复运动员的骨骼肌功能,使其重返赛场并获取优异运动成绩。在损伤后的再生修复过程中,骨骼肌功能的恢复过程是有规律的而不是平均变化的,应该根据肌肉功能的恢复程度及时调整康复训练内容:如果调整的幅度过小,再生修复后的肌肉功能(如肌肉力量或伸展性)与受伤前相比有较大损失;如果调整的幅度过大,处于修复中的肌肉会被重新撕开,再生修复过程重新开始;如果调整的幅度合适,再生修复后的肌肉功能可以接近或达到受伤前的水平。因此,要想使受伤的运动员达到理想的功能康复,了解掌握受伤肌肉在功能恢复时的生物力学特征十分重要。

1、骨骼肌损伤后修复再生的生物学基础

骨骼肌损伤后,在损伤处周围产生一种无菌性炎症,骨骼肌卫星细胞受到损伤处释放的一些特定信号或生长因子的影响被激活,并最终生长发育为成熟的肌纤维,从而使受伤的骨骼肌获得修复,这一过程需要持续6个月的时间。骨骼肌损伤后修复再生的生理学过程一般分为三个时期:(1)创伤期;(2)修复期;(3)塑形期。

受伤的骨骼肌在功能恢复时具有特定的生物力学特征。根据处于生长发育过程中的骨骼肌卫星细胞获得张力的增长幅度不同,其生物力学特征可分为三个阶段:(1)静止期:持续时间约1-6周,在损伤后的1-3周,肌纤维张力在较低水平上基本保持不变,在损伤后的4-6周,由于形成的瘢痕组织不断生长并在6周后趋于成熟,肌肉功能小幅度提高并在6周后趋于稳定。(2)增长期:持续时间约7-20周,在第7周,肌肉获得的张力有一个快速的增长过程。从第8周开始肌肉所获得的收缩能力相对稳定地增长。由于瘢痕组织的收缩和重组作用,损伤处的肌肉(瘢痕)逐渐变硬、变大,疼痛感加强,到第9周达到高峰。在第10周,损伤处所形成的瘢痕组织很快变软,体积大幅度减小,身体感觉很轻松,肌肉变得开始富有弹性。(3)稳定期:从第21周开始,新生的肌细胞已基本达到成熟的肌细胞所具有的各项功能,肌纤维的收缩能力和伸展性基本达到或接近受伤前的水平,直到第26周完全发育成熟。

2、骨骼肌损伤后的治疗与康复原则

2.1、无论是急性损伤还是慢性损伤,损伤后的修复再生活动都是身体本身具有的一种能力,是在神经的支配下进行的一种自我愈合过程。不同肌肉损伤后的生物学恢复程序和进展速度是相对固定的,治疗的重点在于创造条件使身体的恢复程序能够充分正确地表达出来,从而使损伤的肌肉获得完全康复。目前还不能通过医学技术的干预而大幅度改变其修复再生的生理学进程,例如使肌肉损伤后的恢复时间从6个月缩短为3个月。许多世界优秀运动员肌肉损伤后的治疗恢复时间表明:即使使用了最先进的医学技术,肌肉损伤后的完全康复时间是6个月。

2.2、在受伤肌肉的安全范围内尽早进行康复训练是现代康复医学的一项重要原则。在进行康复训练之前,为了加速胶原组织基质的形成,需要对伤部肌肉进行必要的短时间制动。制动时间取决于受伤的严重程度,以便使伤后形成的结缔组织产生一定的张力,以此来适应进行早期功能锻炼时所施加的外在阻力,避免在愈合的早期阶段肌肉被重新撕裂。对于一般的损伤,主动休息3-7天就可以基本满足需要;比较严重的肌肉损伤往往需要休息2-3周;非常严重的损伤或肌肉完全撕裂实行外科手术后,主动休息时间为4-8周左右。

研究发现,在较短时间的制动后,当康复训练开始时,新生的肌纤维可以更好地穿越伤部形成的结缔组织,而且肌纤维的排列方向与未受伤肌纤维的排列方向一致;康复训练可使肌肉迅速获得原始张力,并优化新生肌纤维的排列方向,加速结缔组织及瘢痕的吸收与改建,加速受伤区域毛细血管和肉芽组织的再生。通过积极谨慎的康复训练,受伤肌肉的功能(如肌肉力量和伸展性)可以达到或接近受伤前的正常水平,而且并发症少。而在长时间的休息或制动后,新生的肌纤维也可以穿越结缔组织,但是其排列方向混乱,与伤前正常肌纤维的排列方向不一致,肌肉的功能损失较多,不能达到正常水平;另外,当新生的肌纤维穿越结缔组织后,如果没有进行康复训练,使结缔组织及时与肌纤维分离并被身体吸收改建,结缔组织就会把各个肌纤维也连接在一起,从而形成肌肉粘连,影响肌肉的正常活动。结缔组织与肌纤维之间的粘连能力随着时间的延长会逐渐增强,在康复的早期很容易被拉开,越往后拉开的难度越大。

2.3、一般情况下,发生肌肉损伤后,应立即停止运动,直到确定诊断。在损伤后的即刻应制动、冷敷、加压包扎和抬高患处,其目的是减少血肿形成,减少组织间隙水肿,减轻组织缺血,加速组织再生。肌肉在损伤后的前3-7天内疼痛比较剧烈,每次10-20分钟的冷敷可以使周围神经传导冲动受阻,在起到消炎镇痛作用的同时,不会干扰身体正常的生理修复过程。

对于一般的肌肉损伤,进行3-7天的主动休息后,就可以开始进行积极谨慎的康复训练了。对于非常严重的损伤或完全撕裂实行外科手术后,制动的时间需要适当延长。无论何种程度的损伤,必须在受伤肌肉的安全范围内循序渐进地进行功能锻炼。施加在受伤肌肉上的外在阻力应该进行精确的调控,其大小要始终小于使愈合中的肌肉再次撕裂时的力。当处于愈合过程中的肌肉获得的张力增加时,施加的外在阻力也应该随之增大。而受伤肌肉获取张力的过程是分阶段变化的,有其本身的特征,我们应根据其再生修复的生物力学规律进行阶段性的调整:受伤的肌肉在1-3周内基本没有获得张力,4-6周逐渐获得瘢痕组织产生的张力,7周时获得的张力有一个快速的增长过程,8-20周获得的张力相对稳定地提高,21-26周获得张力的过程平缓下来。

开始时施加的外在阻力或牵伸练习必须在无痛的范围内进行,当需要增加外在阻力时也应该在不增加疼痛的前提下进行。在恢复的早期阶段,主动或被动的牵伸练习会引起肌肉粘连的部分松解,从而造成在开始增加外在阻力时出现疼痛,等粘连松解(或肌肉拉开)后,疼痛很快消失,若再次使用同样的阻力,则不会产生疼痛,这样的情形表明增加的负荷是安全合理的。如果增加的负荷过大或没有按照获得张力的各阶段进行适当调整,致使正在愈合中的肌肉重新撕裂,则肌肉修复再生的程序也重新开始,以前的努力成果化为无有。特别是有些运动员在康复训练了4-5个月之后,由于增加的外在负荷过大,超过了处于愈合过程中的肌肉所获得的张力,从而造成肌肉重新撕裂,致使需要另外的6个月时间进行康复。另外,进行康复训练的时间也应该根据损伤程度有所调整,严重时10-15秒的时间就可以满足需要,而后逐渐延长;当受伤处的肌肉因受到冷刺激(气温或冷敷等因素)而温度降低时,机体已经获得的肌张力和收缩速度也随之暂时降低,进行康复训练的外在阻力也要相应减小。

肌肉损伤一旦成为事实,要想完全康复需要至少6个月的时间,当运动员完全没有症状、肌肉的力量和伸展性已恢复到伤前水平时,才能认为康复训练计划已实施完成。对于多数普通的伤病患者,在康复训练3-4个月后伤部肌肉获得的张力就足以满足日常生活的需要而不至于造成肌肉重新撕裂;而对于运动员,由于训练或比赛需要肌肉进行极限负荷的工作,因此,如果在肌肉没有完全康复的情况下就开始正常训练,很容易造成再次损伤。

骨化性肌炎是在处于愈合过程中的肌肉中出现了骨形成的异常现象,是肌肉损伤后可能发生的最严重的并发症。这种异常的骨化可以被身体逐渐吸收,运动员发生骨化性肌炎后,恢复训练的平均时间是6个月。也可以在确定骨生长完全停止后对骨异生的部位进行外科清除。一次严重的损伤或重复损伤可能是引起骨化性肌炎的原因,特别是当肌肉损伤后,在骨骼附近形成较大血肿时,更容易引起骨化性肌炎。另外,损伤后恢复期的活动过于剧烈,也被认为是引起这一并发症的原因。

2.4、适度的热刺激可以促进体内消炎、镇痛物质的排出,而热身活动或热敷可以使体内的温度暂时升高,因此由急性或慢性损伤造成的身体疼痛感会暂时得到缓解或消失。在发生慢性损伤的早期,运动员往往在运动后或运动前疼痛,而在运动中疼痛症状大幅度缓解。这种症状暂时缓解的现象往往会对运动员产生误导,使其更加频繁的参加运动,从而形成一种恶性循环,致使伤部肌肉更加频繁的遭受负荷,慢性损伤的程度越来越严重。当肌肉完全成熟而没有受伤时,一定强度的运动可以刺激相关肌肉的再生,使肌肉的功能能力增强。而当肌肉慢性损伤时,由于产生损伤的原因就是因过度使用造成的,这时如果加强对相关肌肉的锻炼只会使损伤程度加重,不可能好转或恢复。

在损伤初期,运动员主诉运动后疼痛,病情加重后,运动中出现疼痛,进而发展到在休息时也出现慢性、持续性疼痛;在损伤部位出现肌肉压痛和早上起床时身体僵硬等症状;在重复进行受伤动作时,动作不能完全到位;当过度使用性损伤比较严重时,肌肉会出现突然不能收缩用力(即短暂的丧失功能)的现象。

急性损伤和慢性损伤(过度使用性损伤)发生后其再生修复的生物学过程是一样的,治疗与康复的原则也一样,两者之间的主要的区别在于损伤后进行康复训练时施加在伤部肌肉的初始外在阻力大小不同。治疗慢性损伤的最好方法就是早期发现,在肌肉发生实际损伤的初期功能丧失较少,受损肌肉还可以在相当范围内安全工作,如果在这时果断采取措施让受损的肌肉在其功能能力范围内保持相对休息,也就是说对施加在伤部肌肉的初始外在阻力进行严格的控制,那么经过一个完整的康复训练周期(6个月)后,整个身体就会在受损肌肉所允许的最大活动范围的基础上得到完全康复。如果在发生慢性损伤的早期没有引起足够的重视,则肌肉损伤的程度可能会越来越严重,丧失的功能逐渐增多,直到最后完全失去功能能力,这时可以施加在伤部的初始外在阻力已减少到最低限度,患者的日常活动能力将会受到严重干扰。

在治疗康复过程中应该慎重采用封闭注射疗法。由于进行封闭注射时使用的主要药品种类是麻醉类药物,类固醇类药物或非类固醇类药物,因此将其合并注射到疼痛部位后,可以有效阻断局部病变发出的疼痛信号,减少炎性物质渗出,促进局部代谢产物的排出。虽然其消炎镇痛效果显著,但若继续坚持运动也可能掩饰症状使损伤程度加重。另外,炎性反应是肌肉在损伤后进行生物学修复过程中发生的一种正常反应,过多的干预可能会影响机体自身的清除能力。

2.5、骨骼肌在发生过度使用损伤时的症状与处于正常训练的特定适应阶段所引起的身体感觉非常相似,应该采取措施准确地辨别出来,以免误把处于正常训练适应阶段所发生的症状当作肌肉损伤来处理,从而影响医生的诊断治疗过程或运动员的正常训练活动。

一个身体正常的运动员在对训练负荷的适应过程中,特别是在进行训练后的第8-9周,由于在承受负荷的肌肉周围所产生的瘢痕组织的收缩重组活动逐渐增强,运动员的身体也会感觉到剧烈的疼痛,肌肉僵硬、压痛和晨僵等,症状和肌肉发生真正损伤时非常相似,严重者甚至被迫中止正常的训练活动。这时如果坚持训练或积极休息1-2周后,症状会大幅度减轻或消失,运动员可以继续参加高强度的训练或比赛,这是在训练过程中出现的一种正常现象,不应该被当作肌肉损伤来对待。发生真正的损伤时,损伤处的肌肉功能会逐渐丧失,疼痛感持续,直至功能完全丧失,主观症状也不可能在1-2周内消失,肌肉也不能继续进行极限负荷的运动训练。

肌肉损伤后的完全恢复时间是6个月,然而如果把处于训练过程中所发生的正常的肌肉疼痛现象错误地当作肌肉发生了真正损伤来处理,极有可能得出如下几个典型的看似合理的错误结论:有些肌肉在损伤后积极休息1-2周就会完全康复;慢性肌肉损伤后若继续坚持训练可以使其在1-2周内获得完全恢复(或者慢性肌肉损伤需要主动锻炼来康复);药物疗法、物理疗法、封闭注射疗法等各种外在医学治疗手段的作用往往被过分夸大。因为你所治疗的是正常的没有损伤的肌肉,这些剧烈疼痛现象会在短时间内自然消失,不需要外在医学手段的干预。因此,应该采取措施尽可能地避免这种现象的发生,准确地筛选判断出肌肉发生真正损伤的病例。

2.6、在使损伤肌肉相对休息并进行积极康复训练的同时,应尽量保持全身及未受伤部位的正常活动。因为正常肌肉在长时间的制动后,常常会发生废用性萎缩,肌肉的力量及伸展性下降,血管密度降低。虽然这种因制动引起的肌肉功能改变是可逆的,可以通过渐进的康复训练获得恢复,但是努力使身体机能保持在一个较高的水平上是适宜的。另外,发生局部损伤后,患者的日常活动方式常常需要适当调整,调整的原则是;尽量维持受伤前的活动习惯,在机体可承受的范围内进行,不要大幅增加未受伤的部位的负担,避免发生新的不必要损伤。

3、结论

3.1、骨骼肌损伤后进行康复训练的强度与其在修复再生的过程中表现出的生物力学特征有着紧密的联系,我们应根据受损肌肉获得张力的阶段性特征来安排康复训练的强度。无论是急性损伤还是慢性损伤,损伤后的修复再生活动都是身体本身具有的一种自我愈合能力,治疗与康复的重点在于创造条件使身体的恢复程序能够充分正确地表达出来。慢性损伤与急性损伤后身体的恢复过程是一样的,我们应该根据肌肉的特点来安排训练,从而可以最大程度地避免损伤。

3.2、在受伤肌肉的安全范围内尽早进行康复训练是现代康复医学的一项重要原则。通过积极谨慎的康复训练,受伤肌肉的功能(如肌肉力量和伸展性)可以达到或接近受伤前的正常水平。而在长时间的休息或制动后,肌肉的功能很难恢复到受伤前水平,而且容易形成肌肉粘连。

3.3、骨骼肌在发生过度使用损伤时的症状与处于正常训练的特定适应阶段所引起的身体感觉非常相似,应该采取措施准确地辨别出来,以免误把处于正常训练适应阶段所发生的症状当作肌肉损伤来处理,从而影响医生的诊断治疗过程或运动员的正常训练活动。

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