运动性延迟性肌肉酸痛的原因及防治

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  摘要:人体从事大强度或不习惯运动后,常常会引起肌肉的延迟性酸痛, 延迟性肌肉酸痛伴有一系列的肌肉结构、组织学及生物化学的改变, 长期以来困扰着运动训练和大众体育健身活动的顺利进行。本文从运动生理学的视角,通过对国内外相关文献的归纳、分析和综合对产生延迟性肌肉酸痛的原因进行了探讨,并通过实验提出了预防与消除延迟性酸痛的有效手段,为体育健身和运动训练提供理论依据。
  关键词:延迟性肌肉酸痛;发生机理;预防与治疗;
  
  1前言
  延迟性肌肉酸痛(Delayed Onset Muscle Soreness,DOMS)是运动员在运动训练过程中经常发生的现象。特别在突然加大运动量、非习惯性运动及力量训练后24h 发生的特有的肌肉酸痛,由于这种酸痛不是发生在运动后即刻, 而是在运动后数小时, 所以称为延迟性肌肉酸痛。主要表现为肌肉疼痛和(或)伴有肿胀、僵硬等症状。48h 达到峰值随后逐渐减轻。该症状的发生对运动员的训练和比赛成绩的提高是一个巨大的障碍。特点为酸痛的延迟性及其发展过程的相对独立性。DOMS 是否表明骨骼肌损伤, 是否影响运动训练, 必须对DOMS 产生的机制及程度的评价作充分的理解,才能更好预防和治疗DOMS, 利于运动训练和比赛。
  2研究方法
  2.1文献资料法
  查阅有关生理学,体育运动训练学和相关学科的专业期刊,专著,并通过专业网络(中国期刊网)获取丰富的文献资源。
  2.2实验法
  2.2.1实验对象
  北华大学参加校田径运动会的男短跑运动员,共46 人,将其随机分为试验组和对照组,每组各23人,两组年龄、体质无显著差异,随访时间为两周。
  2.2.2实验分组
  对照组:按常规训练要求组织训练,进行充分的准备活动,每周两次训练,40 min/ 次。
  试验组:在对照组的基础上,给运动员讲解延迟性肌肉酸痛的发生机制及处理方法,使运动员对延迟性肌肉酸痛的发生、预防及治疗有一定的了解,并能做初步的自我治疗。
  2.2.3实验过程
  静力牵张练习:拉长肌肉起始点,尽量保持30~60 s ,以缓解肌肉痉挛。
  按摩、理疗、热水浴:以加快代谢产物的排出,缓解肌肉酸痛。
  针灸:选用阿是穴,以疼痛点为进针点,“斜刺”法,贯穿整个肌肉。
  2.3访谈法
  在训练进行两周后对实验对象进行访谈,了解延迟性肌肉酸痛出现的情况,因延迟性肌肉酸痛而请病假的情况。病假以本院医院及附属医院出具的病情证明为准。
  2.4数理统计法
  两组间比较采用U 检验。
  3研究结果与分析
  两组研究结果见表1:
  试验组延迟性肌肉酸痛的发生率、请病假率均显著低于对照组( P < 0. 01) ,试验组的效果显著优于对照组。
  实验结果显示,采取了干预措施后,运动员延迟性肌肉酸痛的发生率明显低于对照组,说明干预措施是有效的。通过采取上述多种形式的措施可以预防延迟性肌肉酸痛的发生和减轻其发生的程度。在比赛前的2 周教学训练中,适当地给运动员讲解延迟性肌肉酸痛的发生机制 、临床表现、处理办法,在教学中处理好准备活动、练习、放松活动之间的关系,有利于减少延迟性肌肉酸痛的发生。
  4延迟性肌肉酸痛形成机制的分析
  延迟性肌肉酸痛的研究已持续100 余年,关于其发生机制的学说众多,关于延迟性肌肉酸痛产生的原因有不同的解释,主要有:延迟性肌肉损伤说、代谢产物堆积学说、肌肉痉挛学说和组织撕裂说,急性炎症反应学说等。
  4.1延迟性肌肉损伤(Delayed Onset Muscle Damages, DOMD)说
  即非习惯性运动特别是高强度、长时间离心运动后,肌肉常出现变性、坏死、炎症。故认为发生DOMS的原因是由DOMD 所引起。
  4.2代谢产物堆积学说
  研究认为DOMS 的产生原因是肌肉中HL 堆积所致。HL 是目前研究最多致疲劳物质之一。HL 堆积造成运动能力下降: 1) HL 解离后生成H+使肌肉pH 值下降, 抑制糖酵解酶, 抑制供能速度, 减少运动中ATP 再合成, 造成能量供应障碍。2) HL 解离生成H+与Ca2+竞争骨骼肌肌钙蛋白的结合位点, 替换肌钙蛋白中的Ca2+, 使兴奋- 收缩脱离偶联, 阻碍肌肉收缩。3) 血液pH 值降低, 造成脑神经疲劳。
  4.3肌肉痉挛学说
  Devries 在1966 年提出DOMS 是由局部运动单位的强直性痉挛所致,提出“局部缺血- 痉挛”假说,。认为运动引起参与工作的肌肉组织缺血, 引起一些导致疼痛物质(如P 物质等)的产生。进一步反射性地引起肌肉的强直痉挛,从而致使更多的致痛物质产生,当这种致痛物质积累到一定程度时, 会刺激肌肉内的痛觉神经末梢, 引起疼痛, 疼痛又反射性地引起痉挛, 痉挛又进一步使局部缺血加剧而形成恶性循环
  4.4组织撕裂说
  早在1902 年,Hough 根据自己的观察结果提出了“组织撕裂”假说,他认为运动后发生的肌肉酸痛可能是由于肌肉和或结缔组织撕裂所致 。肌肉在离心运动中因为机械牵拉的原因而发生了损伤, 这种损伤在运动后被发展成为DOMS 。机械损伤包括细胞膜、细胞周围结缔组织的损伤和细胞骨架的损伤,主要依据有离心性运动的氧耗、能耗均少,而膜伤、酸痛却较重;运动后血液中肌红蛋白含量增加;运动后尿中三甲基组氨酸、羟脯氨酸含量均增加 。在离心运动中,肌细胞膜及周围结缔组织被重复拉长时,部分胶原断裂及细胞膜轻微损伤,肌细胞膜通透性异常,细胞内蛋白质及其他原生质流失,如肌酸激酶(CK) 释放出胞外,细胞及组织渗透压改变,钙离子大量进人细胞内,导致细胞水肿及一系列延迟性反应,细胞功能受损。Brown 等认为离心运动不导致肌细胞内质网的损伤,因为离心收缩后虽然肌肉电- 机械延迟增加,但舒张功能并不受影响,这可能是DOMS可自动消失的结构基础。收缩成分损伤是肌原纤维在受到被动牵拉时所发生的损伤和肌微丝的降解,其原因更为复杂,可能涉及蛋白质空间结构的破坏及ATP 能量转换障碍。有学者认为,细胞收缩成分的机械性损伤可能与ATP 酶水解速度有关:在横桥作退让性摆动时,若ATP 酶水解速度与牵拉速度适应的话,损伤不会发生;而当ATP 酶水解速度落后于被动牵拉的速度时损伤即可能发生。有证据表明,离心运动的速度是比力量更重要的诱发DOMS 因素 。
  4.5急性炎症反应学说
  该假说认为DOMS 是由机械性损伤所导致的一系列炎症反应,钙离子在其中起了触发作用。DOMS 炎症反应在运动后24h 内开始出现,表现为单核细胞在运动后5~11h 明显增加,中性粒细胞在运动后96h 明显增加,嗜酸、嗜碱性粒细胞亦有所增加 。Smith 让鼠进行跑台运动后作远端跖肌组织学检查,发现肌纤维间隙内有大量炎症细胞聚集。Kuiper 让大鼠在- 10°坡度的跑台上进行下坡跑运动2h 后,发现比目鱼肌中有中性多核细胞的聚集浸润 。Armstrong发现大鼠运动后即刻肌组织间质有巨噬细胞的出现。Mishra 等人让兔进行离心运动诱发肌肉损伤,服用抗炎药物后,发现在肌肉收缩功能明显恢复的同时,肌球蛋白表达也明显增强 。根据以上事实,有学者认为,大负荷运动后首先出现一个急性炎症的过程,由细胞外基质断裂所引发炎症细胞浸润、聚集,而巨噬细胞合成释放大量前列腺素( PGE2 ) ,PGE2 升高可间接通过激活疼痛感受器而引起肌肉疼痛 。
  4.6肌肉温度
  提高肌肉温度可导致肌肉组织损伤, 造成肌纤维坏死和连接组织分解, 从而造成DOMS。离心收缩后肌肉温度的增加比向心收缩明显, 这可以解释离心收缩导致的DOMS 症状较向心收缩严重的原因。
  4.7其他学说
  其他的学说包括代谢失调学说、自由基损伤学说、收缩弹性成分张力学说、钙离子损伤学说、 “肌膜亏负”观点等。也有学者认为,DOMS 是运动疲劳的一种特殊类型。运动应激产生的活性氧( Reactive oxygen species ,ROS) 对运动造成的氧化应激损伤和导致运动性疲劳的机制已被大多数研究证实。运动疲劳状态下,线粒体氧化磷酸化偶联程度和ATP 合成能力降低是运动性疲劳的线粒体膜分子机制易于遭受氧化损伤,从而导致线粒体内多种酶活性(如ATP 合成酶系、DNA 修复酶系,抗氧化酶系及其他酶系) 改变,故线粒体的热机效率原理可作为DOMS 的一种可能性机制的观点已被学者所认识 。
  5延迟性肌肉酸痛的预防与治疗
  实践中可以采用多种措施和方法预防、缓解延迟性肌肉酸痛。
  5.1从医学角度,可用促进恢复的中草药内服外用, 也可服用缓解肌肉痉挛药、止痛药、钙离子螯合剂。常用的是服用维生素C , 每日100mg , 持续服用30d 可预防或减轻肌肉疼痛。
  5.2从物理角度,可以采用冷敷、按摩, 或电疗、热水浴等方法缓解肌肉症状。
  5.2.1热敷: 应用蜡袋、热水袋等热敷, 每次半小时, 每天2~3 次。
  5.2.2理疗: 周林频谱治疗仪、红外线、“神灯”治疗仪等对关节及肌肉处的效果很好, 但时间不易过长, 一般20~30min 即可, 每天2~3 次。
  5.2.3静力牵张: 肢体静力牵引简单有效, 队员之间可互相协调, 但时间不易太长, 中间应有休息而利于血液循环, 国内外运动员采用此法较多。
  5.2.4按摩放松法: 按摩放松法是预防和治疗Doms 的主要方法, 比赛之前可自我放松,可按摩双下肢的股四头肌及腓肠肌和上肢的肱二头肌及三角肌。在训练之后的6~8h内由队医、队员或教练进行按摩。手法是推法、揉法、揉捏法、按压法、抖动和运拉法。其中揉捏法运用的最多。揉捏法是将四指并拢, 拇指分开, 将近掌心及各指紧贴于酸痛部位皮肤上, 拇指与四指相对用力, 将肌肉略向上提起, 开始动作要轻, 待适应后逐渐加重手法。在大腿的外侧或内侧肌肉一筋膜移行处, 可采用指压法。如: 以拇指指腹由远端向近端按压, 按压时要用力均匀直到深部, 往返要几次而且结束前要施以放松手法。
  5.2.5从训练角度, 在运动前后应该充分做好准备活动和整理活动, 在练习安排上尽量避免突然增加练习强度。应采用循序渐进原则, 将离心力量和向心力量练习交替安排, 练习后充分牵拉肌肉。实践证明, 采用训练学方法可以有效预防和缓解延迟性肌肉酸痛。漫跑、健身操、游戏等一般性准备活动目的在于适当增加全身肌肉温度、降低粘滞性、预防肌肉损伤。针对性准备活动, 例如小强度跳跃练习和小重量杠铃、哑铃力量练习可以提高机体神经、肌肉的适应性, 缓解延迟性肌肉酸痛的症状。练习后充分的整理与牵拉活动不仅可以改善肌肉血液循环,加速代谢产物的排除, 而且可以引起损伤肌肉中粘连组织的分离, 并释放出啡吠类物质, 起到止痛和提高肌肉组织痛阈的作用。此外, 练习中的负荷安排可以采用小一中一大的形式, 以及多种练习, 使不同身体部位的练习交替进行, 这样也可以在一定程度上缓解由于练习强度过大引起的延迟性肌肉酸痛。
  3结论
  延迟性肌肉酸痛是可以预防并治愈并预防的。实验观察证实:通过物理、医学、训练等多个角度对延迟性肌肉酸痛进行治疗,运用热敷、理疗、静力牵张、按摩放松法、水按摩或桑拿浴等多种方法治疗延迟性肌肉酸痛收到良好的治疗效果。
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