關于肌肉急性拉傷損傷模型建立的文獻綜述

中圖分類號：G804 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2012）10-000-01

摘 要 本文大概摘述了國內外動物模型的制作，并總結出了不同模型的優缺點，為拉傷模型的應用和改進起到了一定的參考作用。

關鍵詞 骨骼肌 拉傷 模型

在骨骼肌損傷的研究中，動物模型的建立向來極其重要，現將各種骨骼肌急性拉傷動物模型的制作方法綜述如下。

肌肉主動強烈收縮或被動過度拉長造成肌肉微細損傷，導致肌肉部分或完全斷裂，這種損傷稱為肌肉拉傷。這是一種最常見的骨骼肌急性損傷，其實質是肌肉組織承受過度載荷導致。該損傷易發于雙關節肌或多關節肌，尤其是發生在快肌所占比例較高的肌肉上[1]。1988年，Garrett WE對各種形態的肌肉進行遠近端不同速度的被動拉伸，肌肉斷裂情況為遠端斷裂比率遠遠大于近端[2]；周里對腓腸肌離體肌的快速拉伸斷裂實驗表明肌肉拉傷的斷裂點全部發生于遠端肌肉肌腱連接點近側的纖維處[3]。這兩個實驗在結果上具有一定的相似性，可以說明在體肌與離體肌進行被動拉伸時，其肌纖維的撕裂或斷裂可能具有相似的規律。肌肉拉傷模型就是建立在這些理論的基礎上而得以實施的。

由于對在體肌肉的正常生理活動幅度內或利用其具有的收縮特性來復制急性拉傷模型難度很大，所以我們采用非生理措施制作肌肉拉傷模型，因此，目前肌肉急性拉傷模型仍然具有一定局限性。

一、手術方法制作肌肉拉傷模型

Louis[4]等（1986）對大鼠的脛骨前肌進行遠端外科手術，暴露肌腔并使用特制的夾具來夾持肌腔，在Minnea Polish材料實驗機上以6cm·min-1的拉伸速度實施拉伸，用示波器顯示并記錄載荷一變形曲線。當曲線進人平臺期后拉伸即停止。拉伸結束后，將肌腱縫合到拉伸支持帶上，并縫合刀口，這樣便完成了脛骨前肌靜息狀態定應變被動拉伸實驗模型。

舒彬（1995）采用類似的實驗方案也成功制作了脛骨前肌拉傷模型。其方法如下：將兔雙下肢脫毛，使用30g/L戊巴比妥鈉按1ml/kg重量的劑量將動物麻醉。將全麻動物仰臥置于手術臺上，在脛骨前肌遠端肌腱止點處作長約1cm的切口，暴露脛前肌遠端肌腱，并在脛前肌遠端肌腱止點處切斷。然后將動物俯臥置于電子萬能材料試驗機特制的平臺上，切斷的脛前肌遠端肌腱夾持于材料試驗機橫梁。自動預調后，采用6cm/min變率的速度牽拉，材料試驗機自動記錄載荷-伸長曲線。當載荷曲線出現平臺時，停止牽拉并立即卸載。將兔踝關節置于中立位，用10號縫合線將橫韌帶遠端縫合、脛前肌遠端肌腱“8”字縫合于足部的拉伸肌系帶上，并逐層縫合筋膜、皮膚。整個手術過程中不暴露肌腹，在牽拉3d內，給予40U青霉素鈉鹽肌注，1次/d，預防感染[5]。

該模型在肌肉損傷程度一致性方面優于其它模型，為損傷肌肉不同治療措施效果比較研究提供了保證。存在的問題是與活體肌肉拉傷在生理及力學特性方面距離較大，很難準確反映運動訓練、比賽、甚至日常活動中肌肉拉傷的各種特征。

二、電刺激方法制作肌肉拉傷模型

Hasselman等在已有的被動拉伸實驗模型基礎上，對活化肌肉（電刺激）進行定域載荷拉伸損傷研究（兔脛骨前肌和跖長伸肌）。結果表明，對活化肌肉以10cm/s速度拉伸，拉伸載荷達到極限斷裂值的70%，是肌肉損傷的最小閾值。肌肉拉伸載荷達到該力閾，肌肉表現為出血、水腫、炎癥細胞浸潤；肌纖維斷裂集中于遠端肌肉肌腔接點處的肌肉部分。拉伸載荷達到極限斷裂值80%，其肌纖維斷裂可蔓延到遠端肌腹部分；拉伸載荷達到極限斷裂值90%，肌纖維斷裂進一步向肌腹部分蔓延，并有連接組織（肌外膜、肌束膜、肌內膜）發生斷裂[6]。張勝年等也采取了同樣的方法復制出了肌肉在體拉傷模型，方法如下：使用40g/L戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉大鼠，麻醉后的大鼠呈仰臥位固定于大鼠肢體固定板上，將踝關節游離，左右足分別固定于足底固定板上，將兩根銀質針電極分別置于小腿三頭肌的近、遠端，并與電刺激儀的輸出端相接連，使用刺激儀以50V電壓刺激脛后肌群強直收縮導致踝關節趾屈；之后使用拉伸實驗機以0.55m/s的速率反向牽拉大鼠足底固定板，迫使踝關節以25.56r/s的角速度背屈，小腿三頭肌離心收縮，造成該肌肉急性中度拉傷[7]。該模型為肌肉拉傷模型向定量化方面發展奠定了基礎。

三、物理學方法制作肌肉拉傷模型

夏劍英運用定負荷自由落體的方法復制了肌肉拉傷。具體方法如下：大鼠麻醉后，將準備拉傷一側的下肢膝關節固定，踝關節游離，用電刺激儀刺激腓腸肌兩端，引起腓腸肌強直收縮，使踝關節跖屈。與此同時用一重物從固定高度自由下落，通過系在動物足上的尼龍繩龍的銅絲以某一基本恒定的初始沖量迫使踝關節迅速背屈，導致腓腸肌離心收縮而被拉傷[8]。

參考文獻：

[1] 全國體育學院教材委員會運動醫學教材小組.運動醫學[M].北京：人民體育出版社.1990：274.

[2] Garrett WE， et al. The effect of muscle architecture on the biomechanical failure properties of skeletal muscle under passive extension[J]. Am J Sports Med.1988.16（1）：7-11.

[3] 周里.大鼠骨骼肌急性拉傷生物力學及組織學研究[D].上海體育學院.1998.

[4] Louis C， Almekinders， et al. Healing of experimental muscle strain and the effects of nonsteroidal anti-inflammatory medication[J]. Am J Sports Med. 1986.14（4）：303-308.

[5] 舒彬，周吉祥.肌肉拉傷的研究進展[J].國外醫學· 物理醫學與康復學分冊.1996.16（3）：97-100.

[6] Hasselman CT， Best TM， Seaber AV， et al. A threshold and continuum of injury during active stretch of rabbit skeletal muscle[J]. Am J Sports Med. 1995.23（1）：65-73

[7] 張勝年，陸愛云.大鼠小腿三頭肌急性拉傷肌肉傷后靜力訓練對其材料力學性能影響的實驗研究[J].上海體育學院學報.2005.29（1）：38-43.

[8] 夏劍英.大白鼠肌肉拉傷后運動和固定對肌肉的一些力學性質影響[D].上海體育學院.1987.