跑台运动对大鼠跟腱形态结构的影响

跑台运动对大鼠跟腱形态结构的影响

曹春恒

曹春恒

（成都体育学院；四川成都610041）

摘要:在动物试验中，跑台运动是常用的运动方式，而在跑台运动中，不同的运动强度对大鼠跟腱有不同的影响，通过查阅跑台动物实验，发现不同的运动强度跑台实验对大鼠跟腱有不同程度的影响,这对动物跑台实验设计有重要的参考意义。

关键词：跑台肌腱运动强度

目的：随着全民健身的推广普及,更多人意识到运动对健康的重要性。然而在运动过程中,无论专业运动与否,急、慢性运动性损伤频繁发生，但人们对运动性损伤的认识仍然不足，而运动性跟腱损伤发病率有呈逐年升高趋势，如跟腱末端病、跟腱自发断裂等，尤其是一些优秀运动员因跟腱断裂后康复时间长或预后不佳而终止运动生命，例如110米跨栏著名运动员刘翔，因跟腱频繁断裂而终止了运动生涯，所以过度运动对于跟腱形态结构的影响，是否造成跟腱的病变、损伤，都是值得研究问题。

研究表明，不同运动强度对肌腱损伤修复过程的影响亦不同。一方面，运动可以促进胶原蛋白合成，防止肌腱退变；另一方面，过度运动会促进金属蛋白酶释放，导致胶原蛋白破坏。

1.低强度运动对跟腱的影响

1.1肌腱塑性改建需要较长的时间

肌腱是一种血运相对匮乏的组织，其塑性改建需要较长的时间，以往研究表明要对肌腱产生影响，至少需要每天训练30-60min，每周训练5天达六周，短时间的运动训练不能达到肌腱的塑性改建。

1.2低强度运动促进微损伤跟腱的修复

不同强度跑台训练对于胶原酶诱导的大鼠跟腱微损伤修复的影响也不同，低强度运动可以在一定程度上促进微损伤跟腱的修复[1]。

2.中等强度运动对跟腱的影响

2.1分泌与合成胶原蛋白的能力提高

长期中等强度跑台运动可改变大鼠跟腱的超微结构，使功能活跃的腱细胞数量增多，从而增加分泌与合成胶原蛋白的能力[2]。

2.2IGF-I对跟腱的适应性改建

中等强度运动可以使循环系统和局部跟腱组织的IGF-I含量和表达升高，而IGF-I在运动所致跟腱的适应性改建过程中可能具有重要作用。长期耐力跑台运动后，不但内源性IGF-I合成增加影响了跟腱的代谢，循环系统内IGF-I也增加，从而增加组织损伤修复的潜能［3-4］。

2.3跟腱胶原质量的改变

长期耐力跑台运动后跟腱改变的是胶原质量而非数量，跟腱通过提高跟腱胶原I的合成来适应负荷，同时跟腱胶原的降解能力也提高，从而提高跟腱中胶原的更新率以适应运动负荷的刺激[5]，而血清和跟腱IGF-I的提高表明其在跟腱对长期跑台运动的适应中具有一定作用[6]。

3.高强度运动对跟腱的影响

3.1诱导肌腱干细胞错误分化

徐绍勇等[7]实验发现不同强度的跑台训练能对大鼠跟腱内肌腱干细胞产生不同的影响，低强度跑台训练没有改变大鼠跟腱内肌腱干细胞的增殖和分化。中强度跑台训练促使肌腱干细胞增殖，并定向分化成肌腱细胞。高强度跑台运动训练诱导肌腱干细胞错误分化成软骨细胞。

3.2一过性跑台使跟腱的微观结构发生一过性改变

一次性跑台运动时的多次循环刺激虽然对跟腱力学性能未造成明显的影响，但可见胶原纤维间隔增多和排列错乱及跟腱内胶原原纤维纵向间隔增大现象，表明一次性跑台运动使大鼠跟腱的微观结构发生了一过性改变[8]。

3.3国外关于高强度跑台诱发肌腱病研究现状

Glazebrook等[9]利用上坡高强度被动跑台使大鼠跟腱出现了类似于人类肌腱病的组织病理学表现。但是Heinemeier等[10]同样采用上坡高强度被动跑台方法却未能诱导出大鼠跟腱病理学改变，并且他们认为大鼠适应了这种运动强度，跟腱的生物力学特性得到了增强。Dirks等[11]则认为高强度跑台训练不会加剧高运动能力大鼠跟腱的损伤。目前对于高强度运动是否可诱导肌腱病还存在争议。

4.力竭跑台运动对跟腱的影响

4.1跟腱结构的紊乱

力竭运动后大鼠跟腱即刻染色观察:胶原纤维排布紊乱、粗细不均；胶原纤维之间间隔很大，且部分胶原纤维出现断裂及其周围结构遭到破坏[12]。

5.结论

在跑台运动中，低强度运动促进微损伤肌腱的修复；中强度跑台训练可使跟腱胶原质量提高，长期中等强度跑台训练可诱导腱细胞凋亡；一过性高强度跑台可使跟腱内胶原表达的上调和微观结构的一过性改变，长期高强度有氧训练也能够增加雄性大鼠跟腱粘弹性，也可诱导肌腱干细胞错误分化；而力竭跑台可引起跟腱结构的紊乱。

6.参考文献

[1]高尚,唐康来,张吉强,李跑,杨志金,崔海峰,杨明宇,唐红,周梅.不同强度跑台训练对大鼠跟腱微损伤修复影响的实验研究[J].中国修复重建外科杂志,2017,31(05):574-581

[2]安小团,张林.耐力训练对大鼠跟腱超微结构及IGF-I表达的动态观察[J].沈阳体育学院学报,2008,27(06):49-51

[3]GosainA,DiPietroLA.Agingandwoundhealing.WorldJSurg,2004,28（2）:221-226.

[4]WickeC,WagnerS,TraboldO,etal.Age-dependencyofinsulin-likegrowthfactors,insulin-likegrowthfactor-bindingproteins,andacidlabilesubunitinplasmaandwoundsofsurgicalpatients.WoundRepairRegen,2002,10（6）：260-265

[5]李敏,金力.耐力运动大鼠跟腱胶原、基质金属蛋白酶1及其抑制剂1的表达[J],中国组织工程研究与临床康复,2011,24(15):4485-4486

[6]李敏,王平,张林.长期跑台运动对大鼠跟腱胶原和胰岛素生长因子表达的影响[J].中国运动医学杂志,2010,1(29):75-76

[7]徐绍勇.跑台训练对大鼠跟腱的影响及相关机制研究[D].南方医科大学,2016.

[8]李敏,张林.跑台运动对大鼠跟腱形态结构和生物力学性能的影响[J].体育科学,2009,29（01）：72-76

[9]GlazebrookMA,WrightJRJr,LangmanM,etal.Histologicalanalysisofachillestendonsinanoveruseratmodel.JOrthopRes,2008,26(6):840-846.

[10]HeinemeierKM,SkovgaardD,BayerML,etal.UphillrunningimprovesratAchillestendontissuemechanicalpropertiesandaltersgeneexpressionwithoutinducingpathologicalchanges.JApplPhysiol(1985),2012,113(5):827-836.

[11]DirksRC,GalleyMR,ChildressPJ,etal.Uphillrunningdoesnotexacerbatecollagenase-inducedpathologicalchangesintheAchillestendonofratsselectivelybredforhigh-capacityrunning.ConnectTissueRes,2015,54(6):386-393

[12]安小团.运动训练对肌腱细胞外间质及IGF-ImRNA和蛋白表达的影响[D].苏州大学,2009