負重離心收縮誘導人體肱二頭肌延遲性肌肉酸痛模型的實驗研究

李武 艾坤 蔣全睿 劉小衛 唐錦忠 曾莉華 李江山

〔摘要〕 目的 觀察利用負重狀態下離心收縮的方式是否誘導人體肱二頭肌延遲性肌肉酸痛癥（DOMS）模型。方法 實驗對象從在校大學生中招募志愿者60名，隨機分為造模組和對照組，兩組各30例；造模組做負重狀態下離心收縮運動兩組，每組25個，每個動作操作時間20秒，對照組不做任何處理，通過觀察志愿者的血清磷酸肌酸激酶（CK）、主觀酸痛閾、主觀體力等級評定量表（RPE）、DOMS臨床評價（CEC）等級來評價模型是否成功。結果 造模組與對照組比較，試驗后24 h和48 h主觀酸痛閾低于對照組，試驗后72 h CK高于對照組，試驗后即刻、24 h、48 h、72 h RPE明顯高于對照組，試驗后即刻、24 h、48 h、72 h、120 h CEC高于對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）。造模組試驗后與試驗前比較，試驗后24 h、48 h和72 h主觀酸痛閾明顯低于試驗前，試驗后48 h、72 h和120 h CK高于試驗前，試驗后即刻、24 h、48 h、72 h RPE明顯高于試驗前，試驗后即刻、24 h、48 h、72 h、120 h CEC高于試驗前，差異均有統計學意義（P<0.05）。結論 負重狀態下離心收縮可以誘導肱二頭肌DOMS模型，各項指標變化符合文獻記載。

〔關鍵詞〕 延遲性肌肉酸痛；肱二頭肌疲勞模型；離心收縮；磷酸肌酸激酶；主觀酸痛閾

〔中圖分類號〕R24 〔文獻標志碼〕B 〔文章編號〕doi：10.3969/j.issn.1674-070X.2018.03.024

Experimental Study on Human Biceps Delayed Onset Muscle Soreness Model Induced by Centrifugal Elbow Flexion

LI Wu1， AI Kun1， JIANG Quanrui1， LIU Xiaowei1， TANG Jinzhong2， ZENG Lihua3， LI Jiangshan1，2*

（1. Hunan University of Chinese Medicine， Changsha， Hunan 410208， China； 2. Acupuncture & Tuina and Rehabilitation Department， the First Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine， Changsha， Hunan 410007， China； 3. Rehabilitation Department， the First People's Hospital of Chenzhou City， Chenzhou， Hunan 423000， China）

〔Abstract〕 Objective To observe the method of eccentric contraction weight-bearing on inducing human biceps DOMS model. Methods Subjects， 60 volunteers， were recruited from college students， randomly divided into the model group and control group， 30 cases in each group. The model group was given two groups of movement of centrifugal contraction on weight-bearing， each group contains 25 movements， 20 seconds each movement. The control group was not taken any special movement. The serum creatine kinase （CK）， subjective pain threshold， the rate of perceived exertion （RPE） and the volunteers of clinical evaluation criteria （CEC） were observed to evaluate the model. Results Camparing model group with control group， subjective pain threshold in the model group was lower than in the control group after test for 24 hours and 48 hours； CK in the model group was higher than the control group after test for 72 hours； RPE in the model group was higher than the control group at ending the test and after test for 24 hours， 48 hours and 72 hours； CEC in the model group was higher than the control group at ending of the test， after test for 24 hours， 48 hours， 72 hours and 120 hours； the differences were statistically significant （P<0.05）. After test for 24 hours， 48 hours and 72 hours， subjective pain threshold in model group was lower than before test； after test for 48 hours， 72 hours and 120 hours， CK was higher than before test； at ending of the test and after test for 24 hours， 48 hours and 72 hours， RPE was higher than before test； at ending of the test and after test for 24 hours， 48 hours， 72 hours and 120 hours， CEC was higher than before test； the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion The method of eccentric contraction during weight-bearing could be used for establishing human biceps DOMS model， and the changes of various indicators are in accordance with the literature.

〔Keywords〕 delayed onset muscle soreness； biceps fatigue model； centrifugal contraction； creatine kinase； subjective pain threshold

延遲性肌肉酸痛（delayed onset muscle soreness，DOMS）是指肌體承受了達到一定訓練強度，或者是某種時間周期內的非習慣性運動，或者是訓練強度突然增加，運動負荷超量之后8～24 h發生的、能夠持續5～7 d的一種獨特的肌肉疲勞或損傷的現象[1]。推拿是一種緩解DOMS癥狀的常用方法，但可靠的臨床對比研究較少，并且推拿治療DOMS的機制還不清楚。推拿要想在DOMS治療上有所突破，對誘導DOMS的人體模型研究至關重要[2]。通過查閱文獻，以人體肱二頭肌為對象研究疲勞比較多見，本研究團隊欲從人體肱二頭肌著手，開始研究推拿改善DOMS的機制，通過對肱二頭肌DOMS模型的研究，為下一步推拿手法治療DOMS的研究打下基礎。參照文獻[3]，利用負重狀態下離心收縮的運動方式可成功誘導肱二頭肌產生DOMS人體模型，本實驗對該造模方法研究，從中找出人體肱二頭肌DOMS模型各項指標改變規律，為下一步研究中指標選擇提供參考依據。

1 對象和方法

1.1 研究對象

有研究表明[1]，在校大學生中從事的體育活動相對較少，出現DOMS時，癥狀會比較典型而突出。還有研究報道[4]，運動損傷發生后，不同性別的受測人員血清肌酸激酶（CK）值表現出差異性，女性受測人員的血清CK變化比男性受測人員的血清CK變化更不明顯。為減少實驗的復雜性，可以排除性別因素帶來的干擾，僅選擇男性實驗對象。依據文獻要求，在湖南中醫藥大學招募60名男性志愿者，身高170～175 cm，體質量60～70 kg，年齡18～24歲的在校學生。此外，要求志愿者身體健康，實驗前體力充沛、無明顯疲勞感，沒有從事體能訓練或者特色體育訓練。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗方案 將招募的60名志愿者隨機分成對照組30名、造模組30名。造模組志愿者年齡（21.73±1.53）歲、體質量（65.20±2.61）kg、身高（172.2±1.5）cm，對照組志愿者年齡（21.33±1.35）歲，體質量（64.85±3.29）kg，身高（172.8±1.5）cm，兩組比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。造模組志愿者，負重做離心收縮運動誘導肱二頭肌DOMS模型，對照組不做任何運動。兩組分別于試驗前、試驗后即刻、24、48、72、120 h檢測相關指標。

1.2.2 造模方法 實驗開始前志愿者先測出肘關節屈肌（肱二頭肌）最大隨意收縮力（maximum voluntary contraction， MVC），每位志愿者測量3次，每次間隔5 min，取最大值為個人MVC，單位kg·m。將MVC換算成重量，各組均按所測定的MVC的60%為負荷重量進行上肢屈肘肌（肱二頭肌）的離心訓練。調節組合啞鈴的重量到個人MVC 60%的負荷重量，志愿者手握啞鈴運動。本試驗參考馬建等[3]自行設計的離心訓練裝置的模式進行，取用生活中相對較少運用的非利手，如右利手者的左上肢進行屈肘離心收縮，受試者取坐位，屈髖屈膝，左上肢外展30°，從起始110°屈肘位緩慢伸至170°的屈肘位，然后由運動輔助人員帶動啞鈴讓受試者在左上肢不負重的情況下自然屈肘回到起始位，再進行下一次運動。每一次的訓練經歷約20 s，25次離心收縮訓練為1組，每人進行2組訓練，2組間休息5 min。

1.3 觀察指標

1.3.1 主觀酸痛感覺閾 測量方法根據魏建設等[5]文中所講的方法，加以改進后用自制的方法測量。讓受試者仰臥，下肢伸直自然放松，上肢伸直放松放于體測，按照測量血壓的方法將水銀壓力計的袖帶綁在受試者左上肢肱二頭肌上，逐步加壓，記錄當觸壓上肢肱二頭肌感到酸痛的程度時，看水銀壓力計對應的刻度，作為受試者的主觀酸痛感覺閾。

1.3.2 血清CK活性測定 血清CK活性的變化可作為評定肌肉承受刺激和骨骼肌微細損傷及其適應與恢復敏感度的生化指標[6]。靜脈抽血3 mL，送湖南中醫藥大學第一附屬醫院檢驗科離心取血清檢測血清CK活性。

1.3.3 Brog制定的主觀體力等級評定量表（RPE）[7] 這種方法是用主觀心理體力感覺等級作為運動時心理負荷的標志，對受試者承受的運動強度進行評價，該評分表分為7個等級20分，讓受試者根據主觀體力感覺等級表中的各個等級對自己在運動前和運動后比較即刻自行評分。每次檢測讓志愿者左上肢負重MVC的60%重量做10個屈肘運動，并立刻填寫主觀體力感覺量表，填寫好即刻收回整理。本實驗的運動中，把負荷運動強度（或疲勞度）確定為由“非常輕松”到“非常費力”7個等級。7～8：非常輕松；9～10：很輕松；11～12：輕松；13～14：稍費力；15～16：費力；17～18：很費力；19～20：非常費力。

1.3.4 臨床評價標準——六級評定法[8] 0級：不痛，無不適感；1級：肌肉酸痛感輕，手指捏壓時明顯；2級：肌肉酸痛，動作幅度大時明顯，動作受限輕微或沒有，對夜間睡眠無影響；3級：肌肉酸痛明顯，活動受限，尚可忍受，夜間睡眠尚好；4級：肌肉酸痛重于3級，入眠受影響；5級：肌肉酸痛甚重，正常活動及動作受到干擾，持續痛，妨礙睡眠。

1.4 統計學分析

采用SPSS 16.0統計軟件，計量資料采用“x±s”表示，滿足正態性、方差齊性檢驗者，用比較t檢驗，若不滿足正態性、方差齊性檢驗者，采用兩樣本比較的秩和檢驗。等級資料采用兩樣本比較的秩和檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組志愿者造模前后主觀酸痛感覺閾變化情況

兩組志愿者試驗前主觀酸痛感覺閾比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。造模組試驗后24 h和48 h主觀酸痛感覺閾明顯低于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。造模組試驗后24 h、48 h和72 h主觀酸痛感覺閾明顯低于試驗前，差異有統計學意義（P<0.05）。詳見表1，變化情況見圖1（橫坐標時間-24代表試驗前，0代表試驗后即刻，后面圖均如此）。

2.2 兩組志愿者造模前后血清CK變化情況

兩組志愿者試驗前血清CK比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。造模組試驗后72 h血清CK明顯高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。造模組試驗后48 h、72 h和120 h血清CK明顯高于試驗前，差異有統計學意義（P<0.05）。詳細數據見表2，變化情況見圖2。

2.3 兩組志愿者造模前后主觀體力等級評定量表變化情況

兩組志愿者試驗前主觀體力等級量表評分比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。造模組試驗后即刻、24 h、48 h、72 h主觀體力等級量表評分明顯高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。造模組試驗后即刻、24 h、48 h、72 h主觀體力等級量表評分明顯高于試驗前，差異有統計學意義（P<0.05）。詳細數據見表3，變化情況見圖3。

2.4 兩組志愿者造模前后臨床等級變化情況

兩組志愿者試驗前臨床等級比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。造模組試驗后即刻、24 h、48 h、72 h、120 h臨床等級均高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。造模組試驗后即刻、24 h、48 h、72 h、120 h臨床等級均高于試驗前，差異有統計學意義（P<0.05）。詳細數據見表4。

2.5 志愿者肱二頭肌表面肌電圖信號改變情況

本實驗過程中為了探索肱二頭肌疲勞狀態下表面肌電圖（sEMG）信號改變情況，為下一步sEMG信號在評價DOMS的應用做前期準備，特檢測一位志愿者肱二頭肌DOMS造模前后的sEMG。分別在造模前、造模后即刻、造模后24 h、造模后48 h，讓志愿者屈肘90°負重MVC的60%重量檢測肱二頭肌肌腹隆起最高點的肌電信號。其sEMG信號改變如圖4，從圖中得知，肱二頭肌在疲勞時sEMG信號的頻率和波幅會改變，且波幅明顯增高，由此說明sEMG信號可以用來評價肱二頭肌DOMS模型。

3 討論

本試驗研究表明，志愿者做完離心屈肘運動后即刻出現肱二頭肌主觀疲勞感覺，之后開始逐步恢復，120 h后開始恢復到正常水平。離心屈肘運動后即刻肱二頭肌主觀酸痛感覺閾變化不明顯，于24 h開始出現酸痛敏感，48 h酸痛最敏感，主觀酸痛感覺閾下降到最低值，72 h開始恢復，120 h恢復正常。離心屈肘運動后患者血清磷酸肌酸激酶24 h開始出現增高，72 h增高到最大值，之后開始下降，一直到120 h沒有恢復到正常水平。離心屈肘運動后即刻肱二頭肌出現疲勞酸痛癥狀，48 h達到高峰，之后開始恢復，120 h志愿者還沒有恢復到正常水平。本試驗志愿者出現癥狀、體征及CK值變化與文獻[1，5，8]記載的延遲性肌肉酸痛在運動鍛煉后24 h內出現，24～48 h達高峰，5～7 d后疼痛基本消失相符合。故，離心屈肘可以誘導人體肱二頭肌產生延遲性肌肉酸痛，此方法可以用于臨床誘導肱二頭肌DOMS模型。血清磷酸CK反應肌肉細胞結構功能受損的指標，細胞膜損傷或細胞膜滲透性改變的導致CK流入血液循環中[9]，在DOMS模型造模后72 h達到高峰，故在實驗過程中于造模72 h后進行觀察效果最好。主觀酸痛感覺閾可反映DOMS的酸痛癥狀[5]，臨床等級評價是DOM主觀癥狀和體征的綜合體現[8]，在造模后48 h達到酸痛閾最低和臨床等級最高，故在實驗過程中于造模48 h后進行觀察效果最佳。主觀體力等級作為運動強度的預測指標[10]，其表現形式是心理的，反映的卻是生理功能的變化，可間接反應肌肉恢復正常功能的能力，隨著時間延后，肌肉功能逐漸恢復，故在實驗中于造模后即刻進行觀察效果最能反應肌肉恢復正常功能的能力。大量研究證實[11-12]，無論四肢還是軀干肌肉，在運動疲勞過程中，sEMG信號各項分析指標均有一定的規律性變化，sEMG信號是反應肌肉疲勞狀態的敏感客觀指標[13]，肌肉疲勞后肌電信號的波幅和頻率均會發生改變，利用表面肌電信號來研究DOMS有很廣闊的前景。

參考文獻：

[1] 謝 微，吳慶玲.延遲性肌肉酸痛人體模型制作的探討[J].江西中醫學院學報，2012，24（4）：68-70.

[2] 馬 建，秦雪飛.延遲性肌肉酸痛癥的國外治療近況[J].中國運動醫學雜志，2004，23（3）：288-290.

[3] 劉 波，馬 建，羅小兵，等.中醫消除運動性肌肉疲勞臨床實驗研究之三——肘屈肌連續遞增負荷離心訓練及中醫恢復方法對肌肉工作能力的影響工[J].中國運動醫學雜志，2002，21（5）：467-470.

[4] 崔玉鵬.運動后骨骼肌損傷與血液CK活性變化的研究[D].北京：北京體育大學，2002：43.

[5] 魏建設，金文泉.運動性延遲性肌肉酸痛的評定和防治[J].四川體育科學，1995（3）：15-17.

[6] 梁錫華，溫 莊，肖小邦，等.優秀散打運動員專項訓練課前后血清肌酸激酶活性變化[J].中國運動醫學雜志，2005，24（5）：588-590.[7] 秦永生，郝占國，宋立新，等.新兵耐力訓練強度的主觀體力感覺與心率控制方程及其應用效果[J].中國康復醫學雜志，2009，24（7）：638-640.

[8] 吳云川.推拿對延遲性肌肉酸痛的療效評價和機理研究[D].南京：南京中醫藥大學，2009：41.

[9] 孫 揚，王 然.延遲性肌肉酸痛檢測指標及其變化特點[J].運動，2013（67）：47-49.

[10] 麥雪萍，王 磊.BORG主觀體力感等級量表的生理效度研究：一項元分析[J].廣州體育學院學報，2012，32（3）：78-83.

[11] 王 健，楊紅春，劉加海.疲勞相關表面肌電信號特征的非疲勞特異性研究[J].航天醫學與醫學工程，2004，7（1）：39-43.

[12] 張海紅，王 健.單側肢體運動對對側肌肉肌電頻率的影響[J].體育科學，2008，28（10）：9-52.

[13] 陳勝利，張 立.表面肌電信號分析評價肌肉疲勞的有效性和敏感性[J].武漢體育學院學報，2011，45（12）：72-77.