跑台运动对大鼠跟腱形态结构和生物力学性能的影响

目的:观察中等强度跑台运动后大鼠跟腱的形态结构和生物力学性能变化,探讨跑台运动后跟腱适应性变化机制.方法:3月龄雄性SD大鼠分别做长期运动和一次性运动,光镜和电镜观察运动后形态结构的变化,Instron 3365测试跟腱生物力学性能变化.结果:一次性跑台运动后大鼠跟腱力学性能没有发生明显变化,但有胶原纤维间隔增多和排列错乱及胶原原纤维之间纵向间隔增大的现象出现;长期跑台运动后可见胶原(原)纤维排列相对整齐,腱细胞功能活跃,跟腱的刚度升高(P<0.01),最大载荷增大(P<0.01),最大载荷下的能量吸收增加(P<0.05).结论:一次性中等强度跑台运动虽会使跟腱形态结构发生一过性改变,但不会影响跟腱的力学性能.长期中等强度跑台运动使跟腱在形态结构和力学性能上产生适应性变化.     

急性跑台运动对大鼠跟腱胶原合成和IGF-Ⅰ的影响

目的:观察急性跑台运动大鼠跟腱胶原Ⅰ、胶原Ⅲ及IGF-Ⅰ表达,探讨大鼠急性跑台运动后跟腱的反应.方法:50只3月龄SD雄性大鼠随机分为对照组、运动后即刻组、12 h组、24h组和72h组.各运动组进行速度为20m/min.坡度为10%,时间为40min的一次性运动.采用ELISA法测定PINP、PIIINP和IGF-Ⅰ含量.实时荧光定量PCR法测定前胶原Ⅰα1mRNA、前胶原Ⅲα1mRNA、IGF-ImRNA表达水平.结果:急性跑台运动后72h时跟腱中PINP和PIIINP含量显著升高(P<0.01),运动后12h后的各时相前胶原Ⅲα1mRNA水平显著升高(P<0.05或P<0.01).运动后各时相大鼠血清IGF-Ⅰ含量、跟腱中IGF-Ⅰ含量及跟腱中IGF-ⅠmRNA表达水平与对照组相比无显著变化.结论:急性跑台运动可加快跟腱中胶原Ⅰ和胶原Ⅲ原胶原分子的形成,从而加快了胶原纤维形成,同时,使胶原Ⅲ在基因水平的表达提高;但急性跑台运动不能增加内源性IGF-Ⅰ的合成.     

耐力训练对大鼠跟腱超微结构及IGF—I表达的动态观察

目的:探讨耐力训练对大鼠跟腱超微结构的影响,同时观察内源性IGF-I表达的动态变化情况。方法:SD大鼠20只,随机分为2组,每组各10只,运动组进行12周的跑台运动,运动结束后分别观察跟腱的超微结构以及IGF-I表达的变化情况。结果:超微结构观察显示长期跑台运动组大鼠跟腱的腱细胞含量增加,同时,大鼠跟腱中IGF-I mRNA和蛋白含量显著性增加。结论: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。     

急性跑台运动对大鼠跟腱胶原合成和IGF- I 的影响

目的：观察急性跑台运动大鼠跟腱胶原I、胶原III 及IGF- I 表达，探讨大鼠急性跑台运动后跟腱的反应。方法：50 只3 月龄SD雄性大鼠随机分 为对照组、运动后即刻组、12 h 组、24 h 组和72 h 组。各运动组进行速度为20 m/min，坡度为10％，时间为40 min 的一次性运动。采用ELISA 法测定 PINP、PIIINP 和IGF- I 含量，实时荧光定量PCR 法测定前胶原I α1mRNA、前胶原IIIα1mRNA、IGF- ImRNA 表达水平。结果：急性跑台运动后72 h 时跟腱中PINP 和PIIINP 含量显著升高（P<0.01），运动后12 h 后的各时相前胶原IIIα1mRNA 水平显著升高（P<0.05 或P<0.01）。运动后各时相大鼠 血清IGF- I 含量、跟腱中IGF- I 含量及跟腱中IGF- ImRNA 表达水平与对照组相比无显著变化。结论：急性跑台运动可加快跟腱中胶原I 和胶原III 原胶原分子的形成，从而加快了胶原纤维形成，同时，使胶原III 在基因水平的表达提高；但急性跑台运动不能增加内源性IGF- I 的合成。     

不同模式的跑台运动对生长期大鼠长骨骨矿含量和力学特性的影响

目的:探讨不同模式的跑台运动对大鼠长骨生长的影响,为少年儿童的健身运动处方提供参考;方法:将24只5周龄大鼠随机分为对照组、间歇跑台运动组和持续跑台运动组,运动组分别进行为期9周、每周5次的持续跑台运动和间歇跑台运动,后取大鼠后肢胫骨进行骨矿含量和三点弯屈实验;结果:持续跑台运动组大鼠胫骨湿重、干重、骨灰分重量及表观骨密度均显著高于对照组.运动组的灰分密度值非常显著地高于对照组,以上指标在两组间均无显著性差异.两组跑台运动大鼠的弹性载荷均显著高于对照组,持续跑台运动组的最大挠度和弹性挠度显著性地高于对照组和间歇跑台运动组;结论:经过9周的运动,中等强度的持续跑台运动能够显著提高大鼠胫骨的BMD和BMc,而大强度间歇跑台运动促进大鼠胫骨骨量累积的作用小于持续跑台运动.大强度间歇跑台运动对骨的韧性和刚性的改善作用显著小于中等强度的持续跑台运动.     

大强度间歇跑台运动对大鼠长骨生长的影响

为探讨大强度间歇跑台运动对大鼠长骨生长的影响,将16只5周龄雌性sD大鼠随机分为对照组和间歇跑台运动组.间歇跑台运动组进行每周5天每天两次的9周跑台运动,运动负荷递增,于第四周达到每次15 rain,中间间隔30 min的40 m/min跑台运动,取大鼠胫骨进行骨量和骨组织形态计量学指标的测定.结果显示:间歇跑台组大鼠骨灰度密度非常显著地高于对照组,间歇跑台运动组大鼠胫骨的骨小梁体积、骨小梁平均宽度、皮质骨宽度、类骨质表面积和类骨质厚度极显著地高于对照组,骨小粱数目和生长板厚度显著高于对照组,而骨小梁分离度和侵蚀表面积却极显著地低于对照组.这些结果表明大强度间歇跑台运动对大鼠长骨生长具有良好的促进作用.     

跑台运动对不同月龄大鼠空间学习和记忆能力的影响

目的:探讨跑台运动对不同月龄大鼠空间学习和记忆的影响.方法:实验采用1月龄和13月龄Sprague-Dawley雄性大鼠,随机分为4组(n=10):1月龄安静对照组、1月龄跑台运动组、13月龄安静对照组、13月龄跑台运动组,其中,跑台运动组大鼠以中等强度进行为期1周的跑台运动;然后使用Morris水迷宫,对各组大鼠的定位航行和空间探索能力进行分析.结果:在定位航行试验中,两个运动组大鼠寻找到平台的潜伏期要明显短于相应的安静对照组(P<0.01);1月龄跑台运动组大鼠的潜伏期要少于13月龄跑台运动组(P<0.05).在空间探索试验中,两个运动组大鼠在原平台象限探索时间百分比要明显多于其相应的安静对照组(P<0.05).此外,1月龄跑台运动组大鼠穿过原平台的次数明显多于其安静对照组(P<0.05)和13月龄跑台运动组(P<0.05).13月龄大鼠的两组之间并无差异.结论:跑台运动可以促进大鼠的空间学习和记忆能力,而且,这种作用效果在幼龄期表现得更加明显.     

长期运动训练对大鼠红细胞膜带3蛋白磷酸化的影响

对长期运动训练大鼠红细胞带3蛋白磷酸化的变化进行研究,为运动训练导致红细胞溶血增加提供理论依据。实验结果表明长期大强度递增负荷跑台运动引起运动组大鼠红细胞参数显著降低,呈现运动性低血色素状态;运动组红细胞膜带3蛋白磷酸化与安静组比较非常显著性增加(P<0.01),表明长期大强度递增负荷跑台运动导致红细胞膜结构和功能受到严重影响,从而影响红细胞膜骨架,进而使红细胞溶血增加。     

垂盆草对训练大鼠不同组织NO含量及运动能力影响的实验研究

为探讨垂盆草对训练大鼠不同组织NO含量及运动能力的影响,以SD雄性大鼠为实验对象,建立跑台运动训练模型。测定NO含量并进行体重变化和运动力竭时间的比较。结果显示,垂盆草可以显著延长大鼠跑台运动力竭时间;使运动训练大鼠不同组织中NO的含量升高;并抑制长期大强度训练引起大鼠体重显著性下降趋势。结论认为,垂盆草可以延长大鼠跑台运动力竭时间,具有抗疲劳作用;其抗疲劳的作用机制可能与其含有糖类物质和黄酮类物质较多而具有抗氧化作用有关。     

模拟运动性骨疲劳动物实验研究

目的:探讨运动性骨疲劳发生发展过程的机制,为防治运动性骨病和了解骨健康提供一定的实验依据.方法:将8周龄雌性SD大鼠70只随机分为5组:对照组,1周大强度跑台运动组,2周大强度跑台运动组,3周大强度跑台运动组,4周大强度跑台运动组.跑台运动各组大鼠均按照同一负荷训练方案进行.每周动态观察大鼠骨刚度、锝99m标记的亚锡亚甲基二磷酸盐(99mTc-MDP)骨显影、血清雌激素(E2)水平、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)、碱性磷酸酶(ALP)的变化.结果:1)与对照组相比,4周大强度跑台运动组大鼠胫骨刚度显著下降,下降比例大概是33%.2)4周大强度跑台运动组大鼠左、右侧胫骨/头放射性计数比值均显著升高,胫骨核素骨显像异常,表现为胫骨核素分布不均,局部出现核素聚集.3)4周大强度跑台运动组大鼠血清E2,ALP均显著下降,TRAP显著升高.结论:1)经过4周大强度跑台运动导致雌性大鼠骨刚度明显下降, 99mTc-MDP骨显像异常,出现运动性骨疲劳现象,提示本实验建立的运动性骨疲劳动物模型是成功的.2)在建立运动性骨疲劳模型过程中,血清E2水平发生显著下降,提示雌性大鼠发生运动性骨疲劳与雌激素密切相关.3)在建立运动性骨疲劳动物模型过程中,骨转换指标表现出高转换状态,提示,可以作为监测雌性大鼠运动性骨疲劳发生的参考指标.     

低功率激光对一次性离心力竭运动大鼠跟腱蛋白多糖含量的影响

采用低功率激光对一次性离心力竭运动大鼠跟腱进行照射,采用生物化学测定和组织学技术观察的方法,分析低功率激光照射对跟腱蛋白多糖含量影响,探讨低功率激光照射对力竭运动后早期跟腱微损伤修复中的作用,结果显示：一次性离心力竭运动大鼠跟腱中蛋白多糖含量显著高于空白对照组;激光照射组蛋白多糖含量的变化与自然愈合组一样,是随时间增加而逐渐升高,但增加幅度要大于自然愈合组。表明低功率激光照射能促进大鼠跟腱蛋白多糖的合成,加快跟腱细胞外基质成分的恢复,有利于受损跟腱的修复。     

Relationship between Achilles tendon properties and foot strike patterns in long-distance runners

The purpose of this study was to investigate the relationship between Achilles tendon properties and foot strike patterns in long-distance runners. Forty-one highly trained male long-distance runners participated in this study. Elongation of the Achilles tendon and aponeurosis of the medial gastrocnemius muscle were measured using ultrasonography, while the participants performed ramp isometric plantar flexion up to the voluntary maximum. The relationship between the estimated muscle force and tendon elongation during the ascending phase was fit to a linear regression, the slope of which was defined as stiffness. In addition, the cross-sectional area of the Achilles tendon was measured using ultrasonography. Foot strike patterns (forefoot, midfoot and rearfoot) during running were determined at submaximal velocity (18 km · h^?1) on a treadmill. The number of each foot strike runner was 12 for the forefoot (29.3%), 12 for the midfoot (29.3%) and 17 for the rearfoot (41.5%). No significant differences were observed in the variables measured for the Achilles tendon among the three groups. These results suggested that the foot strike pattern during running did not affect the morphological or mechanical properties of the Achilles tendon in long-distance runners.     

基于踏跳阶段跟腱的有限元分析

根据螺旋CT扫描和软件处理,建立踝关节骨骼、跟腱三维模型。通过对背跃式跳高蹯跳中的有限元计算,获得跟腱在此动作的应力-应变变化。踏跳后期蹬离时跟腱所受拉应力最大且集中在跟骨结节附着点上6cm区域。本模型可用于跟腱的生物力学研究,为踏跳中的运动损伤提供力学数据并揭示一定的力学机理。     

运动锻炼对肌腱粘弹性影响的实验研究

对模拟运动6周后的兔跟腱、髌腱、屈趾肌腱粘弹性的测试,发现肌腱的蠕变增加,应力松弛加快,滞后减小,弹性轻度增加等改变,这些变化可能是肌腱对运动锻炼的一种适应性反应。     

短跑运动员跟腱生物力学特性的实验研究

通过对短跑运动员和非运动员跟腱弹性模量和刚度的比较研究。探讨短跑运动对人体跟腱生物力学特性的影响。研究结果表明,短跑训练后跟腱的弹性模量和刚度明显增加,提示训练能够改善跟腱的力学性能,表明训练后既能增加跟腱的体能储备,又能使其承受更大的载荷,并在一定程度上可减少跟腱疲劳损伤的发生．     

Early changes in Achilles tendon behaviour in vivo following downhill backwards walking

Downhill backwards walking causes repeated, cyclical loading of the muscle–tendon unit. The effect this type of repeated loading has on the mechanical behaviour of the Achilles tendon is presently unknown. This study aimed to investigate the biomechanical response of the Achilles tendon aponeurosis complex following a downhill backwards walking protocol. Twenty active males (age: 22.3 ± 3.0 years; mass: 74.7 ± 5.6 kg; height: 1.8 ± 0.7 m) performed 60 min of downhill (8.5°), backwards walking on a treadmill at ?0.67 m · s^?1. Data were collected before, immediately post, and 24-, 48- and 168-h post-downhill backwards walking. Achilles tendon aponeurosis elongation, strain and stiffness were measured using ultrasonography. Muscle force decreased immediately post-downhill backward walking (P = 0.019). There were increases in Achilles tendon aponeurosis stiffness at 24-h post-downhill backward walking (307 ± 179.6 N · mm^?1, P = 0.004), and decreases in Achilles tendon aponeurosis strain during maximum voluntary contraction at 24 (3.8 ± 1.7%, P = 0.008) and 48 h (3.9 ± 1.8%, P = 0.002) post. Repeated cyclical loading of downhill backwards walking affects the behaviour of the muscle–tendon unit, most likely by altering muscle compliance, and these changes result in tendon stiffness increases.     

跟腱末端病大鼠低功率激光治疗前后蛋白多糖含量的变化

以末端病大鼠为实验对象,通过低功率激光照射其跟腱,观察低功率激光对末端病大鼠跟腱组织中蛋白多糖含量的动态变化,探讨低功率激光对末端病跟腱损伤后恢复的影响及其机制,结果表明：低功率激光照射促进蛋白多糖的合成,调节细胞外基质,减少疤痕形成,蛋白多糖与胶原共同促进跟腱愈合,提高跟腱修复质量。     

Characteristics of the Achilles Tendon Reflex Following Isometric and Isotonic Exercise

Abstract

An investigation was conducted to determine the effects of fatiguing exercise upon the Achilles tendon reflex. Eleven subjects performed one of four exercise tasks on each of four separate days. The exercise conditions involved low-intensity isometric, high-intensity isometric, low-intensity isotonic or high-intensity isotonic exercise. The low-intensity tasks required a 25% MVC load, while the high-intensity conditions required a 50% MVC load. Results showed that low-intensity isometric exercise reduced reflex force, as well as the time needed to reach peak force, while high-intensity exercise produced an enhancement of reflex force. Half-relaxation time was faster after subjects executed low-intensity isometric exercise, but generally somewhat prolonged following high-intensity isometric exercise. Thus, the Achilles tendon reflex may be either enhanced or depressed depending upon the type and intensity of exercise performed.     

天津高校大学生运动性跟腱损伤治疗与康复的调查研究

目的了解高校大学生运动性跟腱损伤的发病、治疗与康复情况,为高校大学生有针对性的预防以及治疗运动性跟腱损伤提供参考。方法采用自制问卷与访谈的方式,对天津10所高校在校大学生以及3所三甲医院的骨科医生进行问卷调查。结果高校大学生发生跟腱损伤的项目主要是跳跃性项目;在损伤人群上,研究生高于大三、四学生以及大一、大二学生;在跟腱损伤影响因素中,显性因素与隐性因素存在显著性差异(χ2=25.78;P=0.014)。在跟腱治疗与恢复上,68.6%的大学生进行过相关性的针灸、按摩等理疗以及专业运动康复手段促进恢复,31.4%的大学生未采用,仅靠自然状态下的恢复。建议高校大学生在从事剧烈活动时需要了解自身情况,在热身的前提下科学适度锻炼,跟腱一旦损伤需在治疗与康复上给予重视,以免影响今后的运动能力。     

Forefoot running requires shorter gastrocnemius fascicle length than rearfoot running

ABSTRACT

This study aimed to investigate the influence of foot strike patterns on the behaviour of the triceps surae muscle-tendon unit, including the Achilles tendon whose length nearly corresponds to force of the triceps surae, and the medial gastrocnemius muscle (MG) during running. Seven male volunteers ran with forefoot and rearfoot strikes at 10, 14 and 18 km h^?1 on a treadmill. The MG fascicle length was measured using ultrasonography. The in vivo length of the curved Achilles tendon was quantified by combining ultrasonography with optical motion capture of reflective markers on the right lower limb and an ultrasound probe. The forefoot strike resulted in a significantly shorter MG fascicle length at the initial contact, at Achilles tendon peak elongation, and at toe-off, than the rearfoot strike. The Achilles tendon length at initial contact was greater during the forefoot strike than during the rearfoot strike at 18 km h^?1, while its peak elongation was not significantly different during forefoot and rearfoot running. These results indicate that the MG, with a shorter length during forefoot running, manages to address demands for a similar peak force of the triceps surae than during rearfoot running.