纤维肌痛症患者运动期间肌肉与大脑氧合状态研究：近红外光谱学揭示运动不耐受机制

《European Journal of Applied Physiology》：Muscle and cerebral oxygenation during exercise in fibromyalgia: a near-infrared spectroscopy study

本刊推荐：为探究纤维肌痛症(FM)患者运动不耐受的生理机制，研究人员通过近红外光谱技术(NIRS)同步监测股外侧肌(VL)、肱二头肌(BB)及前额叶皮层(PFC)在递增负荷骑行运动中的氧合参数变化。研究发现FM患者与健康对照组的肌肉氧合状态无显著差异，但峰值运动时股外侧肌血流量(QVL)降低，且亚极量负荷下大脑脱氧血红蛋白(HHb)升高。结果表明FM患者的运动受限可能源于中枢调控而非肌肉氧合障碍，为康复策略设计提供了新视角。

　　

纤维肌痛症作为一种以广泛性疼痛和持续性疲劳为特征的复杂疾病，长期以来其病理生理机制存在争议。传统观点强调中枢神经系统异常处理疼痛信号的核心作用，但近年研究发现外周机制同样可能参与症状形成。尤其值得关注的是，患者普遍表现出显著的运动能力下降，峰值摄氧量(VO_2peak)明显低于健康人群，这种运动不耐受现象背后的生理机制尚未明确。有学者推测可能存在肌肉微循环障碍或氧利用效率低下等问题，然而既往研究结果不一，且缺乏对运动过程中大脑氧合状态的同步监测。

为系统探究这一问题，芬兰研究团队在《European Journal of Applied Physiology》发表了题为"Muscle and cerebral oxygenation during exercise in fibromyalgia: a near-infrared spectroscopy study"的创新性研究。该研究首次同步监测纤维肌痛症患者运动过程中肌肉与大脑的氧合动力学变化，并通过计算局部血流量深入分析氧输送与摄取间的平衡关系。

研究采用横断面对照设计，纳入16名女性纤维肌痛症患者和17名年龄匹配的健康对照者。所有参与者完成递增负荷骑行测试直至力竭，通过多通道近红外光谱系统连续监测股外侧肌、肱二头肌及前额叶皮层的氧合血红蛋白(O₂Hb)、脱氧血红蛋白(HHb)、总血红蛋白(tHb)和组织饱和指数(TSI%)变化。同时采用阻抗心动图监测心输出量(Q)，并基于Fick原理计算股外侧肌血流量(Q_VL)。数据分析涵盖绝对负荷和相对峰值摄氧量百分比两种情境，确保结果可比性。

主要研究结果

肌肉氧合反应无组间差异

在股外侧肌监测中发现，两组患者在各级负荷下的氧合参数变化模式高度一致：随着运动强度增加，HHb逐步上升而O₂Hb和TSI%相应下降，呈现典型的运动性氧摄取增强模式。统计分析证实，无论是在固定负荷（25W、50W、75W、100W）还是相对负荷（50%、75%、100% VO_2peak）条件下，纤维肌痛症患者与健康对照组的股外侧肌氧合参数均无显著差异。这一结果在相对静止的肱二头肌监测中得到进一步验证，两组均表现出上肢更明显的氧合变化，反映运动时血流重新分配的正常生理反应。

股外侧肌血流量在峰值运动时降低

通过计算发现，虽然绝对负荷下两组股外侧肌血流量相似，但当运动强度达到50% VO_2peak及以上时，纤维肌痛症患者的Q_VL显著低于对照组。在峰值运动时，患者组Q_VL中位值为0.091 a.u.，而对照组为0.111 a.u.（P=0.013）。回归分析显示Q_VL与全身氧耗、心输出量等系统指标的关系模式存在视觉差异，但统计学上未达到显著性，提示局部血流调节可能独立于全身循环反应。

前额叶皮层氧合模式改变

大脑监测数据显示，在75W和100W负荷下，纤维肌痛症患者前额叶皮层的HHb值显著高于对照组（75W：1.09μM vs -0.18μM；100W：2.20μM vs 0.06μM）。然而当数据按相对运动强度标准化后，这种差异消失。两组在峰值运动时的脑氧合水平相似，表明最终的大脑氧合状态并非限制运动能力的关键因素。

研究结论与意义

本研究通过精密设计的运动生理学实验，揭示了纤维肌痛症患者运动反应的多维特征。最重要的发现是肌肉氧合能力保持完整，否定了外周组织缺氧导致运动不耐受的假说。峰值运动时股外侧肌血流量的降低可能与患者较低的运动能力相适应，而非独立的病理因素。前额叶皮层在亚极量负荷下的氧合模式改变提示中枢血流调节可能存在细微异常，但这种差异在峰值运动时消失，表明其临床意义有限。

这些结果将研究焦点从传统的外周肌肉功能异常转向中枢神经系统调控机制，为理解纤维肌痛症的运动不耐受提供了新方向。未来研究应进一步探索自主神经调节、疼痛感知与运动终止决策中枢的相互作用，为开发针对性康复干预措施奠定理论基础。研究方法上的创新之处在于严格排除皮下脂肪厚度对近红外光谱信号的干扰，并采用多部位同步监测策略，为运动生理学研究树立了方法学标杆。

尽管样本量限制可能影响统计效力，且结果仅适用于女性患者，但本研究首次提供的全面氧合动力学数据为纤维肌痛症运动生理学研究领域作出了实质性贡献。研究结论支持将康复重点从中枢神经系统功能调节入手，而非单纯针对肌肉训练，这对改善患者生活质量和功能状态具有重要临床指导意义。