大鼠肩袖损伤术后重建后的运动开始时间对肌腱愈合和肌肉保护的影响

《Journal of Orthopaedic Research》:Exercise Initiation After Surgical Reconstruction for Rat Rotator Cuff Injury Affects Tendon Healing and Muscle Preservation

【字体: 时间:2025年11月02日 来源:Journal of Orthopaedic Research 2.3

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  术后早期运动可能延缓肩袖韧带走愈合,而适当延迟的运动可促进血管生成与胶原重塑,肌肉萎缩程度与运动干预时机相关。

  **解读:术后运动时机对肩袖撕裂修复后肌腱愈合与肌肉退化的影响研究**

肩袖撕裂是一种常见的肩部损伤,常导致肩关节疼痛和功能障碍。尽管手术修复是治疗肩袖撕裂的主要手段,但术后再次撕裂率仍然较高。近年来,关于术后康复和运动干预的研究逐渐增多,但关于如何在术后适当时间点进行运动干预以促进肌腱愈合和防止肌肉退化,仍缺乏明确的科学依据。因此,本研究旨在通过控制肩关节运动,探讨术后运动开始时间对肩袖撕裂修复后肌腱愈合和肌肉退化的影响。

研究采用了一种动物模型,即110只成年雄性Wistar大鼠,将其随机分为五个实验组:对照组(Sham)、笼内活动组(CA)、固定组(IM)、固定+早期运动组(IM+EE)和固定+延迟运动组(IM+DE)。所有动物在术后第3周和第6周被处死,以进行组织学分析和生物力学测试。通过这些实验,研究人员希望明确在肩袖撕裂修复过程中,术后不同时间点的运动干预是否会对肌腱的愈合和肌肉的退化产生积极或消极的影响。

### 术后固定与运动干预的必要性

术后固定是肩袖撕裂修复过程中的一个关键步骤,旨在减少肌腱受到的机械应力,保护修复部位,促进组织修复。然而,长期固定可能对肩关节的活动范围和肌肉功能造成负面影响。例如,研究发现,6周的固定会导致肌腱纤维排列和机械强度的下降,而2周的固定则能促进肌腱的愈合。因此,术后固定的时间长度需要根据肌腱的愈合阶段进行调整。

与此同时,过早的运动干预可能会导致炎症反应加剧,甚至引发肌腱微损伤。因此,研究者提出了一种中间强度的运动干预策略,即在炎症期之后,进行适度的运动训练,以避免过度的机械负荷,同时维持适当的运动刺激。通过这种方式,可以在不影响肌腱愈合的前提下,促进肌肉功能的恢复。

### 实验设计与方法

在实验设计中,研究人员采用了多种方法来评估肌腱和肌肉的愈合情况。首先,他们通过组织学分析来评估肌腱的纤维结构、排列、细胞性、血管化以及胶原蛋白染色情况。在组织学分析中,使用了Movin评分系统,该系统包括六个评估指标:纤维结构、纤维排列、细胞核变圆、细胞性区域变化、血管化程度以及胶原蛋白染色强度。评分越高,表示肌腱退化程度越严重。

其次,研究者还进行了生物力学测试,以评估肌腱的强度和耐受性。通过测量肌腱的横截面积(CSA)和最大载荷,研究人员可以评估肌腱的机械性能。此外,他们还分析了肌肉纤维的最小费特直径,以评估肌肉退化情况。费特直径是衡量肌肉纤维横截面积的一个重要指标,直径越小,表示肌肉退化越严重。

在实验过程中,研究人员特别注意控制运动的强度和时间。例如,他们使用了小动物跑步机进行适度的运动干预,速度设定为10米/分钟,持续时间为每天20分钟,每周5天,持续至术后3周。这种运动强度被认为是在大鼠模型中的一种中等强度的运动方式,能够提供适度的机械刺激,同时避免过度负荷。

### 实验结果

实验结果显示,术后3周和6周的组织学分析中,固定+早期运动组(IM+EE)的Movin评分显著高于固定组(IM),表明早期运动可能有助于肌腱愈合。此外,固定+延迟运动组(IM+DE)的纤维排列也显著优于固定组。然而,在术后6周,固定+早期运动组的血管化程度高于固定组,而胶原蛋白染色强度则低于固定+延迟运动组。这表明,早期运动可能在促进血管生成的同时,也影响了胶原蛋白的成熟度。

在生物力学测试中,固定组(IM)在术后6周与对照组(Sham)相比,没有显著差异。这说明在术后3周,固定组的肌腱强度可能已经接近正常水平。然而,术后3周时,固定+早期运动组的肌腱强度明显低于固定组,这可能与早期运动引起的机械应力有关。而固定+延迟运动组的肌腱强度则优于固定组,这可能是因为延迟运动在炎症期之后进行,避免了对肌腱的过度刺激。

### 肌肉退化与肌腱愈合的关系

除了肌腱愈合,研究还关注了术后肌肉退化的情况。实验结果显示,笼内活动组(CA)和固定组(IM)的肌肉纤维最小费特直径在术后3周时显著低于对照组(Sham)。这表明,术后固定和笼内活动都可能导致肌肉退化。然而,在术后6周时,只有笼内活动组(CA)的肌肉退化程度显著高于对照组,这说明在术后固定期结束后,增加肌肉活动可能有助于防止肌肉退化。

此外,研究发现,肌腱愈合情况与肌肉退化之间存在一定的关联。例如,固定+早期运动组的肌腱愈合情况较好,但其肌肉退化程度也较高。这表明,适当的运动干预可能有助于促进肌腱愈合,但同时也可能对肌肉功能造成一定压力。因此,运动干预的时机和强度需要根据肌腱的愈合阶段进行调整。

### 运动干预的时机与强度

研究进一步探讨了运动干预的时机和强度对肌腱愈合和肌肉退化的影响。在术后3周时,固定+早期运动组的肌腱强度明显低于固定组,这可能是因为在炎症期进行运动干预,导致了机械应力的增加,从而影响了肌腱的愈合。而在术后6周时,固定+延迟运动组的肌腱强度优于固定组,这可能是因为延迟运动在炎症期之后进行,避免了对肌腱的过度刺激。

此外,研究还发现,运动干预的强度对肌腱愈合和肌肉退化的影响也较为复杂。例如,中等强度的运动干预可能有助于促进肌腱愈合,但过高的运动强度则可能导致肌腱微损伤。因此,在术后康复过程中,需要根据患者的个体情况和肌腱的愈合阶段,合理调整运动的强度和时间。

### 研究的局限性与未来展望

尽管本研究提供了一些重要的发现,但仍然存在一些局限性。首先,实验模型是基于急性肩袖撕裂,而临床上肩袖撕裂往往是慢性或逐渐发展的。因此,本研究的结果可能无法完全适用于临床情况。其次,实验分析仅在术后3周和6周进行,未能全面评估肌腱愈合的长期效果。最后,研究未深入探讨运动干预对肩关节功能的具体影响,因此未来的研究需要进一步评估肩关节的运动功能和肌肉力量。

综上所述,本研究通过动物模型,探讨了术后运动时机对肩袖撕裂修复后肌腱愈合和肌肉退化的影响。研究结果表明,适当的术后固定有助于促进肌腱愈合,而早期运动可能在一定程度上延迟愈合过程。因此,在术后康复过程中,需要根据患者的个体情况和肌腱的愈合阶段,合理调整运动干预的时间和强度,以实现最佳的康复效果。
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