抵抗运动训练改善人体废用性骨骼肌萎缩:随机对照试验的荟萃分析 —— 为太空飞行、卧床休息等状况下的肌肉健康护航

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:BMC Musculoskeletal Disorders 2.2

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  为探究抵抗运动训练(RET)能否减轻抗重力肌肉在固定 / 废用状态下肌肉体积和功能的损失,研究人员对相关随机对照试验进行荟萃分析。结果显示 RET 可有效减少肌肉体积和功能的恶化。这为维持特定人群肌肉和神经肌肉健康提供了重要依据。

  在人类的健康领域,肌肉的正常功能对于日常活动和整体健康至关重要。然而,在诸如太空飞行、长期卧床休息以及肢体固定等情况下,肌肉会面临严峻的挑战 —— 废用性萎缩(Disuse atrophy,DA)。这一现象不仅会导致肌肉体积减小,更会使肌肉力量和功能大幅下降。例如,太空飞行时宇航员在微重力环境下,肌肉缺乏重力刺激,短时间内肌肉就可能出现明显萎缩;长期卧床的患者,其肌肉也会因长时间不活动而逐渐变弱。而且,废用性萎缩还与多种慢性疾病的发生发展相关,严重影响人们的生活质量和健康状况。因此,寻找有效的方法来预防和治疗废用性肌肉萎缩成为了医学和运动科学领域亟待解决的重要问题。
为了攻克这一难题,北京体育大学和北京体育营养工程研究中心的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦于抵抗运动训练(Resistance exercise training,RET),试图探究 RET 能否成为对抗废用性肌肉萎缩的有效武器。经过一系列严谨的研究,他们发现 RET 能够有效地减轻在固定 / 废用状态下肌肉体积和功能的恶化,这一成果对于维护特定人群的肌肉和神经肌肉健康意义重大,相关论文发表在《BMC Musculoskeletal Disorders》上。

在研究方法上,研究人员主要采用了以下关键技术:一是全面的文献检索,通过电子数据库 Web of Science、PubMed、EBOSCO 和 Cochrane Library 进行检索,收集从各数据库建立至 2023 年 3 月 20 日的相关文献,以此获取丰富的数据资源;二是严格的文献筛选和数据提取,由研究人员独立进行筛选、提取和核对,依据明确的纳入和排除标准确定最终纳入研究的文献;三是运用 RoB 2 工具评估纳入研究的质量,确保研究结果的可靠性;四是使用随机效应模型对数据进行统计分析,计算干预组和对照组之间的平均差异(MDs)及其 95% 置信区间(CIs) ,以此得出具有统计学意义的结论。

研究结果主要体现在以下几个方面:

  1. 肌肉体积:通过对 5 项研究的分析,发现 RET 在固定 / 废用期间能显著维持股四头肌的肌肉体积(,95% ,353.21,)。这表明 RET 可以有效减少股四头肌因废用而导致的体积减小,为保持肌肉的正常形态和功能提供了支持。
  2. 肌肉功能 - 最大自主收缩(MVC):在股四头肌和小腿肌肉的 MVC 研究中,RET 展现出显著的预防效果。其中,针对股四头肌的研究有 4 项(,95% ,429.69,),针对小腿肌肉的研究有 3 项(,95% ,796.77,)。这说明 RET 有助于维持肌肉的收缩力量,提高肌肉在自主收缩时的表现。
  3. 肌肉功能 - 峰值功率:对股四头肌和小腿肌肉峰值功率的研究发现,RET 干预后,股四头肌(,95% ,303.73,)和小腿肌肉(,95% ,250.79,)的峰值功率均得到显著提升。这意味着 RET 能够增强肌肉在快速收缩时产生的功率,提高肌肉的运动能力。
  4. 肌肉功能 - 向心和离心峰值力:RET 对股四头肌和小腿肌肉的向心和离心峰值力也有显著改善作用。在股四头肌方面,向心峰值力(,95% ,586.44,),离心峰值力(,95% ,448.58,);在小腿肌肉方面,向心峰值力(,95% ,1186.86,),离心峰值力(,95% ,1241.55,)。这表明 RET 能够增强肌肉在不同收缩方式下的力量,提升肌肉的综合功能。
  5. 肌肉功能 - 膝关节屈伸等长 MVC 扭矩:研究涉及 6 项膝关节伸展等长 MVC 扭矩和 4 项膝关节屈曲等长 MVC 扭矩的研究,结果显示 RET 干预后,这两项指标的下降均得到显著缓解(膝关节伸展:,95% ,62.77,;膝关节屈曲:,95% ,18.77,)。这说明 RET 有助于维持膝关节周围肌肉的力量,对保持膝关节的稳定性和正常运动功能具有重要意义。

综合研究结论和讨论部分,此次研究为 RET 在预防和治疗废用性肌肉萎缩方面提供了强有力的证据。RET 通过机械加载刺激,增加肌肉蛋白质合成,改善净蛋白质平衡,从而减轻肌肉萎缩。同时,RET 还能引起一系列神经和形态学适应,如激活卫星细胞、改变纤维类型等,进一步增强肌肉功能。这一研究成果对于太空飞行人员、卧床患者以及肢体固定人群具有重要的应用价值,为他们制定科学合理的运动方案、维持肌肉健康提供了理论依据。然而,研究也存在一定的局限性,如 RET 方案和 DA 模型的变异性导致难以确定最佳训练参数,研究对象仅为健康成年人,无法推广到其他人群等。未来的研究需要进一步探索更有效的联合干预策略,优化 RET 方案,并在不同人群中进行验证,以更好地服务于人类健康。
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