运动状态下骨骼肌肉的生物力学特征

运动生物力学是一门实验性很强的交叉性边缘学科，它以研究人体运动为目标，运用人体解剖学的、人体生理学的、力学的理论与方法来探索人体运动规律。肌肉力学研究是运动生物力学研究和运动训练的基础。肌肉的力学性质十分复杂，它与组成肌肉的各种成分的力学特性有关。不同的运动状态下骨骼肌生物力学特征也各不相同，导致的运动损伤也因此有差异。     

髋臼的生物力学特征及其临床应用研究

作为一种高能量损伤,髋臼骨折的临床发生率、病死率和致残率逐年升高,临床治疗与骨折类型判断关系密切,而骨折类型又更多的取决于损伤时候髋臼的受力方式、大小和时间,因此,对髋臼生物力学特征进行全面的研究,不仅有助于推动髋臼骨折生物力学机制的阐明,同时对于髋臼骨折的临床治疗也将起到极大的促进作用。     

超声波促进大鼠骨骼肌挫伤修复的生物力学研究

目的：从生物力学角度探讨脉冲超声波对促进大鼠骨骼肌挫伤修复的作用。方法：成年雄性SD大鼠30只,将其中24只作为实验组,制作成双侧腓肠肌挫伤模型,损伤24h后,对大鼠左后肢使用频率3Hz,强度0.25W／cm^2,50％循环的脉冲超声波治疗,每日1次,持续5min;右后肢行假治疗。另6只作为空白对照组。分别于损伤后14、21、28及35d时取材进行生物力学指标测试。结果：治疗28d时,实验组大鼠左后肢最大载荷及屈服强度已恢复至正常水平,与对照组比较差异无统计学意义;左后肢35d的肌肉湿重和抗拉强度也与对照组差异无统计学意义。右后肢35d时各项指标仍明显低于对照组（P〈0.01）。结论：超声波治疗可促进骨骼肌挫伤的愈合,并能显著提高其愈合质量。     

骨盆骨折的生物力学研究

骨盆骨折是一种高能量的损伤，作为临床发生率逐年升高、致残率高和病死率高的一种疾病，进行相关生物力学研究有助于解释骨盆骨折的发生机制、骨折分型并对最终的治疗方式的选择有着非常重要的作用。立足于对骨盆骨折生物力学作一个总体的回顾，通过骨盆生物力学、骨盆骨折生物力学、骨盆治疗生物力学3个方面进行综述，期望为骨盆骨折生物力学研究以及骨盆骨折相关治疗研究提供参考。     

剪切波弹性成像评估骨骼肌生物力学特征的应用进展

剪切波弹性成像作为一种经济、无创、精确定量的影像学方法,可以评估健康及疾病状态下的骨骼肌生物力学特征,为疾病的诊断提供可靠参考。本文就剪切波弹性成像的基本原理和其在骨骼肌力学特征的评估应用、局限性及进展进行综述。     

骨盆骨折的生物力学研究

骨盆骨折是一种高能量的损伤,作为临床发生率逐年升高、致残率高和病死率高的一种疾病,进行相关生物力学研究有助于解释骨盆骨折的发生机制、骨折分型并对最终的治疗方式的选择有着非常重要的作用。立足于对骨盆骨折生物力学作一个总体的回顾,通过骨盆生物力学、骨盆骨折生物力学、骨盆治疗生物力学3个方面进行综述,期望为骨盆骨折生物力学研究以及骨盆骨折相关治疗研究提供参考。     

正畸过程中的牙根吸收及其生物力学特征

背景:牙根吸收是错牙合畸形矫正治疗中的一种常见不良反应,与之相关的因素可分为生物和机械两方面.目的:了解正畸治疗引起牙根吸收的生物及机械方面的各种因素,以降低治疗风险.方法:以"root resorption,biomechanics"为检索词,检索PubMed数据库(1990-01/2009-05);以"牙根吸收、生物力学"为检索词,检索CNKI数据库(1990-01/2009-05).文献检索语种限制为英文和中文.以Levander & Malmgren牙根吸收评分体系为评价指标.纳入与正畸治疗相关的内容;排除其他方面研究.结果与结论:计算机初检得到72篇文献,根据纳入排除标准,对31篇进行分析.牙根吸收是错牙合畸形矫正治疗中的一种常见不良反应,与之相关的因素可分为生物和机械两方面,均可能增加或降低正畸治疗中牙根吸收的危险性.接受正畸治疗的患者如果存在牙根吸收的高危因素应谨慎制定其治疗计划,包括既往史,药物摄入量,家族史,牙体及根系形态,口腔健康状况和不良习惯等.监测牙根吸收的标准程序是在治疗6个月后用X射线观察根尖影像,如果存在引起牙根吸收的高危因素,建议每治疗3个月即行X射线检查.虽然没有足够的研究结论为高危患者提供书面依据,但抗炎药物的使用可能抑制正畸治疗引起的牙根吸收.如果出现多发性牙根吸收,诊断程序应着眼于排除局部因素及可能导致牙根吸收的联合因素(如正畸力的大小,持续时间和加载类型;牙周疾病;根系形态等).还应考虑与钙磷代谢失调相关的系统性疾病.提示正畸治疗可能引起一定的牙根吸收,特别是患者伴随一定的高危因素时,但通过对矫治力的控制和治疗过程的严密监测能将此风险降到最低.     

失神经支配骨骼肌的变化

目的：剧烈运动导致的神经损伤往往会影响骨骼肌的功能，为更好治疗和恢复各种原因引起的失神经支配骨骼肌的萎缩和变化，对骨骼肌失神经支配后肌肉变化规律进行综述。 资料来源：应用计算机检索Medline1980—01／2005-10与失神经肌肉变化相关的文章，检索词“losing innervation，muscle”，并限定文章语言种类为“English”。检索中国期刊全文数据库1980—01／2005-10的相关文献，检索词“失神经，肌肉”，限定文章语言种类为中文。 资料选择：对资料进行初审，选取失神经肌肉变化相关文献。并查找全文，排除重复性研究及经验和个案报告文献。 资料提炼：在检索85篇文献中有40篇文献是关于失神经后肌肉的变化等研究的文献。删除16篇重复性研究，进行资料整理．选用其中24篇作为参考文献。 资料综合：失神经支配后的骨骼肌中Na^＋-K^＋-ATP酶、Ca^2＋-ATP酶的活性和肌糖原含量随失神经时间的延长而降低，而脯氨酸-4-羟化酶的含量和活性都有提高，亚细胞结构变的杂乱无序，成肌调节因子家族在失神经后大量表达对神经在支配其很重要作用。 结论：对各种失神经骨骼肌萎缩的治疗要尽量减少以上的退行性变化，为神经再支配和肌肉功能的恢复打下基础。     

脊柱植入物的生物力学分析

随着现代医学及组织工程学的不断发展,脊椎植入物的临床应用已成为现代脊柱病治疗的一大主流方向。脊柱植入物按其置入后的功能特点又分为静力固定系统（如椎弓根钉、钢板、椎间融合物等）及动力固定系统（如人工椎间盘、人工髓核等）,其中技术性能主要包括生物相容性、机械力学性能,术后出现置入物松动及断裂是主要并发症。根据多年来开展的各种脊柱植入物治疗的经验,参考脊柱生物力学的研究进展,作者认为脊柱植入物的选择是一个复杂的问题,与多种因素有关,临床工作者需要进行置入前细致的综合考虑,综合评价其生物力学的因素,以及与患者的工作性质、性别、年龄、生活习惯等多方面的关系。     

失神经支配骨骼肌的变化

目的:剧烈运动导致的神经损伤往往会影响骨骼肌的功能,为更好治疗和恢复各种原因引起的失神经支配骨骼肌的萎缩和变化,对骨骼肌失神经支配后肌肉变化规律进行综述。资料来源:应用计算机检索Medline1980-01/2005-10与失神经肌肉变化相关的文章,检索词“losinginnervation,muscle”,并限定文章语言种类为“English”。检索中国期刊全文数据库1980-01/2005-10的相关文献,检索词“失神经,肌肉”,限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取失神经肌肉变化相关文献。并查找全文,排除重复性研究及经验和个案报告文献。资料提炼:在检索85篇文献中有40篇文献是关于失神经后肌肉的变化等研究的文献。删除16篇重复性研究,进行资料整理,选用其中24篇作为参考文献。资料综合:失神经支配后的骨骼肌中Na -K -ATP酶、Ca2 -ATP酶的活性和肌糖原含量随失神经时间的延长而降低,而脯氨酸-4-羟化酶的含量和活性都有提高,亚细胞结构变的杂乱无序,成肌调节因子家族在失神经后大量表达对神经在支配其很重要作用。结论:对各种失神经骨骼肌萎缩的治疗要尽量减少以上的退行性变化,为神经再支配和肌肉功能的恢复打下基础。     

运动生物力学在健美操运动中的应用及特性

目的:概述运动生物力学在各体育运动,尤其是健美操运动中的应用及特征。资料来源:检索万方数据库、PUBMED 2004/2007与各种体育运动项目,特别是健美操运动中的运动生物力学特征相关的文章,中文检索词为“运动生物力学,体育运动,健美操,应用”,英文检索词为:“biomechanics of sports,athletic sports,calisthenics,application”;同时手工查阅相关书籍。资料选择:对资料进行初审,选择与上述检索词相关的文章。纳入标准:阐述详细,反映各运动项目,尤其是健美操的运动生物力学特征。排除标准:关系不十分密切的文章。资料提炼:共收集到90篇关于运动生物力学与体育运动相关的文章,排除重复性研究,纳入31篇进行综述。资料综合:运动生物力学作为生物力学的分支学科,它首先研究人体内部运动器官运动和外部的人体整体运动的力学特性;其次研究人体内部运动器系运动和外部人体整体运动间的力学关系,从而构成对人体运动行为生物力学规律的本质把握。不同体育项目运动生物力学特征也有所不同。在健美操动作中,腾起类运动研究关键在于腾空高度问题,需考虑用力、作用时间及腾起角等因素。转体类动作主要技术特点是合理控制身体姿势,减小转动半径以减小转动惯量,增加角速度。总之,各类动作的技术特征均是建立在相应力学原理上的,具有一定规律性。结论:运动生物力学可广泛应用于竞技体育技术分析,对提高运动员竞技术水平和训练能力有着重要作用。     

超声评估神经病理条件下肌肉形态和功能改变

背景：随着超声成像技术的推广与发展,因为它能实时、无创、便捷和准确地探测到肌纤维长度、羽状角、肌肉厚度和横截面积等肌肉的结构参数,成为评估神经系统疾病对肌肉形态和功能影响的有效手段.目的：分析并讨论超声技术对病理条件下骨骼肌肉测量的优点和在操作应用中为了提高准确性应考虑的问题.方法：检索中英文 PubMed 和万方数据库,关键词“ultrasound, ultrasonography, B-mode ultrasonography, muscular architecture,超声,肌肉形态,肌肉评估”,共检索144篇文献,纳入70篇.对肌肉形态学参数进行解读,对超声下肌肉形态测量以评估不同神经病理情况下肌肉功能的研究进行回顾,同时也探讨了现阶段超声应用中为了提高准确性及降低误差水平应该注意的实际问题.结果与结论：超声成像技术能实时,无创,便捷和准确地测量肌肉的形态学参数,从而有效地评估疾病对肌肉形态和功能的影响,其应用有广阔前景.在康复领域中,可以利用超声测量肌肉的形态结构评估肌肉的功能,并指导康复计划的制定、评估康复治疗的效果.在其他领域,已经有医生将之应用于加强护理部门内,以监测因患者制动而引起的肌肉无力,并显示出超声在提供肌肉形态学信息的独特优势.     

冻存复苏条件对髓性白血病细胞株生物学特性的影响

目的:采用不同方法对白血病HL60细胞株进行冻存和复苏,观察生物学特性改变,筛选最佳冻存复苏方案。方法:实验于2006-04/06在吉林医药学院临床检验实验室(国家三级标准)进行。①HL60细胞株由中国科学院上海生物细胞研究所提供。将欲冷冻保存的HL60细胞调整到良好的生长状态(对数生长期),随机数字表法分成4组,离心收集后在含体积分数为0.1小牛血清的RPMI-1640培养基中分别加入二甲基亚砜,使其终浓度依次为50,100,150,200g/L。冻存15d后,每组取1支冻存管复苏并接种于细胞培养板,培养12h后用锥虫蓝拒染法计算细胞复苏率。②选择冻存条件和冻存细胞密度相同的两支冻存管,按不同方法进行HL60细胞复苏。37℃水浴传统复苏法:立即将冻存管置于37℃水浴中,待融化后800r/min离心5min,吸去上清液,加入含体积分数为0.1小牛血清的RPMI-1640培养基,混匀后接种于细胞培养板,1mL/孔,9孔/组,置于体积分数为0.05的CO2培养箱37℃继续培养。40℃溶解后再37℃恒温改良复苏法:将冻存细胞于40℃水浴中迅速溶解,转入37℃水浴箱,融化后离心、加培养基等操作同传统复苏法。复苏细胞培养12h后采用锥虫蓝染色计算细胞存活率。③用无血清RPMI-1640培养基制备HL60细胞悬液,按3×107L-1密度接种于细胞培养板中,1mL/孔,然后分别加入体积分数为0.05,0.1,0.12,0.15,0.2的灭活小牛血清,每种血清浓度设置8个试验孔,并分别于培养12,24,36,48,60,72,84,96h后计数每孔细胞数量,并绘制细胞生长曲线。结果:①不同浓度二甲基亚砜冻存后HL60细胞复苏率的比较:二甲基亚砜200g/L组的细胞复苏率明显低于二甲基亚砜50,100,150g/L组[(64.6±2.8)%,(87.0±1.4)%,(86.4±2.1)%,(85.7±2.8)%;t=25.44,P<0.01],二甲基亚砜50,100,150g/L组间差异无显著性意义(t=0.82～1.44,P>0.05)。②不同复苏方法HL60细胞存活率的比较:与37℃水浴传统复苏法比较,40℃溶解后再37℃恒温改良复苏法的细胞存活率显著升高[(69.5±1.5)%,(87.4±1.8)%,t=23.24,P<0.01]。③RPMI-1640培养基不同血清含量对HL60细胞生长情况的影响:在体积分数为0.05的血清含量培养基中,HL60细胞基本不生长,且有逐渐死亡的趋势;在体积分数为0.1的血清含量培养基中,HL60细胞生长趋势明显,但生长速度相对较慢;在体积分数为0.12,0.15,0.2的血清含量培养基中,HL60细胞生长迅速,3种血清浓度间细胞生长趋势无明显差异。结论:以50g/L二甲基亚砜作为HL60细胞冻存保护剂、联合40℃溶解后再37℃恒温改良复苏法可使细胞保持最佳生物学特性,体积分数为0.12的血清含量为HL60细胞常规培养的最适浓度。     

Skeletal muscle relaxants: pharmacodynamics and pharmacokinetics in different patient groups

Muscle relaxants can be safely administered during anaesthesia, providing the basic pharmacodynamic and pharmacokinetic characteristics of the compounds together with the physiological status of the patient are known. In this review the pharmacodynamics and pharmacokinetics of the neuromuscular blocking agents are discussed and related to the physical health or disease state of groups of patients.     

力量和柔韧性中机体与肌肉的生物力学特性与变化

学术背景:抗阻力训练可以诱导机体产生多种生理性适应,其中最显著生理性适应的可能是改变骨骼肌的形态和功能。在抗组力训练前通常会进行肌肉的拉伸或柔韧性练习,急性或长期拉伸练习对随后力量训练产生的影响与生物力学的关系十分密切。目的:归纳分析肌肉的拉伸或柔韧性运动中生物力学变化及拉伸练习引起机体适应的变化机制。检索策略:应用计算机检索www.Ovid.com数据库和http://www.ncbi.nlm.nih.gov网站1996-01/2007-05期间的相关文章,检索词为flexibility,stretching,elasticity,range of movement,range of motion,training and injury,限定文章语言种类为English。在检索272篇文献中,选择拉伸运动与抗阻力训练,拉伸练习诱导的机体适应机制,拉伸练习与运动损伤等文献108篇。文献评价:在108篇文献中,删除20篇重复文献;对88篇文献进行分类整理,选择其中密切相关的30篇文献进行归纳总结,其中人体和动物实验25篇,综述文献5篇。资料综合:①抗组力训练前进行肌肉的拉伸练习是否可以避免肌肉损伤,肌肉酸痛,提高成绩,目前还存在较大争议。②柔韧性训练导致力量增加的可能原因是长期的拉伸练习诱导的肌肉肥大。③拉伸练习引起机体适应的变化机制包括神经系统适应、肌肉结构性适应、细胞性适应和体内激素变化。④回顾性调查结果显示拉伸练习并不能预防肌肉或关节的损伤,相反可能会增加肌肉或关节损伤的危险性。结论:拉伸练习可导致肌肉力量下降,但其中的变化机制尚需进一步调查研究。柔韧性长期训练能提高协调能力、运动技术和本体感受器感受刺激的能力。在力量训练中,避免长时间拉伸练习对于预防肌肉或关节的损伤可能会有效果。     

中国运动生物力学的研究现状及发展趋势

目的:探究中国运动生物力学研究现状,预测中国运动生物力学发展趋势.方法:纳入第十三届全国运动生物力学交流大会论文汇编中的189篇论文为研究对象,对大会主题报告及专题报告和墙报交流中的优秀论文进行详评.结果:研究论文选题内容广,基础理论研究深入,研究方法有创新;运动技术动作的生物力学分析体现出为奥运战略攻关服务的主导作用;训练、测试方法手段广泛,实验研究及同步研究成为亮点;运动生物力学教材与教学的研究已引起与会专家学者的高度重视.结论:第十三届全国运动生物力学交流会议及时阐明了国内外关注的运动生物力学热点问题与研究动向,对推动中国运动生物力学的建设与发展起到重要作用.     

Skeletal muscle damage and recovery

Muscular strength is essential for recovery after an acute illness. Disuse atrophy of muscle begins within 4 hours of the start of bed rest resulting in decreases in muscle mass, muscle cell diameter, and the number of muscle fibers. Strenuous exercise of atrophic muscle can lead to muscle damage including sarcolemmal disruption, distortion of the myofibrils' contractile components, and cytoskeletal damage. Assessment of skeletal muscle for disuse atrophy is done clinically at the bedside through strength assessment. Examination of the muscle itself can be conducted through the use of nuclear magnetic resonance imaging, whereas muscle strength can be quantified with a computerized dynamometer. Biochemical markers, including creatine kinase and troponin, also are available for the assessment of skeletal muscle damage. Activity management in the critical care environment focuses on an individualized plan, developed in cooperation with the recovering patient, with the goal of preserving and improving atrophic skeletal muscle.     

Skeletal muscle morphology and capillarization of renal failure patients receiving different dialysis therapies

The morphology of gastrocnemius muscles was examined in RFPs (renal failure patients) being treated using HD (haemodialysis) and CAPD (continuous ambulatory peritoneal dialysis). RFPs (n=24) volunteered to participate in the present study. Twelve RFPs (five women and seven men; mean age, 55 years) were undergoing CAPD treatment and 12 RFPs (two women and ten men; mean age, 62 years) were undergoing HD treatment. Muscle biopsies from gastrocnemius muscles were found not to differ (P>0.05) in fibre type distribution, MyHC (myosin heavy chain) expression or fibre CSA (cross-sectional area) between the two groups. There were, however, significant differences (P<0.05) in CC/F (capillary contact/fibre), C/F (capillary to fibre ratio) and cytochrome c oxidase activity. The HD group had 33% more CC/F, with a 19% higher C/F and 33% greater cytochrome c activity in glycolytic fibres (II) than the CAPD group. There were no apparent differences in age, gender, co-morbidity, self-reported physical activity or physical functioning between the two groups, which could account for the difference in muscle capillarity between the groups. The HD patients were, however, administered heparin as a routine part of the dialysis therapy. The possibility is discussed that heparin in combination with mild anaemia and acidosis may have augmented angiogenesis in the HD patients.