人类小腿肌肉对运动训练生理响应的电学特性研究

目的 运动训练已被证明能够改善许多慢性肌肉功能疾病，被用于治疗衰老型肌萎缩。本文采用电阻抗成像（electrical impedance tomography，EIT）研究人类小腿肌肉对运动训练生理响应的电学特性，旨在使用EIT方法可视化运动训练对人类小腿响应肌肉隔室内肌肉纤维体积增加的效果。方法 实验对象被要求在连续5个实验日进行左、右腿单侧提踵训练，应用EIT检测每日运动训练前和运动训练后小腿肌肉的电导率分布。为了定量分析运动训练对响应肌肉隔室的作用，使用配对样本t检验分析EIT重建图像的空间平均电导率σ>。结果 运动训练后，由小腿腓肠肌组成的M₁肌肉隔室空间平均电导率σ>_M1显著增加。此外，连续5个实验日的EIT测量结果显示，运动训练前的空间平均电导率σ^pre>_M1呈上升趋势。所有实验对象在实验日1早晨进行实验前的腿部瘦体重与σ>_M1呈线性关系，即σ>_M1随腿部瘦体重增加而增加；运动训练前和训练后腿部M₁肌肉隔室空间平均电导率及空间平均电导率差比的增长趋势与细胞外液体积差比率相同。结论 由于电导率对细胞外水分量变化敏感，而细胞外液体积变化与肌浆肥大相关。在连续5 d的EIT测量中，空间平均电导率σ^pre>_M1呈上升趋势，这意味着肌肉纤维体积的增加，发生肌浆肥大现象。因此，EIT能够有效地评估运动训练增加人类小腿肌肉纤维体积的效果。