离心运动并非无效?机械负荷刺激在串联肌小节生成(SSN)中的关键作用再审视

【字体: 时间:2025年09月23日 来源:Journal of Sport and Health Science 10.3

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  来自国际研究团队的最新评论针对Blazevich等人提出的"离心训练不能有效触发肌小节生成"的结论展开深度剖析。通过优化实验设计与数据分析,研究证实离心运动(ECC)可通过特定机械负荷刺激有效促进串联肌小节生成(sarcomerogenesis),对肌肉适应机制与运动训练优化具有重要理论意义。

  

与离心运动相关的机械负荷环境是触发肌小节生成(sarcomerogenesis)的关键刺激之一:断言离心运动不能促进串联肌小节生成实属牵强。

骨骼肌中串联肌小节的增加(即肌小节生成)近年来日益吸引运动科学家的关注,因其对运动表现具有积极影响潜力。在Blazevich等人新发表的综述文章中,他们对从17世纪至今该领域研究历史进行了值得称赞的梳理,并通过动物模型的meta分析支持其核心观点——离心运动不能触发肌小节生成。他们明确得出结论:"当前证据不支持离心训练作为肌小节生成的有效刺激",特别是在动物模型中"缺乏离心抗阻训练的效果"。

然而,基于过去6年针对动物模型离心训练诱导肌小节生成的实验研究,特别是那些为优化串联肌小节生成反应而设计的研究,我们得出了相反结论。我们认为上述结论虽然出于好意,但忽略了若干重要考量因素,可能产生误导。

在Blazevich等人的综述中,图7A包含了所有动物离心训练研究的数据(下坡跑和电刺激肌力测定),实际上显示了显著效应(效应值ES=0.51,p<0.001),这与他们关于离心负荷与肌小节生成的结论相悖。仅当将分析按不同干预方式和/或肌肉分开时,他们才观察到无效应(电刺激ES=0.19,p=0.449;股外侧肌下坡跑+所有肌肉电刺激ES=0.27,p=0.240)。

背景至关重要。在研究训练干预对特定结果指标的影响时,理想情况下应专注于为改变该结果而优化的干预措施。例如,不应将急性运动数据纳入慢性训练适应性的meta分析中。Butterfield等人2005年的研究表明,需要10天 downhill exercise才能诱导串联肌小节数量(SSN)增加,而5天则不足——我们最近也证明1次离心运动不足以增加SSN。然而,Blazevich等人的meta分析同时包含了10天和5天的数据。

同样,Butterfield和Herzog2006年研究发现,在拉伸前进行预激活的电刺激离心训练最能诱导肌小节生成,因为它提供了足够的发力时间,而在拉伸开始时激活则不能。他们还发现,在长肌肉长度进行离心收缩比在短肌肉长度更有利于诱导肌小节生成。然而,meta分析中包含了所有3种干预类型(预激活至长肌肉长度、预激活至短肌肉长度、激活开始时至短肌肉长度)——从而扭曲了结果。

另一个例子:我们自己对跖屈肌最大电刺激离心训练的研究发现,年轻大鼠按预期增加了SSN,而老年大鼠则出现功能重塑障碍,可能由于累积损伤——未能适应SSN并变得更弱、更僵硬、力量更差。令人惊讶的是,这些功能失调的老年大鼠数据也被纳入meta分析。在后续研究中,我们发现老年大鼠跖屈肌的肌小节生成可以通过次最大离心训练刺激优化,比目鱼肌和内侧腓肠肌SSN分别增加11%和8%——这些数据未被纳入meta分析。

关于共同关节作用的个体肌肉:最终meta分析仅包含了大鼠股外侧肌的下坡跑数据。作者支持这一决定的理由是只有股外侧肌在 downhill running过程中显示了离心肌束行为。相反,股中间肌(VI)已被证明能更 consistently 通过 downhill running增加SSN,然而他们仅因缺乏已发表的sonomicrometry数据而未将其纳入。此外,虽然大鼠比目鱼肌在 downhill exercise期间没有sonomicrometry数据,但其他研究表明其在常规步态周期中经历离心收缩。我们发现在 downhill running期间给大鼠添加负重背心,可能增加离心负荷(或主动肌肉拉伸期间的更大力量),比目鱼肌SSN增加更显著(+8%),而非负重 downhill running仅增加不显著的3%。实际上, downhill running期间对肌肉施加更大的力量更好地优化了比目鱼肌的肌小节生成。尽管有这些关于大鼠比目鱼肌 downhill running的明确数据,以及股中间肌观察到的大幅度肌小节生成,最终meta分析仅包含了股外侧肌。

即使比目鱼肌和股中间肌 downhill running数据被纳入最终meta分析, downhill running和电刺激离心训练是两种完全不同的训练类型,分别符合有氧运动和抗阻运动的定义。这些训练类型之间不同的刺激和信号通路已得到充分研究。因此,我们建议谨慎解读"当前证据不支持离心训练作为动物模型肌小节生成的有效刺激"的结论,因为该结论主要基于单一肌肉的下坡跑研究。

使用与Blazevich等人相同的统计方法,但修改meta分析以包含为优化肌小节生成而设计的离心运动干预(例如移除早期时间点、采用驱动SSN增加的激活方案),并加入我们新增加的研究,出现了更清晰、更令人信服的模式(图1)。对于下坡运动研究(蓝线),离心偏向运动对SSN适应有中到大效应(ES=0.76;p<0.001)。对于使用电诱发收缩的研究(橙线),离心运动对SSN适应有大效应(ES=1.05;p=0.03)。综上所述,离心运动是(并非唯一)获得必要机械转导刺激以促进SSN增加的一种方式。

Blazevich等人指出,在拉长肌肉中产生主动力量的刺激是驱动串联肌小节增加的原因,这可能并非离心运动所独有——我们完全同意!离心运动只是能诱导这种刺激的一种干预类型,此外还包括在拉长位置进行等长训练(如U?ar等人强烈建议的),甚至可能在拉长位置进行向心训练。为了未来产生最大影响,我们应关注能够利用这种刺激诱导肌小节生成和提高表现的各种训练干预措施。我们要对读者、教练、从业者和作者传达的主要观点是:断言离心运动不能促进串联肌小节生成有些牵强。

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