肌腱的高负荷锻炼

导言

本文是继上周发表的. 上一篇文章探讨了肌腱适应的生物学和机制基础，而本文则将重点转向了临床影响。具体地说，本文介绍了一项对照临床试验，研究了高负荷运动对肌腱再适应的影响。高负荷运动促进肌腱重新适应。

简单重温一下上一篇文章中的关键概念，肌腱不是惰性结构，而是具有生物活性的组织，其中复杂的机械和细胞机制相互作用，支持肌腱再生。参与肌腱适应的关键调节因子包括转录因子 硬化因子（Scx）和 莫霍克（Mkx）它们分别在 I 型胶原蛋白合成（纤维生成）和肌腱成熟过程中发挥关键作用。然而，这些转录因子的激活是依赖于负荷的。

在肌腱损伤的情况下，机械特性的改变会阻碍向组织退化的部分传递足够的负荷。这种现象被称为 压力屏蔽发生这种现象的原因是肌腱中较健康、较硬的区域吸收了不成比例的负荷，而顺应性较强、退化的区域则相对处于非负荷状态。结果，对受伤部分的机械刺激不足会导致疤痕形成和细胞外基质紊乱。

新的证据表明，精心设计的锻炼方案--尤其是利用肌腱组织粘弹性特性的锻炼方案--可能有助于克服这种压力屏蔽效应。通过优化负荷应用，也许可以刺激退化的区域，从而促进基质重组和功能康复。

方法

本研究是一项单盲、评估师对照试验，涉及为期 12 周的干预项目。试验设计包括三组平行试验，参与者被分配到三个干预组中的一组。

预筛查由医学专业人员进行，包括全面的临床评估和正式诊断。除干预后评估外，在完成计划六个月后，还在网上进行了一次随访评估。

纳入标准

男性参与者
20-55 岁
持续三个月以上的慢性的跟腱病OR跟腱炎

通过以下方式确诊：

超声波（显示肌腱中至少有不连续的低瘀血区）
由医学博士进行临床评估
VISA-A 评分 < 80，表明症状严重程度至少为中度

如果症状是双侧的，则选择较严重程度的腿部（VISA-A 评分较低且疼痛程度较高）。

排除标准

过去 12 个月内在跟腱注射皮质类固醇。
过去 12 个月内使用抗生素（如氟喹诺酮类药物，如环丙沙星、左氧氟沙星）的情况。
曾做过腿部手术
肌腱断裂或部分断裂的迹象。
系统炎症（如类风湿性关节炎、糖尿病）。
脊柱关节病（如强直性脊柱炎）。

分配和盲法

有 48 名符合条件的参与者被录取，并在分组前完成了所有基线（PRE T1-T3）评估。分配顺序由一名研究人员（G.R.）生成并保密，对所有其他参与报名、评估、监督和数据分析的人员保密。只有在完成基线测量后，评估员才会被告知参与者的组别分配。所有评估都是标准化的，研究假设没有公开，数据的收集和分析都是匿名的，没有分配信息，确保整个数据处理和分析过程都是盲目的。

肌腱的高负荷运动 — 摘自：Radovanović et al： Radovanović et al., Sports Med-Open. (2022)

干预措施

干预期间，在第 1、2、4、8 和 11 周通过电话和/或电子邮件进行随访和监督，以确保患者遵守方案。参与者可通过训练日记记录训练频率、负荷和负荷进展。使用数字评分量表 (NRS) 记录每日疼痛程度。物理治疗的频率和内容也被记录在案。此外，还通过日记跟踪总体体育活动水平。

允许参与者保持平时的体育训练习惯，但有一项限制：运动时和运动后 24 小时内，疼痛感必须保持在 NRS 值 3/10 以下。在干预期间，不允许再进行专门针对足底屈肌的力量训练。

被动治疗组

被动治疗组的参与者接受了 12 次被动治疗。干预期间不进行涉及足底屈曲或主动强化的练习。

艾尔弗雷德森集团

规定的干预措施采用单侧在台阶上偏心抬高脚跟的方案，偏心阶段为 3 秒钟。

参与者每天完成两节课。每节课包括

伸展膝关节，重复 3 组 15 次
紧接着做 3 组 15 次膝关节屈曲的重复动作
每组之间有 1 分钟的静止期。

外部负荷进展是可选的，包括每周递增 5 千克（如能耐受）。

高负荷组

肌腱高负荷运动组肌腱的高负荷锻炼高负荷肌腱锻炼组的参与者接受了个性化的反馈式吊衣装置，用于在家训练。

在练习设置时，指导参与者坐在地板上，膝关节伸直，前脚掌置于脚板上。该装置的配置允许在踝关节屈曲 90° 时进行最大等长收缩。

作为热身运动，参与者进行 3 组 3 秒钟等长收缩，每组收缩后静止 1 分钟。

为确定训练负荷，记录了五次最大自主收缩（MVC）。规定的训练强度设定为五个 MVC 平均值的 90%。

主要运动方案包括

90% MVC 的 3 秒钟等长收缩
重复动作之间静止 3 秒钟
重复五组，每组四次
组间静止 1 分钟

每周训练四次，共持续 12 周。负荷进展设定为每周个人训练负荷的 5%。

对于阿尔弗雷德松组和高负荷组，在干预的前两周内不允许负荷进展。此后，只有当运动时的疼痛在数字评分量表中低于 6/10，且个人主观用力感受等级（RPE）低于 3/10，才允许进展。

如果疼痛超过 5/10，或主观用力感受等级超过 5/10，则推荐减少负荷。当减少外部负荷不可行时，则相应调整重复次数、组数或训练频率。

辍学率达到 8.33%，参与者被重新分配如下：被动治疗组（14 人）、阿尔弗雷德松组（15 人）和高负荷组（15 人）。

主要成果

机械和材料特性

使用测力计、肌电图（EMG）、超声波成像和磁共振成像评估了僵硬度、横截面积（CSA）和杨氏模量。

肌腱僵硬度测量

使用等速测力计对腱关节僵硬度进行评估，参与者坐姿，踝关节固定在中立位置（90°），膝关节伸展，髋关节屈曲（约 110°），骨盆稳定。在进行了由次最大屈肌收缩和 1-3 次最大自主收缩组成的标准化热身之后，参与者进行了 5 次 5 秒钟的斜坡式最大自主收缩，每次休息 2 分钟，以确保测量的可靠性，然后再进行 2-3 次等长屈肌收缩，每次休息时间相近，并进行标准化的口头鼓励。肌腱僵硬度按肌腱力与肌腱伸长的比率计算。跟腱力通过跖屈力矩除以肌腱杠杆臂来估算（注：作者在计算跟腱力时考虑了拮抗剂阻力矩的作用），跟腱力通过肌腱偏移法确定，该方法将通过B型超声波测量的内侧腓肠肌肌腱交界处的位移与踝关节角度偏移联系起来。在计算中使用校正因子来考虑收缩时杠杆臂长的变化。

跟腱僵硬度是根据肌腱力与肌腱伸长之间关系的斜率计算得出的，使用的是在最大肌腱力的 50%至 100%之间收集的数据。

杨氏模量是衡量材料内在僵硬度的指标。,计算方法是将肌腱僵硬度乘以肌腱静止长度与肌腱横截面积之比。

临床结果

临床严重程度采用经过验证的 VISA-A 评分作为患者报告结果范围 (PROM)，在基线（PRE，面对面）、干预后（POST，面对面）和随访（在线）时进行评估。最小临床意义差异（MCID）达到 15 分即为有临床意义。此外，还使用患者日记中记录的每日数字评分量表（NRS，0-10）对疼痛进行监测。基线疼痛值按初次评估后前 14 天的平均值计算，而干预后疼痛值则按干预期最后 14 天的平均值计算。

次要结果

功能特性

功能特性通过反运动跳跃（CMJ）和落点跳跃（DJ）进行评估。在进行了多达 12 次中低强度跳跃的标准化热身之后，参与者赤脚进行了五次最大值 CMJ 和五次落点跳跃 DJ，双手放在髋关节上，两次尝试之间静止 1 分钟。从 15 厘米高的箱子上跳下。记录地面反作用力以确定跳跃高度，CMJ 采用脉冲-动量法计算，DJ 采用飞行时间法计算。分析时，两种跳法均采用五次尝试中跳得最高的三次的平均值。

血管

使用多普勒超声波对腱内血管进行评估。扫描可同时显示近端小腿骨和跟腱。通过随后的图像分析，可将彩色多普勒像素转换为以平方毫米为单位的面积测量值，从而对血管进行量化。

成果

主要成果

基线时，跖屈肌力、肌腱力、肌腱僵硬度、肌腱最大应变、杨氏模量和肌腱静止长度在三组之间无明显差异。

从治疗前到治疗后，MVC 测量结果与各组之间存在显著的时间交互作用，只有在肌腱高负荷运动组观察到显著的改善。肌腱的高负荷运动组。

肌腱力数据显示，从训练前到训练后的时间具有显著的主效应，表明肌腱力总体上有所增加。未观察到各组之间存在明显的时间交互作用。各组之间，肌腱力均有所增加。

至于肌腱僵硬度，没有观察到随时间推移而发生的整体变化。然而，各组之间的变化有所不同：僵硬增加的是高负荷肌腱锻炼组，减少的是被动疗法组，而阿尔弗雷德松组保持稳定。肌腱高负荷锻炼组的僵硬度增加，被动疗法组的僵硬度减少，阿尔弗雷德松组的僵硬度保持稳定。组的僵硬度增加，被动疗法组的僵硬度降低，而阿尔弗雷德松组的僵硬度保持稳定。

最大肌腱拉伤随着时间的推移没有整体变化。不过，各组的特异性反应有所不同：高负荷组的拉伤有所减轻，而阿尔弗雷德松组或被动疗法组则未观察到有意义的变化。

没有观察到压力随时间或组间发生有意义的变化。

杨氏模量未显示出明显的整体变化。虽然观察到了组间特异性，但未在任何组中发现明显的前后差异。

肌腱静止长度不随时间变化，组间差异无意义。

形态学特性

跟腱横截面积（CSA）的平均值在基线时各组之间没有差异。随着时间的推移，CSA 的变化因干预措施的不同而不同：在高负荷组，整个肌腱长度上都观察到肌腱肥大，而在被动疗法组或阿尔弗雷德松组，CSA 没有发生有意义的变化。

VISA-A 分数

各组的基线 VISA-A 分数相当。从干预前到干预后，所有组的 VISA-A 评分都有了有临床意义的提高，随访时仍能保持提高。观察到各组均有所改善，未发现组间在变化幅度上存在有意义的差异。干预后至随访期间，VISA-A 分数保持稳定。

疼痛

各组的基线疼痛评分相当。随着时间的推移，三组患者的疼痛均有所减轻，表明所报告的症状明显减轻。未观察到组间疼痛减轻幅度有明显差异。

次要结果

跳跃性能

反向移动跳（CMJ）和落地跳（DJ）的基线成绩在各组之间具有可比性。随着时间的推移，CMJ 高度总体上略有下降，而落体跳高度则未观察到有意义的变化。

血管

受伤跟腱的肌腱内血管在基线时各组之间不相上下，随着时间的推移没有出现有意义的变化。

培训日记分析

合规性

所有组别对干预措施的总体依从性都很高，组间没有明显差异。被动治疗课程的额外出勤率各不相同，但保持在中等水平。未报告与干预措施相关的不良事件。

激活级别

在整个干预期间，自我报告的活动水平保持稳定，组间差异或随时间推移的变化均无意义。

进步

在干预期间，两个运动组都逐步增加了训练负荷，但组间进展幅度相似。

被动治疗疗法

物理治疗师根据患者的具体情况采取了一系列非下肢负荷干预措施，包括手法治疗、核心稳定性锻炼、按摩和软组织技巧以及电疗或热疗模式。不同参与者的治疗策略各不相同，但都遵循共同的物理治疗方法。

问题与思考

疼痛结果在各组之间并无差异，这进一步对肌腱结构改善与症状缓解之间的关系提出了质疑。虽然肌腱的高负荷运动方案增加了肌腱僵硬度、肌腱发力并诱导肌腱肥大，但在高负荷组中，这些结构适应并未伴随着疼痛的显著减轻。尽管如此，高负荷训练增强肌腱机械特性的能力表明，它具有预防损伤的潜在价值，这与证据显示的情况一致。降低跟腱病OR跟腱炎的发生率在青少年手球运动员群体中进行高负荷训练可降低腱鞘炎的发病率。

从机械生物学的角度来看，所观察到的有限结构适应可能与加载持续时间不足有关。本研究中使用的三秒等长收缩肌腱的高负荷运动方案可能无法产生足够的压力松弛和蠕变，从而无法在压力屏蔽模型下有效加载退化的肌腱区域。各组之间在血管或组织质量方面没有发现差异，这支持了一种观点，即机械刺激低于驱动可测量的基质重塑所需的阈值。来自一项研究的实验证据表明动物研究和人体尸体研究研究结果表明，要获得有意义的机械应变并激活髌骨肌腱上的机制传导途径，必须以较长的保持时间（约 30 秒）进行等长收缩负荷。鉴于肌腱紧张在这段时间内会大幅下降，较短的保持时间可能无法向退化的基质传递足够的机械刺激。这可以解释为什么与使用等长收缩负荷的方案相比，本研究中观察到的结构适应性降低。

跟我说说书呆子的事

研究中既包括了附着点跟腱病，也包括了中段跟腱病，这可能会导致患者反应的异质性，并可能影响研究结果。正如上周的文章所讨论的，肌腱并不具有完全相同的机制特性，因为这些特性取决于肌腱慢性的负荷类型。承受较大压缩负荷的肌腱往往会形成更多的纤维软骨特征。因此，研究肌腱的高负荷运动因此，对参与者进行更详细的表型分类可能会对肌腱高负荷运动研究方案有所帮助。

尽管研究人员试图对基线时的组别特征（如年龄、身高、体重、活动水平）进行标准化，但这些变量可能不足以充分体现患者之间有临床意义的差异。这些考虑因素对跟腱病OR跟腱炎患者的表型表现和分类提出了重要问题。

在这类人群中，影像学检查结果与疼痛强度和功能限制的相关性较差，这一点已得到公认。因此，单纯的病理解剖学分类似乎是不够的。有必要建立更全面的分类系统，以考虑到跟腱病OR跟腱炎的多因素性质。未来的研究应以确定导致疼痛和功能损害的生物、心理和社会因素为目标。对这些维度的深入了解可促进更准确的患者表型分析，并最终支持基于精准物理治疗的干预措施的开发。

带回的信息

负荷很重要，但症状和结构并不总是同时发生变化。 肌腱的高负荷运动对肌腱进行高负荷锻炼可改善其机制特性（僵硬、力量产生、肥大），但所有组别（包括被动疗法）的疼痛和 VISA-A 评分改善情况相似。结构适应并不会自动转化为出色的症状缓解。
机制适应需要足够的刺激。 肌腱是具有生物激活和负荷依赖性的组织。然而，3秒钟的短时等长收缩可能无法提供足够的应力松弛和蠕变，从而无法有效克服应力屏蔽并刺激退化的区域。如果目标是结构重塑，加载参数（强度、收缩持续时间、张力作用下的时间）可能比我们传统认为的更为重要。
疼痛引导负荷是安全可行的。 两种激活方案均可在症状监测下取得进展，且依从性高，无不良反应。使用疼痛阈值（如控制疼痛<5-6/10）似乎在临床上是可以接受和实用的。
被动疗法可减轻疼痛--但不能提高肌腱能力。 虽然所有组别的疼痛都有所减轻，但只有高负荷训练能改善机械性能。如果目标是肌腱的长期恢复能力或损伤预防，加载策略仍然至关重要。
跟腱病并不是一种单一的状况。 跟腱病OR跟腱炎可能在机制和生物学上存在差异。纯粹基于结构或影像学的分类是不够的。未来的临床推理应综合机械、生物和社会心理因素，以实现精准物理治疗。