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新研究新发现,筋膜界终于迎来好戏

 郭医 2019-08-07

筋膜包裹住了我们整个身体,筋膜可以在肌肉动力学中扮演力量传递的角色已经得到了普遍共识,但是它是否可以产生主动收缩呢?

曾经有少数的研究显示筋膜其实也可以扮演主动的角色,它具有主动收缩的能力。其中一项研究指出,反复地在腰部筋膜施加等长的张力后可以在该部位产生一种韧带收缩(ligament contraction)的现象。

另一项研究指出在掌纤维瘤、瘢痕肥厚等筋膜纤维化症状中,筋膜组织也会在数日之内发生短缩的现象。这种组织短缩和成肌纤维细胞有关(它负责伤口愈合和组织修复),由这种细胞产生的组织挛缩是细胞收缩、胶原交织和基质重塑的结果。

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筋膜收缩新研究

Robert Schleip 等人一直想弄清楚正常的筋膜是否也具有使细胞收缩的能力,并且筋膜在肌肉骨骼力学作用中是否会产生主动的作用。

Robert 的团队2018年在 Frontiers ofPhysiology 发表了一篇最新的研究报告,在该研究中,Robert 的实验团队从人类和小鼠的不同身体部位取得筋膜样本,并采用免疫化学着色的方法标记成肌纤维细胞。同时他们还采用了一些方法单独地测量小鼠的筋膜在药物刺激中是否能够产生收缩的力量。

研究结果显示:

  • 相比于阔筋膜和跖筋膜两处,人类腰部的筋膜含有更高密度的成肌纤维细胞

  • 在不同的药物刺激下,筋膜组织都可以产生收缩,这些药物包括牛胎血清、凝血噁烷、TGF-β1和美吡拉敏。

  • 以往用作Rho激酶抑制剂的C3肉毒素可以引发筋膜的松弛。

  • 筋膜组织对血管紧张素II和咖啡因没有反应。

  • 成肌纤维细胞的密度和收缩反应有很大的正相关,成肌纤维细胞潜在的主动收缩能力还可以调节筋膜组织的张力。

除了以上结果之外,研究团队还计算出,筋膜潜在收缩力似乎无法在短时间内(几分钟至几小时)产生出一个足够的力量作用于脊柱的关节稳定性。筋膜组织的短时间收缩力要比肌肉组织低了两个数量级。

它可能对脊柱的稳定性或者其他生物力学方面没有明显的作用。然而,人类腰部区域的筋膜收缩力高于力学感知的阈值。它们可以改变腰部运动神经元的协调作用。而且,研究人员还指出,局部或者暂时的筋膜收缩力改变可能会逐渐引发长期的组织收缩和细胞基质的重塑。

此外,考虑到交感神经系统在TGF-β1表达上的作用,他们认为这项研究结果支持了筋膜刚性和慢性交感神经激活之间存在紧密的联系。鉴于心理社会因素在腰痛中的巨大作用,他们建议进一步研究探索情绪压力、筋膜僵硬和下腰痛之间可能的相互作用。

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筋膜细胞新发现

深层的筋膜是由多层致密的胶原纤维和一些弹性纤维组成。它们之间被疏松结缔组织分隔开来。筋膜具有多种功能,其中之一就是提高身体各部分之间的滑动和减少动作中的摩擦。

为了充分发挥筋膜的这种作用,就需要筋膜各亚层之间保持良好的组织形态,并在正确的方向滑动。疏松结缔组织和细胞外基质的增厚或者稠化都会使筋膜滑动能力下降,继而导致整个筋膜及周围肌肉的功能障碍。

这就是很多肌筋膜疼痛的来源之一,而导致疏松结缔组织这种改变的一个因素就是透明质酸。

▲ 透明质酸 Photo via vichy.sg

疏松结缔组织中富含透明质酸(HA),透明质酸填充在细胞之间,可以润滑关节,并产生保水作用。更重要的的是,透明质酸还是肌肉与肌肉之间,筋膜与筋膜之间,甚至更小的运动单位之间产生相互滑动的媒介。

早期的实验室研究已经证明,有一类类似于成纤维细胞的细胞具有特殊的透明质酸合成与分泌作用。这类细胞位于深筋膜的下表面,但尚未进行专门的形态学和组织化学研究。Carla Stecco 领导了一组科研人员对此进行了专门的研究,并在第五届世界筋膜大会上公布了他们的研究成果。

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筋膜中的新细胞

研究人员把这类细胞命名为 Fasciacytes。

它们在形态上与典型的成纤维细胞有明显的区别:细胞核更圆,细胞质紧密地围绕在细胞核周围,细胞周围的突起也更小更短。这类细胞的分列排布也很奇怪:成纤维细胞沿着胶原纤维束排列,而 Fasciacytes 沿着各个筋膜亚层之间排布,并形成了一个个小型的细胞簇。

▲ Photo via integratedseminarseries.com

这些细胞簇构成了纤维亚层和疏松结缔组织的分界线,它还会作用于相邻纤维筋膜亚层之间的滑动。这个过程和肌筋膜疼痛和关节活动范围有着紧密的联系,相关的研究证明这类新的细胞还可以产生多种不同的细胞外基质的成分,主要以透明质酸为主,而透明质酸的作用就是让各个筋膜亚层之间产生更好的滑动。

将透明质酸合成酶放入筋膜细胞匀浆中,我们可以发现有大约30%的细胞其实都属于 Fasciacytes。这类细胞的含量由其所承受的刺激和具体的解剖结构位置决定。

如阔筋膜附近的新细胞产生的透明质酸只有踝关节支持带附近的1/3(35:90)。当应力的需要更高时,筋膜可以产生更多的透明质酸。这种作用不只与年龄有关,更和机械刺激,特别是和剪切力有关。

在不同的身体负荷之下,透明质酸的分子重量和大小也会有区别。比如,在休息状态下产生的透明质酸体积更大,这也与伤口修复和新陈代谢有关。相比较而言,在剧烈的运动或者压力状态下,透明质酸的体积也更小,更小的分子体积通常与炎症或者血管生成有关。

▲ 图A-成纤维细胞   图B-新细胞 Fasciacytes

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如何利用新细胞

越来越多的研究证明筋膜的结构要远比之前设想的复杂。筋膜由各种各样的细胞组成,它们各司其职,也对各种不同的刺激产生不同的反应。筋膜内不同细胞的调控系统也提示我们可以使用更加特殊化的治疗手段和药物作用于靶细胞或者特异的细胞生理过程来进行疾病的治疗和症状的控制。

现已证明透明质酸的变化会导致炎症和退行性关节炎(Temple-Wonget al., 2016)。而筋膜滑动能力的不足会引发组织整体功能性下降并导致疼痛(Bordoniand Zanier,2014),我们已经知道水合作用与筋膜间滑动有密切关系。

而 Fasciacytes 产生的透明质酸作用于水合作用,筋膜间滑动影响肌筋膜疼痛和其他病理性筋膜症状。所以这就将 Fasciacytes 和筋膜疼痛联系在了一起。

上文已经提到筋膜在剪切力的作用下可以产生更多的透明质酸。在这个过程中 Fasciacytes 发挥了至关重要的作用。很多筋膜手法就是对组织施加剪切力来促进筋膜的滑动,进而提高筋膜的整体功能。

之前曾经有人提出过手法治疗是通过“打破粘连”的方式来促进各层组织的相对滑动的。但这个理论现今还没有太多的研究支持,今后应该会有越来越多的人根据 Stecco 的研究,从手法治疗促进新细胞分泌透明质酸,进而提高组织滑动性这一点来进行研究。

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