老化肌肉和结缔组织的生理 JessieVanSwearingen, 医学博士, 整形 外科副教授 匹兹堡大学理疗科 健康和康复学学校.

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1 老化肌肉和结缔组织的生理 JessieVanSwearingen, 医学博士, 整形 外科副教授 匹兹堡大学理疗科 健康和康复学学校

2 肌肉生理： 力量的产生 运动单位：运动神经元，运动轴突和所有的 运动轴突支配的肌纤维 运动单位的补充 - 以增加力量： - 增加有效运动单位的数量 - 增加有效运动单位的激活速率 （ Henneman’s 大小原则 : 先小后大）

3 机体结构的改变和肌束 60% 的机体钾；最大比例的氮 通过追踪这些离子，来确定老年人蛋白质的 丢失大部分为骨骼肌蛋白质丢失。 （ Cohn et al,1980 ） 有证据表明随着年龄增长肌束的减少说明了 基础代谢率降低 最大氧耗量降低 （ BLSA,Tzankoff and Norris,1978 ）

4 肌肉的功能： 产生力量的能力 肌肉力量产生的减弱 在大约 45 岁时开始 大于 70 岁时更快；下肢通常比上肢要多降低 25-30% 肌力的减弱要大于横断面的减小（拇内收肌, 踝 跖屈肌和背屈肌） Frontera et al(1991). 肌束的矫正：与年轻人的膝 屈肌相比，老年人的 MVF/ 硫酸软骨素 A 无差别。

5 肌肉的功能： 产生力量的能力 尸检：整个股外侧肌的横断面在 30-50 岁之间 硫酸软骨素 A 减少 10% ，在 50-80 岁时间少 25%-30% （ Lexall et al,1988 ） 结论： 每单位面积的最大力量保持恒定 信息： 表明肌肉的 “ 质量 ”- 老年人和年轻人一样，固 有的肌纤维能产生力量

6 肌肉的功能： 耐力 耐力表现为持久 在令人疲乏的工作变慢后收缩特性的恢复 （ Davies et al,1983,1984;Larsson,1979 ）

7 肌肉的形态学： 纤维类型的分布 （以前的文献）肌肉的活组织检查（ Gollnick et al,1972;Green,1986,rev. ） 10-30% 慢收缩纤维数量增加 选择性快速收缩纤维丢失 （最近的文献）整块肌肉尸检（ Lexall et al,1988,1989 ）外科切除术（ Sato,1984;Grimby et al,1982,1984 ） 纤维类型随着年龄增长无选择性丢失

8 肌纤维类型分布 到 70 岁时肌纤维总数减少约 25% （可能是运动单 位丢失的结果） Brooks and Faulkner(1994) 认为运动单位丢失导致 神经重新支配，，首先是慢运动单位，由于 慢肌纤维与快肌纤维的比例增加（活组织检 查）

9 肌纤维大小 ( 活组织检查和整块肌肉横断面的研究 [Lexall et al,1988]) ： 慢肌纤维（类型Ⅰ）面积保持不变 快肌纤维（类型Ⅱ）面积在 20-80 岁之间减少 25% 易疲乏的快肌纤维丢失最多（类型Ⅱ b ） 结论：硫酸软骨素 A 的减少跟快收缩肌纤维的大 小有关 - （萎缩，肌蛋白，血液，酶的丢失）

10 肌肉血流量 毛细血管 - 很少研究 在活跃的老年人似乎没有改变 在安静的老年人则减少 有效的血管舒张作用减少 - 血液分流到活跃的 组织 (?? 对循环中的肾上腺素和去甲肾上腺素的敏感 性减弱 ) (?? 肌肉通过增厚的基底膜交换代谢物质的能力 减弱 )

11 肌肉代谢能力 厌氧的： 糖酵解酶极轻的变化（ 3-15% 或者更少） 高能磷酸盐极轻的变化（ CP ） 需氧的 : 氧化酶 在活跃的老年人有轻微的或者无变化 在安静的老年人有 20-40% 的减少 （ Coggan et al,1992;Meredith et al,1989)

12 肌肉显微镜下的改变 肌纤维膜裂隙 肌纤维膜增厚 肌原纤维的结构破坏 几乎没有什么关于老化肌肉的肌源性病理改变 （除外：脱水，钾离子移出，肌肉功能无法从 损伤中 -DOMS 恢复）

13 随着年龄增长神经肌肉的改变 运动单位数量的减少（脊髓运动神经元减少 25-30% ） 收缩时间延长 较低的阈值代谢率（为了维持运动单位） 结果： 产生一定水平力量的基本代谢率增加

14 结缔组织生理的回顾 结构和组成： 细胞 - 成纤维细胞 纤维 - 胶原 弹性蛋白 基质 - 氨基葡聚糖,GAGS( 连接到蛋白上 = 蛋 白聚糖 ) 连接蛋白 - 纤维连接素 层粘连蛋白

15 结缔组织的老化改变 结缔组织细胞：极少

16 结缔组织的老化改变 在纤维： 胶原 - 可溶性降低， 可复原的交叉连接老化， 硬度增加 弹性蛋白 - 产物减少， 断裂、破裂的增加，弹性恢复的丧失

17 结缔组织的老化改变 在基质： 聚集蛋白聚糖 = 关节软骨的蛋白多糖，结合大 量的水 氨基葡聚糖的改变： 4- 硫酸软骨素的减少，变成 6- 硫酸软骨素 硫酸角质素的增加

18 结缔组织的老化改变 聚集蛋白聚糖 - 蛋白核心的降解 透明质酸酶 - 更小，更少的连接蛋白 结果导致更多的非结合氨基葡聚糖 - 更小的碎片，分散于关节液中。

19 关节软骨特征的老化改变 流体静力学的润滑作用丧失： 压缩系数减少 软骨下破裂增加 炎症 - 疼痛 / 痉挛 感染 局部缺血 败血症

20 关节软骨特征的老化改变 关节面润滑的丧失： 破裂和纤维化： 纤维连接素和层粘连蛋白结合的断裂 软骨暴露于降解酶中