如何刺激肌腱適應

如何刺激肌腱適應

肌腱的適應是將外部組織應變傳遞到嵌入的纖維母細胞的細胞骨架上。這些壓力會改變細胞膜上的蛋白質形狀並活化離子通道，觸發細胞內的信號反應，進而刺激基因和生長因子的表現，最後增加膠原蛋白和基質蛋白質的合成。(Wang, 2006)

從生物力學的角度來看，有四個主要的因素決定了施加在肌腱上的機械刺激轉化成細胞訊號：應變大小、應變速率、應變持續的時間、應變的頻率。首先，施加在肌腱上的應變大小會直接決定纖維母細胞的變形(Arnoczky, 2002)，而這反過來會直接調節對負荷的代謝反應(Lavagnino, 2003)。此外，也研究表明，在高應變的負荷下，膠原纖維的募集也會比低應變的負荷下更大，這可能會增加有效的受刺激的纖維母細胞數量，對阿基里斯腱跟髕腱的人體實驗，證實了大應變對肌腱適應運動非常重要。

Arampatzis等人在2007,2010年比較了高強度訓練(90%等長最大自主收縮MVC，相當於4.6%的肌腱應變)與中等強度訓練(55%等長最大自主收縮MVC，相當於2.9%的肌腱應變)，訓練總量相同。只有在誘發高度肌腱應變的負荷訓練之後，才會觀察到阿基里斯腱的形態和機械特性有顯著變化，在所有可能影響肌腱適應的因素中，目前最清楚的是，高負荷對肌腱組織的機械特性是必要的。

常見的誤解是，離心負荷是刺激肌腱最有效的方式。然而在肌肉收縮的期間，肌腱受到的應力並不取決於肌肉收縮的類型，而是取決於肌肉所施加的力量。科學證據顯示，收縮類型本身並不會影響肌腱的負荷反應。儘管如此，肌肉在離心收縮期間可以產生更高的力量，所以離心運動是一種有效的提高肌腱應變的方式，肌肉的疲勞相對也比較低。對於肌腱啟動適應需要高負荷這點來說，也能解釋為什麼伸展不能長期改變肌腱的機械特性。當肌肉處于不活躍的情況下，硬度會比肌腱還要低，所以在被動伸展時，肌肉肌腱單元中，肌腹會承擔主要的長度變化而肌腱中的力量和應變則相當低。靈活度的增加，通常在急性或慢性伸展後觀察到，這會跟神經的變化有關，而不是機械變化。

應變速率(單位時間內的應變變化)，描述了應變被施加到肌腱上的速度。研究顯示，高應變速率會導致高的流體流動相關的剪力作用於肌腱細胞，這被認為會引發合成反應。

此外，研究顯示，膠原纖維束的徵招會隨著速率增加而增加。在人體研究中，可以使用跳躍練習和短接觸時間來進行彈跳負荷(plyometric load)，進而增加高應變速率。有趣的是，大多數的研究發現，對肌腱的機械性質，訓練的效果並不明顯，或者效果較低。對於這些發現，一個可能的解釋是在彈跳負荷期間，每個負荷循環中，應變應用的持續時間較短，這似乎是影響機械傳導的另外一個重要因素。在一系列的介入中，總負荷量保持不變，對跟腱的高應變分別在每個負荷循環中施加小於130毫秒、1秒、3秒、12秒。觀察到跟腱硬度最強的效果是在3秒的負荷之後，這印證了應變的持續時間對肌腱適應的重要想法，而機械刺激可能太短，無法在彈跳運動或高效率短時間的負荷訓練中發揮作用。