运动训练对肌纤维类型的影响:meta分析

研究目的:骨骼肌是人体进行运动的动力,而骨骼肌是由不同的肌纤维类型组成的。为了适应骨骼肌复杂的功能,在人体不同部分的肌纤维类型的分布和比例也是不同的,且骨骼肌具有高度可塑性,长期系统的运动训练对人体各器官、系统的形态、结构和机能水平都会产生影响。然而,关于运动训练是否会导致肌纤维类型发生转变的证据较为缺乏,目前主要以三个指标来判定肌纤维适应性情况,即肌纤维的类型占比、肌纤维横截面积以及肌纤维MHC含量。本研究的目的是对运动训练对肌纤维影响的研究进行meta分析,比较运动训练对肌纤维类型、肌纤维横截面积、MHC含量的影响,推断运动训练是否会对肌纤维产生影响。研究方法:检索PubMed、Web of Science、Embass、中国知网、万方数据库和维普数据库,检索期限是自建库起至2021年10月22日。英文检索词包括”exercise”、”training”、”muscle fiber”、”strength training muscle fiber”、”resistance training fiber type”、”training fiber hypertrophy”,中文检索词包括”运动训练”、”肌纤维类型”、”肌纤维适应性”、”肌纤维转化”。纳入标准:(1)随机对照试验(RCT),不限制文种和盲法。(2)实验对象为健康的成年人,性别、年龄不限,且无慢性selleck合成疾病史和骨骼疾病。(3)对实验组予以各种运动训练,对照组则不采取干预措施,保持正常活动时间。排除标准:(1)重复发表的文章。(2)动物实验。(3)普通类综述文章。(4)单纯描述性文章。(5)与本研究无关的实验。通过检索从数据库中共获得328篇文献,通过筛选题目和摘要以及下载全文阅读后,最终纳入7篇文献。纳入文献的质量评价由两名独立评价人员参照Cochrane评价手册中关于随机对照试验的评分标准进行评价。统计学分析:(1)Meta分析连续变量采用平均差(MD)或者标准平均差(MSD),以P<0.05和95%置信区间(confidence intervals,95%CI)作为统计学差;(2)采用Review Manager 5.4进行分析,当结果 I2<50%时,采用固定效应模型,反之使用随机效应模型。当异质性I2>75%时,将采用敏感性分析或者亚组分析对产生异质性的结果进行处理。当P<0.05时则表明差异具有显著统计学意义。纳入的7篇文献中,3篇文献关于短跑训练,2篇关于抗阻训练,1篇关于高强度间歇训练,1篇关于力量训练,共计138名受试者。研究结果:(1)在运动训练影响肌纤维类型占比的meta分析中,共纳入了4篇文献,实验组和对照组的观察实验得出,实验组的Ⅰ型肌纤维占比明显降低,且差异具有显著统计学意义(SMD=-6.80,95%[-9.94,-3.66],P<0.0001,I2=0%)。同时meta分析也对Ⅱ型肌纤维占比情况做了分析,发现通过运动训练后,实验组相比对照组的不干预措施,Ⅱ型肌纤维的占比也有明显提高,差异具有显著统计学意义(SMD=7.41,95%[2.39,12.44],P=0.004,I2=0%)。(2)6篇研究通过肌纤维横截面积的变化来评估运动训练对肌纤维的影响。对实验组进行运动训练后,相对于对照组,实验组Ⅰ型肌纤维的横截面积占比减少,且差异具有显著统计学意义(SMD=-3.10,95%[-5.72,-0.49],P=0.02,I2=31%)。与Ⅰ型肌纤维Biomechanics Level of evidence相反,实验组的Ⅱ型肌纤维的面积占比相对于对照组增加,差异具有显著统计学意义(SMD=6.95,95%[5.10,8.80],P<0.00001,I2=0%)。(3)3篇研究从蛋白组织学角度分析运动训练对肌纤维MHC亚型组成的影响。在进行训练后,实验组的肌纤维MHCⅠ占比相比于对照组并没有明显变化,且差异不具有显著统计学意义(SMD=-4.46,95%[-10.37,1.45],P=0.14,I2=0%)。同时,实验组的肌纤维MHCⅡa占比发生了升高,且差异具有显著统计学意义(SMD=7.72,95%[2.99,12.45],P=0.001,I2=0%)。此外,我们发现运动训练对MHCⅡb含量的影响并没有明显变化,且分析结果的异质性较大,所以认为差异没有显著统计学差异(SMD=-4.03,95%[-10.49,2.43],P=0.22,I2=66%)。研究结论:本篇meta分析主要探讨的是运动训练后是否会使人体骨骼肌纤维发生适应性变化,主要以肌纤维类型占比、肌纤维横截面积占比、以及MHC变化作为评估指标,有研究表明不同运动模式和运动负荷会导致肌纤维的类型发生不同转变,一般认为耐力训练会导致Ⅱb型向Ⅱa型转变,但Ⅱa想转化为Ⅰ型是很困难的。在长时间的训练中,人类肌肉可能会显著地转向一种纤维类型。但这一研究未得出强有力的结论,本篇在进行meta分析后发现,无论是Ⅰ型或是Ⅱ型肌纤维,他们都表现出了对运动训练的适应,肌纤维类型占比会随着运动训练增加或减少,且差异具有统计学意义。但想在更深层的一方面想探究在运动训练过程中肌纤维类型的变化是肌纤维的转换还是肌纤维的适应是比较困难的,因为不同的肌肉可能有不同的纤维类型转变倾向,还有的肌肉在不同区域可能有着不同的纤维类型模式,而且很多肌肉全还缺乏相关数据,期望在未来的研究中可以解决。本篇分析由于文献数量问题,对各种训练方法的分析存MK-1775在局限,选取的文献采用了不同的训练方式,且运动的负荷也有所不同,这些都可能致使研究结果具有偏倚,因此在未来的研究中,进一步对运动训练的方法、负荷、类型、时间进行更为细致的分类研究是很有必要的。