发布时间:2025-11-13 浏览量:3305

衰老是一个单向过程,与机体深刻的结构和功能变化相关。神经肌肉系统会发生广泛重塑,涉及肌肉、筋膜以及中枢和周围神经系统。最终,组织的固有特征及其功能与结构的耦合均会受到影响,导致整体体能下降。
科学文献证据表明,衰老与筋膜僵硬度增加、弹性降低相关,同时伴随骨骼肌量减少、肌力下降及再生能力减退。肌肉与筋膜结构间的相互作用也会减弱。
01
筋膜与衰老
衰老过程中的肌肉、筋膜与神经

衰老会导致肌筋膜和肌腱的细胞及细胞外基质发生改变。肌筋膜由多种分子组成,包括结构蛋白(胶原蛋白、层粘连蛋白、纤连蛋白、玻连蛋白、腱生蛋白和弹性蛋白)、生长因子(转化生长因子家族和胰岛素样生长因子家族)、糖胺聚糖、蛋白聚糖、金属蛋白酶、细胞因子和水。
人体和动物模型研究均表明,筋膜凭借其结构和组成,具有弹性、黏弹性和塑性特征,这些特征对运动装置的生物力学特性具有重要影响。动物模型研究显示,肌结缔组织会随年龄增长发生变化。具体而言,其厚度和胶原交联程度增加,弹性降低。
此外,肌结缔组织的组成也会改变,例如IV型胶原蛋白含量增加,VI型胶原蛋白含量减少。最终,细胞外基质变得更加坚硬,肌肉僵硬度增加,进而导致肌肉功能受损。
人体和动物模型研究表明,随年龄增长,基膜会增厚且结构紊乱,骨骼肌中IV型胶原蛋白、层粘连蛋白以及抗肌生成细胞因子骨桥蛋白的含量增加,从而阻碍骨骼肌的再生潜力。
此外,人体和动物模型研究还报道,衰老过程中肌腱内成纤维细胞和干细胞的数量会减少。Wilke及其同事的近期研究表明,衰老与筋膜厚度变化相关,且这种年龄相关改变具有部位特异性——下肢筋膜厚度随年龄增长减少12.3%–25.8%,而腰背部筋膜厚度则增加40.0%–76.7%。
尽管结缔组织含量可能随衰老发生变化,但肌内胶原的交联程度保持稳定。衰老还会导致肌腱含水量减少、肌腱原纤维间交联增加以及胶原蛋白含量和密度降低。还原糖可与胶原蛋白的氨基酸结合生成晚期糖基化终产物(AGEs),这类物质在一生中不断积累,导致组织僵硬度增加、强度升高。
此外,结缔组织退变也会导致老年运动系统弹性降低、僵硬度增加,进而减少老年人的关节活动度。
在分子水平上,研究报道称,调控细胞外基质降解和重塑的Wnt信号通路、金属蛋白酶(MMP)及金属蛋白酶组织抑制因子基因的表达会随年龄增长发生改变。Barros及其同事发现,颈椎棘间韧带的弹性纤维会发生断裂和退变,而赋予组织抵抗力的弹性蛋白微原纤维相关蛋白(oxytalan纤维)也会在衰老过程中降解。因此,韧带在承受机械应力后更容易破裂。尽管结缔组织会发生年龄相关改变,但这些变化对肌腱力学特性(如强度、僵硬度和弹性)的影响仍存在争议,相关研究结果不一致。
有趣的是,一项近期初步研究表明,急性抗阻运动对年轻人和老年人的金属蛋白酶基因表达具有不同影响。这些结果支持了老年人细胞外基质重塑具有刺激依赖性的证据。
02
筋膜、骨骼肌与衰老
衰老过程中的肌肉、筋膜与神经
肌肉和筋膜协同作用以保障运动装置的正常功能,二者的密切关系使得运动表现严格依赖于双方的状态。
例如,体育锻炼前通过热身和拉伸程序对筋膜结构进行适当准备,对于获得最佳效果和降低损伤风险至关重要。

骨骼肌和筋膜随年龄增长发生的结构及分子变化,会影响运动系统的力传递。肌内筋膜连接肌肉内的不同肌纤维和肌束,形成与骨骼相连的产力结构。
事实上,大鼠研究表明,肌纤维收缩产生的力会通过肌内筋膜纵向和横向传递至周围肌纤维,最终传递至肌腱和骨骼。此外,筋膜纤维的分子特征、结构和排列方向决定了力如何通过结缔组织传递至其他周围结构。
人体近期研究数据显示,肌束长度受肌肉与筋膜的耦合作用影响。具体而言,在次最大跖屈或膝关节伸展运动后,腓肠肌内侧头检测到异质性肌束应变,这一结果可通过肌外力传递解释。肌间力学相互作用对患有运动障碍的脑瘫(CP)患者也具有重要意义。
有研究认为,脑瘫患者膝关节拮抗肌共激活导致关节活动受限,其原因是肌筋膜结构的力传递发生改变。这使得筋膜成为肌肉收缩装置的关键结构和功能元件,因此,肌肉整体的力学特征不能简单描述为孤立筋膜和肌纤维的总和。
筋膜的液体成分有助于维持组织的流体静力功能并消散能量,而由纤维蛋白结构构成的弹性成分则能储存和释放弹性势能。除肌成纤维细胞收缩产力外,筋膜还能响应生物力学刺激调节自身组成和结构,从而随时间适应以满足机体需求。
多项研究表明,解剖位置分离的肌肉可通过与筋膜结构的紧密连接和协同作用传递张应力,进而助力运动任务完成和运动本体感觉调节。在腿与躯干之间的解剖区域,这种复杂结构被描述为肌筋膜力传递链。
现有数据表明,肌筋膜力传递在肌肉拉长过程中(如离心收缩和拉伸运动)具有极其重要的意义。事实上,多项超声研究已明确证实,被动关节运动时小腿肌肉存在肌间力学相互作用。部分证据表明,肌肉与筋膜结构的密切相互作用以及肌筋膜链上结缔组织的物理连续性会随年龄增长减弱,从而降低机械力传递效率。
在此背景下,研究显示肌筋膜力传递改变会影响非局部运动的效果,例如足底筋膜自我肌筋膜放松对腘绳肌伸展性的影响。 筋膜组织会随年龄增长致密化并发生纤维化,导致肌肉产力下降和关节活动范围减小。
此外,老年人身体活动能力下降部分可通过细胞外基质脱水和胶原蛋白含量增加导致的僵硬度升高、弹性降低来解释。事实上,衰老过程中,髌腱结缔组织的纤维交联增加、胶原蛋白含量减少,跟腱和足底筋膜的连接纤维数量减少。
03
结 论
衰老过程中的肌肉、筋膜与神经
衰老与细胞、组织和器官的代谢、结构及功能改变相关,这些改变导致身心功能逐渐衰退。特别是,由于肌筋膜、骨骼肌组织、神经系统及其结构和功能耦合发生分子和细胞水平的变化,运动装置的效能下降。遗传学、表观遗传学、环境、疾病、生活方式、营养和损伤等因素在衰老相关的组织重塑中也发挥着重要作用。
References
参考文献
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