Omegawave 近紅外組織血氧儀助力研究大鼠骨骼肌組織血氧飽和度研究

吉備國際大學(xué)Tetsuo Imano團隊在《理學(xué)療法科學(xué)》上發(fā)表了題為“Temporal Change of Tissue Blood Oxygen Saturation in Rat Skeletal Muscle after Blood Flow Restriction by Manchette"的研究論文。研究以雄性Wistar大鼠為對象，采用袖帶對其下腿肌施加200 mmHg的血流限制，探究血流限制時間與組織血液氧飽和度（StO?)下降率的關(guān)聯(lián)，明確可產(chǎn)生肌肉肥大效果的暫時性血流限制條件。

研究摘要

目的 明確可產(chǎn)生肌肉肥大效果的暫時性血流限制條件。

對象與方法 以 5 只雄性 Wistar 大鼠為研究對象，使用袖帶對大鼠下腿肌施加 200 mmHg 的血流限制。將血流限制開始時的組織血液氧飽和度設(shè)為 100%，將血流限制開始后 6 分鐘內(nèi)的組織血液氧飽和度低值設(shè)為 0%（% StO?），對比從開始到 6 分鐘內(nèi)每分鐘的組織血液氧飽和度。

結(jié)果 % StO?在血流限制開始后 3 分鐘呈下降趨勢，后續(xù)僅輕微下降并達到平穩(wěn)狀態(tài)。

結(jié)論 當 % StO?處于相對較低水平時，肌肉肥大效果更顯著，血流限制時間以 4 分鐘及以上為宜。但低 % StO?狀態(tài)的持續(xù)時間也被認為是誘導(dǎo)肌肉肥大的因素，相關(guān)內(nèi)容仍需進一步研究。

實驗材料與使用儀器

實驗材料

Wistar 系雄性大鼠 5 只

改良袖帶

魔術(shù)貼、黑色膠帶

異氟醚麻醉劑

使用儀器

電子式血壓計、Omegawave OMEGAMONITOR BOM-L1TRW近紅外組織血氧儀、AD 轉(zhuǎn)換器 、計算機、IBM SPSS Ver.25

實驗過程

實驗倫理審批：研究實施前獲得吉備國際大學(xué)研究倫理審查委員會批準，批準號 A18-04。

大鼠預(yù)處理與儀器安裝：對大鼠進行異氟醚麻醉后，剃除其右下肢毛發(fā)；將Omegawave OMEGAMONITOR BOM-L1TRW近紅外組織血氧儀的送光探頭與受光探頭分別置于大鼠下腿部兩側(cè)，用黑色膠帶纏繞固定探頭并進行遮光處理；在探頭外側(cè)為大鼠下腿佩戴改裝后的袖帶，并連接電子式血壓計。

Omegawave OMEGAMONITOR BOM-L1TRW近紅外組織血氧儀

血流限制設(shè)置：參考相關(guān)研究方法，將袖帶加壓至 200 mmHg，對大鼠下腿肌實施血流限制。

指標測定與校準：使用近紅外組織血氧儀測定大鼠下腿肌的組織氧合化血液量、組織脫氧合化血液量、組織全血液量及組織血液氧飽和度，其中組織全血液量 = 組織氧合化血液量 + 組織脫氧合化血液量，組織血液氧飽和度 =（組織氧合化血液量 / 組織全血液量）×100%；因不同大鼠血流限制開始時的組織血液氧飽和度存在差異，參考一過性動脈血流阻斷法，將血流限制開始時的 StO?設(shè)為 100%，6 分鐘內(nèi)的 StO?值設(shè)為 0%，通過公式 100-[(安靜值 - 測定值)/(安靜值 - 6 分鐘的值)×100] 計算 % StO?，各分鐘的 StO?值取該分鐘直前 3 秒的平均值。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析：采用重復(fù)測定的一元配置分散分析與多重比較檢定（Tukey 法）對比各分鐘 % StO?的平均值，測定值以平均值 ± 標準差表示，設(shè)定 5% 為有意水準，使用 IBM SPSS Ver.25 完成統(tǒng)計分析。

實驗結(jié)論

在 200 mmHg 血流限制壓力、3 分鐘限制時間的條件下，大鼠下腿肌 % StO?平均值為 18.8±11.0%，血流限制開始后 3 分鐘內(nèi) % StO?呈持續(xù)下降趨勢，該時段內(nèi)每分鐘的 StO?下降率為 27.1±3.7%，3 分鐘時 StO?達到最小值，后續(xù)呈二次曲線狀輕微下降并趨于平穩(wěn)。

血流限制后 2 分鐘的 % StO?與 4、5、6 分鐘存在差異，4 分鐘后 % StO出現(xiàn)下降，3 分鐘的 % StO?與 4、5、6 分鐘無明顯差異。

200 mmHg 壓力下血流限制 3 分鐘，大鼠下腿肌 StO?較開始時下降約 80%，血流限制 4 分鐘時則下降約 90%，低 % StO?狀態(tài)下 4 分鐘及以上的血流限制時間更易實現(xiàn)肌肉肥大效果，低 % StO?的持續(xù)時間也可能是誘導(dǎo)肌肉肥大的關(guān)鍵因素，需進一步研究。

本實驗中大鼠骨骼肌缺血時的 StO?變化規(guī)律與人體前臂屈筋群近似，說明缺血狀態(tài)下骨骼肌的 StO?變化或與測定部位無明顯關(guān)聯(lián)。

實驗中 % StO?出現(xiàn)數(shù)據(jù)波動，或因探頭固定穩(wěn)定性不足導(dǎo)致，小動物 StO?測定中BOM-L1TRSF近紅外組織血氧儀較本實驗使用的BOM-L1TRW 更適配。

參考文獻

Sudo M,Ando S,Kano Y.Repeated blood flow restriction induces muscle fiber hypertrophy.Muscle Nerve.2017;55(2):274-276.doi:10.1002/mus.25415

Kawada S,Ishii N.Skeletal muscle hypertrophy after chronic restriction of venous blood flow in rats.Med Sci Sports Exerc.2005;37(7):1144-1150.doi:10.1249/01.mss.0000170097.59514.bb

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