延遲發(fā)作的肌肉酸痛（DOMS），也稱為運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的肌肉損傷（EIMD），通常發(fā)生在長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)動(dòng)的人中，并開(kāi)始意外的運(yùn)動(dòng)，但也可能發(fā)生超出正常訓(xùn)練范圍的運(yùn)動(dòng)員。與這種疼痛現(xiàn)象相關(guān)的癥狀可能從輕微的肌肉壓痛到嚴(yán)重的使人衰弱的疼痛。這些癥狀的強(qiáng)度和相關(guān)的不適感在運(yùn)動(dòng)終止后的最初24小時(shí)內(nèi)增加，并且在運(yùn)動(dòng)后24至72小時(shí)之間達(dá)到最高峰。因此，DOMS是最常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)損傷復(fù)發(fā)形式之一，它會(huì)影響個(gè)人的表現(xiàn)并令許多人感到恐慌。在過(guò)去的30年中，DOMS現(xiàn)象在運(yùn)動(dòng)生理學(xué)，運(yùn)動(dòng)和康復(fù)領(lǐng)域的研究人員和專家中引起了相當(dāng)大的興趣。關(guān)于它的潛在機(jī)制，治療干預(yù)和預(yù)防策略，已有許多公開(kāi)的研究調(diào)查了這種痛苦的發(fā)生。但是，從文獻(xiàn)中可以明顯看出，DOMS并不是一種易于量化的病理學(xué)，因?yàn)樵谟糜诹炕@種狀況的測(cè)量工具和方法之間存在很大的差異。顯然，關(guān)于DOMS的最佳評(píng)估方法尚未達(dá)成共識(shí)，這使得很難驗(yàn)證特定的干預(yù)措施是否真的有助于減輕與這種酸痛有關(guān)的癥狀。因此，DOMS可能看起來(lái)有些模棱兩可，因?yàn)樵S多研究都依賴于使用視覺(jué)模擬量表（VAS）來(lái)測(cè)量酸痛程度，VAS是一種主觀而非客觀的量度。即使肌肉的針頭活檢和肌纖維蛋白的血液水平可能被認(rèn)為是某些人的黃金標(biāo)準(zhǔn)，這些血液蛋白中的某些蛋白的巨大變化也已被記錄，此外有時(shí)還涉及侵入性技術(shù)帶來(lái)的高風(fēng)險(xiǎn)。

因此，在當(dāng)前的研究中，測(cè)試了運(yùn)動(dòng)肌肉上方皮膚的紅外熱成像技術(shù)，以檢測(cè)相關(guān)的肌肉酸痛。自1950年代以來(lái)，紅外熱成像技術(shù)已被使用，并已成功地檢測(cè)出各種類(lèi)型的疾病和感染。但是令人驚訝的是，DOMS和皮膚溫度的變化幾乎沒(méi)有發(fā)生。

圖為紅外熱成像

紅外熱像儀參數(shù)設(shè)置

1.將進(jìn)行紅外成像的房間設(shè)置為恒定溫度，以最大程度地減少由于室溫差異而引起的任何外部偏差，這可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的熱讀數(shù)。為了該實(shí)驗(yàn)的目的，有一個(gè)溫度控制室，該室保持在大約23°C（+/- 0.5°C）。2.將相機(jī)設(shè)置在相距1米的位置，并且與要測(cè)量的皮膚成垂直角度。3.設(shè)置所需的距離后，建議受試者靜止不動(dòng)，直到拍攝完圖像。這應(yīng)該不超過(guò)幾秒鐘，但是將移動(dòng)最小化以確保所拍攝圖像的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。4.為使紅外干擾最小，最好房間使用深色涂料，而不是淺色涂料。5.在處理紅外圖像時(shí)，照明也很關(guān)鍵，因?yàn)榘l(fā)出紅外波的光源（例如熒光燈或鎢絲照明）可能會(huì)給出錯(cuò)誤的高讀數(shù)。最好的照明選擇是配備統(tǒng)一LED燈的房間，因?yàn)長(zhǎng)ED燈幾乎不會(huì)產(chǎn)生任何紅外干擾。

在完成熱像儀參數(shù)設(shè)置之后，進(jìn)行圖像獲取

為了完成熱像儀參數(shù)設(shè)置，在運(yùn)動(dòng)前以及運(yùn)動(dòng)后24和48小時(shí)拍攝了運(yùn)動(dòng)肌肉的圖像。來(lái)自目標(biāo)以外來(lái)源的體熱可能會(huì)破壞熱像并產(chǎn)生錯(cuò)誤的讀數(shù)。因此，任何人都不應(yīng)站在目標(biāo)旁邊或后面。在本次調(diào)查中，已拍攝了運(yùn)動(dòng)手臂和未運(yùn)動(dòng)手臂的照片以作比較。紅外攝像機(jī)的圖像編號(hào)立即記錄在單獨(dú)的電子表格中，因?yàn)榭赡芎茈y識(shí)別出哪個(gè)圖像屬于誰(shuí)。

本實(shí)驗(yàn)中感興趣的肌肉是肘屈肌。測(cè)量每個(gè)參與者的肌肉力量，以使每個(gè)人都具有適當(dāng)?shù)牡挚沽?。通過(guò)測(cè)試每個(gè)參與者的抵抗力最大值來(lái)確定。為了測(cè)試RM，我們使用了應(yīng)變儀設(shè)備，該設(shè)備通過(guò)BioPac（DA-100C）生物電放大器模塊與計(jì)算機(jī)連接，以測(cè)量肌肉強(qiáng)度。該模塊以每秒1000赫茲的頻率和24位分辨率連接到MP-100模數(shù)轉(zhuǎn)換器。應(yīng)變儀裝置以45°角固定在工作臺(tái)上。指示受試者坐在器械后面，并將肘部放在有襯墊的區(qū)域上，以便通過(guò)手腕施加作用力。這是確保受試者不會(huì)吸收二頭肌以外的任何肌肉的最佳方法。在3次情況下確定強(qiáng)度，每次收縮持續(xù)3秒，分開(kāi)收縮約45秒。3次測(cè)量的平均值為RM。在確定了每個(gè)參與者的二頭肌肌肉的RM后，進(jìn)行了計(jì)劃的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)使用了35％的RM。所有受試者均接受適當(dāng)?shù)募訖?quán)啞鈴進(jìn)行相同的鍛煉，以引起肌肉酸痛（DOMS）。這是通過(guò)坐在椅子上，將肘部支撐在大腿上的過(guò)程中，進(jìn)行四組25次重復(fù)的二頭肌濃密卷發(fā)來(lái)進(jìn)行的。每組之間給每個(gè)受試者90秒的休息時(shí)間。 受試者要么進(jìn)行完整的25次重復(fù)訓(xùn)練，要么被告知如果他們?cè)阱憻掃^(guò)程中未能穩(wěn)定地控制體重，則應(yīng)停止運(yùn)動(dòng)。

這項(xiàng)研究的主要目的是評(píng)估熱紅外成像在劇烈運(yùn)動(dòng)后檢測(cè)和測(cè)量肌肉酸痛中的有用性，結(jié)果表明，紅外成像可能是一種有效的技術(shù)來(lái)檢測(cè)DOMS，尤其是在運(yùn)動(dòng)的前24小時(shí)內(nèi)。

紅外成像已被用于檢測(cè)和診斷許多疾病。人體溫度的變化一直是功能障礙的指標(biāo)，熱量增加主要與某種炎癥或感染相關(guān)。因此，所有受試者運(yùn)動(dòng)后24小時(shí)發(fā)現(xiàn)的皮膚溫度升高可能是由于炎癥和組織損傷修復(fù)導(dǎo)致肌肉中血流量增加的結(jié)果。此外，未運(yùn)動(dòng)手臂的皮膚溫度未出現(xiàn)明顯升高。在研究的3天中，如果運(yùn)動(dòng)后手臂的肌肉血流保持升高，那么較熱的血液將使肌肉保持溫暖，因此上方的皮膚將保持溫暖。結(jié)果，由于流向患病部位的血流量增加，因此可通過(guò)紅外熱成像輕松檢測(cè)出婦女的乳腺腫瘤和皮膚癌。

因此，紅外熱成像在早期檢測(cè)DOMS中將具有重要價(jià)值。在運(yùn)動(dòng)結(jié)束數(shù)小時(shí)后，這也是一種有趣且無(wú)痛苦的觀察肌肉疼痛的方法。在運(yùn)動(dòng)環(huán)境中，這種早期發(fā)現(xiàn)的DOMS可以幫助降低初次運(yùn)動(dòng)后幾天過(guò)度鍛煉酸痛所致的受傷率。

參考資料：

Hani H. Al-Nakhli, Jerrold S. Petrofsky, Michael S. Laymon, et al. The Use of Thermal Infra-Red Imaging to Detect Delayed Onset Muscle Soreness. Journal of Visualized Experiments. 59: e3551, 2012.