高频超声评价运动训练对肱二头肌长头腱形态学的影响

时间：2024-07-28

吴赤球WU Chiqiu

李春玲2LI Chunling

高永艳2GAO Yongyan

王岩3WANG Yan

马红4MA Hong

张红丽5ZHANG Hongli

马忠武1MA Zhongwu

高频超声评价运动训练对肱二头肌长头腱形态学的影响

吴赤球1WU Chiqiu

李春玲2LI Chunling

高永艳2GAO Yongyan

王岩3WANG Yan

马红4MA Hong

张红丽5ZHANG Hongli

马忠武1MA Zhongwu

目的采用高频超声显示训练前后肱二头肌长头腱的形态结构变化。资料与方法对2080名新兵训练前及训练1个月、3个月后肱二头肌长头腱进行超声检查，测量训练前后肱二头肌长头腱在穿过结节间沟的厚度、面积及周长，观察长头肌腱鞘积液情况。结果训练前及训练1个月、3个月后肱二头肌长头腱在结节间沟处的厚度、周长、面积右侧均较左侧大，且随着训练时间及训练强度的增加，肱二头肌长头肌腱均呈增厚趋势，周长及面积亦逐步增加[左侧厚度：（2.83±0.52）mm、（2.94±0.55）mm和（3.00±0.58）mm；左侧周长（14.46±3.15）mm、（14.93±3.01）mm和（15.39±5.39）mm；左侧面积（13.34±4.75）mm2、（14.40±4.91）mm2和（15.22±3.25）mm2。右侧厚度：（2.86±0.55）mm、（2.99±0.56）mm和（3.05±0.63）mm；右侧周长（14.79±3.29）mm、（15.30±3.21）mm和（15.74±3.56）mm；右侧面积（13.69±4.95）mm2、（14.79±5.04）mm2和（15.70±5.88）mm2，F=121.340~178.381，P<0.001]。新兵训练前，超声检测107名（5.14%）肱二头肌长头腱周边有积液，训练1个月后为148名（7.12%），训练3个月后为98名（4.71%）。肱二头肌长头腱周边积液量在新兵训练1个月后最大，与训练前及训练3个月后相比差异有统计学意义（P<0.01）。结论高频超声可以有效观察运动训练对肱二头肌长头腱的形态学变化，并可以有效检测到运动训练对长头肌腱的积液情况，为科学指导训练提供参考。

肱骨；腱；体育和训练；超声检查，多普勒，彩色；军事人员

近年来高频超声已经广泛应用于全身肌肉及骨骼系统疾病的诊断，并证实为良好的影像方法[1-3]。运动训练可以对肌肉形态及结构产生影响[4,5]，但其对肌腱的形态学影响尚未见相关报道。本研究利用高频超声显像技术，以上肢肌群在体能、投掷、格斗等训练中发挥着重要作用的肱二头肌长头腱为研究对象，全面、系统地观察肱二头肌长头腱在新兵运动训练过程中的形态学变化，为科学指导训练提供影像学依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2012年新入伍战士，均为男性，年龄16~24岁，平均（18.31±1.43）岁；体重43~120 kg，平均（63.14±9.47）kg；身高1.59~1.90 m。右利手者1935名（93.03%，1935/2080），左利手者145名（6.97%，145/2080）。上肢运动训练内容按训练大纲内容要求统一实施，主要包括单、双杠训练，投掷、格斗及队列训练等。

1.2 仪器与方法采用Philips iU 22、百胜公司Twice等彩色多普勒超声诊断仪，探头频率5~12 MHz，深度调节为3 cm。2080名新兵由7个总队同步展开，采用坐位常规检查肱二头肌腱长头，屈肘90°，略内旋，保持结节间沟处于水平位置。超声横断面自肱二头肌长头肌腹外上扫查，逐步显示沿结节间沟走行的肱二头肌长头腱，并追踪至肱盂关节内，再行纵行扫描长头腱。超声重点观察肱二头肌长头腱、结节间沟及肱二头肌长头腱鞘积液情况。横断面于结节间沟处测量肱二头肌长头腱的厚度、周长和面积（图1），测量3次取平均值。横断面观察肌腱周边液性暗区并测量最大深度（图2），测量3次取平均值。

图1 结节间沟处肱二头肌长头腱横断面像（十字标尺为测量其厚度，虚线圆圈为沿肱二头肌长头腱外缘的测量描记轨迹，测量周长及面积）

图2 结节间沟处肱二头肌长头腱鞘周边积液横断面图像（十字：测量标尺从腱鞘内侧缘至肌腱外侧缘所测腱鞘积液量）

1.3 统计学方法采用SPSS 13.0软件，计量资料组间比较采用方差分析，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 运动训练对肱二头肌长头肌腱的影响训练前、训练1个月、3个月后肱二头肌长头腱在结节间沟处的厚度、周长、面积右侧均较左侧大，且随着时间及训练强度的增加，肱二头肌长头肌腱均呈增厚趋势，周长及面积亦逐步增加，各组间差异有统计学意义（F=121.340~178.381, P<0.001）。结节间沟处肱二头肌长头腱超声显示及其厚度、周长、面积测量见图1。运动前后肱二头肌长头腱的厚度、周长及面积超声测量值见表1。

表1 肱二头肌长头腱厚度、周长及面积超声测量指标

2.2 肱二头肌长头腱鞘积液情况新兵训练前，超声检测到107名（5.14%，107/2080）左、右肱二头肌长头腱周边有积液，训练1个月后为148名（7.12%，148/2080），训练3个月后为98名（4.71%，98/2080）。肱二头肌长头腱周边积液量及积液发生率在新兵训练1个月后最大，与训练前及训练3个月后相比差异均有统计学意义（F=6.532、4.675, P<0.05）。肱二头肌长头腱鞘积液超声显示及测量见图2，训练前后肱二头肌长头腱鞘积液超声测量值见表2。

表2 肱二头肌长头腱鞘积液量超声测量比较（mm）

3 讨论

高频超声是测量肌肉及肌腱厚度及横断面积的可靠方法[6]，应用高频超声观察肌腱的形态学有利于对肌肉、肌腱生理发育的检测和肌肉、肌腱疾病的诊断分析。胎儿时期肱二头肌及长头腱随孕龄增加而变化，左右侧无差别[7]。儿童期及青春期骨骼肌厚度明显增加，并出现性别差异，而后进一步增加，直到25~50岁时达最高峰，以后肌肉厚度下降，与之相适应的肌腱形态、结构同样会发生变化。而肌肉、肌腱的形态学除与生理发育密切相关外，与个体运动训练及疾病状态密切相关。在糖尿病及肌腱炎症等病理状态下，肱二头肌长头腱的厚度较正常人增厚[8]，而运动训练对肱二头肌长头腱形态学的影响尚无相关文献报道。

肱二头肌长头腱起于肩胛骨的盂上结节或上唇，经肱骨结节间沟后向下，在上臂中下部与短头肌腱移行合并为一整块肌腹，止于桡骨粗隆，主要功能包括屈肩、屈肘与前臂旋后。新兵在各项队列、体能及格斗训练中该肌肉起到重要作用。本研究结果显示，新兵右侧肱二头肌长头腱在训练前其厚度、周长和面积均较左侧大，且随着训练强度的增加及时间的延长，肱二头肌长头腱呈增厚趋势，周长及面积亦增大，其原因可能为绝大部分战士以右利手为主，在长期的生活训练中，右手训练及劳动强度较左手明显，导致右侧肱二头肌长头腱呈代偿性增大。而肌肉在系统性、大负荷运动训练后，在引起肌肉肥厚的同时，肌肉中的结缔组织也相应地增加，同时可致肌腱增厚，提高肌腱的抗张应力，特别是肌腱与骨结合区的结合能力和力量，从而使肌腱能承受更大的拉力[9,10]，以适应高强度的运动训练。然而在解剖上，肱二头肌长头腱在结节间沟处穿行时其前方有肱横韧带固定，导致结节间沟的容积相对固定，因此，在上肢运动锻炼时，增厚的肱二头肌长头腱对结节间沟内侧壁的应力会加大，容易在此处发生肌腱劳损和腱鞘炎，这是临床及超声需重点观察的部位。

同时，由于肱二头肌长头腱鞘与肱盂关节交通，腱鞘内层滑膜与关节滑膜相延续，因此，肱二头肌长头腱鞘积液可以作为肩关节病变的一个窗口。正常情况下肱二头肌长头腱周边亦可见少量液性暗区。Rupp等[11]应用高频超声证实向肩关节腔内注入30 ml生理盐水后肱二头肌长头腱鞘内可观察到液性暗区。然而高频超声对正常情况下肱二头肌长头腱周边液性暗区的显示报道并不一致，Arslan等[12]报道的显示率为8%，而Schmidt等[13]报道的显示率为27.0%，本研究在训练前腱鞘周边液性暗区的显示率为5.14%，低于文献报道。造成差别的主要原因可能为选取的研究对象不同所致，本组研究所选目标均为入伍青年男性，平均年龄仅18.3岁，最大年龄仅24岁，而Schmidt等[13]选取的研究对象年龄20~60岁，年龄跨度较大。本组研究结果显示在训练1个月后，肱二头肌长头腱鞘周边液性暗区的显示率增加到7.12%，积液量也有所增加,而在训练3个月后又逐步减少，推测其原其因可能是部分新兵训练前运动强度较小，训练后随着运动强度的增加，肩关节滑膜或腱鞘发生无菌性炎症，关节腔及腱鞘周边积液量增加所致，而后逐步适应训练强度，因此积液量减少。这种趋势与新兵在训练1个月后肩关节周边不适及疼痛症状明显增多相适应，部分新兵在适当调整训练量后积液量亦随之减少，症状好转甚至消失。因此，尽管腱鞘积液本身不能作为某项疾病的特异性指标，但结合临床症状，可以作为调整训练强度的依据。

总之，高频超声能够较好地反映运动训练对肱二头肌长头腱形态学变化的影响和腱鞘周边积液量的变化情况，有利于肱二头肌长腱病变的检测，并为指导运动训练提供参考。

[1] Patil P, Dasgupta B. Role of diagnostic ultrasound in the assessment of musculoskeletal diseases. Ther Adv Musculoskelet Dis, 2012, 4(5): 341-355.

[2] Tok F, Özçakar L, De Muynck M, et al. Musculoskeletal ultrasound for sports injuries. Eur J Phys Rehabil Med, 2012, 48(4): 651-663.

[3] Wakefeld RJ, Balint PV, Szkudlarek M, et al. Musculoskeletal ultrasound including defnitions for ultrasonographic pathology. J Rheumatol, 2005, 32(12): 2485-2487.

[4] Goto K, Nagasawa M, Yanagisawa O, et al. Muscular adaptations to combinations of high- and low-intensity resistance exercises. J Strength Cond Res, 2004, 18(4): 730-737.

[5] Ahtiainen JP, Pakarinen A, Alen M. Muscle hypertrophy, hormonaladaptations and strength development during strength training in strength-trained and untrained men. Eur J Appl Physiol, 2003, 89(6): 555-563.

[6] Reeves ND, Maganaries CN, Narici MV. Ultrasonograpic assessment of human skeletal muscle size. Eur J Appl Physiol, 2004, 91(1): 116-118.

[7] Szpinda M, Paruszewska-Achtel M, Dbrowska M. The normal growth of the biceps brachii muscle in human fetuses. Adv Clin Exp Med, 2013, 22(1): 17-26.

[8] Abate M, Schiavone C, Salini V. Sonographic evaluation of the shoulder in asymptomatic elderly subjects with diabetes. BMC Musculoskelet Disord, 2010, 7(11): 278.

[9] 文安, 史清钊, 赵楠. 抗阻运动对骨骼肌肥厚的影响. 中国组织工程研究, 2012, 16(28): 5281-5286.

[10] 赵永军, 陈彩珍, 卢健. 抗阻运动诱导骨骼肌生理性肥大的信号传导通路. 中国运动医学杂志, 2011, 30(2): 206-210, 188.

[11] Rupp S, Seil R, Kohn D. Significance of the hypoechoic area around the long biceps tendon in shoulder sonographyunderlying pathology. Z Orthop Ihre Grenzgeb, 1999, 137(1): 7-9. [12] Arslan G, Apaydin A, Kabaalioglu A, et al. Sonographically detected subacromial/subdeltoid bursal effusion and biceps tendon sheath fuid: reliable signs of rotator cuff tear? J Clin Ultrasound, 1999, 27(6):335–339.

[13] Schmidt WA, Schmidt H, Schicke B, et al. Standard reference values for musculoskeletal ultrasonography. Ann Rheum Dis, 2004, 63(8): 988-994.

（本文编辑冯婕）

Effect of Exercise Training on Morphology of Long Head Biceps Tendons: High Resolution Ultrasound Study

PurposeTo explore the effect of exercise training on morphology of long head biceps tendons by using high resolution ultrasound.Materials and MethodsA total of 2080 new recruits underwent high-resolution ultrasound before training, 1 month and 3 months later after training. The thickness, area and perimeter of the long head biceps tendons were measured, and the fuid around the long biceps tendons were also observed.Results①There was difference between the right long head biceps tendon and the left side before exercise training, 1 month and 3 months later after training with increased thickness, area and perimeter. And the changes were positive correlated with training time and training intensity. Thickness of the left side at the different time were (2.83±0.52) mm, (2.94±0.55) mm and (3.00±0.58) mm; the perimeter of the left side were (14.46±3.15) mm, (14.93±3.01) mm and (15.39±5.39) mm; and the area of the left side were (13.34±4.75) mm2, (14.40±4.91) mm2and (15.22±3.25) mm2. Thickness of the right side at the different time were (2.86±0.55) mm, (2.99±0.56) mm and (3.05±0.63) mm; the perimeter of the right side were (14.79±3.29) mm, (15.30±3.21) mm and (15.74±3.56) mm; and the area of the right side were (13.69±4.95) mm2, (14.79±5.04) mm2and (15.70±5.88) mm2, (F=121.340-178.381, P<0.01).② The incident of fluid around long biceps tendons before exercise training, 1 month and 3 months later was 107 cases, 148 cases and 98 cases, respectively. The fuid around long biceps tendon was most at the time of 1 month later, which was statistic different when compared with that before training and 3 months later after training (P<0.05).ConclusionThe morphological change of long head biceps tendons and the fluid around it can be effective detected by high resolution ultrasound, which is potential valuable in guiding exercise training.

Humerus; Tendons; Physical education and training; Ultrasonography, Doppler, color; Military personnel

10.3969/j.issn.1005-5185.2014.08.017

1.武警浙江总队杭州医院超声科浙江杭州310054

2.中国人民武装警察部队总医院北京100039

3.武警北京总队医院北京 100011

4.武警河南总队医院河南郑州 450052

5.武警山西总队医院山西太原 030006

李春玲

Department of Ultrasound, Chinese General Hospital of Armed Police Forces, Beijing 100039, China

Address Correspondence to: LI Chunling

E-mail: lichunling315@hotmail.com

武警部队后勤科研项目（WJHQ2012-15）；武警总医院科研项目（WZ20130115）。