(一)外觀
老鼠犧牲後,從外觀上可發現左、右腳阿基里斯肌腱的直徑有明 顯不同,右腳的肌腱因為受傷後組織增生,使半徑明顯大於正常腳。
正常肌腱的顏色為珍珠白色,而受傷後的肌腱,雖為白色,但可發現 有一層乳白色半透明組織所包覆 (圖 4-2)。
由受傷後第 2 天的觀察,用酒精棉擦拭肌腱外表後,發現斷裂的 肌腱已接合,斷裂處仍可清楚看見;在新生的透明組織中仍可看到多 處受傷時遺留下的血跡,但未發現新生的血管 (圖 4-3)。由受傷後第 5 天發現,受傷後遺留的血跡以斷裂處為主,其他部位的血跡幾乎已 清除,新生的組織外型已接近圓條型 (阿基里斯肌腱外型),尚未發 生新生血管 (圖 4-4)。
受傷後第 14 天,可發現有許多微血管新生且分佈其中,仍隱約 可見斷裂處 (圖 4-5)。在受傷後第 28 天,乳白色的透明組織已轉變 為乳白色不透明,且看不到斷裂處 (圖 4-6)。
圖4-2 控制組受傷後第14 天左、右腳肌腱 (右邊白色箭頭為受傷肢,明顯比左邊正常腳粗)
圖4-3 控制組受傷後第 2 天 圖 4-4 控制組受傷後第 5 天 (可看見血腫及舊肌腱組織) (血腫減少)
圖4-5 控制組受傷後第 14 天 圖 4-6 控制組受傷後第 28 天 (血腫消失、有新生血管) (血管減少、新生組織變為不透明) 註: (1) 白色箭頭:舊組織; (2) 黃色箭頭:新生組織; (3) 藍色箭頭:血腫;
(4) 紅色箭頭:血管。
以上 4 個肌腱圖是典型的復原情形。
(二)發炎情形
(1)紫木蘇及伊紅染色觀察
紫木蘇及伊紅染色觀察發現正常肌腱的腱細胞少,成扁平梭狀,
腱細胞排列成一直線,沿長軸排列 (圖 4-7 )。受傷後第 2 天,發現有 許多發炎細胞,大部分聚集在肌腱外圍,少部份則浸入原本的肌腱中 (圖 4-8)。在受傷後第 5 天,可發現發炎情形減弱 (圖 4-9),第 7 天時,
跑步組發炎細胞較控制組與游泳組多 (圖 4-10a,4-10b,4-10c)。此 外,發現第7 天跑步組的新、舊組織接合較差 (圖 4-10b,4-15b,
4-18b)。第 14 天均幾乎無發現發炎細胞 (圖 4-11a,4-11b,4-11c)。
圖 4-7 控制組受傷後第2 天正常腳肌腱 ×200 (只有腱細胞,沒有發炎細胞)
圖4-8 控制組受傷後第 2 天 ×200
(受傷後發炎細胞增加)
圖4-9 控制組受傷後第 5 天 ×200(傷後第 5 天發炎細胞減少)
註: (1) 黃色箭頭:腱細胞; (2) 深藍色箭頭:舊肌腱組織;
(3) 淺藍色箭頭:新生肌腱組織; (4) 白色箭頭:發炎細胞。
圖4-10a 控制組受傷後第 7 天 ×200
圖4-10b 跑步組受傷後第 7 天 ×200 (發炎細胞比其他兩組多)
圖4-10c 游泳組受傷後第 7 天 ×200
註: (1) 黃色箭頭:纖維母細胞; (2) 白色箭頭:發炎細胞;
(3) 粉紅色箭頭:新舊組織交接處。
圖 4-11a 控制組受傷後第 14 天 ×200
圖4-11b 跑步組受傷後第 14 天 ×200
圖 4-11c 游泳組受傷後第 14 天 ×200
註:傷後第14 天發現,三個不同處理組別的組織切片均無發炎細胞。
(2)巨噬細胞免疫染色觀察
由正常肌腱中,並沒有發現有巨噬細胞 (圖 4-12)。受傷後第 2 天,則有許多巨噬細胞產生 (棕色部分) (圖 4-13 )。第 5 天巨噬細胞 數比第2 天少 (圖 4-14)。第 7 天沒有發現巨噬細胞 (圖 4-15a,4-15b,
4-15c)。
圖4-12 控制組受傷後 2 天正常腳肌腱 ×200 圖4-13 控制組受傷後第2 天 ×200
(正常肌腱沒有巨噬細胞聚集) (白色箭頭:傷後第2 天有許多巨噬細胞聚集)
圖4-14 控制組受傷後第 5 天 ×200 (白色箭頭:傷後第 5 天巨噬細胞聚集減少)
圖4-15a 控制組受傷後第 7 天 ×200
圖4-15b 跑步組受傷後第 7 天 ×200
圖4-15c 游泳組受傷後第 7 天 ×200
註:傷後第7 天發現,三個不同處理組別組織切片均已無巨噬細胞聚集。
(三)膠原蛋白生長情形
(1)光學顯微鏡觀察
由苦味酸-天狼猩紅染色後,以光學顯微鏡觀察,可發現正常肌 腱大部分是屬於紅色或紅黃色,表示膠原蛋白 (圖 4-16),且可發現 波紋 (圖 4-16 白色箭頭所指)。當受傷後第 2 天可發現有許多黃色小 點即為細胞質 (cytoplasm) (圖 4-17 綠色箭頭所指)。由第 7 天發現跑 步組的肌腱橫切處接合情況較差 (圖 4-18b 粉紅色箭頭所指)。
圖4-16 控制組受傷後第 2 天正常腳肌腱 ×200
圖4-17 控制組受傷後第 2 天 ×200
註: (1) 白色箭頭:波紋結構; (2) 綠色箭頭:細胞質。
圖4-18a 控制組受傷後第 7 天 ×200
圖4-18b 跑步組受傷後第 7 天 ×200(箭頭為新舊組織接合分離)
(2)偏振光顯微鏡觀察
紅色或紅黃色即為第一類型膠原蛋白、綠色或偏藍色即為第三類 型膠原蛋白。由正常肌腱的切片觀察發現大部分為第一類型膠原蛋 白,其中第三類型與第一類型膠原蛋白比為 (0.08±0.02) (圖 4-19) ; 第2 天的觀察到新生組織為黑色區域 (圖 4-20) ;第 5 天黑色區域部 分轉為綠色 (圖 4-21) ;由第 7 天觀察發現,三組的第三類型與第一 類型膠原蛋白比,分別為控制組 (0.92±0.26)、跑步組 (0.83±0.18)、
游泳組 (0.99±0.27),三組間未達顯著差異 (表 4-9) ;三組間的排列 差異並不明顯 (圖 4-22a,4-22b,4-22c)。由第 14 天觀察發現三組的 第三類型與第一類型膠原蛋白比,分別為控制組 (0.23±0.1)、跑步組 (0.21±0.04)、游泳組 (0.18±0.01),三組間未達顯著差異 (表 4-9) ; 三組間的排列差異並不明顯 (圖 4-23a,4-23b,4-23c)。第 28 天觀察 發現第三類型與第一類型膠原蛋白比,分別為控制組 (0.11±0.08)、
跑步組 (0.24±0.05)、游泳組 (0.28±0.19) (圖 4-24a,4-24b,4-24c),
三組間未達顯著差異 (表 4-8),但控制組的比有較小的趨勢。其中跑 步組可發現完整的小型波紋結構 (圖 4-24b ),控制組排列較其他兩組 紊亂 (圖 4-24a)。
表4-7 不同處理組別膠原蛋白比例變異數摘要表
控制組 --- 0.03785 0.0062 -.83218* -.74710* -.90235* -0.14408 -0.12348 -0.0972 -0.0273 -0.14978 -0.19737 第 2 天
控制組 -0.03785 --- -0.03165 -.87003* -.78495* -.94020* -0.18193 -0.16133 -0.13505 -0.06515 -0.18763 -0.23522 第 5 天
控制組 -0.0062 0.03165 --- -.83838* -.75330* -.90855* -0.15028 -0.12967 -0.1034 -0.0335 -0.15597 -0.20357 第 7 天
控制組 .83218* .87003* .83838* --- 0.08507 -0.07018 .68810* .70870* .73498* .80488* .68240* .63480*
第 7 天
跑步組 .74710* .78495* .75330* -0.08507 --- -0.15525 .60303* .62363* .64990* .71980* .59733* .54973*
第 7 天
游泳組 .90235* .94020* .90855* 0.07018 0.15525 --- .75828* .77888* .80515* .87505* .75258* .70498*
第 14 天
控制組 0.14408 0.18193 0.15028 -.68810* -.60303* -.60303* --- 0.0206 0.04688 0.11678 -0.0057 -0.0533 第 14 天
跑步組 0.12348 0.16133 0.12967 -.70870* -.62363* -.77888* -0.0206 --- 0.02627 0.09618 -0.0263 -0.0739 第 14 天
游泳組 0.0972 0.13505 0.1034 -.73498* -.64990* -.80515*-0.04688 -0.02627 --- 0.0699 -0.05257 -0.10017 第 28 天
控制組 .02730 .06515 .03350 -.80488* -.71980* -.87505* -.11678 -.09618 -.06990 --- -.12247 -.17007 第 28 天
跑步組 .14978 .18763 .15597 -.68240* -.59733* -.75258* .00570 .02630 .05257 .12247 --- -.04760 第 28 天
游泳組 .19737 .23522 .20357 -.63480* -.54973* -.70498* .05330 .07390 .10017 .17007 .04760 ---
* p < .05 , 達顯著差異。
圖4-19 控制組正常腳肌腱 ×100 (白色箭頭:黃色部份為第一類型膠原蛋白)
圖4-20 控制組受傷後第 2 天 ×100 (淺藍色箭頭:黑色部份為新生粗糙組織)
圖4-21 控制組受傷後第 5 天 ×100
(黃色箭頭:已有部份綠色區域,為第三類型膠原蛋白)
圖4-22a 控制組受傷後第 7 天 ×100
圖4-22b 跑步組受傷後第 7 天 ×100
圖4-22c 游泳組受傷後第 7 天 ×100
註:傷後第7 天發現,三個不同處理組別組織切片均已有許多綠色區域,表示已 有許多第三類型膠原蛋白增生。
圖4-23a 控制組受傷後第 14 天 ×100
圖4-23b 跑步組受傷後第 14 天 ×100
圖4-23c 游泳組受傷後第 14 天 ×100
註:傷後第14 天發現,三個不同處理組別組織切片均有許多紅色區域 (白色箭 頭),表示新生第三類型膠原蛋白已開始轉變為成熟的第一類型膠原蛋白。
圖4-24a 控制組受傷後第 28 天 ×100 (組織排列紊亂,肌腱對張力的緩衝能力差)
圖4-24b 跑步組受傷後第 28 天 ×100
(白色箭頭為波紋結構,表示肌腱組織恢復的情形與正常肌腱組織較接近)
圖4-24c 游泳組受傷後第 28 天 ×100
四、肌腱最大抗拉強度
由表 4-9,4-10,4-11 可知,第 7 天肌腱的最大抗拉強度分別為:
控制組正常肢 (60.84±6.65N)、控制組受傷肢 (23.98±2.95N)、跑步組 受傷肢 (22.71±2.09N)、游泳組受傷肢 (25.3±9.6N),四組間達顯著差 異 (p=.000),進行事後比較發現,控制組正常肢的最大抗拉強度與 其他三組達顯著差異,而控制組受傷肢與跑步組受傷肢及游泳組受傷 肢等三組間未達顯著差異。表示受傷後,不同運動介入2 天,均不會 影響肌腱的最大抗拉強度。
由表 4-12 可知,第 28 天分別為控制組正常肢 (60.03±8.4N)、控 制組受傷肢 (53.51±3.68N)、跑步組受傷肢 (62.9±7.68N)、游泳組受 傷肢 (58.19±8.15N)。四組間均未達顯著差異 (p=.184)。表示:無論 何種運動介入,均對第28 天的肌腱最大抗拉強度無影響。
由圖4-26a~d 比較各組受傷後第 28 天的抗拉強度-位移曲線的前 段發現,只有控制組受傷肢的曲線是在藍色虛線上方 (圖 4-26b 黑色 箭頭所指處),其他三組均在藍色虛線下方,顯示:受傷後沒有運動 介入,第28 天的肌腱對拉伸的緩衝較差。
表4-9 不同處理組別與天數的最大抗張強度
組別 第7 天 第28 天
控制組正常肢 60.84 ± 6.65N 60.03 ± 8.40N 控制組受傷肢 23.98 ± 2.95N 53.51 ± 3.68N 跑步組受傷肢 22.71 ± 2.09N 62.90 ± 7.68N 游泳組受傷肢 25.30 ± 9.60N 58.19 ± 8.15N
表4-10 不同處理組別第7天最大抗拉強度變異數摘要表 平方和 自由度 平均
平方和 F 檢定
P
值 組間 6128.092 3 2042.697 54.650 .001* 組內 747.561 20 37.378總和 6875.653 23
* p < .05 , 達顯著差異。
表4-11 不同處理組別第7天最大抗拉強度事後比較摘要表
(22.71±2.09N) -38.13167* -1.27500 --- -2.59500 跑步組受傷肢
圖4-25a 第7天控制組正常肢 圖4-25b 第7天控制組受傷肢
圖4-25c 第 7 天跑步組受傷肢 圖 4-25d 第 7 天游泳組受傷肢
圖4-26a 第28天控制組正常肢 圖4-26b 第28天控制組受傷肢
圖 4-26c 第 28 天跑步組受傷肢 圖 4-26d 第 28 天游泳組受傷肢