第四章 分析與結果
第四節 淺層咬肌肌纖維亞型分布比例之比較
各組所含肌纖維的比例如(表七、圖七)所示。以 ANOVA 及事後檢定之 Tukey test 來看,具統計意義的只有 type IIa muscle fibers 的比例 Group II>Group III。
1. Type IIa muscle fibers(表八、圖八)
Group I 之 type IIa muscle fibers 所佔全部 muscle fibers 的比例為 19.0 %; Group II 之 type IIa muscle fibers 所佔比例為 35.8 %; Group III 之 type IIa muscle fibers 所佔比例為 12.9 %; Group II 之 type IIa muscle fibers 所佔比例為 31.5 %。
以 ANOVA 之事後檢定(Tukey test)得知 type IIa fibers 在 Group II 中所佔的比例,顯著的高於 Group III(p=0.014)。(表八、圖九)
Group I 中 type IIa fibers 佔了 19 % 和 Group IV 的 31.5 % 雖未達到 統計上的差距,但 Group IV 中的 type IIa fibers 明顯高於 Group I。
若就其平均值來觀測,仍表現出 Group II≒Group IV>Group I>Group III 的結果。
2. Type IIx muscle fibers(表九、圖十、圖十一)
Group I 之 type IIx muscle fibers 所佔全部 muscle fibers 的比例為 22.4 %; Group II 之 type IIx muscle fibers 所佔比例為 21.2 %; Group III 之 type IIx muscle fibers 所佔比例為 23.3 %; Group II 之 type IIx muscle fibers 所佔比例為 26.9 %。
以 ANOVA 檢定得知,type IIx fibers 所佔的比例在四組中並無統計上的 顯著差異。(表九、圖十一)
3.Type IIb muscle fibers(表十、圖十二)
Group I 之 type IIb muscle fibers 所佔全部 muscle fibers 的比例為 58.6 %; Group II 之 type IIb muscle fibers 所佔比例為 43.0 %; Group III 之 type IIb muscle fibers 所佔比例為 63.9 %; Group IV 之 type IIb muscle fibers 所佔比例為 41.6 %。
以 ANOVA 檢定得知, type IIb fibers 佔的比例在四組中並無統計上的 顯著差異。(圖十二)
第五章
討論
在矯正的臨床工作中,下顎骨的生長預測一直是一重要但難解的課題,
許多學者不斷致力於找出下顎骨發育的規律性及影響因子。對於下顎骨的發 育來說,咬肌扮演了重要的角色。因此本實驗主要觀察咬肌的變化,在實驗 設計中以咬肌施打 BTXA 為主要的實驗組別(Group I)。但顳肌對咬肌的影 響也不容忽視,因為顳肌也是一重要且強力的閉口肌。所以在實驗的分組中,
為了探討顳肌對咬肌造成的影響,也設計了在顳肌施打 BTXA(Group II)及 咬肌、顳肌皆施打 BTXA 的組別(Group III)。希望這樣的實驗分組設計能 使我們對咬肌的功能及影響有更深入的了解。
第一節 Long-Evan 大鼠的體重變化
Kiliaridis et al., 1992; Ulgen et al., 1997)、肌切開術(Maxwell et al., 1981)、肌切除術(Navarro et al., 1995)或去運動神經(Behrents and
Johnston, 1984; Phillips et al., 1982)等方法,皆有造成組織傷害而影 響實驗結果的疑慮(Gardner et al., 1980)。但由本實驗所記錄之大鼠階段 性生長可知,施打肉毒桿菌毒素之大鼠,其生長發育並未受到實驗之干擾。
2005年及2007年蔡吉陽等研究中亦顯示肉毒桿菌神經毒素A型施打於生 長中大鼠的咬肌及顳肌,並不會影響全身性的生長發育。
第二節 咬肌與顳肌重量之比較
在咬肌的重量方面,Group I、II、IV>Group III;Group IV>Group II。
但 Group I(平均值為 1.384 g)與 Group II(平均值為 1.367 g)的差距不 具統計上的意義。
在顳肌的重量方面,Group I≒Group IV>Group II>Group III。但 Group I 與 Group IV 的差距不具統計上的意義。
由本實驗的結果得知,不管是顳肌或咬肌其重量的比較皆出現一致的結 論,即表現出 Group I≒Group IV>Group II>Group III 的結果。
由以上結果也可看出,若 BTXA 只施打在咬肌(Group I),則咬肌與顳 肌與未施打組(Group IV)皆沒有統計上的意義。因此我們推論:咬肌與顳 肌之間可能存在有相互的代償作用,以補咬合力的不足。若 BTXA 只施打在顳 肌(Group I),則咬肌與顳肌與未施打組(Group IV)之間的統計數值的相
對關係並不一致。我們的推論是:顳肌的體積較小,等量的 BTXA 對其影響較 為明顯。
所以將來的實驗中若欲降低咬合力,建議同時施打 BTXA 於咬肌與顳肌以 消除代償作用造成的不準確性。
第三節 淺層咬肌肌纖維大小之比較
由以往的實驗結果得知,在降低咀嚼力後,肌纖維大小的變化不ㄧ。在 S. Kiliaridis 的實驗中,以軟食餵養的老鼠,其 deep masseter muscle 的 肌纖維大小較餵食正常硬度飼料之老鼠為小(Kiliaridis et al., 1988)。但 Y. Kitagawa 以兔子為研究對象,研究結果顯示:軟食組其 deep masseter muscle 的肌纖維大小和餵食正常硬度飼料之控制組相同(Kitagawa et al., 2004)。但由於其實驗方式不能確知咀嚼肌活性是否真正降低,所以以上實驗 之結論皆失去其可信度。
而以施打肉毒桿菌毒素降低肌肉收縮力的實驗中,有許多觀測肌纖維大 小的變化,但觀測標的多為腓腸肌或眼輪匝肌(Borodic, 1994; Porter et al., 1991)……等,缺乏對咀嚼肌肌纖維大小之探討。
由本實驗結果得知,Group I、Group II、Group IV 之肌纖維大小顯著大 於 Group III。而 Group I、Group II、Group IV 之間則並無統計上的差異。
但若就其值來觀測,仍表現出 Group IV>Group I≒Group II 的結果。可能 表示出,咬肌及顳肌在咀嚼功能上扮演相當的重要性,當只有其中一者有萎 縮的現象,則另一者可代償性的補償咀嚼功能的不足。因此,Group I、Group II 之肌纖維大小和 Group IV 並無顯著差異。但若咬肌和顳肌同時萎縮,則咀 嚼功能將受到極大的影響,所以 Group III 之肌纖維大小就會顯著小於 Group IV。
第四節 淺層咬肌肌纖維亞型分布比例之比較
骨骼肌按肌纖維的生理特點可分為慢縮肌(slow twitch 或 type I)及 快縮肌(fast twitch 或 Type II);更有人把快縮肌再分為三種肌纖維亞 型:快縮紅肌(type IIa)和快縮白肌(type IIb),及生理特性介於 type IIa 與 type IIb 之間的 type IIx。各類肌纖維的生理機能特點見(表一)。
以往的實驗顯示,經運動訓練後,骨骼肌會有肌纖維亞型之間的轉換:
使原本氧化能力較低的 type IIb fibers 轉化為氧化能力較高的 type IIa fibers(Green et al., 1984; Slivka et al., 2008);而年老、肥胖或限制 運動會造成 type IIb muscle fibers 的比例增加(Kriketos et al., 1997)。
因此依照推論,降低咀嚼肌的咬力,應該會發生由 type IIa fibers 轉換為 type IIb fibers 的情形。在以往的實驗模式中,如:餵食方式的改變(Bouvier and Hylander, 1984; Kiliaridis et al., 1992; Ulgen et al., 1997)、
肌切開術(Maxwell et al., 1981)、肌切除術(Navarro et al., 1995)或去 運動神經(Behrents and Johnston, 1984; Phillips et al., 1982)等方法,
雖已發現降低咀嚼肌的咬力,會出現由 type IIa fibers 轉換為 type IIb fibers 的現象。在 S. Kiliaridis 的實驗中,以軟食餵養的老鼠,其 type IIa fibers 所佔比例會較小,type IIb fiber 所佔比例會較大(Kiliaridis et al., 1988)。但也另有實驗顯示相反的結論。Y. Kitagawa 以兔子為研究對象,研 究結果顯示:軟食組其 deep masseter muscle 的 type I fibers 所佔比例會
較少,type IIa fibers 所佔比例會較多,type IIb fibers 所佔比例會較少 (Kitagawa et al., 2004)。並且以上實驗方式是以較間接之方式達到咀嚼肌 咬力的降低,並不能確認咀嚼肌是否確實萎縮。而以施打肉毒桿菌毒素降低 (Chih-Mong Tsai, 2005)。因過去以肉毒桿菌毒素來降低肌力的實驗中,甚 少探討肌纖維亞型的改變,其中探討咀嚼肌的更少。2003 年 Kim, H.J.利用 CT scan 探討病患雙側咬肌注射 BTXA 之後咬肌體積的改變,發現咬肌體積顯 著變小(Kim et al., 2003)。2005 年 Kim, N.H.則利用超音波觀察病患雙側 咬肌注射 BTXA 之後咬肌體積的改變,發現咬肌厚度顯著變小(Kim et al., 2005)。而 Park 也同時運用 CT 及超音波觀察病患雙側咬肌注射 BTXA 之後咬 肌體積的改變,同樣也得到咬肌厚度減小的結果(Park et al., 2003)。以上 研究皆為臨床實驗,觀測的目標皆為咬肌體積或厚度的變化,並無肌肉組織 學上的探討。所以本實驗特以肉毒桿菌毒素直接降低咀嚼肌的咬力,以觀測
肌纖維大小及亞型之變化。
由實驗結果得知,降低咀嚼肌的咬力,咬肌確實會有由 type IIa fibers 轉換為 type IIb fibers 的現象。
以 type IIa fibers 的含量來看,Group II、Group IV 顯著高於 Group III。
就平均值而言,type IIa fibers 之含量為 Group II≒Group IV>Group I>
Group III,顯示萎縮癱瘓的肌肉愈多,肌纖維亞型的轉換愈明顯。但 masseter muscle 若處於受 temporalis muscle 間接影響的狀態(Group II),則 masseter muscle 肌纖維亞型轉換的現象就不明顯(Group II 與 Group IV 的 type IIa fibers 含量並無顯著差異)。因此,以傳統方式間接降低咀嚼肌咬力的實驗 才會出現結論不ㄧ的情況。
並且 Group I 之 type IIa fibers 含量和 Group II、Group IV 雖有差異
(Group II≒Group IV>Group I),但此差異並不具統計上的意義。由此又 再次印證,咬肌及顳肌當只有其中一者有萎縮的現象,則另一者可代償性的 補償咀嚼功能的不足。因此,Group I、Group II 之 type IIa fibers 含量和 Group IV 並無顯著差異。但若咬肌和顳肌同時萎縮,則咀嚼功能將受到極大 的影響,所以 Group III 之 type IIa fibers 就會顯著小於 Group IV。
因此,施打 BTXA 降低咀嚼肌的咬力,咬肌確實會由 type IIa fibers 轉 換為無氧代謝為主的 type IIb fibers。這樣的肌纖維亞型的轉換,會使肌肉 的特性偏向收縮速度快、收縮力量強,但抗疲勞性低的狀態。所以,咬力若
降低,則肌肉的耐力(抗疲勞性)也會顯著變低。
第六章
結論與建議
本實驗得到的結論是,降低咀嚼肌的咬力,會使肌肉整體重量減低,並 使肌纖維變細、並使肌纖維亞型發生轉換,則是使氧化能力較高的 type IIa fibers 轉換為氧化能力較低的 type IIb fibers。在接下來的實驗中,若能 以肌電圖的方式檢測施打肉毒桿菌毒素的實效,如此一來,不但可把咀嚼肌 功能的改變量化,且可把功能改變量和組織變化的結果做數據上的比對,這 樣對於兩者關聯性的探討將更具可信度,實驗結果將更臻確實。另外,建議 將來的實驗中,若需藉降低咀嚼肌的咬力來觀測其他現象,最好能以施打肉 毒桿菌毒素為實驗方法,並且建議同時施打 BTXA 於咬肌與顳肌以消除代償作 用造成的不準確性,如此方可避免咀嚼肌咬力降低效果不確實的疑慮,並大 大增進實驗的可信度。
第七章
參考資料
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Behrents RG, Johnston LE, Jr. (1984). The influence of the trigeminal nerve on facial growth and development. Am J Orthod 85(3):199-206.
Borodic G (1994). Therapeutic botulinum toxin. Lancet 344(8933):1370.
Bouvier M, Hylander WL (1984). The effect of dietary consistency on gross and histologic morphology in the craniofacial region of young rats. Am J Anat 170(1):117-26.
Bresin A, Kiliaridis S, Strid KG (1999). Effect of masticatory function on the internal bone structure in the mandible of the growing rat. Eur J Oral Sci 107(1):35-44.
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Castro WH, Gomez RS, Da Silva Oliveira J, Moura MD (2005). Botulinum toxin type A in the management of masseter muscle hypertrophy. J Oral Maxillofac Surg 63(1):20-4.
Chen CM, Stott NS, Smith HK (2002). Effects of botulinum toxin A injection and exercise on the growth of juvenile rat gastrocnemius muscle. J Appl Physiol 93(4):1437-47.
Chih-Mong Tsai Y-HL, Liang-Yo Yang, Chi-Yang Tsai (2005). Effects of an injection of
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