揭秘人体第二皮肤
2024-02-21贾铭
贾铭
科学启示有时来自最不可能的地方。例如,训练老鼠等实验动物做“瑜伽”的研究人员发现,这些动物和人类一样,通过伸展颈部、背部与腿部肌肉运动产生了很大的健康益处。这一发现让研究者开始关注几个世纪以来一直被忽略的重要的人体组织——筋膜,以及筋膜对人体健康真正的意义。
19世纪,解剖学家伊拉斯谟·威尔逊将这一身体组织称为“天然绷带”,如今在医学上它的学名为“筋膜”。解剖后的筋膜为白色呈片状的纤维状结缔组织,坚固结实而柔韧,有它们保驾护航,可以确保肌肉和器官不易移动位置。但它们很黏,黏糊糊地覆盖在肌肉、骨骼和器官上,有时会妨碍解剖学家的观察研究,或阻挡医生做手术时的视线。因此,多年以来,解剖学家在解剖时,都会将这些组织切下来随意一扔,然后再也不会多想这些被随意扔掉的人体组织存在的意义,以及对人体健康究竟有什么作用。
最近,研究人员开始重新审视筋膜,发现它们并非可有可无的包层,而是具有生物活性的一种重要的人体组织。研究人员通过对筋膜的研究,诠释了生活方式与健康之间的一些必然联系,认为它是一种新发现的感觉器官。美国康奈尔大学的卡尔·刘易斯认为,筋膜上所发生的一切比人们通常所理解的要多得多。
至此,人们开始意识到,深入了解这种身体内无处不在的人体组织可起到提高人类健康水平的作用。如果能够破解筋膜不为人知的秘密,那么就有可能为包括从免疫功能障碍到慢性疼痛等常见病在内的许多疑难杂症的治疗提供新的途径。
研究筋膜的难题之一是“它究竟是什么”。对此,人们众说纷纭,难有定论。筋膜属于结缔组织的范畴。从广义上说,结缔组织不仅包括肌腱和韧带,还包括骨骼、皮肤和脂肪。
大多数研究者认为,筋膜是由胶原纤维和更具弹性的弹性蛋白纤维组成的结缔组织,纤维之间的间隙被黏性物质所填充,各层之间可以相互滑动。这些黏性物质的主要成分是起润滑作用的透明质酸和提供缓冲作用的蛋白聚糖。筋膜纤维和黏性物质构成的“润滑汤”,是由组织中的专门细胞分泌的,包括成纤维细胞和最近才发现的筋膜细胞。
最新研究认为,筋膜是人体内一个还未充分发掘的系统,在神经学、身体感知和传导,以及伤口愈合等大部分领域内,筋膜都发挥着非常重要的作用。有研究者提出,除了表层皮肤之下和肌肉组织周围明显的筋膜层之外,筋膜还应该包括体内的间质,即分布于身体各个器官、肌肉纤维和血管中充满液体的结缔组织。如果这一推论能够成立,那么筋膜构成的人体网络将是与炎症疾病、疤痕形成和癌症扩散相关的一個重要的免疫系统网。
但直到2018年,人体内间质的真正性质才有所明确。当时美国西奈山伊坎医学院的尼尔· 西斯及同事使用了一种新的显微技术,可在活人身上进行活组织检查,以观察人体的细微结构。而在过去,只有将组织切片取出并压在显微镜载玻片上,才能被观察到。
他们发现,以前在显微镜下筋膜看起来像是一团缠结在一起的密集的纤维,但在活体组织中可以看到呈充满液体的海绵状结构。我们可以将全身筋膜想象成一张彼此相连的大网,包裹和保护着我们的肌肉、肌腱和身体器官,给它们与骨骼提供连接,帮助维持人体的整体结构。
研究团队认为,身体运动可能有助于保持筋膜组织的健康,无论是心脏的泵动、胃肠的蠕动,还是四肢运动,都对筋膜有益。对筋膜的研究揭示了一种新的可能性,人体以某种我们所不理解的方式连结成一个整体网络,而运动是保持筋膜组织这一整体网络健康所不可或缺的方式。
切开皮肤,可以发现筋膜这一“天然保鲜膜”有两种类型:一种是直接位于皮肤下面的表层筋膜;另一种是包裹肌肉和器官并将它们连接起来的深层筋膜。对此,一些研究者扩展了筋膜的定义,将内脏筋膜也包含在内。内脏筋膜将体腔划分为不同的隔室,用来容纳不同的器官。此外,还包括几乎分布于身体各个部位的薄层结缔组织。根据这一定义,筋膜形成了几乎将整个人体连接起来的强大网络。
20世纪前,很少有人对人体内普遍存在的这种组织进行过深入的探索。意大利帕多瓦大学的骨科外科医生、解剖学家卡拉· 斯特科是最早的研究者之一。她的父亲、物理治疗师路易吉·斯特科发明了一种叫作“筋膜疗法”的物理疗法。卡拉从那时起便开始了对筋膜的研究。路易吉声称,他的筋膜疗法可以治疗许多疾病,从头痛到肌肉痛再到关节痛。如今的许多物理疗法都借鉴了他的筋膜疗法理念,即筋膜有可能会变得僵硬,通过按摩可以让筋膜得到“放松”。
物理按摩对筋膜产生作用,进而可以缓解疼痛的说法,支持者和反对者都没有证据可以证明。正如卡拉所发现的那样,当时没有详细文献资料可以解答“筋膜到底是什么”的问题,甚至没有人知道“筋膜是否有神经连接”。
之后,卡拉和其他研究者都证明,筋膜确实存在丰富的神经系统,分布于身体不同部位的筋膜神经所起的作用也不同。其中,表层筋膜的神经专门感知压力、温度和运动,而深层筋膜神经的功能是本体感受,如感知身体所处的空间位置,以及伤害性感受(如对疼痛的感知)。
由于筋膜起到感知作用,许多研究者认为,筋膜应被视为一种新的器官,是专门负责人体内部状态沟通的一种器官。据德国慕尼黑理工大学的罗伯特· 施莱普的最新估算,一个成人体内的筋膜含有大约2500 万个神经末梢,相当于或略多于皮肤神经末梢的数量。
但仍有一些研究者对此持谨慎态度。有研究者认为,器官的定义比较严格,涉及物理组织、细胞类型和功能,所以筋膜可以算是一种候选器官。虽然筋膜是一种器官的说法也有道理,但现在下定论似乎还为时过早。
暂且不论筋膜是不是器官,深层筋膜专司将各种信息传递到其他身体组织的功能已有证据证实。通过给志愿者皮肤、肌肉和筋膜注射以产生疼痛的实验表明,皮肤神经和肌肉神经会产生局部疼痛,但筋膜中的神经网络与辐射性疼痛有关,这种疼痛难以精确定位。有一些慢性疼痛病症的特征是弥漫性疼痛,包括纤维肌痛。一些研究表明,纤维肌痛与筋膜炎症有关,也是运动后疼痛的一个特征。长期以来,人们一直认为这种疼痛是肌肉受损导致的,但目前一些研究者认为这与筋膜损伤或炎症有关。
如果筋膜炎症持续较长时间,身体会有反应,筋膜神经会随之发生改变,对疼痛更为敏感。实验老鼠在背部深层筋膜发生慢性炎症后,痛觉感受器对有害刺激作出反应的比率从4% 增加到了15%。这或许可以解释慢性下背痛和下腰痛难以治愈的原因。尽管患者缺乏锻炼或运动太少是普遍原因之一,但全球85% 的这类病例被归为非特定原因,即无法确定其确切病因。
以目前医学界对筋膜的了解,胸腰筋膜是一个多层结构,筋膜的不同层次连接躯干的不同肌肉群。它就像一个大的受体,能够感受到来自上肢、脊柱和腹部的紧张,筋膜中的感觉神经元会对这种紧张作出疼痛反应。
除了神经变化之外,筋膜层之间疏松网状结构的炎症会使情况变得更糟。下背部超声成像显示,患有慢性下背部疼痛的人,胸腰筋膜的僵硬程度比正常者要严重20%。因为筋膜组织的各层粘连在了一起,不再呈疏松状态,所以造成筋膜难以滑动,渐渐变得僵硬。家猪实验证实了这一点。
研究表明,在损伤愈合后,下背部缺乏运动会让筋膜持续僵硬,并导致粘连,新产生的胶原纤维会将筋膜的层与层之间物理连接起来。这种情况不仅发生在变僵硬的筋膜中,而且还会殃及附近的连接区域。特别严重的情况下,还会对深层筋膜和肌肉产生影响。
导致筋膜僵硬,除了损伤和炎症,还有其他许多原因。研究表明,交感神经系统的激活(参与机体的战斗或逃跑反应)会促使筋膜内的成纤维细胞转化为肌纤维细胞,导致筋膜收缩。肌纤维细胞是损伤导致炎症反应的结果,常见于肩周炎等关节粘连问题。
筋膜组织对激素、化学物质和机械损害敏感,许多外来因素会对筋膜的灵活性产生影响。筋膜的这种动态变化性质表明,生活方式的改变有助于逆转与筋膜有关的一些病症,例如身体的伸展运动是一种非常有效的干预措施。
研究人员在大鼠组织样本中发现,伸展运动会导致构成筋膜基质的成纤维细胞发生变化,它们会膨胀几倍,变得更长、更松弛。研究发现,伸展运动不仅可以缩小炎症区域,还可以促使筋膜产生一系列抗炎症化学反应。这一发现在医学上具有重要意义,因为许多现代疾病,从心脏病、糖尿病到癌症和抑郁症都与慢性炎症相关。
美国哈佛大学医学院一个研究团队的人体实验,也得出了相同的结论。2021 年年底的一项初步研究显示,与未做拉伸运动的志愿者相比,每天做1 小时拉伸训练的志愿者的免疫系统的细胞因子有明显变化,表明拉伸运动可调节炎症水平。
接下来的研究是就伸展运动对筋膜健康的影响进行评估。例如,体内抑制炎症的化学物质——甲氧基酚的水平是否会增加,若真的增加了,表明伸展运动确实有助于减少可能由长期压力、肥胖和不良饮食等引发的慢性炎症。
至于一些让筋膜放松的物理疗法,如按摩,目前尚不清楚它们是否具有与拉伸运动一样的抗炎作用,或者只是让筋膜产生暂时性的變化。例如,按摩可以导致局部组织发热,降低筋膜基质黏性,使筋膜层更容易滑动。但目前尚不清楚在这个治疗过程中究竟发生了什么,以及对筋膜及其他部位有什么影响。
20世纪40年代至50年代,生物化学家艾达· 罗尔夫发明了“罗尔夫按摩疗法”。从那时起,筋膜成为各种替代疗法中的热门词语。卡拉认为,医学界应对筋膜高度重视,筋膜应被视为医学研究的一个重要领域,是观察和提高人体健康的一个窗口。她希望,筋膜研究能够带来一场真正的医学革命。