在自然行走期间，肌肉泵作为分流泵，通过穿通静脉将血液从浅静脉重新定向到肌内静脉。肌肉泵是一个涉及前后小腿肌肉群协同活动的两组件机制。浅静脉系统中的低压分布有利于放松期间的吸入压力以填充CMP。行走期间浅静脉网络中的压力取决于肌肉泵提供与动脉血流变化相匹配的输出的能力。最佳CMP功能确保肌肉泵的实时输出与运动期间的动脉血流增加成正比，从而防止静脉压随动脉流入的增加而升高。
在自然行走期间，肌肉泵作为分流泵，通过穿通静脉将血液从浅静脉重新定向到肌内静脉。肌肉泵是一个涉及前后小腿肌肉群协同活动的两组件机制。浅静脉系统中的低压分布有利于放松期间的吸入压力以填充CMP。行走期间浅静脉网络中的压力取决于肌肉泵提供与动脉血流变化相匹配的输出的能力。最佳CMP功能确保肌肉泵的实时输出与运动期间的动脉血流增加成正比，从而防止静脉压随动脉流入的增加而升高。
研究背景
行走时的静脉压（AVP）被视为评估血流动力学异常和慢性静脉疾病（CVD）严重程度的“金标准”测试。在站立姿势下，静脉压主要由静水压决定，在下肢和足部水平平均范围为60至90 mmHg。然而，在健康受试者进行运动（如行走、踮脚运动、屈膝等）时，浅静脉网络中的静脉压会显著下降，相对于静止站立值下降超过60%，平均最小值为30-40 mmHg。这一现象归因于小腿肌肉的泵送作用（CMP）和静脉瓣膜在肌肉放松期间防止血液逆流的能力。然而，这一概念并未阐明同一健康受试者在执行不同类型运动（如跖屈、原地行走、跑步机上行走或跑步等）时AVP值的差异，也未解释同一运动类型在不同环境温度下（冷与暖）的AVP差异。
我们假设，在健康受试者中，运动期间浅静脉中静脉压的下降和维持在相对较低的值（AVP ≤ 30 mmHg）是CMP产生的功率与运动强度相关的动脉血液供应变化密切匹配的结果。在自然行走期间，肌肉泵负责将血流从浅静脉重新定向到肌内静脉（IV），作为分流泵。这是通过前后小腿肌肉群的协同活动以及踝关节的协调活动实现的。
本研究旨在阐明健康受试者在不同类型和强度的运动期间，下肢肌肉活动与不同静脉段压力变化及下肢动脉血液供应之间的关系。
材料和方法
本研究遵循赫尔辛基宣言，并获得了苏尔古特国立大学当地伦理委员会的批准。参与者充分了解研究协议和潜在并发症的风险，并提供了书面同意。研究了9名健康志愿者的12条下肢，纳入标准为适合的下肢静脉解剖结构，允许在不损伤肌肉的情况下对大隐静脉进行插管。排除标准包括CVD的临床体征、超声可检测的浅静脉、穿通静脉和/或深静脉的反流或阻塞、既往静脉手术、硬化疗法、踝关节、膝关节或髋关节活动受限以及踝肱指数<0.9。
实验准备包括在超声引导下进行局部麻醉下的目标静脉插管，并连续监测压力和表面肌电图（sEMG）。志愿者完成了以下运动测试：跑步机上行走（30、45、60步/分钟），跑步（75、90步/分钟），以及站立位跖屈（30、45、60次/分钟）。每次运动持续一分钟，之间间隔10分钟休息。
数据处理和分析包括计算每个GSV点的平均周期时间压力（P，mmHg）和相邻测量点之间的压力梯度（∆P，mmHg）。还计算了肌肉泵的每分钟单位功率（ṄE和ṄS）。统计分析使用了非参数检验，统计显著性定义为P < .05。
结果
在所有GSV测量点，站立时的静脉压不同，但在运动期间下降至大约相同的值。在行走、跑步和跖屈期间，GSV各点的平均周期时间压力没有显著差异。然而，在跖屈运动期间，GSV各点的P值显著高于相应频率的行走运动。
压力梯度分析显示，在行走和跑步期间，IV CALF和GSV CALF之间的∆P（∆P RED）以及IV CALF和GSV ANKLE之间的∆P（∆P WHITE）具有相似的形状。在行走期间，当脚跟开始抬起且腓肠肌开始同心收缩时，∆P迅速增长（从IV指向GSV）。在摆动相开始时，当前胫骨肌肉开始同心收缩且腓肠肌放松时，∆P急剧下降并变为负值（从GSV指向IV）。跑步的特征在于缺乏平衡相，而在跖屈测试期间，没有∆P负相。
肌肉泵的每分钟单位功率（ṄE和ṄS）在行走和跑步期间随步频的增加而呈指数增长，并与下肢动脉血流量（LBF）密切相关。相比之下，在跖屈运动期间，ṄE和ṄS没有显著增加。
讨论
本研究的主要发现是建立了小腿肌内静脉与大隐静脉之间以及大隐静脉不同水平之间在行走期间的压力相关性模式，以及该模式与运动生物力学和下肢动脉血液供应的关系。我们描述的模式通过压力梯度（mmHg）来表示，该压力梯度在整个步态周期和跖屈周期中发生变化。
在自然行走期间，肌肉泵作为分流泵，通过穿通静脉将血液从浅静脉重新定向到肌内静脉。这一水平路径代表了血液流出的主要途径，因为与轴向隐静脉相比，所有穿通静脉的总直径显著更大，而长度更短，因此液压阻力更小。
行走期间浅静脉网络中的压力取决于肌肉泵提供与动脉血流变化相匹配的输出的能力。当增加的腿部动脉血液供应没有得到肌肉泵输出的匹配时，应观察到AVP增加（> 30 mmHg）。本研究通过使用另一种运动类型（跖屈）证明了这一点，该运动的肌肉泵每分钟单位功率（ṄE和ṄS）显著低于行走，并且与LBF变化不耦合。
结论
在自然行走期间，肌肉泵作为分流泵，通过穿通静脉将血液从浅静脉重新定向到肌内静脉。肌肉泵是一个涉及前后小腿肌肉群协同活动的两组件机制。浅静脉系统中的低压分布有利于放松期间的吸入压力以填充CMP。行走期间浅静脉网络中的压力取决于肌肉泵提供与动脉血流变化相匹配的输出的能力。最佳CMP功能确保肌肉泵的实时输出与运动期间的动脉血流增加成正比，从而防止静脉压随动脉流入的增加而升高。
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