研究人员将人体下肢的肌肉和关节僵硬联系起来

关节灵活性是衡量人类身体健康的重要指标，尤其是在确定运动表现时。它负责通过长时间抵抗外力并确保关节更大范围的运动 (RoM) 在压力条件下保护肌肉肌腱单元。

因此，下肢关节僵硬会对身体健康产生负面影响，导致跌倒和运动损伤的风险增加。肌肉组织的刚度被认为会影响它们所接触的关节的刚度。然而，这种关联尚未得到充分探索，特别是在人类下肢中发现的小腿肌肉(小腿三头肌)和踝关节的情况下。

为了解决这一知识差距，由日本芝浦工业大学的 Ryota Akagi 教授和早稻田大学运动科学学院的 Kosuke Hirata 博士组成的研究小组研究了小腿三头肌僵硬与被动之间与年龄相关的关系踝关节僵硬。他们的研究发表在2022 年 9 月 5 日的《生理学前沿》杂志上。

“了解这种关联有助于提高关节灵活性，提高运动表现，降低运动和/或日常生活活动中受伤的风险，并提高老年人的整体生活质量，”Akagi 博士和 Hirata 博士解释说研究背后的动机。

为此，招募了 40 名年轻(​​21-24 岁)和老年(62-83 岁)成年男性的研究人群。超声剪切波弹性成像技术用于测量包括小腿三头肌的肌肉的肌肉剪切模量(指示肌肉僵硬)，即内侧 [MG]、外侧腓肠肌 [LG] 和比目鱼肌 [Sol] .记录每个受试者的值，他们的膝盖在脚踝中立位置 (NP) 和 15° 背屈位置 (DF15) 处完全伸展，此时脚踝向身体弯曲。

踝关节的被动刚度由 NP 和 DF15 的被动扭矩-关节角度(由被动/非自愿踝关节背屈引起)形成的曲线斜率估计，然后通过体重标准化。为了评估关节僵硬测量期间的肌肉松弛，记录了小腿三头肌 MG、LG 和 Sol 的肌电图 (EMG) 活动。然后对数据进行统计分析，以建立绝对、标准化踝关节刚度和肌肉剪切模量之间的联系。

分析表明，DF15 时的绝对踝关节刚度与年轻参与者的肌肉剪切模量显着相关，但与年长参与者无关，而在 NP 中，两组均没有这种关联。DF15 的标准化踝关节刚度也与两组小腿三头肌中所有肌肉的肌肉剪切模量显着相关，而在 NP 时，它仅与两组的 MG 和 LG 相关。

在解释这些发现的结果时，Akagi 博士和 Hirata 博士表示，他们的“结果表明，整个小腿三头肌的刚度，甚至是小腿三头肌之间最顺从的肌肉 Sol，都会影响被动踝关节的刚度，尤其是当小腿三头肌背屈并因体重而正常化时。”

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