肌肉氧合对神经肌肉效率及力量复杂性的影响

《European Journal of Applied Physiology》：The effect of muscle oxygenation on neuromuscular efficiency and force complexity

肌肉氧饱和度梯度下降影响神经肌肉效率及运动信号复杂性。研究29名健康成人进行背侧屈肌50%最大收缩，控制组及动脉 occlusion组（70/60/50% StO2）。结果显示氧饱和度降低使神经驱动需求增加（p<0.001），神经肌肉效率下降，同时运动信号变异系数增加（p<0.05），近似熵和样本熵降低，提示氧合不足导致运动控制适应性下降。

　　

摘要

目的

肌肉的氧气供应情况会影响收缩性能和神经肌肉控制，但目前尚不清楚在静息状态下氧气饱和度的逐渐降低是否会导致神经肌肉功能出现相应的损伤。本研究旨在探讨肌肉组织饱和度（S_tO₂）的逐渐降低是否会影响次最大自主收缩过程中的神经肌肉效率（NME）和力量复杂性。

方法

29名健康成年人（12名男性，17名女性）在四种条件下进行了背屈收缩：对照组（n = 29）以及动脉阻塞导致70%（n = 26）、60%（n = 25）和50%（n = 9）S_tO₂的情况。在每种条件下，研究人员收集了肌电图和力量输出数据，以评估标准化均方根值、神经肌肉效率（NME）以及力量变异性和复杂性的指标。

结果

S_tO₂的降低逐渐增加了神经兴奋的需求，并降低了神经肌肉效率（p < 0.001），且饱和度降低的程度越大，损伤越明显。随着S_tO₂的下降，力量输出变得更加不稳定且复杂性降低，这体现在变异系数的增加、去趋势波动分析α值的上升以及近似熵和样本熵的减少上（所有p < 0.05）。这些效应在几乎没有先期疲劳的情况下发生的收缩中同样明显，并且呈现出剂量依赖性模式。

结论

这些发现表明，静息状态下的肌肉氧合情况会影响兴奋效率，并破坏收缩开始时的运动输出的时间结构。随着S_tO₂的下降，维持力量所需的神经驱动增强，力量信号变得不那么复杂，这表明运动单位控制的适应性有所丧失。这项研究强调了氧气供应在维持兴奋效率和保持运动输出适应性方面的作用，对于肌肉氧合受损的人群具有潜在的临床意义。