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在康复训练与运动科学中，力稳定性（FS）对运动功能影响重大。研究人员开展 “等长膝关节收缩时神经肌肉动力学” 研究，发现目标力、膝关节角度影响 FS，胫骨旋转影响肌电（EMG）稳定性，且 EMG 与 FS、肌肉形态相关。这为康复和训练提供了重要依据。
在日常生活与运动场景中，我们完成各种动作时，肌肉发力并非一成不变，而是存在波动。这种力的波动情况，即力稳定性（FS），对运动功能的影响不容小觑。比如，老年人因力稳定性下降，在行走、起身等简单动作中，就容易出现摔倒等意外。同时，康复训练过程中，如何精准把握肌肉的发力特点，促进患者运动功能恢复，也是一大难题。过往研究虽对影响力稳定性的因素有所探究，但对于膝关节角度、目标力以及胫骨旋转在等长收缩时的协同作用，仍知之甚少。在这样的背景下，为深入剖析这些因素的作用机制，韩国庆北国立大学（Kyungpook National University）的研究人员 Han Yuan 和 Maeng-Kyu KIM 开展了一项关于等长膝关节收缩时神经肌肉动力学的研究 ，该研究成果发表于《Scientific Reports》，为相关领域带来了新的突破。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。首先是实验对象选取，招募 12 名健康成年男性，通过一系列问卷筛选，确保样本的同质性。其次是实验数据采集，运用负荷传感器测量膝关节伸展力量，利用 Trigno EMG 系统记录股直肌（RF）、股内侧肌（VM）和股外侧肌（VL）的肌电信号，借助超声成像获取肌肉形态参数，包括肌肉厚度（MT）和回声强度（EI）。最后进行数据处理与分析，使用 SPSS 软件进行统计分析，计算相关指标，探究各因素间的关系。
力稳定性分析
研究人员通过三因素重复测量方差分析，研究不同条件下力的标准差（SD）和变异系数（CV）。结果发现，力 SD 受膝关节角度和目标力的显著交互影响，在各膝关节角度下，随着目标力从 10% 最大自主等长收缩（MVIC）提升到 70% MVIC，力 SD 显著增加，且 90° 时的力 SD 明显高于 30°。力 CV 则主要受目标力影响，随着目标力升高，力 CV 显著降低。这表明目标力和膝关节角度对力稳定性的影响明显，而胫骨旋转在此方面并无显著作用。
肌电图（EMG）特征
- 均方根（RMS）：在 30° 和 90° 膝关节角度下，目标力对 EMG_RMS 有显著影响，且 30° 时的 EMG_RMS 值在各目标力水平均高于 90°。在 60° 膝关节角度时，胫骨旋转、目标力和肌肉之间存在显著的三因素交互作用。例如，在 10% MVIC 时，RF 在中立旋转（NR）位置的 EMG_RMS 显著高于内旋（IR）位置；70% MVIC 时，VL 的 EMG_RMS 在不同旋转位置呈现出特定的高低顺序。
- EMG_SD 和 EMG_CV：目标力和肌肉对各膝关节角度下的 EMG_SD 均有显著影响，随着目标力增加，EMG_SD 增大，且 RF 的 EMG_SD 值始终高于 VL 和 VM。在 EMG_CV 方面，不同膝关节角度下影响因素不同，30° 时受目标力和肌肉影响，60° 和 90° 时还受膝关节角度影响，且在 90° 时，膝关节角度和目标力存在交互作用。同时，RF 在各目标力水平的 EMG_CV 值较高，且所有肌肉在 10% MVIC 时的 EMG_CV 值相对较低。
力稳定性（FS）、EMG 特征和肌肉形态之间的关系
- FS 和 EMG 稳定性的相关性：FS_SD 与 EMG_SD、EMG_CV 存在显著相关性，在所有膝关节角度下，FS_SD 与 EMG_SD 呈正相关；在 30° 和 90° 时，FS_CV 与 EMG_SD 呈负相关。对特定肌肉分析发现，FS_SD 与 RF、VM、VL 的 EMG_SD 均正相关，与 RF 的 EMG_CV 在所有角度正相关，与 VL 和 VM 的 EMG_CV 在 60° 和 90° 正相关；FS_CV 与 VM 的 EMG_SD 在所有角度负相关，在 30° 时与 RF、VM、VL 的 EMG_SD 均负相关。
- FS 和肌肉形态的相关性：FS 与肌肉形态虽无显著相关性，但 EMG 稳定性与特定肌肉结构参数有关。在 ER 和 NR 位置，RF 的 EI 与 EMG_SD 正相关；在 ER 位置，股四头肌 MT 与 EMG_CV 负相关。
综合研究结果和讨论部分可知，本研究意义重大。它揭示了在等长膝关节收缩过程中，目标力和膝关节角度显著影响力稳定性，胫骨旋转虽不直接影响力稳定性，但会改变肌肉力方向和长度 - 张力关系，进而影响 EMG 稳定性，且 EMG 衍生的肌肉激活变异性与力稳定性和肌肉形态参数相关。这些发现为康复治疗和运动训练提供了重要的理论依据。在康复训练中，可根据患者膝关节角度和目标力调整训练方案，利用 EMG 模式和肌肉形态参数监测康复进展；在运动训练方面，教练能依据这些结论，优化训练计划，提升运动员运动表现，降低受伤风险。不过，本研究也存在一定局限性，如样本单一、无法确定因果关系等，为后续研究指明了方向，期待未来研究能在更大、更具多样性的样本上开展，进一步探索相关机制，推动康复医学和运动科学的发展。
