系列弹性组织刚度与足底皮肤敏感性对行走中意外滑倒时下肢肌肉反射响应的年龄差异性影响

为解决老年人(OA)因平衡扰动检测延迟导致的跌倒风险问题，研究人员探讨了足底皮肤敏感性(PS)和跟腱刚度(kAT)对踝关节屈伸肌反射响应的影响。研究发现，OA的PS和kAT显著低于年轻人(YA)，且TA肌肉反射延迟，但仅YA中更高的kAT与更快的腓肠肌(MG)反射相关。该研究揭示了年龄相关的神经肌肉调控差异，为跌倒预防提供了新靶点。

　　

跌倒一直是老年人健康的主要威胁，每年约三分之一的老年人经历跌倒，导致严重伤害和经济负担。尽管已有研究关注肌肉力量和环境因素对跌倒的影响，但老年人跌倒率和相关伤害仍在上升。这提示需要探索新的、可干预的内在因素，如感觉和肌肉肌腱系统的退化如何影响平衡恢复能力。Ross E. Smith等人在《Experimental Brain Research》发表的研究，聚焦于足底皮肤敏感性和跟腱刚度对意外滑倒时肌肉反射的调控作用，揭示了年龄相关的神经肌肉响应差异。

研究团队来自美国北卡罗来纳大学教堂山分校和佐治亚理工学院，通过结合临床测试、运动生物力学和电生理技术，分析了22名年轻人和19名老年人在跑步机诱导滑倒时的肌肉反射特征。关键方法包括：1) 足底Semmes-Weinstein单丝测试评估PS；2) 超声成像结合动力学测量计算被动跟腱刚度(k_AT)；3) 表面肌电图(EMG)记录胫骨前肌(TA)、比目鱼肌(SOL)和内侧腓肠肌(MG)的反射潜伏期；4) 标准化跑步机滑倒扰动模拟意外平衡丧失场景。

研究结果
Between-group differences
老年人表现出显著的足底感觉退化（PS阈值：OA 4.42±0.67 g vs. YA 3.50±0.50 g）和跟腱刚度降低（k_AT：OA 4.44±1.87 N/mm vs. YA 6.12±2.82 N/mm）。肌肉反射方面，OA的TA激活延迟12 ms，但SOL和MG反射反而比YA提前约70 ms和75 ms，提示年龄相关的代偿性共激活策略。

Cutaneous sensitivity and Achilles tendon stiffness
尽管PS和k_AT在组间差异显著，但二者均未直接关联肌肉反射延迟。唯一例外是YA组中，更高的k_AT与更快的MG反射相关（r=-0.447），暗示年轻人可能依赖踝关节主导的平衡恢复策略。

Muscle excitation responses
TA反射延迟与预期足底感觉或肌腱刚度无关，可能源于中枢处理速度下降。而老年人更早的SOL/MG激活可能反映其通过增加拮抗肌共激活提升关节稳定性，或抵消年龄相关的力量生成速率下降。

讨论与意义
该研究首次系统揭示了足底感觉和肌腱力学特性在平衡恢复中的年龄特异性作用。老年人TA反射延迟可能加剧跌倒风险，而提前的腓肠肌激活虽为代偿机制，却可能限制动态平衡调整能力。值得注意的是，年轻人跟腱刚度与腓肠肌反射的正相关，提示肌腱力学或可作为优化平衡训练的靶点。未来研究需结合高频振动刺激（激活快适应II型皮肤感受器）和主动肌腱刚度测量，进一步明确感觉-运动整合机制。这些发现为开发针对老年人的个性化防跌倒干预（如感觉增强训练或肌腱强化）提供了理论依据，有望弥补现有预防措施的不足。