年轻和年长的成年女性在完成三项功能性任务时,与男性相比表现出更强的肌肉代偿能力(即通过其他肌肉群来弥补主要肌肉群的负担)

《Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena》:Young and older adult females show increased muscle compensation compared to males while moving an external load for three functional tasks

【字体: 时间:2025年11月03日 来源:Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 1.5

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  本研究通过计算模型探讨肩袖撕裂(RCT)严重程度、外部载荷、性别、年龄及任务类型对肌肉代偿和手部位置的影响。结果显示,多平面任务(如擦洗腋下、梳头)比平面任务(如前伸)导致更大的手部偏移(RMSE>0.0077 m),且女性及老年群体在RCT和外部载荷作用下需动员更高比例的肌肉力量(如三角肌、胸大肌、冈上肌),尤其是严重撕裂时。研究建议康复应针对性别、年龄及撕裂严重程度,并纳入多平面运动评估。

  这项研究探讨了肩袖撕裂(Rotator Cuff Tears, RCT)在不同因素影响下的肌肉补偿和手部位置偏差情况。研究采用计算模型来模拟不同年龄和性别的人群,结合不同的RCT严重程度和外部负载,以评估其对功能任务表现的影响。研究的主要目的是分析这些因素如何共同作用于肌肉力量贡献和运动学偏差,从而为基于患者具体情况的康复策略提供科学依据。

肩袖撕裂是肩部疼痛的常见原因之一,尤其在中老年人群中更为普遍。随着年龄增长,肩部的负担增加,且女性患者报告的残疾程度通常高于男性。然而,关于性别差异对功能任务表现的影响,目前的研究较少。此外,RCT的严重程度和外部负载对肌肉力量和运动表现的影响也尚未被全面研究。因此,本研究旨在填补这一空白,分析RCT严重程度、外部负载、性别、年龄和任务之间的交互作用。

在研究中,构建了四个模型,分别代表年轻和老年男性及女性。每个模型根据文献中的肌肉体积数据进行了调整,以反映不同性别和年龄的肌肉力量。为了模拟不同的RCT严重程度,研究者对模型中的肌肉进行了不同的力量调整,包括无撕裂、部分厚度撕裂、全厚度撕裂和大量撕裂。随后,将7种外部负载施加在模型的手部,并模拟了三种功能任务:腋下清洁、梳头和向前伸手。通过这些模拟,研究者评估了肌肉力量的变化和手部位置的偏差。

研究结果表明,肌肉力量的贡献和手部位置的偏差受到多个因素的共同影响。在所有模型中,随着RCT严重程度和外部负载的增加,手部位置的偏差也显著增加。对于大量撕裂和最大外部负载的模型,女性和老年患者的肌肉力量贡献比例明显高于男性和年轻患者。此外,多平面任务(如腋下清洁和梳头)相比单平面任务(如向前伸手)导致更大的手部位置偏差,这表明在RCT情况下,完成多平面任务更具挑战性。

在肌肉力量贡献方面,研究发现,对于所有任务,女性和老年患者在RCT严重程度和外部负载增加的情况下,需要更多的肌肉力量来完成任务。这可能与女性和老年人的肌肉力量储备较低有关。此外,某些肌肉(如三角肌、小圆肌和胸大肌)在RCT严重程度和外部负载增加时表现出更大的力量贡献,而其他肌肉(如肩胛下肌和背阔肌)则表现出力量贡献的减少。这些结果提示,在RCT患者中,某些肌肉可能会过度使用,从而增加进一步损伤的风险。

研究还发现,多平面任务与单平面任务在肌肉力量需求和手部位置偏差方面存在显著差异。多平面任务需要更大的肌肉力量,这可能与任务的复杂性和肩部运动范围的增加有关。因此,在评估RCT患者的运动能力时,应考虑多平面任务的影响。

本研究的一个重要发现是,女性和老年患者在RCT情况下需要更多的肌肉力量来完成任务,这可能对康复策略的设计产生重要影响。传统的康复评估方法通常关注单平面任务,而忽视了多平面任务对肌肉力量和运动表现的影响。因此,未来的康复计划应考虑这些因素,以更好地评估和干预患者的运动能力。

此外,研究还指出了其局限性。首先,模型假设肌肉力量生成特性与肌腱撕裂厚度直接相关,这可能忽略了其他生物学变化。其次,模型是基于50百分位的年轻和老年成人构建的,但实际患者群体可能存在不同的体型和肌肉力量生成能力。因此,未来的研究应考虑更多的模型变异,以提高结果的普遍性。

总的来说,这项研究为理解RCT患者的肌肉补偿和运动表现提供了重要的见解。通过计算模型,研究者能够模拟不同因素对功能任务的影响,并揭示肌肉力量和手部位置偏差的变化规律。这些结果对于制定个性化的康复策略具有重要意义,特别是在考虑性别、年龄和RCT严重程度的综合影响时。未来的研究应进一步探索这些因素之间的复杂关系,并通过实验方法验证模型预测的结果。
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