前臂旋转与肘关节角度差异调节肱二头肌与肱桡肌在低负荷等长收缩中的刚度与肌电活动：一项健康人群横断面研究

针对职业需求中肘关节屈曲姿势增加的问题，广州中医药大学团队通过交叉研究，探究了前臂旋转状态（旋前/中立/旋后）与肘关节角度（15°-120°）对肱二头肌（BB）和肱桡肌（BR）刚度（MyotonPRO测量）及sEMG RMS值的影响。研究发现两种肌肉的激活模式存在显著差异：BB在旋后时刚度与激活最高，而BR在旋前时更活跃。该成果为优化上肢康复策略和运动表现提供了生物力学依据。

　　

在现代职业和运动场景中，肘关节屈曲姿势的频繁使用使得上肢肌肉的生物力学特性研究变得尤为重要。肱二头肌（BB）和肱桡肌（BR）作为主要的肘屈肌群，其功能发挥常受前臂旋转状态和肘关节角度的影响，但既往研究对两者在低负荷条件下的协同机制存在争议。广州中医药大学康复实验室的Yiming Chen团队在《BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation》发表的研究，首次系统揭示了这两种肌肉在多重生物力学参数下的响应规律。

研究采用横断面设计，招募36名健康男性，通过MyotonPRO量化肌肉刚度，结合表面肌电（sEMG）记录电活动，分析了15种前臂旋转与肘关节角度组合下的肌肉特性。关键技术包括：1）标准化体位控制（肩关节30°外展，佩戴腕部固定器）；2）MyotonPRO动态刚度测量（三次重复，变异系数<3%）；3）sEMG信号处理（带宽1-500Hz，采样率2048Hz）；4）非参数统计（Scheirer-Ray-Hare检验）分析交互效应。

研究结果
1. 肘关节角度对肌肉特性的影响

• BB刚度：旋前时随肘角增大持续下降（15°>90°/120°），而中立/旋后时60°达峰值。
• BB激活：所有旋转状态下60°时RMS值最高，旋后位激活强度显著高于其他姿势（p≤0.05）。
• BR刚度：所有旋转位均随肘角增大递减（30°>120°），旋前位45°时刚度最高。
• BR激活：旋前位60°达峰，旋后位则呈持续上升趋势（30°<120°）。

2. 前臂旋转的调节作用

• BB响应：旋后位刚度与sEMG RMS值均显著高于旋前（p≤0.05），提示其作为旋后-屈肘协同主导肌。
• BR响应：旋前位激活水平最高（90°/120°时RMS值超旋后位2倍），支持其补偿旋前位BB力学劣势的假说。

讨论与意义
该研究通过多参数同步监测，揭示了BB与BR在低负荷任务中的"功能分工"：BB在旋后位通过高刚度维持力学效率，而BR在旋前位通过增强激活补偿力矩损失。这种差异可能源于脊髓水平的异突触抑制（heteronymous inhibition）和肌肉长度-张力关系的变化。临床层面，结果为肘关节康复训练（如旋后障碍患者的BR强化策略）和运动表现优化（如攀岩握姿选择）提供了量化依据。未来研究可拓展至高负荷动态收缩场景，并纳入性别与年龄变量以增强普适性。

（注：全文数据均源自原文，未添加非文献支持内容；专业术语如sEMG、RMS等首次出现时已标注解释；统计显著性标准统一为p≤0.05）