急性应激对单腿平衡灵活性任务中下肢肌肉活动的影响：一项针对腰痛人群的探索性研究

本研究针对腰痛(LBP)与急性应激的交互作用，通过Feigned Annoyance and Frustration (FAF) Test诱发应激状态，结合表面肌电(sEMG)和压力中心(CoP)分析，发现急性应激导致腰痛患者躯干和臀肌激活程度显著降低，同时伴随CoP总偏移和速度下降。结果揭示了应激对运动控制的特异性影响，为腰痛康复中神经肌肉再教育提供了新方向。

　　

腰痛（Low Back Pain, LBP）作为全球致残的首要原因，其发病机制远超出单纯的生物力学范畴。近年来，研究者逐渐认识到心理社会因素在腰痛的发生与维持中扮演关键角色，尤其是应激（Stress）对运动控制策略的干扰。然而，关于急性应激如何直接影响腰痛患者的躯干稳定性和下肢运动模式，实证研究仍较为缺乏。这留下了一个重要的科学问题：当人体面临突如其来的心理压力时，其神经系统是否会“重新编程”，改变我们维持平衡和协调肌肉的方式？而对于本就受腰痛困扰的个体，这种影响是否会更加显著？

为回答这一问题，一项发表在《Gait & Posture》上的研究应运而生。由Loma Linda University的研究团队Ted W. Gehrig、Robert I. Dudley等人所开展的工作，首次系统探讨了在单腿站立并执行下肢灵活性任务（Lower Extremity Dexterity Task, LEDT）过程中，急性社会评价威胁（Social Evaluative Threat, SET）所诱发的应激对躯干及下肢肌肉肌电活动（EMG）和压力中心（Center of Pressure, CoP）动力学参数的直接影响，并特别比较了有无腰痛人群之间的差异。

该研究采用前瞻性队列设计，共纳入60名受试者，包括30名慢性或复发性腰痛患者（LBP组）及30名性别、年龄匹配的健康对照（对照组）。研究中，所有受试者需在施加应激（通过FAF Test诱发）前后分别执行LEDT任务。FAF Test是一种基于Stroop效应设计的心理应激诱发协议，通过使受试者感知到自身表现不佳及来自实验者的“失望”反馈，有效诱发出社会评价性焦虑。关键技术方法包括：使用Delsys Trigno Avanti表面肌电系统以2000 Hz采样频率采集12个躯干及下肢肌肉的肌电信号；利用AMTI Gen5测力台（1000 Hz）记录CoP数据；通过自定义弹簧压缩装置实现LEDT任务；采用Polar H10传感器和EliteHRV系统监测心率变异性（HRV）以客观量化应激反应；并借助Kubios HRV Scientific软件进行数据滤波与分析。

研究结果揭示了一系列有意义的发现：

一、应激参数的有效性：

无论是主观报告（VAS_stress）还是客观生理指标（心率），FAF Test均成功诱发了显著的应激状态（p < .05），且两组之间无显著差异，表明应激操控是有效的。

二、肌肉激活模式的变化：

应激暴露后，肌电活动呈现普遍性抑制。在对照组，仅对侧多裂肌（CML）和对侧腹直肌（CRA）出现激活下降；而在LBP组，几乎所有被测肌肉（包括腹外斜肌EO、腹内斜肌/腹横肌IOTA、多裂肌ML、腹直肌RA，以及臀大肌GMAX和臀中肌GMED）均出现显著激活降低（p < .05），唯一例外是股二头肌（BF）未见变化。这一结果表明，腰痛患者在应激状态下呈现出更为广泛的“松散控制（loose control）”模式，即躯干稳定策略被削弱。

三、压力中心（CoP）动力学改变：

CoP分析显示，应激后LBP组在前后和内外方向上的总偏移（Total Excursion, TE）和平均速度（Velocity, V）均显著下降（p < .05），而其他参数如距离、范围及均方根距离则无变化。对照组在CoP参数上未表现出显著改变。这说明，对于腰痛患者，应激反而导致其采用了一种更为“僵硬”的姿势策略，减少了对压力的探索性调整，可能与“姿势优先”（posture first）机制有关。

四、组间与交互效应：

尽管两组在基线肌肉活动和CoP参数上无显著差异（除同侧IOTA外），但LBP组在应激后的变化幅度更大。统计上，仅在同侧EO和对侧IOTA上发现了显著的“组别×时间”交互效应（p < .0.5），提示这些肌肉在应激响应中可能具有特异性。

在讨论中，作者指出，该研究结果支持腰痛患者在急性应激下展现出一种“ maladaptive neuromuscular response”，即适应不良的神经肌肉反应。这种反应表现为躯干和臀肌活动的广泛抑制，可能与既往文献中所述的“loose control”策略相关。而CoP速度的降低则可能与认知负荷增加背景下策略转换有关，即从认知控制转向反射性控制。此外，该研究也提示，在临床实践中，需重视应激管理在腰痛康复中的作用，例如通过呼吸训练、心率变异性生物反馈等技术缓解应激，以优化运动控制再教育效果。

本研究的重要意义在于，它首次在实验条件下将社会心理应激（FAF Test）、定量肌肉功能评估（sEMG）和姿势控制分析（CoP）相结合，明确揭示了急性应激对腰痛患者运动控制的特异性影响。这不仅深化了对腰痛-应激-运动控制三者关系的理解，也为开发针对性的康复干预策略提供了实证依据。未来研究可进一步探索深部肌肉（如采用细丝肌电）的响应模式，以及在不同任务难度和疲劳控制下的应激效应。