《Applied Sciences》：Age-Group Differences in Early-Phase Isokinetic Knee-Extension Torque, Muscle Activation, Dynamic Balance, and Neuromuscular Biomarkers in Men: An Exploratory Cross-Sectional Study
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快速力矩产生能力可能揭示峰值力矩无法捕捉的年龄组差异。这项探索性横断面研究纳入了83名男性，分别处于20多岁（n = 20）、30多岁（n = 21）、40多岁（n = 22）和50多岁（n = 20）。在180°/s角速度下记录膝伸展力矩，分别于力矩启动后5
快速力矩产生能力可能揭示峰值力矩无法捕捉的年龄组差异。这项探索性横断面研究纳入了83名男性，分别处于20多岁（n = 20）、30多岁（n = 21）、40多岁（n = 22）和50多岁（n = 20）。在180°/s角速度下记录膝伸展力矩，分别于力矩启动后50、100、200和300毫秒以及峰值时采集数据。研究人员评估了区间特异性力矩变化、股内侧肌肌电活动（EMG）、下肢Y平衡测试（Lower Quarter Y-Balance Test）表现、血清C末端聚集蛋白片段（C-terminal agrin fragment，CAF）和神经丝轻链（neurofilament light chain，NfL）。绝对力矩和体重标准化力矩在每个固定时间点及峰值时均存在显著差异（所有p < 0.001）。在300毫秒时，绝对力矩将20多岁组与所有年长组区分开，并将30多岁和40多岁组与50多岁组区分开；峰值力矩仅将20多岁组与年长组区分开。力矩变化和EMG振幅差异呈现阶段依赖性。Y平衡测试得分在50多岁组低于20多岁和30多岁组。40多岁组的CAF高于20多岁和30多岁组。NfL被排除在定量组间比较之外，因为83份结果中有48份（57.8%）低于实验室报告的最低定量限（9.38 pg/mL）。固定时间力矩可补充峰值力矩，但该研究设计和探索性多重检验不允许进行因果或纵向推断。
论文解读
一、研究背景与目的
韩国正经历快速人口老龄化与持续低生育率并存的局面，由此带来重大的健康和社会经济挑战。在下肢功能直接关系到独立活动能力的前提下，识别成年早期和中年阶段的神经肌肉差异，对于界定未来纵向研究和预防性研究的结果指标具有重要意义。维持肌肉功能是限制肌少症、衰弱和失能的核心环节，而肌肉性能并不单纯取决于肌肉数量：已有干预和纵向研究证据表明，力量、爆发力和身体成分对功能的影响各不相同，且可能以不同速率发生变化。与年龄相关的收缩功能和神经功能改变，可能先于单纯身体成分变化而在运动表现指标中显现。
尽管上下肢力量指标之间存在一定关联，但下肢力矩产生的速度对于时间窗口极短的任务尤为关键，如恢复平衡、躲避障碍物或上下楼梯。快速力量缺陷已在老年跌倒者和各成年年龄组中被报道。因此，在力矩-时间曲线早期获得的测量值可能为传统峰值力矩指标补充功能性信息。大多数年龄相关肌肉功能评估强调等长或相对缓慢动态条件下的最大力量，而许多日常活动要求身体或轻量外部负荷被快速加速，下肢爆发力与步态和活动能力密切相关，其中力量的速度成分对平衡和身体功能可能尤其具有信息价值。
在此框架下，快速力矩产生受运动单位募集、放电行为和自主激活的影响，而衰老还涉及运动单位和神经肌肉接头的重塑，包括去神经支配和代偿性再支配。动态平衡是另一个相关功能领域，因为多方向伸展需要在支撑面受限的情况下协调下肢控制。循环生物标志物可提供关于神经和神经肌肉状态的间接信息：C末端聚集蛋白片段（CAF）与神经肌肉接头稳定性、肌肉消耗和无力相关；神经丝轻链（NfL）是神经轴突损伤的非特异性标志物，其循环浓度受年龄影响。本研究将男性按十年分层，比较高速膝伸展中的峰值力矩与固定时间力矩、区间特异性力矩变化指数、阶段性股内侧肌激活以及动态平衡，并测量血清CAF和NfL作为探索性生物标志物，旨在确定这些功能指标和可定量生物标志物结果在20多岁、30多岁、40多岁和50多岁男性组间是否存在差异，为未来纵向和干预研究提供基础。
二、研究设计与主要技术方法
本研究采用探索性横断面设计，纳入83名年龄20-59岁、居住在韩国忠清南道天安市、抗阻训练经验不足六个月的合格男性，按十年分组为20多岁（n = 20）、30多岁（n = 21）、40多岁（n = 22）和50多岁（n = 20）四组。排除标准包括近期住院或手术、存在肌肉骨骼疾病、关节炎、高血压或可能影响安全参与或研究结果的主要器官衰竭。参与者两周内到实验室两次，首次访视包括身体成分评估和等速程序熟悉。测量前完成8小时禁食。主要技术方法包括：使用Biodex System 4 Pro等速测力计（Biodex Medical Systems, Inc., Shirley, NY, USA）在180°/s角速度下测量优势侧膝关节伸展力矩，从90°屈膝位起始，力矩启动后50、100、200和300毫秒处提取绝对力矩（Nm）和体重标准化力矩（%BW），峰值力矩单独记录，并计算0-50、50-100、100-200和200-300毫秒区间特异性力矩变化指数（Nm/s）；使用四通道QEMG-4系统（LXM3204；LAXTHA，大田，韩国）以1024 Hz采样率记录股内侧肌表面肌电（EMG），经20-400 Hz带通FFT滤波后计算各预设区间的均方根（RMS）振幅，EMG未进行最大自主收缩（MVC）归一化而以原始微伏（μV）表达；使用下肢Y平衡测试（YBT-LQ）评估动态平衡，以优势侧复合得分作为功能结局；使用商业酶联免疫吸附测定（ELISA）试剂盒检测血清CAF和NfL浓度。统计分析采用单因素方差分析（ANOVA）和Tukey诚实显著差异检验进行事后两两比较，显著性水平设为p < 0.05。
三、研究结果
3.1 等速力矩-时间特征和峰值力矩的差异
固定时间早期等速膝伸展力矩和峰值力矩在四组间存在显著差异。绝对力矩在50毫秒（F = 6.352，p < 0.001）、100毫秒（F = 9.318，p < 0.001）、200毫秒（F = 14.361，p < 0.001）、300毫秒（F = 40.094，p < 0.001）和峰值（F = 25.684，p < 0.001）处均存在组间差异。在50毫秒时，20多岁组力矩高于40多岁和50多岁组；在100毫秒时，20多岁组超过40多岁和50多岁组，30多岁组超过50多岁组；在200毫秒时，20多岁组超过所有年长组，30多岁组超过50多岁组；在300毫秒时，20多岁组超过所有其他组，30多岁和40多岁组均超过50多岁组；峰值力矩仅20多岁组高于所有其他组。体重标准化力矩也呈现相似模式。区间特异性力矩变化指数在0-50毫秒（F = 7.839，p < 0.001）、100-200毫秒（F = 4.019，p = 0.010）和200-300毫秒（F = 6.409，p < 0.001）存在显著组间差异，而50-100毫秒区间未达统计学显著（F = 2.370，p = 0.077）。0-50毫秒区间20多岁组高于30多岁、40多岁和50多岁组；100-200毫秒区间20多岁组超过50多岁组；200-300毫秒区间20多岁组再次高于所有年长组。
3.2 EMG振幅的差异
股内侧肌区间RMS值在0-50毫秒（F = 7.011，p < 0.001）、50-100毫秒（F = 7.535，p < 0.001）和200-300毫秒（F = 7.495，p < 0.001）存在显著组间差异，但100-200毫秒区间未达显著（F = 1.767，p = 0.160）。0-50毫秒区间20多岁组EMG振幅高于30多岁、40多岁和50多岁组；50-100毫秒区间20多岁组超过40多岁和50多岁组；200-300毫秒区间20多岁组超过30多岁和50多岁组。
3.3 动态平衡的差异
Y平衡测试得分在年龄组间存在显著差异（F = 6.279，p < 0.001）。事后比较显示20多岁和30多岁组得分高于50多岁组，其他两两比较未达统计学显著。
3.4 神经肌肉生物标志物的差异
CAF浓度在组间存在显著差异（F = 4.781，p = 0.004），40多岁组高于20多岁和30多岁组。NfL浓度也存在显著差异（F = 7.047，p < 0.001），40多岁和50多岁组高于20多岁组。
四、讨论与结论总结
讨论部分指出，力矩在50至300毫秒各固定时间点及峰值处均存在组间差异，但组间分离程度随力矩-时间曲线进程而变化。300毫秒处绝对力矩呈现最清晰的事后分组模式：20多岁组超过所有年长组，30多岁和40多岁组均超过50多岁组；而峰值力矩仅将20多岁组与年长组区分开，未能区分30多岁、40多岁和50多岁组。这一发现与快速力矩和最大力矩特征不一定呈现相同年龄相关模式的既有证据一致。体重标准化未消除组间差异，但该比率标准化不构成对身体成分或其他混杂因素的调整。区间特异性力矩变化指数和未归一化股内侧肌EMG振幅均呈现阶段依赖性模式，提示不应将早期阶段视为单一同质时期。YBT-LQ结果显示组间差异不限于测力计测试，50多岁组复合得分低于20多岁和30多岁组，但未分析YBT-LQ表现与力矩或EMG之间的关联，因此不能证明快速力矩降低导致平衡能力较差。CAF模式呈非单调性，40多岁组高于20多岁和30多岁组，但50多岁组与其他组无差异；循环CAF不能直接量化所测肌肉的神经肌肉接头完整性，应视为探索性信号。NfL因57.8%结果低于实验室报告的最低定量限（LLOQ）而无法进行可靠的定量年龄组间比较。
研究结论为：从20多岁到50多岁按十年分组的男性中，50、100、200和300毫秒固定时间膝伸展力矩存在组间差异。在300毫秒处，绝对力矩将20多岁组与所有年长组区分开，并将30多岁和40多岁组与50多岁组区分开，而峰值力矩仅将20多岁组与年长组区分开。力矩变化指数和未归一化股内侧肌EMG振幅呈现阶段特异性模式，YBT-LQ表现和实验室报告的CAF浓度也存在组间差异。NfL测量因57.8%结果低于实验室报告的LLOQ而不支持定量年龄组比较。固定时间力矩因此可补充峰值力矩用于表征高速膝伸展性能。这些横断面发现仍属探索性，不能确定因果机制、个体衰老轨迹或干预的最佳时机。
