Division I女子排球运动员竞赛赛季中超声衍生组织特征与功能表现适应的关联研究

《Frontiers in Sports and Active Living》：Sonographically derived tissue characteristics and functional performance adaptation across a competitive season in division I female volleyball athletes

　　

诊断性神经肌肉骨骼超声成像（neuromusculoskeletal ultrasound imaging, USI）在运动人群中越来越多用于表征肌腱和附着点结构并监测季节变化；然而，超声组织特征的功能意义及其与表现的关系仍不清楚。本研究检查Division I女子排球运动员中超声组织特征与表现测量之间的关联。方法：来自单支队伍的运动员在季前（N = 16）和季后（N = 15）接受双侧肩、前膝、后踝和足底区域USI检查，并完成标准化表现测试。连续超声测量包括冈上肌腱和足底筋膜厚度以及髌腱和跟腱横截面积（cross-sectional area, CSA）；分类病理指标包括腱病（tendinopathy）和附着点病变（enthesopathy）的存在与否。表现结局包括单腿跳距离和单腿垂直纵跳高度、双腿垂直纵跳、落地跳、立定跳远和双立定跳远表现、跳跃落地动作质量以及闭链上肢稳定性（closed kinetic chain upper extremity stability, CKCUE stability）。采用线性混合效应模型（linear mixed-effects models）评估与表现水平和季节变化的关联。结果：表现测量显示适度、任务依赖的季节变化。连续和分类超声组织测量与表现水平或季节表现变化无有意义关联。情境监测变量与双腿表现无关，且未改变季节表现适应。相应左右肌腱测量的变化强相关，尤其跟腱CSA；然而，这些结构特征与功能表现适应的对应较弱。讨论：在Division I女子排球运动员中，季节表现适应适度，而超声组织特征与表现的关联有限。组织适应与功能表现变化的对应较弱，提示结构和表现适应在一个竞技赛季中可能沿部分独立轨迹。这些发现支持在更广泛临床和表现背景下解释USI结果。

论文主体解读：

研究背景方面，Division I大学排球包含频繁跳跃、落地和过顶击球活动，对上下肢形成大量重复机械负荷，并与髌腱和跟腱等肌腱及附着点（enthesis）相关适应的高发相关；这些结构与膝、踝损伤及大学水平运动员的时间损失和职业生涯影响有关。诊断性神经肌肉骨骼超声成像（USI）可高分辨率显示髌腱、跟腱等易伤肌腱，越来越多用于描述组织结构和监测季节变化并辅助临床决策，但超声组织特征的功能意义、其与运动表现及季节适应的关系仍不清楚。既往在排球和其他跳跃项目中的研究显示，无症状运动员赛季前后均可出现低回声增厚、正常纤维结构丧失和实质内缺损等定性超声肌腱异常，但这些发现与表现能力、表现变化或损伤风险的证据不一致；大型队列和荟萃分析提示定性灰度肌腱异常可能增加未来疼痛风险，但异常定义不一、阳性预测值低，检测当时的功能相关性不确定。现有文献多集中于肌腱形态或病理患病率的横断面描述，常未同步评估纵跳高度、单腿跳距离、落地动作质量或闭链上肢表现，或研究结构适应而未直接评价同期表现。因此，超声指标究竟反映适应性、适应不良或临床中性组织反应，抑或与功能表现有意义对应，仍不明确。运动员监测变量如落地错误评分系统（Landing Error Scoring System, LESS）、运动员恢复-压力问卷（Recovery–Stress Questionnaire for Athletes, RESTQ-36-Sport）和女性低能量可用性问卷（Low Energy Availability in Females Questionnaire, LEAF-Q）常用于背景化训练反应和损伤风险，但其解释或修饰组织结构与表现关系的能力尚未充分建立。有限研究检验赛季超声组织特征变化是否与表现变化共变，或组织适应是否独立于功能指标而呈双侧或区域耦合。基于此，研究人员开展前瞻性观察研究，检验连续肌腱厚度和横截面积（CSA）及分类腱病和附着点病变指标是否与单腿跳和纵跳表现、双腿跳跃表现、跳跃落地动作质量及闭链上肢稳定性相关，并评估超声指标是否调节季前与季后表现变化及情境监测变量是否影响这些关系，次要分析探索组织不对称和超声指标间关系。研究人员假设超声组织特征与表现结局关联有限，季节表现适应主要由个体间差异而非结构影像标志驱动。

研究人员开展单支NCAA Division I女子排球队的前瞻性观察重复测量研究，季前N = 16、季后N = 15，两次评估间隔12周。结果显示季节表现适应适度且任务特异，连续和分类超声组织特征与表现水平或纵向表现变化无有意义关联；尽管肌腱结构尤其跟腱存在强双侧耦合，这些结构特征与功能表现适应对应较弱，提示组织结构适应和表现适应在一个竞技赛季中可能沿部分独立路径发生。其意义在于支持将USI发现置于更广泛临床和表现背景中解释，并提示不应将孤立超声异常视为无症状运动员表现下降或适应不良的指标。

关键技术方法概括（不超过250字）：研究为单支队伍前瞻性观察重复测量，样本来自美国最大的传统黑人大学单支NCAA Division I女子排球队，季前N = 16、季后N = 15，间隔12周。采用USI双侧评估肩、前膝、后踝和足底区域，连续测量冈上肌腱与足底筋膜厚度、髌腱与跟腱CSA，并二分类记录腱病和附着点病变。标准化测试获取单腿跳、单腿纵跳、双腿纵跳、落地跳、立定跳远、双立定跳远、LESS和CKCUE稳定性等表现，以及RESTQ-36-Sport和LEAF-Q。统计采用线性混合效应模型、组内相关系数（intraclass correlation coefficient, ICC）和Spearman相关。

研究结果：

主要混合效应模型：完整超声和表现数据在季前收集16名、季后收集15名运动员。表现测量呈适度、任务依赖的季节变化，如左单腿跳增加28.87 cm、左单腿纵跳下降2.45 cm、双腿纵跳下降3.83 cm、落地跳下降3.80 cm、CKCUE稳定性增加2.74次、单腿跳对称性下降10.34%。主要混合效应模型显示强运动员水平聚类，连续和分类超声组织特征未修饰复合或组分肢体特异性表现轨迹；下肢条件R²约0.74–0.89、边际R²约0.03–0.05，上肢复合条件R²为0.91、边际R²为0.12，ICC在下肢约0.69–0.88、上肢为0.90，表明表现变异主要由运动员间差异主导。

分类病理模型：腱病和/或附着点病变模型无一致主效应和Time×病理交互；仅左肢髌腱病理模型Time效应显著（估计=0.35，95% CI 0.06–0.64；P = .022），表示总体季前与季后变化，与病理状态无关；病理主效应和Time×病理交互均不显著（P > .260）。右肢髌腱病理Time呈趋势水平（F = 3.85；P = .070）。条件R²约0.85–0.90、边际R² < 0.06，符合强运动员水平聚类和固定效应贡献有限。

组内信度：通过季前重复试验ICC评估，多数表现测量信度优秀（ICC_3,3 = 0.94–0.98），CKCUE稳定性良好（ICC_3,2 = 0.86），左单腿跳中等至良好（ICC_3,3 = 0.69）。

二次分析：二次模型检验超声不对称和情境预测因子对双腿复合及组分表现的作用。所有双腿跳跃结局ICC中高（约0.62–0.82），边际R² < 0.10，固定效应相对运动员水平效应贡献小；情境监测变量未与双腿表现相关，且未调节季节表现变化。

相关性：非参数相关分析显示超声组织与表现指标相关系数一般小至中等（|ρ| < 0.45），均未达统计学显著（P > .110），提示组织适应与表现变化之间弱或无单调关系；左右跟腱CSA变化呈大幅度相关（ρ约?0.69至0.75；P ≤ .01），提示一侧结构变化较大者倾向在对侧呈一致变化。

讨论部分总结：该研究在单支Division I女子排球队一个竞技赛季中观察到，表现指标呈适度且可变的任务特异季前与季后变化，而非一致下降或提高；连续和分类超声组织特征与主要复合表现结局及个体组分表现均无有意义关联，说明超声组织特征未解释表现个体差异或季节轨迹。该模式与既往精英跳跃运动员中结构肌腱适应或病理可与保持或增强跳跃表现共存的现象一致，提示训练人群中组织形态与功能能力可能并不紧密耦合。情境监测变量（LESS及RESTQ-36-Sport、LEAF-Q）未与双腿表现相关，也未调节关键表现的季节变化；这些发现对女性排球运动员尤其相关，因该人群监测策略常包含结缔组织健康、动作质量和能量可用性。复合表现评分为预先指定的主要结局；所有模型中连续肌腱形态和分类病理指标均未显示与复合表现或季节轨迹的有意义关联，持续较低的边际R²和无显著Time×组织交互提示超声组织特征解释总体下肢表现适应变异性有限，赛季复合表现变化主要由运动员特异因素驱动。与既往文献比较需考虑性别和运动暴露差异；既往研究包括混合项目大学队列、舞者、长跑者和精英跳跃运动员，部分未提供性别特异估计，因此负荷暴露、竞技水平和参与者性别差异限制直接比较。本研究在明确女性运动员人群中同期纵向评估超声结构与表现，延伸了文献。LESS评分与纵跳高度存在探索性关联，提示跳跃落地动作质量与表现能力可能存在横断面关系，但无显著交互表明LESS未影响赛季表现变化方向或幅度。总体支持超声结构适应与功能表现变化缺乏耦合。USI文献多聚焦预测未来疼痛或损伤而非解释同期表现，荟萃分析提示超声异常可能增加未来疼痛风险，但阳性预测值低且不意味当前功能受损。支持将超声异常置于更广泛临床和表现背景解释，而非孤立使用USI发现。探索性相关分析显示超声组织特征呈强双侧耦合尤其跟腱，但这些结构变化与表现适应弱相关；双侧耦合与高训练水平运动员中肌腱大小和形态适应累积负荷需求而非肢体特异性功能输出的描述一致。结构变化与表现适应可能在一个赛季中沿部分独立轨迹。局限性包括：小样本单队Division I女性排球运动员试点研究限制交互效应统计功效和向相似运动人群外推；骨性超声异常描述和分类为探索性，非建立临床诊断阈值，临床相关性不确定，尤其研究间超声定义和分级标准异质；仅采用常规灰度肌腱形态和定性病理，未量化回声强度或剪切波弹性等肌腱力学属性；影像方案仅选特定肌腱、附着点和足底筋膜，未包括肌肉形态或质量如肌肉厚度、CSA、羽状角或回声强度；无对照组限制跨运动暴露比较；仅季前和季后两个时间点可能未捕捉赛季中短暂变化；未建立研究特异性超声测量组内信度，但由单一经验丰富检查者标准化采集和分析降低程序变异，重复测量设计、标准化影像方案和混合效应模型增强内部效度。

研究结论翻译：在Division I女子排球运动员中，季节表现适应适度且任务特异，而超声组织特征与表现水平或纵向表现变化无有意义关联。尽管肌腱结构尤其跟腱内存在强双侧耦合，这些结构特征与功能表现适应的对应较弱，提示在一个竞技赛季中组织结构适应和表现适应可能沿部分独立路径发生。从运动科学和运动员监测角度看，这些发现提示不应将孤立超声异常解释为无症状运动员表现下降或适应不良的指标。相反，超声衍生组织特征应在更广泛的背景框架中解释，包括表现测试、动作质量、训练暴露和运动员报告因素。