拇外翻老年人坐立过程中的肌肉协同特征分析

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2024.10.008

摘要/Abstract

摘要：

目的通过肌肉协同分析拇外翻老年人坐立（sit-to-stand， STS）过程中神经肌肉控制的改变，从而探讨拇外翻老年人对跌倒的影响。方法本研究纳入4组受试者：13例年轻对照组（YC）；12例年轻拇外翻组（HVY）；14例健康老年对照组（EC）；15例老年拇外翻组（HVE）。所有受试者都在无扶手的椅子上完成STS动作，使用非负矩阵分解对肌电图的数据进行整合，以比较YC、HVY、EC和HVE组的肌肉协同作用；采集足底压力（COP），地面反作用力（GRF）和跌倒评分（FES-I）。结果与YC组相比，HVY、EC、HVE组在STS准备阶段拇展肌和腓肠肌外侧的相对激活振幅降低；同时EC组、HVE组在STS稳定阶段需要更多的维持躯干和足踝关节稳定性的肌肉激活；HVE组需要更多的大腿肌肉的共收缩来维持膝关节的稳定。HVE组的COP、FES-I比其他各组高（P < 0.05）。结论在STS中，健康老年人和拇外翻老年人需要更多的维持躯干和足踝关节稳定性的肌肉激活；拇外翻老年人需要更多的大腿肌肉的共收缩来维持膝关节的稳定；除此之外，拇外翻老年人更容易跌倒。

关键词: 老年拇外翻, 肌肉协同, 坐立运动, 非负矩阵分解

Abstract:

Objective To analyze changes in neuromuscular control during sit-to-stand （STS） in older adults with hallux valgus （HV） through muscle synergy， and thus to explore the effect of falls in older adults with HV. Methods Four groups of subjects were included in this study， 13 young controls （YC）； 12 young HVgroup （HVY）； 14 healthy elderly controls （EC）； and 15 elderly HV group （HVE）. All subjects completed the STS maneuver in an armless chair， and EMG data were integrated using non-negative matrix factorization to compare muscle synergies in the YC， HVY， EC， and HVE groups； plantar pressures （COP）， ground reaction forces （GRF）， and fall scores （FES-I） were collected. Results Compared with YC group， HVY， EC， and HVE groups had lower relative activation amplitude of abductor hallucis and lateral gastrocnemius in STS preparation phase； meanwhile， EC and HVE groups needed more muscle activation to maintain stability of trunk and foot-ankle joints in STS stabilization phase； and HVE group needed more co-contractions of thigh muscles to maintain stability of the knee joint. The COP， FES-I of HVE group was higher than that of the other groups （P < 0.05）. Conclusion In STS， healthy older adults and older adults with HV required more muscle activation to maintain trunk and ankle stability； older adults with HV required more co-contraction of the thigh muscles to maintain knee stability； in addition to this， older adults with HV were more prone to falls.

Key words: elderly hallux valgus, muscle synergy, sit-to-stand exercise, nonnegative matrix factorization

中图分类号:

R496

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图/表 6

表1

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图2

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	YC组	HVY组	EC组	HVE组	F值	P值
性别（男/女，例）	7/6	3/9	8/6	5/10
年龄（x ± s，岁）	26.31 ± 2.50	25.17 ± 2.25	66.71 ± 6.06*	70.67 ± 6.01*	373.653	0.000
身高（x ± s，cm）	168.31 ± 7.32	166.58 ± 10.64	166.07 ± 9.66	161.4 ± 5.10	1.794	0.160
体质量（x ± s，kg）	61.15 ± 10.21	59.58 ± 13.20	68.14 ± 13.07	62.8 ± 6.97	1.524	0.220

	YC组	HVY组	EC组	HVE组	F值	P 值
COP-A	0.66 ± 0.10	0.69 ± 0.09	0.69 ± 0.10	0.86 ± 0.34	3.005	0.039
COP-P	-0.75 ± 0.21	-1.22 ± 0.97	-0.85 ± 0.95	-0.65 ± 0.79	0.765	0.519
COP-D	2.60 ± 0.97	2.72 ± 0.99	2.91 ± 1.93	2.91 ± 1.15	0.178	0.911
GRF-Max	1.05 ± 0.09	1.05 ± 0.06	1.03 ± 0.11	1.01 ± 0.19	0.242	0.867
MT	1.56 ± 0.40	1.41 ± 0.19	1.43 ± 0.34	1.29 ± 0.34	1.598	0.202
T-SO	0.33 ± 0.06	0.32 ± 0.04	0.28 ± 0.08	0.29 ± 0.10	1.453	0.239
FES-I	22.85 ± 3.60	24.17 ± 7.32	25.50 ± 3.01	32.47 ± 11.32	4.937	0.004