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非侵入性技术揭示慢性踝关节不稳关键机制,破解腓骨长肌反应时间延迟谜题

已有 144 次阅读 2026-2-26 21:19 |系统分类:科研笔记

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近日,山东体育学院宋祺鹏团队在运动损伤领域取得突破性进展,其研究首次通过非侵入性技术揭示了慢性踝关节不稳(以下简称“慢踝”)患者腓骨长肌反应时间延长的神经生理学根源。该成果发表在中国体育科学学会会刊《运动医学与健康科学》(Sports Medicine and Health Science, SMHS)上,该研究为全球每年耗资约30亿美元的慢踝治疗提供了重要理论依据,并可能推动个性化康复方案的制定。

踝关节扭伤高发,反复扭伤问题严峻

踝关节扭伤是体育运动领域中最为常见的下肢损伤类型,在所有运动损伤事件中的占比高达16% - 40%。该损伤不仅治疗成本高昂,而且复发率居高不下。更为严峻的是,约46%的踝关节扭伤患者会发展为慢踝,这类患者往往伴有长期疼痛、反复扭伤以及关节不稳等症状,对其运动能力和生活质量造成了严重影响。

腓骨长肌反应时间延长是导致慢踝患者再次发生损伤的关键因素。腓骨肌作为产生外翻力矩的首要且主要被激活的肌肉,能够通过收缩来抵抗踝关节的内翻动作。目前,针对这一现象,存在两种假说:一是机械感受器信号发出延迟假说,二是神经传导时间延长假说。这两种假说已并存十余年,然而至今仍无人能够明确辨别其真伪。

原创性方法:非侵入式评估技术

本研究实现技术突破,创新性地联合运用H反射测试与活板门测试,借助表面肌电图和运动捕捉系统,达成机械感受器信号发出时间与神经传导时间的无创量化。具体机制为:对腓总神经实施电刺激后,刺激信号经神经通路传导至肌肉,分别诱发H波与M波;当突发踝关节扰动时,肌肉被动拉伸引发牵张反射,其信号通路与H反射高度重合。基于此,可采用M波与H波潜伏期之和来表征信号传导时间。

在此基础上,本团队构建了无创、且可在负重体位下实施的活板门-H反射联合测试方案,并成功获取腓骨长肌信号发出和传导时间。该方法有效规避了传统侵入性检测所带来的感染风险及临床应用限制,为慢踝的神经机制研究提供了安全、高效的新范式。

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突破性发现:机械感受器信号延迟是主因

研究团队借助创新性的神经电生理测试方法,深入探究慢踝患者腓骨长肌反应时间延长的内在机制,最终明确将其归因于机械感受器信号生成延迟,而非传统假设所认为的神经传导时间延长。具体研究发现如下:其一,慢踝患者的平均腓骨长肌反应时间为85.6毫秒,相较于健康人群的70.3毫秒,存在显著延长;其二,慢踝患者机械感受器信号生成耗时达42.9毫秒,与对照组的28.9毫秒相比,存在显著延长;其三,两组受试者的神经传导时间不存在统计学上的显著差异,由此可排除外周神经损伤作为慢踝患者腓骨长肌反应时间延长的主要诱因。

临床意义:精准干预策略可期

 研究证实,慢踝患者的腓骨长肌反应延迟源于踝关节机械感受器因既往扭伤导致的损伤或功能障碍。这一发现支持了本体感觉神经肌肉促进术或太极拳训练等针对机械感受器信号延迟的干预措施,为开发非手术康复方案提供了科学依据。研究负责人表示:“未来可使用此技术分离感受器信号发出时间,为反应速度干预类研究提供分阶段测量手段,为精准干预策略的制定奠定了基础。”

结  语

该研究首次清晰明确了慢踝患者腓骨长肌反应延迟的神经生理学根源,这一发现预示着运动医学领域从“症状治疗”向“病因干预”的关键跨越。随着此项非侵入性评估技术的推广与普及,有望进一步揭示其他反应延长类病症的内在机制,例如膝骨关节炎、交叉韧带损伤引发的下肢肌肉反应延迟、老年人群体中普遍存在的动作反应延迟等,从而为全球众多患者提供更为精准有效的治疗方案。

作者团队

除通讯作者宋祺鹏外,作者还包括山东体育学院康复生物力学团队博士生刘子寅、刘延浩、王琪,硕士毕业生董世玉;佐治亚南方大学Li Li教授、拉夫堡大学Daniel Fong教授为研究做出了充分指导和巨大贡献。本研究获国家自然科学基金面上项目《慢性踝关节不稳患者腓骨肌机能下降的机制及对扭伤风险的影响》资助(12572369)。

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原文文献:

Ziyin Liu, Li Li, Yanhao Liu, Shiyu Dong, Qi Wang, Daniel T.P. Fong, Qipeng Song. Longer Reaction Time in Peroneal Muscles in Chronic Ankle Instability: Mechanoreceptor Signaling Delay as a Primary Contributor Over Nerve Conduction Prolongation-A cross-sectional cohort study[J]. Sports Medicine and Health Science,2026,In Press.

https://doi.org/10.1016/j.smhs.2026.02.003.

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