低肌肉质量对大学生颈部疾病及颈椎运动动力学的影响：一项比较研究

《Clinical Biomechanics》：The effect of low muscle mass on neck disorder and cervical movement kinematics in university students: A comparative study

低肌肉质量大学生颈椎运动学特征及颈部症状分析，采用VR系统评估100名18-24岁学生颈椎运动参数（范围、峰值速度/加速度、标准化 jerk 指数），体成分分析（BIA）结合NPAD量表评估。结果显示低肌肉质量组（18%）在颈部伸展时峰值速度和加速度显著降低（p<0.001），NPAD评分更高（p=0.028）。多元回归分析表明肌肉质量指数、年龄和身高与颈椎运动参数及颈部功能障碍呈显著关联。

　　

姚明合|钟凌贤|李志军|徐英波|吴廷奎|黄康康|陈世豪|赵晓强|邓毅|王北宇

四川大学华西医院骨科手术科，中国四川省成都市

摘要

背景

骨骼肌质量与脊柱健康密切相关。尽管在年轻人中普遍观察到低肌肉质量的状况，但其对颈部健康的影响仍不明确。本研究旨在比较肌肉质量低和正常的大学生群体在快速运动时的颈椎运动学特征以及颈部症状。

方法

这是一项横断面研究。2024年5月至7月期间，对18-24岁的大学生进行了颈椎运动学表现和身体成分的测量。运动学数据通过虚拟现实系统收集，参数包括颈部活动范围、峰值速度、峰值加速度和归一化急动指数。生物电阻抗分析用于测量体重、骨骼肌质量和其他身体成分。骨骼肌质量指数（SMI）计算为骨骼肌质量占体重的百分比。同时评估了颈部疼痛和功能障碍量表（NPAD）。

结果

分析了100名参与者的数据。其中18名（18%）参与者存在低肌肉质量。低肌肉质量组的NPAD评分较高（p = 0.028）。仅在颈部伸展运动时，低肌肉质量组的峰值速度和峰值加速度显著较低（p < 0.001）。多变量线性回归分析显示，SMI、年龄和身高与峰值速度和峰值加速度显著相关。

解释

肌肉质量低的大学生仅在颈部伸展运动时表现出颈椎运动学改变，并伴有更多的颈部疼痛和功能障碍。本研究提供了关于成年早期肌肉质量与颈椎健康之间关系的证据。

引言

已有研究表明肌肉骨骼疼痛与低肌肉质量之间存在关联（Tsuji等人，2023年；Zhou等人，2024年）。在脊柱疾病领域，低肌肉质量的影响尤为突出（Gu等人，2023年）。脊柱肌肉在维持脊柱正常直立姿势中起着关键作用（Kim等人，2022年）。低肌肉质量被认为是术后预后不良的重要因素，这与脊柱矢状面排列异常（即矢状面不平衡）有关（Koshimizu等人，2018年；Pinter等人，2022年）。

大学生的颈部健康问题日益受到关注，据报道颈部疼痛的发生率高达48%-78%（Gao等人，2023年）。另一方面，在20多岁的年轻人中，低肌肉质量的患病率在11.3%-17.0%之间（Park等人，2022年；Pongchaiyakul等人，2013年）。虽然低肌肉质量通常被视为一种生理状态而非病理状态，但它在早期生活中可能对健康产生影响，已有证据表明其会影响心肺功能和肌肉健康（Sack等人，2022年）。大学生群体中低肌肉质量与颈部问题之间的关系及其潜在机制尚不明确。

运动学评估方法已应用于患有颈椎肌肉骨骼疾病的患者（Soltanabadi等人，2024年）。利用动态颈部运动评估方法（如虚拟现实（VR）或电磁跟踪系统）的研究发现，有颈部健康问题的人与没有问题的人之间存在差异（Sarig Bahat等人，2015年）。这些便携、快速且无辐射的测量方法能够获取接近日常生活模式的运动数据，不仅适用于患者，也适用于一般人群的医疗保健，包括有或无明显颈部症状的年轻人。

因此，我们比较了肌肉质量低的大学生与肌肉质量正常的大学生的颈部运动特征，并研究了他们的颈部症状，以评估低肌肉质量对这一群体颈部健康和运动学的影响。我们假设低肌肉质量与颈椎运动学受损及更大的颈部功能障碍有关。

方法

本研究为横断面比较研究，已获得机构伦理委员会的批准（2024年第839号）。研究遵循《加强流行病学观察性研究报告》（STROBE）指南（Von Elm等人，2007年）进行报告。

人口统计特征

本研究招募了102名志愿者。由于VR引起的头晕，有两名受试者无法完成测试并被排除。他们的症状未经干预自行缓解。最终共有100名数据完整的志愿者（41名男性和59名女性），年龄在18至24岁之间（平均年龄：19.0 ± 1.4岁）。根据标准，18名志愿者（18.0%；10名男性和8名女性）符合低肌肉质量的定义（表1）。

讨论

本研究主要探讨了肌肉质量低的大学生的颈部运动学特征。研究结果表明，这些大学生的颈椎运动模式存在异常，表现为颈部伸展运动时的Vpeak和Apeak值降低。两组之间的生物电阻抗（BIA）结果比较显示，低肌肉质量组的体重和BMI更高。

结论

肌肉质量低的大学生仅在快速伸展运动时表现出颈椎运动学改变。低肌肉质量组和正常肌肉质量组之间的区别在于颈部运动的峰值速度和加速度较低。低肌肉质量导致年轻人出现更多的颈部疼痛和功能障碍。这些发现表明，低肌肉质量对颈椎运动模式的影响在生命早期就已存在，并且可能在没有明显症状的情况下独立发生。

作者贡献声明

姚明合：撰写初稿、数据可视化、验证、软件使用、方法设计、研究实施、数据分析、概念构建。钟凌贤：撰写与编辑、软件使用、方法设计、研究实施、数据管理。李志军：撰写与编辑、软件使用、研究实施、数据管理。徐英波：撰写与编辑、验证、研究实施、数据管理。吴廷奎：撰写与编辑、监督工作、资源协调、项目管理。

参与同意

所有参与者均签署了书面知情同意书。

出版同意

所有参与者均同意其数据被用于本文的发表。

伦理考量

该研究已获得机构伦理委员会的批准（2024年第839号）。所采用的方法符合《赫尔辛基宣言》的原则。

资金支持

本研究的资金来自国家自然科学基金（编号82302785）和四川大学华西医院博士后研究项目（编号2023HXBH080）。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。