Asia Pac J Sports Med Arthrosc Rehabil Technol：前交叉韧带损伤患者血清维生素D不足与股四头肌神经肌肉功能相关的初步研究
2024-02-03 医路坦克 MedSci原创 发表于上海
本研究旨在探讨前交叉韧带(ACL)损伤患者血清维生素D不足与股四头肌神经肌肉功能的相关性。
前交叉韧带(ACL)损伤在运动医学中很常见。不幸的是，由于膝关节功能受损，前交叉韧带损伤的治疗并没有取得令人满意的成功，使患者恢复到损伤前的运动参与水平。股四头肌神经肌肉功能受损是阻碍前交叉韧带损伤患者康复的主要问题。有证据表明，力量差、发力速度慢和股四头肌抑制与RTS时膝关节功能差有关。股四头肌抑制也是阻碍股四头肌神经肌肉训练效果的一个因素。此外，上述四头肌神经肌肉损伤对关节的长期健康是有害的。因此，修复前交叉韧带损伤患者股四头肌神经肌肉功能的方法值得进一步探索。
股四头肌的力量由肌肉大小、长度、肌纤维类型、Ca2+稳态、纤维-肌腱附着特性、皮质激活、运动神经元募集等决定。股四头肌产生力量的速度通常由扭矩发展速率(RTD)来量化，由于这两个阶段是由不同的生理因素决定的，因此通常分为早期和晚期阶段。早期股四头肌RTD主要与皮质脊髓和脊髓向股四头肌投射的兴奋性有关，而晚期RTD则更多地与肌肉形态有关。股四头肌抑制，表现为即使最大努力也不能完全激活肌肉，是由前交叉韧带损伤后的中枢和外周神经抑制引起的。膝关节疼痛、肿胀和膝关节感觉传入的丧失可导致皮质脊髓和脊髓兴奋性降低，导致动态运动时肌肉激活不良。
维生素D是一种脂溶性维生素，可通过饮食获得或在阳光下由皮肤产生，对骨骼肌和神经系统有生物效应。在肝脏和肾脏进一步代谢后，其主要循环形式25(OH)D被释放到循环中。25 (OH)D是血清中测量的维生素D的主要形式，水平<20 ng/ml表示缺乏，水平在20至30 ng/ml之间表示不足，水平>30 ng/ml表示充足。已证实血清维生素D浓度与骨骼肌横截面积、II型纤维比例、肌生长抑制素信使RNA的表达有关，此外，维生素D还作用于中枢和周围神经系统。据报道，维生素D缺乏对神经系统的影响与神经营养因子的产生和释放减少有关，运动神经元兴奋性降低，神经传导速度降低，神经肌肉连接处失神经支配。据报道，前交叉韧带损伤患者中维生素D不足的发生率为56% - 76.5%，23,24，明显高于同龄普通人群(20 - 40%)。
到目前为止，关于维生素D浓度对前交叉韧带损伤恢复的影响的证据并不一致。Barker和他的同事发现维生素D不足会阻碍ACLR后股四头肌力量的恢复。然而，Gupta等人的研究报道，循环维生素D水平对ACL损伤后的功能结局没有影响。此外，维生素D不足是否与ACL损伤患者的股四头肌神经肌肉功能相关尚不清楚。鉴于维生素D对骨骼肌和神经系统的生物学效应与股四头肌神经肌肉功能的生理决定因素相匹配，我们假设维生素D不足与前交叉韧带损伤患者股四头肌神经肌肉功能不良有关。因此，本初步研究的目的是探讨维生素D不足的前交叉韧带损伤患者血清维生素D浓度与最大强度、RTD和股四头肌抑制的相关性。
由于补充维生素D很容易改变，了解维生素D水平与股四头肌神经肌肉功能之间的关系可能会激发一种潜在的方法来改善前交叉韧带损伤患者的股四头肌神经肌肉功能。
方法：采用横断面研究。18例原发性单侧前交叉韧带损伤患者血清维生素D浓度不足(<30 ng/ml)。双侧股四头肌神经肌肉功能，包括最大力量、快速收缩速度和抑制，分别在髋关节和膝关节屈90°和45°时用等速测功机测量。通过最大自主等长收缩(MVIC)测量股四头肌力量;快速收缩速度以转矩发展速率(RTD)量化，分为早期阶段(rtd0 ~ 50)和后期阶段(rtd100 ~ 200);用中枢激活比(CAR)定量测定股四头肌的抑制作用。25(OH)D ELISA试剂盒测定血清25(OH)D浓度，定量测定血清维生素D浓度。采用Spearman秩相关分析分别检验维生素D浓度与双侧股四头肌MVIC、RTD0-50、RTD100-200和CAR之间的相关性。
股四头肌神经肌肉功能的人口学和结果（N=18）
维生素D浓度与股四头肌神经肌肉功能之间的关系
A.循环维生素D浓度与损伤肢体四头肌MVIC的相关性;B.循环维生素D浓度与未损伤肢体四头肌MVIC的相关性;C.未损伤肢体循环维生素D浓度与股四头肌RTD0-50的相关性;D.未损伤肢体循环维生素D浓度与股四头肌RTD100-200的相关性。每个图中的实线表示最佳拟合线，虚线表示95%置信区间。
结果：Spearman秩相关分析结果显示，血清25(OH)D浓度与双侧股四头肌MVIC显著相关(损伤组:r = 0.574, p = 0.013;未损伤肢体的RTD0-50 (r = 0.651, p = 0.003)， CAR (r = 0.662, p = 0.003)。然而，血清25(OH)D浓度与其他结果之间没有显著相关性。
结论：前交叉韧带损伤伴维生素D不足患者血清维生素D浓度与股四头肌神经功能相关。
Asia Pac J Sports Med Arthrosc Rehabil Technol：前交叉韧带损伤患者血清维生素D不足与股四头肌神经肌肉功能相关的初步研究
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