工作记忆更新任务对单侧功能性踝关节不稳者落地时关节间协调能力的影响

【摘要】 目的 功能性踝关节不稳(Functional Ankle Instability,FAI)者在动态活动中常表现出神经肌肉控制缺陷，而认知-运动双任务(cognitive-motor dual-task,CMDT)可能进一步干扰其关节协调与姿势稳定性。以往研究多集中于步态或单一任务情境，缺乏在CMDT条件下对FAI者落地时多关节协调机制及整体下肢刚度(leg stiffness,Kleg )的系统探讨。本研究旨在通过引入工作记忆更新任务(2-back)，探究CMDT对单侧FAI者单腿落地过程中下肢关节间协调特征及Kleg的影响，并与健康人群进行比较，以揭示其在认知负荷下的运动控制策略与潜在代偿机制。方法 招募15名单侧FAI者和15名健康对照者。所有受试者需在基线状态及CMDT(2-back任务)下完成单腿落地任务。使用Vicon运动捕捉系统(100 Hz)与Kistler测力台(1000 Hz)同步采集运动学与动力学数据。基于矢状面关节角度数据，计算髋-膝、膝-踝关节对的平均绝对相对相位(Mean Absolute Relative Phase,MARP)与偏差相位(Deviation Phase,DP)，以量化协调特征，同时计算Kleg以评估整体下肢刚度。采用2(任务:基线vs. CMDT)×2(组别:FAI组vs.对照组)混合方差分析进行统计比较。同时采用Mauchly’s Test for Sphericity检验用于评估数据是否满足球形度假设，如不满足则以Greenhouse-Geisse校正来调整f值和自由度。统计显著性的判定标准设为α=0.05。当交互效应显著时，进一步进行简单效应分析，以考察不同任务条件下组别间的差异，以及不同组别中任务条件间的差异。所有事后比较均采用Bonferroni法进行校正。结果 1)在CMDT下，FAI组显示出了比基线更大的髋-膝DP(p=0.007); 2)无论是在基线还是CMDT状态下，FAI组的髋-膝MARP始终低于对照组(p=0.008); 3)无论是在基线还是CMDT状态下，FAI组的膝-踝MARP与DP均低于对照组(p=0.006,p=0.032); 4)未观察到Kleg指标的统计学差异(p>0.05)。结论 本研究通过采用CMDT范式，探究单侧FAI者在单腿落地过程中下肢关节协调与Kleg的特征。结果发现，FAI者在CMDT条件下表现出任务特异性的协调模式，其膝-踝协调呈现结构性僵化，而髋-膝协调则在认知负荷下发生代偿能力下降，协调变异性显著性增加。尽管Kleg未发生显著性变化，但这种表观上的力学稳定很可能是以局部协调功能异常和神经控制负荷增高为代价所维持的，提示其潜在着较高的继发性损伤风险。本研究凸显了CMDT在揭示FAI神经控制缺陷方面的重要作用，未来可进一步开展基于CMDT的纵向干预研究，以明确其是否能够改善FAI者的关节协调功能与运动表现，为临床康复提供循证依据。更多还原