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研究目的对高原世居学生和移居学生进行膝关节屈伸肌群等速肌力测试,观察低氧条件下世居学生和移居学生膝关节屈伸肌肌力特征及不同运动测试速度下膝关节屈伸肌肌力峰力矩与平均功率、总功的相关性;对比世居者和移居者下肢长度和围度之间是否存在差异,进一步探讨肌力与下肢长度和围度之间的相关性;为运动损伤与康复、高原运动员选材和运动训练提供科学的理论基础和参考依据。研究方法1.Meta分析方法:通过系统性综述评价和Meta分析方法进行相关文献检索调研。计算机检索Pubmed、Cochrane Library、Embase、中国期刊全文数据库(CNKI)、万方数据库和维普数据库中有关18-30岁健康成年人膝关节等速肌力测试研究的相关文献,按照文献的纳入标准和排除标准进行文献筛选、资料提取并进行文献质量评价。采用Stata15.0软件进行Meta分析,并进行异质性检验、敏感性分析和发表偏倚检验。2.横断面研究:基于Meta分析结果,制定本课题研究方案,采用整群抽样方法随机选取西藏大学医学院、理学院和工学院等在校大学生为研究对象共202人,其中世居藏族男性50人,世居藏族女性52人,移居汉族男性50人,移居汉族女性50人。测试内容包括问卷调查、生理指标(血红蛋白浓度、血氧饱和度和心率、递增负荷自行车测试)测试和等速肌力测试。纳入标准:世居藏族受试者三代以上在高原生活、三代以内无其他民族通婚经历,移居汉族受试者为内地移居高原时间在1-2年。所有受试者膝关节无任何损伤史。采用Excel进行原始数据录入,使用Graph Pad、Stata和SPSS20.0统计学软件进行统计学分析,描述性数据以均值±标准差(mean±SD)表示;不同民族、不同性别之间等速肌力指标比较采用独立样本t检验;变量之间的相关性采用Pearson相关性和多元线性回归分析;P<0.05为差异有统计学意义。研究结果1.Meta分析结果:最终纳入28篇文献,样本量共计1170例(男性769例,女性401例);Meta分析结果提示:18-30岁健康成年男性双侧膝关节等速肌力测试正常参考值为60°/s左侧伸肌PT:169~194N*m,60°/s左侧屈肌PT:93~119N*m,60°/s左侧H/Q:45%~61%;60°/s右侧伸肌PT:174~207N*m,60°/s右侧屈肌PT:108~131N*m,60°/s右侧H/Q:51%~61%;120°/s左侧伸肌PT:139~163N*m,120°/s左侧屈肌PT:85~101N*m,120°/s左侧H/Q:54%~75%;120°/s右侧伸肌PT:138~194N*m,120°/s右侧屈肌PT:91~105N*m,120°/s右侧H/Q:58%~73%;180°/s左侧伸肌PT:117~128N*m,180°/s左侧屈肌PT:64~85N*m,180°/s左侧H/Q:60%~63%;180°/s右侧伸肌PT:108~128N*m,180°/s右侧屈肌PT:59~96N*m,180°/s右侧H/Q:51%~66%。18-30岁健康成年女性双侧膝关节等速肌力测试正常参考值为60°/s左侧伸肌PT:90~124N*m,60°/s左侧屈肌PT:47~69N*m,60°/s左侧H/Q:41%~58%;60°/s右侧伸肌PT:96~125N*m,60°/s右侧屈肌PT:53~72N*m,60°/s右侧H/Q:46%~63%;120°/s左侧伸肌PT:68~119N*m,120°/s左侧屈肌PT:33~75N*m,120°/s左侧H/Q:39%~66%;120°/s右侧伸肌PT:75~118N*m,120°/s右侧屈肌PT:36~74N*m,120°/s右侧H/Q:45%~69%;180°/s左侧伸肌PT:60~84N*m,180°/s左侧屈肌PT:34~58N*m,180°/s左侧H/Q:43%~67%;180°/s右侧伸肌PT:62~81N*m,180°/s右侧屈肌PT:39~52N*m,180°/s右侧H/Q:52%~69%。敏感性分析结果表明本次Meta分析稳定性较好。漏斗图经Egger’s检验显示本次Meta分析存在发表偏倚。2.横断面结果:(1)世居藏族大学生体重、BMI、血压、心率和血红蛋白浓度低于移居汉族(P<0.05);世居藏族大学生SpO2高于移居汉族,但差异不具有统计学意义;世居藏族大学生小腿长度、大腿围度要明显低于移居汉族(P<0.05);世居男性藏族大学生大腿长度、男性小腿围度低于移居汉族男性,但差异无统计学意义,而女性之间小腿围度相比有差异(P<0.05);世居藏族大学生左下肢重量低于移居汉族(P<0.05),但右下肢重量无显著差异。世居藏族大学生有氧运动能力明显优于移居汉族居民(P<0.001),世居男性藏族与移居汉族SpO2peak、HRpeak相比无差异,但女性之间SpO2peak差异显著(P<0.05)。(2)随着角速度不断增加,PT逐渐降低,在同一角速度下男性PT明显大于女性(P<0.001)。世居藏族男性伸肌PT大于移居汉族男性PT,在60°/s角速度下世居藏族男性左侧伸肌大于移居汉族男性(P<0.05),在60°/s角速度下世居藏族男性右侧伸肌大于移居汉族男性(P<0.001);世居藏族女性屈伸肌PT大于移居汉族女性PT,在120°/s、180°/s角速度下世居藏族女性左侧伸肌大于移居汉族女性(P<0.05),在其他角速度下相比无显著差异;世居藏族男性屈肌在60°/s和120°/s角速度下大于移居汉族男性,(P<0.01),在60°/s角速度下居藏族男性右侧屈肌大于移居汉族男性(P<0.05);世居藏族女性在60°/s角速度下左侧屈肌PT大于移居汉族女性(P<0.05),其他角速度下相比无显著差异。(3)随着角速度不断增加,PT/BW逐渐降低,世居藏族男性大于移居汉族男性,在60°/s角速度下左、右侧伸肌与移居汉族居民相比差异显著(P<0.05);右侧伸肌与移居汉族居民相比有差异(P<0.05);女性之间伸肌相比无差异;在60°/s、120°/s角速度下,世居藏族男性左侧屈肌与移居汉族居民相比差异显著(P<0.001),在180°/s角速度下,世居藏族男性屈肌与移居汉族居民相比差异显著(P<0.01),在60°/s、120°/s角速度下,世居藏族男性右侧屈肌与移居汉族居民相比差异显著(P<0.01);在60°/s角速度下世居藏族女性左侧屈肌、右侧屈肌大于移居汉族女性(P<0.05)。(4)随着角速度不断增加,H/Q逐渐升高;男性在角速度为左侧120°/s时相比有差异(P<0.05);女性在角速度为左侧60°/s、120°/s、180°/s和右侧60°/s时相比有差异(P<0.05)。(5)随着角速度不断增加,AP逐渐升高;世居藏族男性AP大于移居汉族男性,在角速度为60°/s左屈、60°/s右屈下相比有差异(P<0.05),伸肌在不同运动角速度下相比无差异;世居藏族与移居汉族女性屈肌AP在不同运动角速度下相比无差异,在角速度为120°/s和180°/s下汉族女性左侧伸肌大于藏族(P<0.05)。(6)TW随着角速度不断增加而不断降低,伸肌大于屈肌,在角速度为60°/s左屈、60°/s右屈下世居藏族男性TW大于移居汉族男性(P<0.05);在角速度为120°/s左伸、180°/s右伸下移居汉族女性大于世居藏族女性(P<0.05)。(7)随着角速度不断增加,TPT逐渐降低,在角速度为180°/s左屈和180°/s左伸下,移居汉族男性大于世居藏族男性(P<0.05);在角速度为60°/s左屈、120°/s左屈、180°/s左屈、60°/s右屈、120°/s右屈、180°/s左伸、120°/s右伸和180°/s右伸下均为移居汉族女性大于世居藏族女性(P<0.05),其他角速度下相比无差异。(8)世居藏族男性与移居汉族男性之间AOPT相比无差异,在角速度为120°/s左屈和180°/s左屈下,移居汉族女性AOPT大于世居藏族女性(P<0.05),在120°/s左伸、180°/s左伸、60°/s、120°/s右伸和180°/s右伸下,世居藏族女性AOPT大于移居汉族女性(P<0.05),其他运动角速度下相比无差异。(9)膝关节屈伸肌峰力矩与平均功率呈显著正相关,与总功呈显著正相关,可在一定程度上反映受试者爆发力。(10)在运动速度为60°/s下,藏族男性双侧屈膝PT/BW与TL呈负相关,120°/s和180°/s下,藏族男性左侧屈膝PT/BW与TL呈负相关。在其他角速度下相比,其PT/BW与TL呈正相关,差异不显著;与藏族男性相比,汉族男性PT/BW与TL呈现其明显的相关性(P>0.05)。藏族女性在运动角速度为60°/s和120°/s左侧伸膝PT/BW与TL呈负相关,在运动角速度为60°/s右侧、120°/s右侧屈、伸膝、180°/s双侧屈、伸PT/BW与TL呈正相关,差异不显著。无论藏族还是汉族男性,在三种不同运动角速度下,其PT/BW与LL呈正相关,在60°/s下藏族男性右侧屈肌、120°/s左侧伸肌、汉族男性180°/s左侧伸肌、右侧伸肌、右侧屈肌与藏族男性右侧屈肌下其PT/BW与LL存在显著相关(P<0.05)。无论是男性还是女性、藏族还是汉族,随着大腿围度的不断增大,PT/BW与大腿围度相关系数逐渐降低,只有汉族女性受试者表现更为明显(P<0.05),与大腿围度8cm、10cm、12cm处相比,PT/BW与大腿围度在6cm处相关系数达到最大。与小腿最小围度相比,PT/BW与小腿最大围度相关性较显著(P<0.05)。在不同运动角速度下,PT/BW与T/L相关性不显著。研究结论1.Meta分析结论:膝关节等速肌力测试指标在康复医学和运动医学中具有重要参考意义,但在今后的研究中仍需要高质量、大样本的膝关节等速肌力测试研究,以明确符合国人情况的正常参考值范围。2.横断面结论:(1)世居藏族与移居汉族大学生膝关节肌群向心收缩峰力矩随角速度增加而逐渐降低。(2)世居藏族大学生膝关节整体力量在不同程度上优于移居汉族大学生,膝伸肌力量大于膝屈肌。(3)无论世居藏族还是移居汉族大学生,峰力矩随体重增加而变大,男性屈伸肌群峰力矩大于女性,当排除体重因素影响后差距缩小,因此,对比男女之间肌力多采用相对峰力矩。(4)峰力矩与平均功率、总功具有较高的相关性,因此,在反应肌肉功能方面具有很好的一致性。(5)引起世居藏族与移居汉族大学生间肌力各项指标的差异可能与下肢长度和围度的差异密切相关,而这种差异可能与高原慢性低压缺氧相关。