关节灵活性是衡量人类身体素质的重要指标，特别是在确定运动表现方面。它负责通过长时间抵抗外力并确保关节的更广泛运动范围(RoM)来保护压力条件下的肌肉 - 肌腱单元。

因此，下肢关节僵硬会对身体健康产生负面影响，导致跌倒和运动损伤的风险增加。肌肉组织的僵硬被认为会影响它们所接触的关节的刚度。然而，这种关联尚未得到充分探索，特别是在人类下肢中发现的小腿肌肉(三头肌)和踝关节的情况下。

为了解决这一知识差距，由日本早浦工业大学的赤城亮太教授和早稻田大学体育科学学院的平田浩介博士组成的研究小组研究了三头肌的僵硬与踝关节的被动僵硬之间的年龄相关关系。他们的研究于2022年9月5日发表在《生理学前沿》杂志上。

“了解这种关联可以帮助改善关节灵活性，提高运动表现，降低运动和/或日常生活活动期间受伤的风险，并提高老年人的整体生活质量，”Akagi博士和Hirata博士说，解释了这项研究背后的动机。

为了实现这一目标，招募了40名年轻(21-24岁)和老年(62-83岁)成年男性的研究人群。采用超声横波弹性成像技术测量由三头肌组成的肌肉的肌肉剪切模量(指示肌肉僵硬)，即内侧[MG]，外侧腓肠肌[LG]和比目鱼[Sol]。记录了每个受试者的膝盖在脚踝中立位置(NP)和15°背屈位置(DF15)处完全伸展的值，其中脚踝向身体弯曲。

踝关节的被动刚度是根据NP和DF15的被动扭矩 - 关节角(由被动/非自主踝关节背屈引起的)形成的曲线斜率估计的，然后由体重归一化。为了评估关节硬度测量期间的肌肉松弛，记录了三头肌的MG，LG和Sol的肌电图(EMG)活性。然后对数据进行统计分析，以确定绝对的归一化踝关节僵硬与肌肉剪切模量之间的联系。

分析表明，DF15处的绝对踝关节僵硬与年轻参与者的肌肉剪切模量显着相关，但在老年参与者中则不然，而在NP中，两组都没有这种关联。DF15处的归一化踝关节僵硬也与两组三头肌中所有肌肉的肌肉剪切模量显着相关，而NP的两组仅与MG和LG相关。

在解释这些发现的后果时，Akagi博士和平田博士指出，他们的“结果表明，整个三头肌的僵硬，甚至是三头肌之间最顺应的肌肉Sol，都会影响被动的踝关节僵硬，特别是当三头肌的背屈和体重正常化时。