综述：急性和慢性静态拉伸（SS）改善关节活动度（ROM）的潜在机制：一项系统综述、荟萃分析和多变量元回归研究

《Sports Medicine》：Mechanisms Underlying Range of Motion Improvements Following Acute and Chronic Static Stretching: A Systematic Review, Meta-analysis and Multivariate Meta-regression

【字体：大中小】 时间：2025年04月04日 来源：Sports Medicine 9.3

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　　这篇系统综述和荟萃分析探讨了静态拉伸（SS）对肌肉 - 肌腱单元的影响。研究发现，急性和慢性 SS 均降低整体刚度，慢性 SS 增加拉伸耐受性，二者对肌束长度无显著影响。明确这些机制有助于教练和临床医生合理安排 SS 训练。

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1. 引言

在体育和临床领域，静态拉伸（Static Stretching，SS）常被用于增加关节活动度（Range of Motion，ROM），以期提升运动表现、降低受伤风险。尽管其对 ROM 的改善作用得到广泛认可，但背后的生理机制却尚不明确。目前，学界对于急性（单次）或慢性（长期多次）SS 是引发肌肉 - 肌腱单元（Muscle-Tendon Unit，MTU）的机械和 / 或结构适应性变化，还是通过提高拉伸耐受性来增加关节 ROM 存在争议。

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由于 MTU 的粘弹性，在被动肌肉拉长过程中，被动扭矩会呈非线性增加。研究常通过观察 SS 后被动扭矩的变化来推断其作用机制。例如，在特定肌肉长度下被动扭矩降低，意味着 MTU 被动刚度下降，进而反映出机械变化。同时，也可通过计算和比较 SS 前后被动关节运动时扭矩 - 角度曲线的斜率来量化刚度变化。近年来，超声波剪切波弹性成像等技术被用于直接测量肌肉刚度，超声检查还可测量肌束长度，以量化 MTU 的结构适应性变化。此外，当 ROM 增加，而特定亚最大肌肉长度下的被动扭矩、刚度或肌束长度无变化，或新获得的 ROM 伴随着被动扭矩增加（即最大耐受被动阻力扭矩（Passive Resistive Torque，PRT）增加）时，则认为拉伸耐受性发生了改变。

现有关于 SS 作用机制的系统综述和荟萃分析结果存在冲突。不同研究在拉伸持续时间、量和强度（即训练因素），以及研究人群（如性别、健康状况、运动水平、柔韧性等）方面存在差异，这可能是导致结果不一致的原因。而且，尚无研究探讨刚度、肌束长度和拉伸耐受性变化的机制与 SS 后 ROM 改善之间的关联。深入了解 SS 的潜在机制，将有助于临床和体育领域更有效地制定训练计划。例如，SS 后 MTU 顺应性增加（即刚度降低），虽可能增强其能量吸收能力，降低肌肉肌腱损伤风险，但也可能损害拉伸 - 缩短周期中的弹性回缩能量返回率，影响依赖该周期的运动表现。因此，本研究旨在探究急性和慢性 SS 对刚度、肌束长度和拉伸耐受性的影响，并分析相关机制与 ROM 改善的关系。

2. 研究方法

2.1 研究方案与注册

本系统综述和荟萃分析方案在国际系统评价前瞻性注册平台（PROSPERO）进行了前瞻性注册（ID：CRD42023420168），并遵循 2020 年系统评价和荟萃分析首选报告项目（PRISMA）声明。

2.2 纳入标准

本研究采用 PICOS（人群、干预、对照、结局和研究设计）方法制定纳入标准：

人群：年龄≥18 岁的成年人，不限性别、训练状态、健康状况或基线柔韧性水平。
干预：SS 锻炼（单次急性或多次慢性），排除与其他干预措施（如抗阻训练）结合的研究，以及参与者在初始测试（急性）或每次拉伸干预前（慢性）进行热身的研究。
对照：被动（非拉伸）对照组（组间设计）或对侧肢体（组内设计）。
结局：干预前后或变化分数中，至少包含一项拉伸耐受性（最大耐受被动阻力扭矩 [N?m]、特定角度下的被动阻力扭矩 [N?m]）、刚度（MTU 刚度、肌肉刚度 [N/mm]、肌腱刚度 [N/mm]、剪切弹性模量 [kPa] 或剪切波速 [m/s]）或肌束长度 [mm 或 cm] 的测量指标。
研究设计：采用组内或组间研究设计，有基线和随访测量的随机或非随机对照试验，排除缺少干预前后数据的研究。
研究语言、发表状态和时间范围：以英文撰写并在同行评审期刊上发表的全文，不限出版年份，排除会议摘要、评论、社论、学位论文和灰色文献。

2.3 信息来源与检索策略

于 2024 年 6 月 6 日检索了 7 个数据库（CINAHL Complete [通过 EBSCOhost]、Cochrane CENTRAL、Embase [通过 Ovid]、Emcare [通过 Ovid]、MEDLINE [通过 Ovid]、Scopus 和 SPORTDiscus [通过 EBSCOhost]）。在南澳大学经验丰富的学术图书馆员的协助下，依据 Bramer 及其同事推荐的数据库最佳组合设计检索策略，电子补充材料（ESM）的附录 S1 列出了每个数据库的具体检索策略。此外，还通过查阅纳入研究的参考文献列表以及相关主题的系统综述和荟萃分析，进一步识别潜在研究。

2.4 筛选流程

检索到的记录先导入 EndNote（v20.2.1；Clarivate Analytics，美国费城）进行去重，再导入 Covidence（Veritas Health Innovation，澳大利亚墨尔本）进行进一步去重和记录筛选。由两位作者（LI、HB、BG、SG 和 GT 中的两位）独立根据纳入标准筛选标题和摘要，随后相同作者及 ND 对全文进行独立筛选。所有分歧通过第三位作者（LI 或 HB，取决于具体情况）进行多数共识裁决。

2.5 数据收集与数据项

由一位作者（LI）使用定制的标准化 Excel 电子表格从所有纳入的全文研究中提取数据，另一位作者（ND）进行数据验证，如有冲突则由第三位作者（HB）解决。提取的数据包括：

第一作者姓名和发表年份；
文章标题；
描述性特征（如样本量、性别、年龄、健康状况、训练状态、基线柔韧性水平，将仅纳入 ROM 低于参考平均 ROM 参与者的研究归类为 “柔韧性差”，其余研究归类为 “平均” 或 “未报告”）；
拉伸的身体部位和肌肉群；
运动处方，包括拉伸干预持续时间（周）、拉伸频率（每周次数）、每次拉伸的次数、每次拉伸的重复次数、每次重复的持续时间（秒）和拉伸强度（低强度：低于不适点，直至感觉到首次阻力或轻微拉伸；中等强度：介于不适和疼痛之间，或感觉到明显张力或紧绷；高强度：疼痛及以上或达到最大 / 终末 ROM）；
拉伸是否有监督；
拉伸是单侧、双侧还是两者皆有；
参与者依从性；
研究设计（独立对照组、交叉设计或对侧肢体作为对照）；
SS 类型（主动、被动、两者皆有或不明确）；
主要结局（干预前后的均值和标准差 [SDs] 或变化分数），包括拉伸耐受性、刚度或肌束长度的测量指标，以及实验组和对照组报告的任何客观柔韧性测量指标。若研究报告了均值和 SDs，则直接提取；若数据以图表形式呈现，则使用 WebPlotDigitizer（v4.6；Ankit Rohatgi，美国马萨诸塞州梅尔罗斯 [http://apps.automeris.io/wpd/]）估计均值和 SDs。

2.6 偏倚风险评估

由两位作者（LI 和 ND）使用物理治疗证据数据库（PEDro）量表独立评估研究质量，如有冲突则由第三位作者（HB）解决。由于在 SS 干预中对参与者和治疗师进行盲法操作不现实，且评估者很少盲法，因此从 10 分的 PEDro 量表中排除第 5 - 7 项。根据调整后的最大 PEDro 评分为 7 分来解释纳入研究的方法学质量，6 - 7 分被认为是 “优秀”，5 分为 “良好”，4 分为 “中等”，0 - 3 分为 “差”。

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2.7 证据确定性评估

由两位作者（LI 和 HB）使用推荐分级、评估、制定与评价（GRADE）质量评级分析独立评估证据的确定性。分别对急性和慢性 SS 研究中的三个结局指标（最大耐受 PRT、刚度和肌束长度）进行评估，并将其分类为高、中、低或极低确定性证据。由于 65 项纳入研究中有 53 项（82%）为随机对照试验，因此证据确定性起始为高。证据确定性由效应估计的置信度确定，并根据研究设计或执行的局限性、结果的不一致性、证据的间接性和不精确性进行调整。以下五个标准用于降低证据确定性：

偏倚风险（若超过 25% 的参与者来自 PEDro 评分低于 5 分（满分 7 分）的研究，即方法学质量差或一般）；
结果不一致性（若，即存在实质性或较大异质性）；
间接性（若研究之间在人群、结局或干预措施上存在显著差异）；
不精确性（若每个结局分析的数据来自少于 800 名参与者）；
发表偏倚（若 Egger 检验显著）。相反，若满足以下三个标准之一，则将证据确定性提高一级：
效应量大（即标准化均数差）；
存在剂量 - 反应关系；
存在合理的残余反向混杂因素。

2.8 数据合成与分析

使用 R 语言中的 “metafor” 包进行数据的定量合成，使用 “ggplot2” 包（版本 4.3.1；R Core Team，https://www.r-project.org/）生成图表。通过多水平荟萃分析比较急性和慢性 SS 与非拉伸被动对照组在 PRT、刚度和肌束长度测量指标上的标准化均数差（SMD）。SMD 通过将组间均值差除以基线时的合并标准差计算得出，其中均值差为 SS 组干预前后均值变化减去对照组干预前后均值变化。若研究仅报告变化分数而未报告基线 SD，则使用所有使用相同结局指标的研究的平均基线 SD 来估计 SMD。对 SMD 应用 Hedges’ g 校正，以调整潜在的小样本偏差。若研究有多个干预组，则将 “共享” 对照组的样本量除以比较次数；若研究有多个与同一类型结局指标相关的测量值（如在多个角度测量特定肌肉的肌肉刚度），则使用所有测量值的平均效应量进行分析。效应量（g）的解释为：微不足道（<0.20）、小（0.20 - 0.49）、中等（0.50 - 0.79）和大（≥0.80）。正效应量表明拉伸组更具优势，负效应量表明对照组更具优势。对于刚度，正效应量表示 SS 导致的刚度降低幅度大于对照组。为考虑同一研究中效应量之间的相关性，使用限制最大似然估计进行多水平随机效应模型（将研究标识符作为随机因素）分析，以估计总体效应量和 95% 置信区间（CI）。

使用 Q 和统计量评估研究间的统计异质性。值的解释为：可忽略（）、中等（）、实质性（）或较大（）。进行亚组分析，以探讨 SS 对 MTU 特定结构特性（特定角度下的 PRT、MTU 刚度、肌肉刚度、肌腱刚度或弹性剪切模量）的影响。由于文献中测量刚度的方法多样，最初将所有刚度测量指标合并为 “总体刚度” 进行分析，以确定 SS 对刚度这一整体概念的影响，随后进行亚组分析，以确定对 SS 最敏感的刚度测量指标。还通过以下亚组分析探究异质性的潜在来源：拉伸强度（低、中、高）、性别（仅男性、仅女性或混合性别样本）、基线柔韧性（差或平均）、干预持续时间（慢性 SS 荟萃分析分为 0 - 3 周、4 - 6 周和 > 6 周；急性 SS 荟萃分析包括强度、性别和基线柔韧性）。在亚组分析中，每次将一个亚组类别作为调节变量纳入模型，以估计每个亚组的单独效应，然后以一个亚组为参考组重复分析，以确定亚组之间是否存在差异。在所有主要分析中，通过漏斗图直观检查发表偏倚，并使用 Egger 检验进行统计检验。标准化残差绝对值大于 2 被视为异常值，进行敏感性分析，即去除异常值后重复荟萃分析，以确定其影响。为确定偏倚风险是否影响结局，进行多变量元回归分析，考察 PEDro 评分与效应量估计值之间的关联，以确定研究质量是否影响结局。

最后，进行探索性多变量元回归分析，考察 ROM 增加与 PRT、刚度和肌束长度变化之间的关联，以深入了解对柔韧性改善贡献最大的因素。ROM 增加使用经 Hedges’ g 校正的 SMD 计算，与上述方法相同。在所有回归分析中，将研究标识符作为随机因素纳入，以考虑同一研究中效应量之间的相关性。若变量的研究数量少于 10 项，则不进行分析，因为该数量被认为不足以进行元回归。

3. 研究结果

3.1 研究筛选

最初检索共获得 17,686 项研究，去除重复项（）后，筛选了 8750 个标题和摘要。其中，8027 项被排除，另有 8 项无法获取，剩余 535 项进行全文评审。最终，65 项研究被纳入本系统综述和荟萃分析。文献检索和筛选过程的流程图见图 1（此处略去图 1 描述）。

3.2 研究特征

纳入研究的参与者来自 16 个国家（14 个高收入国家和 2 个中高收入国家），研究时间跨度为 1987 年至 2024 年。大多数研究（82%，）将参与者随机分配至干预组或对照组，其余研究（18%，）采用非随机对照设计。一半的研究（52%，）设置了独立的非拉伸被动对照组，24 项研究（37%）为交叉试验，7 项研究（11%）使用参与者的对侧肢体作为对照。

参与者总数为 1542 人（男性占 71%，；女性占 29%，），平均年龄为 26.1 ± 11.0 岁。根据参与者分类框架，3 项研究（5%）的参与者为久坐人群，45%（）为休闲活动人群，11%（）为训练有素人群，2%（）为运动员，38%（）训练状态未分类。10 项研究（15%）纳入了预先定义为柔韧性受限（即 “柔韧性差”）的参与者。

踝关节跖屈肌是最常被拉伸的身体部位或肌肉群（60%，），其次是腘绳肌（29%，）、股四头肌（8%，）、肩部（2%，）和髋部（2%，）。有一项研究的参与者同时拉伸了腘绳肌和股四头肌。略多于一半的纳入研究（52%，）调查了急性 SS（单次）的效果，45%（）研究了慢性 SS（多次）的效果，2 项研究（3%）同时考察了急性和慢性 SS 的效果。拉伸强度分为低强度（8%，）、中等强度（38%，）、高强度（40%，）或未报告（11%，）。平均而言，每次拉伸进行 1.2（± 0.7）次练习，重复 3.8（± 2.7）组。每组 “拉伸持续时间” 的中位数（四分位间距）为 30（30 - 120）秒，每次拉伸总时长为 3（2 - 5）分钟。对于研究慢性 SS 的研究，平均每周进行 4.7（± 2.3）次拉伸，持续 6.5（± 4.2）周。每项研究中拉伸干预的详细特征可在 ESM 的附录 S3 和 S4 中找到。