肌肉力量及其改善对于每个人的日常日常活动都很重要。通常，肌肉功能可以通过身体性能测试和/或肌肉力量测量来评估。然而，这些方法并不适用于那些不能进行强力肌肉收缩的人，如婴儿、老人和受伤或认知障碍(如痴呆)的患者。
一种简单且流行的替代方法是使用生物电阻抗分析 (BIA)，它可以快速且无创地测量组织电阻(取决于组织中存在的水和电解质的量)和电抗(取决于细胞的完整性)膜)。
相位角 (PhA) 是通过 BIA 得出的测量值，使用组织的电阻和电抗计算。它与肌肉细胞质量和功能成正比。许多研究已将全身 PhA 与最大肌肉力量联系起来，但没有将 PhA 与成人的膝关节伸展力量或爆发性肌肉力量(这是进行快速、有力的运动，如冲刺或从椅子上起身所需的力量)联系起来.
牢记膝盖肌肉力量的重要性——尤其是对于老年人来说，他们的独立性是必要的，而运动员则需要强壮的膝盖才能获得更好的表现——这样的研究是必要的。
在这方面，包括来自芝浦工业大学(SIT)系统工程与科学学院的 Ryota Akagi 教授在内的一组科学家;早稻田大学运动科学学院助理教授 Kosuke Hirata;来自国立健康与营养研究所、国立生物医学创新、健康与营养研究所健康长寿研究部的 Yosuke Yamada 和 Tsukasa Yoshida 的研究人员调查了 PhA 与年轻人和老年人膝伸肌神经肌肉特性的关系成年人。
他们的发现发表在《生理学前沿》上。文章的通讯作者 Akagi 博士和 Hirata 博士说：“我们旨在评估大腿 PhA 与最大肌肉力量、爆发性肌肉力量、收缩特性以及神经肌肉活动的关系，并找出哪一种两个——全身或大腿 PhA——是膝关节伸肌力量的更好预测指标。”
该团队以 50kHz 的频率测量了 55 名参与者(23 名年轻男性和 32 名老年男性)的全身和大腿 PhA。参与者被要求进行 4 秒最大自主等长收缩 (MVIC) 以测量峰值扭矩 (PT MVIC ) 和 1 秒 MVIC 以测量 0-200 时间间隔内的扭矩发展速率 (RTD)毫秒。
这三个测量值(即PT MVIC和RTD)的平均值用于进一步分析。还分析了收缩特性，因为它们是肌肉中力产生机制的重要标志。最后，通过肌电图 (EMG-RMS) 评估肌肉活动。
研究结果表明，全身和大腿 PhA 都与膝关节伸肌的肌肉力量相关(大腿 PhA 是膝关节伸肌力量的首选预测指标)。然而，这种关联被认为是由于肌肉的收缩特性而不是任何神经方面。因此，两种测量都不能预测膝关节伸肌的神经肌肉活动或爆发性肌肉力量(很大程度上取决于神经肌肉控制)。
这项研究对当前和未来的影响很有希望。说到现在，能够评估膝盖肌肉力量非常重要，尤其是对于老年人(强壮的膝盖肌肉意味着更大的活动独立性)和运动员(需要保持膝盖肌肉力量才能表现更好) .
上述发现显示了一种评估肌肉力量的新途径，不仅适用于健康成年人，也适用于患有骨科或认知障碍的人。谈到未来，Akagi 博士说：“人们可以在几秒钟内通过 BIA 评估他们的肌肉状况。展望未来，我们可能能够建立一个系统，使用一个人的 BIA 为他们提供建议，以促进他们的健康。”