表面肌电信号指标评价低负荷等长收缩诱发屈肘肌疲劳的敏感性和稳定性分析

目的:分析表面肌电(sEMG)信号指标评定低负荷等长收缩诱发运动性肌肉疲劳的敏感性和稳定性,为疲劳评价提供参考。方法:以15名男性青年志愿者为研究对象,先测试受试者屈肘关节最大自主收缩力矩(Maximal Voluntary Contration,MVC),令受试者右臂腕部拉住可在肘关节处产生20%MVC的重物,记录右侧肱桡肌和肱二头肌sEMG,至不能坚持负荷时结束实验。计算时域指标均方根振幅(RMS),基于傅里叶变换计算中值频率(MF)和平均功率频率(MPF),基于小波包分析计算中值频率(MDF)和平均功率频率(MNF),基于非线性分析计算Lempel-Ziv复杂度C(n)。评定上述指标在低负荷等长收缩诱发屈肘肌疲劳方面的敏感性和稳定性。结果:肱二头肌与肱桡肌sEMG的RMS随负荷实验持续时间延长表现出逐渐增加的趋势,而MF、MPF、MDF、MNF、C(n)则表现出逐渐减小的趋势。MF、MPF、MDF、MNF、C(n)与负荷运动持续时间之间具有显著负相关,RMS与负荷运动持续时间之间具有显著的正相关。肱二头肌与肱桡肌RMS反映疲劳的敏感性和稳定性优于其他指标。结论:由于低负荷收缩诱发疲劳引起募集运动单位数量增加等因素作用,RMS表现出较显著的增加趋势,是评定由低负荷等长收缩诱发屈肘肌疲劳的较好指标。     

基于表面肌电技术对人体上肢肌肉疲劳过程中中枢共驱动的研究

目的:使用表面肌电技术观察人体上肢近端肌肉运动疲劳过程中的中枢共驱动现象。方法:以16名非体育专业的男性大学生为研究对象,以受试者左臂为观察臂,右臂为负荷臂。负荷臂分别处于自然下垂无负荷的放松状态和连续完成负重5 kg哑铃的肘关节屈伸运动诱发疲劳状态;而观察臂手持4kg哑铃,肘关节始终保持屈曲90°,进行等长收缩直至力竭。同时使用ME6000表面肌电仪分别采集两种状态下观察臂肱二头肌和肱三头肌表面肌电信号,对时域指标积分肌电(IEMG)、均方根振幅(RMS),以及频域指标平均功率频率(MPF)、中位频率(MF)进行分析。结果:无论负荷臂处于自然放松状态还是动力性运动诱发疲劳状态,随着运动的进行,对侧观察臂肱二头肌、肱三头肌时域指标IEMG和RMS都逐渐升高(P<0.05),但是在负荷臂疲劳状态时对侧观察臂肌肉的表面肌电时域指标IEMG和RMS增加幅度更加明显(P<0.01),同时拮抗肌肱三头肌时域指标受到更强抑制;负荷臂疲劳状态下对侧观察臂肱二头肌肌电频域指标MPF和MF的变化比负荷臂自然放松状态下变化更大(P<0.01),而拮抗肌肱三头肌的变化不大。结论:一侧肢体运动诱发肱二头肌肌肉疲劳能够使对侧肢体相关肌肉表面肌电的时域指标和频域指标产生伴随性的变化,说明人体上肢近端肌肉表面肌电信号的变化具有中枢共驱动的效应。     

前交叉韧带损伤患者及健康人膝关节屈肌协同收缩的对比研究

目的:探索一种适合评估膝关节稳定功能的电生理评估指标。方法:前交叉韧带损伤(ACLD)患者33例为ACLD组,健康志愿者29例为对照组,用ME6000表面肌电仪器记录终末伸膝最大等长收缩和上台阶运动过程中伸肌(股外侧肌、股内侧肌)、屈肌(股二头肌、半腱肌)表面肌电信号,分析测试肌肉的积分肌电平均值、屈肌协同收缩程度及协同收缩率。结果:前交叉韧带损伤患者终末伸膝最大等长收缩和上台阶运动的屈肌协同收缩率明显高于健肢及正常对照组(P<0.05),伸肌收缩降低(P<0.05),屈肌协同收缩程度增加(P<0.05)。结论:伸膝运动中,前交叉韧带损伤患者通过降低伸肌的主动收缩,增加屈肌协同收缩来提高关节稳定性,屈肌的协同收缩率可以反映膝关节的稳定功能。     

连续2周离心运动对人体上臂屈肌等速肌力的影响

30名自愿受试者采用自制的离心训练器 ,分别以最大等长收缩力的 6 0 % (第 1周 )和80 % (第 2周 )完成连续 2周左上臂屈肌离心收缩训练 ,随机分成中药内服、外用和对照组进行治疗和处理 ,使用等速肌力测试系统进行实验臂上臂屈肌等速向心肌力测试。结果显示 ,本实验采用的离心训练装置以及 6 0 %最大等长收缩用力造成延迟性肌肉酸痛 (DOMS)时 ,对肌力下降的影响不大 ,连续运动后肌力恢复迅速 ,尤其是外用药组第 1周训练以后 ,多数指标呈升高变化     

中医消除运动性肌肉疲劳临床实验研究之三——肘屈肌连续递增负荷离心训练及中医恢复方法对肌肉工作能力的影响

目的 :观察连续 2周递增负荷离心训练和中药对DOMS肌肉功能的自然恢复过程的影响。方法 :测定 2周内 60 %～ 80 %递增负荷肘屈肌离心训练对照组、内服中药组和外敷中药组最大等长收缩力和训练平均作功。结论 :外敷中药对DOMS肌肉后离心收缩做功有明显恢复作用 ,内服中药对肌肉等长收缩力有明显恢复作用     

神经肌肉电刺激对前交叉韧带重建术后腘绳肌功能的影响

目的:观察神经肌肉电刺激(NMES)对前交叉韧带(ACL)重建术后腘绳肌功能的影响,为预防自体腘绳肌腱重建ACL术后患侧腘绳肌肌力的下降、及早促进膝关节功能恢复提供依据。方法:选取自体腘绳肌重建ACL男性患者30名为对象,随机分为常规康复组、等长收缩组、神经肌肉电刺激(NMES)组,采用BIODEX等速肌力测试仪测试双侧腘绳肌等长肌力,采用Tensiomyography肌肉状态测试分析仪测试电机械延迟(EMD)和收缩持续时间;行IKDC膝关节主观功能评分。结果:术后3个月患侧腘绳肌等长肌力常规组较术前有所下降,而等长收缩组和NMES组则较术前有所增加,且与常规组均有显著性差异(P<0.05)。半腱肌EMD:术后NMES组较常规康复组和等长收缩组增加较少,均有显著差异性(P<0.05,P<0.01)。股二头肌EMD:术后三组受试对象EMD患侧均较健侧增加,等长收缩组较常规康复组有显著差异性(P<0.05)。半腱肌和股二头肌收缩持续时间:三组患者术前和术后无论是健侧还是患侧股二头肌收缩持续时间均无显著差异性。IKDC评分:三组患者术后3个月与术前差值,常规康复组较等长收缩组差异显著(P<0.05)。结论:术后早期应用NMES可以有效地预防自体腘绳肌腱重建ACL术后腘绳肌肌力的下降以及电机械延迟的延长。     

等长收缩可以减轻关节源性肌肉抑制

等长练习可以作为关节源性肌肉软弱的治疗方法,但并不清楚它怎样减轻关节源性肌肉抑制。本研究旨在探讨等长收缩减轻关节源性肌肉抑制的机制。方法对22位单侧膝关节骨关节炎患者进行股四头肌最大等长收缩和定量髌腱反射的肌电图测试,比较患膝上两者肌电波幅的减低程度。结果患膝股四头肌的最大等长收缩和定量髌腱反射波幅均显著低于健侧,而髌腱反射肌电波幅的减低程度则显著地大于股四头肌最大等长收缩肌电波幅的减低程度。等长收缩状态下,高位中枢参与了减轻抑制的作用,这个发现可作为等长练习治疗关节源性肌肉抑制的理论基础。     

赛艇运动员递增负荷运动中股直肌、肱二头肌和背阔肌积分肌电定量分析

目的:观察赛艇运动员在递增负荷运动中参与收缩的主要肌肉的肌电变化,为科学训练提供实验依据。方法:赛艇运动员在测功仪上进行不同强度递增负荷进行运动,同步记录其股直肌、肱二头肌及背阔肌的肌电变化,并进行积分肌电值(iEMG)定量分析。结果:(1)递增负荷运动中,随着运动强度增加,股直肌、肱二头肌及背阔肌iEMG值随运动强度的增加而增加,其相关系数分别为0.97、0.99和0.97。(2)递增负荷运动中,股直肌和背阔肌iEMG在80%~90%运动强度时出现拐点,肱二头肌则无明显拐点,并呈线性增加。(3)股直肌、肱二头肌及背阔肌iEMG所占三者总iEMG值的百分比中,背阔肌比例最大,股直肌最小;随着运动强度增加,股直肌所占比例逐渐增加,而肱二头肌和背阔肌则有所下降。结果表明:在递增负荷运动中,不同肌肉的神经肌电活动的变化不完全一致,测定不同肌肉肌电活动有助于从神经肌电的角度进一步了解赛艇运动特点,为科学训练提供思路。     

中医消除运动性肌肉疲劳临床实验研究之一——外用、内服中药对人体骨骼肌两周离心运动肌肉酸痛和形态学影响

30名志愿受试者分别以最大等长收缩力的 6 0 % (第 1周 )和 80 % (第 2周 )完成连续 2周上臂屈肌离心收缩训练 ,随机分成中药内服、外用和对照组进行治疗和处理 ,对肌肉酸痛部位和等级、肘关节屈曲角度、肘关节伸直角度、上臂臂围、上臂屈肌硬度、血清CK以及肱二头肌回声的平均光密度和肌肉厚度超声检测进行观测。结果显示 ,强度增加后的第 2周 ,肌肉酸痛程度、肘关节伸直角度和血清CK值在实验结束时均已恢复正常 ;肘关节屈曲角度、上臂臂围和肌肉硬度等与延迟性肌肉酸痛 (DOMS)后期肌肉增粗有关的指标 ,在第 2周训练强度增加后呈恢复趋势 ,无继续加重现象 ;大强度离心训练后肌肉厚度增加 ,训练后第 3天出现肌肉回声增强的改变。实验表明 ,内服和外用中药对DOMS的消除均有一定的作用 ,尤其是外用药对本实验指标的改善更明显一些     

等长收缩负荷心脏MRI:一个简单、容易重复的评估静息状态下不明显心脏疾病的方法

正摘要引言等长收缩运动可以显示静息时并不明显的心血管疾病,已证实心血管MRI(CMR)可用于对其进行全面评估。本研究设计了一个简单的等长收缩运动诱发血流动力学反应,并应用CMR方法对其评价。方法肱二头肌等长收缩运动技术被设计用于CMR,75例健康志愿者分别在静息状态、肱二头肌锻炼3 min后、恢复5 min后测量:(1)血压,     

不同负荷与收缩形式对肌肉抗阻力训练神经适应的影响

目的:探讨不同负荷下离心与向心抗阻力训练神经适应变化特点。方法:招募男性大学生60人,随机分成6组,每组10人。其中3组做单纯向心抗阻力训练,另外3组做单纯离心抗阻力训练,每种类型的抗阻力训练负荷均分别为65%1RM、80%1RM、95%1RM。训练选用右侧肢体的肱二头肌,向心训练每次训练至力竭,各负荷离心训练次数与相同负荷向心训练次数相同,每周3次,每次3组,训练6周。训练前对受试者进行完成最大自主收缩(MVC)和其相应类别与负荷抗阻力训练动作的表面肌电信号测试采集,训练结束后再进行同样动作与负荷的表面肌电信号采集。表面肌电信号采集采用型号为ME6000-16的表面肌电仪进行,采样频率设定为2000 Hz。结果:向心抗阻力训练各负荷平均肌电值(AEMG)显著高于相应负荷离心抗阻力训练(P<0.05)。与训练前相比,向心抗阻力训练80%1RM负荷、95%1RM负荷训练后AEMG显著增加(P<0.05),而离心训练只有95%1RM负荷组训练后AEMG出现明显增加(P<0.05)。向心抗阻力训练各负荷中位频率(MF)显著高于离心抗阻力训练(P<0.05,P<0.01)。与训练前相比,训练后向心各负荷训练MF值增高(P<0.05,P<0.01),离心训练MF值降低(P<0.05,P<0.01)。结论:向心抗阻力训练比离心抗阻力训练更能增强运动单位放电的一致性与协同性适应。两种训练模式使肌肉放电频率产生不同的适应性变化,向心抗阻力训练导致肌肉MF值升高,而离心抗阻力训练则使之降低。     

男子篮球运动员不同负荷负重蹲跳的力学特征和肌电图表现

目的:研究男子篮球运动员不同负荷下负重蹲跳(WCMJ)的动力学和肌电图变化。方法:优秀男子篮球运动员8名。先测试受试者半蹲时的最大等长肌力:受试者双脚站立于测力台,上身保持挺直,屈膝约100度,将杠铃杆调整至合适高度,以最快速度和最大力量蹲举固定不动的杠铃约5秒,从测力台软件上读取地面反作用力最大值,记录为下肢最大等长肌力(MVC)。以10%、20%、30%、40%、50%和60%MVC负重,进行WCMJ。采用三维测力台记录受试者纵跳时的下肢动力学数据,利用力量-时间曲线,判断离心阶段与向心阶段,并计算最大速度、离心及向心阶段相对爆发力等衍生数据。同步测试收集受试者半蹲跳时肌外侧肌和股二头肌肌电数据,依此对蹲跳(CMJ)及不同负荷WCMJ的肌电信号进行标准化处理。采用单因素方差分析方法分析不同WCMJ动作对最大速度、相对爆发力、腾空时间和高度、积分肌电的影响。结果:(1)离心阶段:负荷增加至30%MVC,最大速度开始下降,40%、50%MVC负荷之间差异无统计学意义。相对最大爆发力随负荷增加而增加。股外侧肌标准化积分肌电值随负荷增加而上升,股二头肌标准化积分肌电值随负荷增加先升后降。(2)向心阶段:最大力量随负荷增加而增加,相对最大爆发力随负荷增加而增加,30%MVC负荷时达到峰值,之后下降。所有负荷之间股外侧肌积分肌电差异无统计学意义。股二头肌积分肌电值随负荷增加而上升,50%MVC负荷时下降。结论:随着负荷增加,机体通过提高运动单位的募集提高相对最大爆发力,负荷过高则募集运动单位的能力下降。提高下肢肌肉爆发力,应采用低于30%MVC负荷的WCMJ进行训练。     

静态负荷肌肉疲劳过程中表面肌电图功率谱转移特征

本研究的目的在于探讨等长负荷诱发肌肉疲劳过程中表面肌电图 (sEMG)功率谱转移的特征 ,确定反映肌肉功能水平的sEMG指标。受试者为 32名青年男性大学生志愿者。采用自身重量的竖脊肌等长运动负荷试验和肱二头肌等长负荷试验 ,记录运动肌的肌电图和负荷持续时间。实验结果表明 :(1)平均功率频率 (MPF)和中位频率 (MF)时间序列曲线均呈线性递减变化规律 ;(2 )MF、MPF时间序列曲线下降斜率值均与肌肉等长负荷持续时间有明显统计学相关。研究认为 ,MF和MPF时间序列曲线下降斜率值均是反映腰部竖脊肌功能水平的良好指标。     

关节源性肌肉抑制的定量腱反射肌电图检查

目的 :膝关节骨关节炎 (kneeosteoarthritis,膝OA )可造成关节源性肌肉抑制 (arthrogenousmuscleinhibition ,AMI)和肌肉软弱。以往AMI的测定方法均有不足处。本研究旨在使用定量腱反射肌电图检查来诊断评价AMI。方法 :对 36例单侧膝OA患者进行股神经最大电刺激、定量的髌腱反射肌电图检查 ,比较健患侧电生理参数的差异。同时作股神经最大电刺激和定量髌腱反射时 ,肌电波幅减低程度之间的比较。另外 ,对 8例志愿者 (16个肢体 )作了定量腱反射的准确度检验。结果 :健侧与患侧相比 ,膝OA的股神经最大电刺激的肌电波幅与潜伏期无显著差别 ,但患侧定量髌腱反射肌电波幅却显著地低于健侧。另外 ,定量髌腱反射肌电波幅的减低程度显著地大于股神经最大电刺激肌电波幅的减低程度。 36例患者中 ,有 2 5例 (6 9 4% )表现出明显的肌肉抑制。在志愿者定量腱反射肌电图检查的准确度检验中 ,算出的平均变异系数为 0 0 71,且两侧反射波幅的差值基本在 10 %以内。小结 :在电刺激表明肌萎缩不明显的前提下 ,定量腱反射的肌电图检查显示膝OA的股四头肌有明显的AMI,此关节源性肌肉抑制为脊髓前角运动神经元的抑制。     

电极放置位置对表面肌电信号特征的影响

目的:探讨不同电极放置位置对表面肌电(sEMG)信号特征的影响。方法:健康男性大学生14名,分别采用50%、70%和90%最大随意收缩力量(MVC)强度静态屈肘运动诱发肱二头肌疲劳,同步采集肱二头肌上三个不同电极位置上的sEMG信号,采用线性和非线性信号分析方法,计算线性指标平均肌电值(AEMG)和平均功率频率(MPF)以及非线性指标C(n)和DET%。结果:电极位置只对sEMG的四个测试指标的均值产生影响,对其变化斜率无明显影响,而四个指标的变化斜率中,除AEMG变化斜率对负荷强度无明显区分度外,其余三个指标对负荷强度均有良好区分度。结论:采用MPF、C(n)和DET%变化斜率作为评价局部肌肉疲劳的客观指标,既可以忽略电极放置位置对sEMG的影响,又对不同负荷强度有良好区分度。     

中医消除运动性肌肉疲劳临床实验研究之二——人体骨骼肌两周离心运动对血液IL-1β、IL-2和β-EP的影响

30名志愿受试者分别以最大等长收缩力的 60 % (第 1周 )和 80 % (第 2周 )完成连续 2周上臂屈肌离心收缩训练 ,随机分成中药内服、外用和对照组进行治疗和处理 ,分别在第 1、3、7和1 4天进行红细胞、白细胞总数、中性白细胞、血红蛋白等血常规指标、IL-1 β和IL -2的免疫学指标以及β-EP的神经肽激素指标检查。结果显示 :血常规指标除白细胞总数训练后有轻度升高外 ,其余变化不明显 ;IL-1 β、IL -2和β-EP在训练后 3天有升高 ,7、1 4天则出现下降。内服、外用中药对上述指标无明显影响。     

中医外治法对连续离心收缩训练兔骨骼肌生物力学特性的影响

对连续 4～ 7天离心收缩训练的兔骨骼肌进行生物力学测试 ,结果表明 ,中医推拿和熏洗方法对连续 4～ 7天离心收缩训练的兔伸趾肌 (EDL)和胫骨前肌 (TA)的峰值肌力矩和作功的恢复无明显作用 ,但对总功有恢复作用。训练 7天后EDL粘弹性下降 ,推拿和熏洗对EDL粘弹性的降低有明显的恢复作用 ,从而减少肌肉受伤的几率。     

膝关节损伤后远期肌力改变的分析

目的 :分析膝关节韧带、半月板等损伤后股四头肌、绳肌远期肌力改变的情况 ,以探讨损伤后远期肌力改变与肌肉收缩类型的关系、向心收缩 /离心收缩比值和拮抗肌比值等反映膝关节稳定性指标的变化、优势下肢膝关节损伤的特点及肌力改变与损伤时间的相关关系。方法 :应用Kin-Com等速测试装置分别测定 3 8例膝关节损伤后受试者等长收缩肌力峰值、60°/sec和 1 80°/sec角速度下向心收缩、离心收缩力矩峰值。结果 :(1 )损伤侧与非损伤侧股四头肌在不同测试条件下远期肌力存在显著差异 (P <0 0 5 ) ,同名肌群肌力缺失百分比 >1 0 % ;(2 )损伤侧与非损伤侧绳肌在不同测试条件下远期肌力无显著性差异 (P >0 0 5 ) ;(3 )损伤侧膝关节以 60°/sec角速度向心收缩、离心收缩时远期肌力减退程度显著高于等长收缩时远期肌力的减退程度 (P <0 0 5 ) ;(4 )等速测试时损伤侧与非损伤侧的向心收缩/离心收缩比值无显著差异 (P >0 0 5 ) ,且均 <1 0 0 % ;(5 )损伤侧膝关节拮抗肌比值范围为 5 0 %～ 80 % ;(6)优势下肢膝关节损伤患者股四头肌远期肌力减退程度显著高于非优势下肢膝关节损伤患者 (P <0 0 5 ) ;(7)等长收缩、向心收缩、离心收缩远期肌力缺失百分比与损伤时间无显著相关关系 (P >0 0 5 )。结论 :膝关节     

上臂表面肌电信号与肘关节角度的相关性研究

目的 根据检测的上臂肱二头肌和肱三头肌表面肌电信号,研究表面肌电信号和肘关节角度之间的相关性.方法 在手握恒定目标力量时提取表面肌电信号,并分别从时域采用均方根和积分肌电值方法提取肌电信号的特征值.结果 实验结果表明肱二头肌和肱三头肌上的肌电信号幅度的均方根和积分肌电值的变化规律是不同的,前者的肌电信号幅度的均方根和积分肌电值都是随着肘关节角度的增加而增大,而后者的2种值都在肘关节弯曲90°时最大,在45°和135°时的值非常接近.结论 肱二头肌和肱三头肌的表面肌电信号,可以反映肘关节角度.     

表面电极与单极针电极采集胫前肌电信号的相关性研究

目的:采用表面肌电(sEMG)系统分析比较表面电极与单极针电极采集胫前肌肌电活动变化的相关性,以确定单极针电极评估单一靶向肌肉功能状况的有效性和可靠性。方法:17名健康受试者(11女6男,22.76±3.31岁)分别在表面电极和针电极下完成踝背屈动作,采集胫前肌最大随意收缩时的肌电图(EMG)信号,比较两种采集方法下受试者平均肌电值(AEMG)、均方根值(RMS)、中位频率(MF)、平均功率频率(MPF)和非线性指标LZ复杂度的差异性与相关性,并选取针电极下胫前肌收缩时的AEMG、MF与疼痛强度VAS评分作相关性分析。结果:两种方法采集双侧胫前肌电信号AEMG、RMS、MF、MPF、LZ复杂度有相关性(P<0.05)。两种电极下时域指标AEMG、RMS差异无统计学意义(P>0.05),针电极组频域指标MF、MPF较表面电极组升高(P<0.001)。针电极组胫前肌收缩时AEMG、MF与疼痛程度VAS无线性相关关系,即针刺疼痛不影响EMG信号采集。结论:采用sEMG系统结合单极针电极,能够较可靠、灵敏地检测出胫前肌的肌电活动,这是一种针对性地评估单一靶肌肉功能活动的有效方法,具有较好的临床应用价值。