不同程度紧身压迫对踏蹬运动中股内侧肌sEMG变化特征的影响

目的:利用表面肌电相关指标定量反映不同强度负荷的匀速踏蹬运动至疲劳过程中,不同程度紧身压迫对股内侧肌sEMG变化特征的影响,进而探讨紧身压迫度对肌肉活动的效用及其内在机制。方法:随机抽取未进行过系统踏蹬训练的青年健康男性受试者10名,分别以下肢无紧身压迫、中度紧身压迫、高度紧身压迫状态完成中强度和大强度负荷的匀速踏蹬运动至疲劳测试,对同步采集的股内侧肌iEMG和MF肌电指标数据进行分段和标准化处理,并采用三因素方差分析和事后多重比较检验考察各组实验数据间的差异。结果:1)运动后期,紧身压迫对iEMG及MF变化幅度的总效应均有影响,且在与运动强度发生交互作用时,这种影响效应更为明显。2)与无紧身压迫相比,中度紧身压迫不改变中强度负荷运动中iEMG(%)值的增长和MF(%)值的降低幅度;但却使大强度负荷运动后期iEMG(%)值的增长和MF(%)值的降低幅度均有所下降。3)与无紧身压迫相比,高度紧身压迫使中强度负荷运动后期iEMG(%)值的增长和MF(%)值的降低幅度均有所下降;但却使大强度负荷运动后期iEMG(%)值的增长和MF(%)值的降低幅度均有所上升。结论:外加中度紧身压迫在大强度踏蹬运动后期与外加高度紧身压迫在中等强度踏蹬运动后期对股内侧肌的作用相似,均利于维持局部肌肉收缩的输出功率及外周运动单位动作电位的传导速率,在一定程度上有助于延缓肌疲劳和延长运动时效;相反,外加高度紧身压迫在大强度踏蹬运动后期则会加速肌疲劳的发展进程。     

表面肌电评价不同运动强度和收缩方式的股直肌疲劳的研究

利用表面肌电对股直肌运动进行全程监测,通过相关指标判断在三种不同收缩方式、不同时间段股直肌疲劳的程度并探讨产生疲劳的机理.方法:(1)运动方式:以25%、40%、55%、70%、85%MVC负荷强度坐在肌力凳上采取向心、等长和离心收缩进行下肢负重蹬伸运动.(2)肌电测试:采用表面肌电测量得出表面肌电图各指标参数.结论:iMEG值和P-P峰值能较好地反映人体肌肉运动疲劳的状态;不同时间段肌肉一次收缩的时间是一个能反映肌肉疲劳的良好机能指标.     

外加束缚在连续下蹲跳至力竭过程中对下肢肌肉活动的影响

目的：运用表面肌电技术探讨外加紧身束缚在连续下蹲跳至力竭过程中对下肢主要发力肌肉活动的影响及其可能的内在机制.方法：随机抽取成年健康男性受试者12名,利用梯度压缩式紧身运动长裤使下肢分别在4种不同紧身束缚压下完成全力连续下蹲跳至力竭运动测试;对一侧下肢肌群均方根肌电图（RMS）和中心品频率（CF）肌电指标作信号处理后,采用单因素方差分析进行实验数据的统计和比较.结果：（1）无外加紧身束缚时,下肢肌RMS整体随蹲跳次数的增加呈现出先增大后减小的趋势,CF仅在疲劳后期有一定程度的降低;（2）外加轻度紧身束缚对下肢肌RMS及CF的整体变化特征无显著影响;（3）外加中度紧身束缚在疲劳末期使下肢肌RMS减小幅度降低,CF的降低趋势及程度减弱;（4）外加高度紧身束缚在疲劳末期使下肢肌RMS减小幅度上升,CF的降低程度增加.结论：连续下蹲跳至力竭过程中,外加轻度紧身束缚对下肢肌肉活动无明显影响;外加中度紧身束缚有利于维持力竭前肌力的输出功率和动作电位的传导速率,对下肢肌肉疲劳后期的活动有积极影响;而外加高度紧身束缚则在一定程度上会加速下肢肌肉疲劳后期的力竭进程.     

不同运动负荷时肌肉氧含量与表面肌电图的变化特点

利用近红外光谱(NIRS)和表面肌电图(sEMG)技术,揭示自行车踏蹬运动时运动员大腿股外侧肌的氧合血红蛋白/肌红蛋白(oxy-Hb.Mb)水平及肌肉放电量的变化特征。以10名健康男子为对象,在功率自行车上先进行40 r/min,50 W的2 min准备活动后,进行阻力负荷150 W的5 min的自行车运动,踏蹬频率分别为40、60、80、100和120 r/min。结果表明:40、60、80 r/min 3组对象的股外侧肌的oxy-Hb.Mb水平分别为(104.46±6.91)%(、103.51±8.63)%和(95.14±8.73)%,各组间差异无显著性意义,而1001、20 r/min组的oxy-Hb.Mb却明显下降为(77.24±11.28)%和(43.07±9.76)%;iEMG在40至80 r/min之间呈现缓慢上升趋势,而100和120 r/min时则快速增加;各组对象的oxy-Hb.Mb水平变化和iEMG之间存在明显的相关性。因此,NIRS和表面肌电图作为特异性良好的非损伤性检测手段,能够直观地反映运动中肌肉内氧的代谢与骨骼肌的收缩活动。     

稳定与非稳定下深蹲练习的主要肌群的肌电研究

目的:为探究稳定与非稳定下不同负荷对深蹲练习时主要肌群肌肉的刺激效果是否对同一肌肉的刺激效果一致.方法:对河西学院体育学院2013年级25名男生进行不同负重的(30％的最大力量、60％的最大力量)深蹲测试,采用BL-820S科研生物机能实验系统对受试者臀部、下肢6块肌肉(臀大肌、臀中肌、股外侧肌、股直肌、股内侧肌、腓肠肌)进行表面肌电分析,从肌肉活动角度对非稳定和稳定状态抗阻训练的肌肉刺激效果进行研究分析.结果:在稳定条件下以30％RM,深蹲时所有肌肉的值无显著性变化(P＞0.05),同样的在稳定条件下以60％RM深蹲时所有肌肉的值也无显著性变化(P＞0.05);而在非稳定条件下以30％RM深蹲时所有肌肉的值也无显著性变化(P＞0.05),但在非稳定条件下以60％RM负重深蹲时股内侧肌、股直肌、股外侧肌、腓肠肌、臀中肌、臀大肌等的值出现显著增长(P＜0.05),研究结论:非稳定支撑面与稳定支持面可能同样具有提高身体稳定性、增加身体表层肌肉的刺激程度,两者不存在对立关系.     

自行车运动员固定功率车测试中的肌电分析

通过实验测试方法,对优秀中长距离自行车运动员进行功率车测试及肌电研究,了解运动员在原地起动阶段的踏频及功率变化情况,以及在原地起动阶段和固定功率车进行踏蹬时．下肢各主要肌肉的激活时间与用力情况,以便掌握运动员骑行过程中主要的用力肌肉,加强训练的针对性和有效性。研究发现,股内侧肌和股外侧肌肌电信号表现明显,提示这两块肌肉可能为踏蹬主要发力肌肉。在踏蹬过程中,运动员的肌肉用力情况存在一定的差异,全能运动员与公路运动员相比,肌肉用力比较平均,肌力也相对要大     

单侧肢体运动对对侧肌肉肌电频率的影响

目的:研究单侧肢体动态运动诱发肌肉疲劳对对侧肌肉肌电信号平均功率频率(MPF)的影响,验证MPF下降的中枢控制作用.方法:10名男性受试者一侧上肢(负荷臂)分别完成5kg持重动态运动负荷实验和无负重放松实验,记录另外一侧(观察臂)完成4kg持重等长运动实验时肱二头肌、肱三头肌和斜方肌的sEMG信号,考察负荷臂两种运动状态下观察臂肌肉肌电的MPF、平均肌电值、复杂度和有序性等变化的差异性.结果:5kg持重动态运动实验过程中观察臂肱二头肌、肱三头肌和斜方肌的MPF均值均显著低于无负重放松实验状态;肱三头肌MPF的下降斜率显著增加.结论:负荷臂动态运动诱发一侧肌肉疲劳过程中可以造成对侧观察臂肌肉平均功率频率产生伴随性变化,表明sEMG信号活动具有确切的中枢控制成分.     

主动肌和拮抗肌功能转变瞬间的肌电平均功率频率变化

目的:通过对主动肌和拮抗肌功能转变瞬间肌电平均功率频率的观察,探讨中枢控制因素在决定MPF变化中的独立性作用.方法:10名健康男性志愿者在完成60%MVC强度的疲劳性等长屈肘运动负荷试验后,瞬间转变肌肉工作性质,完成60%MVC强度的疲劳性等长伸肘运动,分别记录肱二头肌和肱三头肌的sEMG信号,观察两次疲劳试验以及瞬间转变过程中肌电MPF等sENG指标变化.结果:等长屈肘和等长伸肘快速转变的瞬间,主动肌和拮抗肌MPF等各项sEMG信号分析指标均发生了显著性改变,表现出明显的跃变现象;无论是转变之前,还是转变之后的等长疲劳试验过程中,主动肌与拮抗肌的MPF、C(n)和%DEF均表现出类似的变化规律,而拮抗肌AEMG则维持相对恒定.结论:中枢运动控制是导致疲劳过程中MPF单调递减变化的独立性作用因素,其可能的作用机制是CNS将主动肌与拮抗肌作为一组控制肌群实施同步控制.     

浮刺法对股四头肌运动性疲劳表面肌电信号的影响

在客观评价肌肉功能的基础上,探讨不同针刺方法对股四头肌运动性疲劳的影响。利用表面肌电仪记录右侧股四头肌伸膝运动的动态表面肌电信号（sEMG）,并提取积分肌电值（iEMG）、中位频率（MF）。股四头肌伸膝运动sEMG原始图像显示：静息状态时,肌电信号振幅波动小,频率缓慢;运动性疲劳时,肌电信号振幅波动增大,频率加快;治疗后,浮刺组与直刺组的肌电信号振幅波动减小,频率减慢;而对照组未有明显变化。发生运动性疲劳时,iEMG值升高,MF值降低。浮刺治疗后,浮刺组股四头肌伸膝运动iEMG值较疲劳时降低,MF值较疲劳时上升。研究表明,sEMG可以作为局部肌肉运动性疲劳以及恢复效果的评价手段;针刺具有抗运动性疲劳作用;在股四头肌运动性疲劳恢复效果上浮刺优于直刺,可能与改善肌肉电生理有关。     

不同肌力训练时攀岩运动员腕伸屈肌的表面肌电频谱特征研究

本实验对8名参加第3届全国体育大会攀岩比赛的攀岩运动员进行不同负荷试验。记录腕伸屈肌的肌电变化和负荷持续时间。实验结果表明:平均功率频率(MPF)和中位频率(MF)的值均随持续时间的改变而呈先上升后下降的变化规律;MPF、MF的值变化与腕伸屈肌的负荷持续时间与多种因素有关。本研究认为,MF和MPF是可以反映腕伸屈肌的功能水平,可作为评价腕伸屈肌负荷水平的良好指标。     

递增负重蹲跳与提踵时小腿三头肌表面肌电图信号比较

目的:通过对男大学生小腿三头肌在递增负重提踵和蹲跳动作时表面肌电(sEMG)信号的分析,探讨动作形式与神经肌肉活动方式之间的联系。方法:男大学生在不负重和30%、60%、80%、100%最大力量(1RM)负重下分别进行一次提踵和蹲跳动作,同时记录腓肠肌内侧头(GM)、外侧头(GL)和比目鱼肌(SO)向心收缩阶段的sEMG信号,比较各等级负重条件下两种动作运动时iEMG、MF和MPF等肌电指标的变化。结果:在进行负重提踵时,随着重量增加,GM、GL和SO表面肌电的iEMG均显著增加,但MF和MPF在不同负重等级完成动作时的差异不显著;在进行负重蹲跳时,各肌肉表面肌电信号的iEMG、MF和MPF在各级负重之间具有显著差异,其数值与重量的增加具有线性关系;在不负重提踵时各肌肉的iEMG值与蹲跳差异不显著,但大负重后显著高于蹲跳;MF和MPF值在不负重提踵时显著高于蹲跳,负重后其差异基本不显著。结论:在递增负重提踵和蹲跳动作时,小腿三头肌向心收缩阶段的sEMG信号表现存在差异,其所反映的神经肌肉控制方式不同,提示所完成动作的动力学特性如速度、多关节链等,可能会影响运动单位募集的方式。     

Reproducibility of upper leg EMG frequency content during cycling

Reproducibility of frequency content from surface electromyography (sEMG) signals has not been assessed and it is unknown if incremental load testing design could affect sEMG in cycling. The goals of this study were to assess the reproducibility of measures from sEMG frequency content between sessions and to compare these frequency components between a ramp and a step incremental cycling test. Eighteen cyclists performed four incremental load cycling tests to exhaustion. Two tests were performed using a step increment (load started at 100 W for 3 min followed by increments of 30 W every 3 min) and two were performed using a ramp increment (load started at 100 W for 1 min followed by increments of 30 W·min^?1). sEMG was monitored bilaterally for the rectus femoris and vastus lateralis throughout the tests and converted into overall activation (whole signal bandwidth), high- and low-frequency contents. The reproducibility of the frequency content ranged from none to strong (ICC = 0.07–0.90). Vastus lateralis activation was larger at the step compared to the ramp test (P < 0.01), without differences for rectus femoris (P = 0.22–0.91) and for the high-frequency (P = 0.28–0.95) and low-frequency contents (P = 0.13–0.94). sEMG from vastus lateralis and rectus femoris presented none to strong reproducibility. Vastus lateralis is more activated in step test design.     

等速运动负荷诱发肱二头肌疲劳过程中sEMG信号变化

本研究的目的在于观察动态等速运动诱发肱二头肌疲劳过程中 s EMG信号时频分析指标的动态变化规律 ,确定能够较好地运用于动态肌肉功能评价的 s EMG指标。研究结果表明 ,动态运动过程中时域分析指标 i EMG和 RMS的变化较小且与负荷持续时间无明显线性相关 ;频域分析指标 MPF和 MF变化较大 ,但是只有 MPF的变化与负荷持续时间呈明显线性相关 ;MPF时间序列曲线下降斜率与肌肉的总作功量之间明显相关 ,可作为评价肌肉动态负荷水平的生理学指标     

等长负荷诱发肱二头肌疲劳过程中sEMG信号变化

本研究比较了等长负荷诱发肱二头肌疲劳过程中正MG信号时域和频域指标变化的特异性、有效性和可靠性。研究发现：(1)频域指标在肌肉疲劳过程中均呈明显的直线递减型变化,而时域指标的变化则有较大的变异;(2)频域指标时间序列曲线的斜率不受受试者皮下脂肪厚度和肢体围度的影响,而时域指标则易受影响;(3)频域指标时间序列曲线的斜率与负荷持续时间明显相关,而时域指标的相关不明显。研究结果表明sEMG频域指标反映肌肉疲劳的效果优于时域指标。     

表面肌电信号分析评价肌肉疲劳的有效性和敏感性

目的:测定和分析应用表面肌电信号分析指标评价肌肉疲劳的有效性和敏感性,方法:选取健康无专业运动男、女大学生各10名,进行3个膝关节角度(90°、60°和30°)×3个运动负荷(40％MVC、60％MVC和80％ MVC)共9次静力性等长疲劳实验,同步记录sEMG信号并进行线性和非线性信号处理.结果:sEMG信号分析指标表现出单调性变化,且采样序列线性拟合具有显著性.膝关节角度、运动负荷和性别对各指标的变化率有显著影响.结论:应用非线性分析指标评价肌肉疲劳具有很好的敏感性.     

The acute effects of bodyweight suspension exercise on muscle activation and muscular fatigue

This investigation examined effects of two exercise modes (barbell, BB; bodyweight suspension, BWS) on muscle activation, resistance load, and fatigue. During session one, nine resistance-trained males completed an elbow flexion one-repetition maximum (1RM). During sessions two and three, subjects completed standing biceps curls to fatigue at 70% 1RM utilizing a randomized exercise mode. Surface electromyography (sEMG) recorded muscle activation of the biceps brachii, triceps brachii, anterior deltoid, posterior deltoid, rectus abdominis, and erector spinae. BWS resistance load was measured using a force transducer. Standing maximal voluntary isometric contractions of the elbow flexors recorded at 90° were used to determine the isometric force decrement and rate of fatigue (ROF) during exercise. sEMG and resistance load data were divided into 25% contraction duration bins throughout the concentric phase. BWS resulted in a 67.7?±?7.4% decline in resistance load throughout the concentric phase (p?≤?0.05). As a result, BB elicited higher mean resistance loads (31.4?±?4.0?kg) and biceps brachii sEMG (84.7?±?27.8% maximal voluntary isometric contractions, MVIC) compared with BWS (20.4?±?3.4?kg, 63.4?±?21.6% MVIC). No difference in rectus abdominis or erector spinae sEMG was detected between exercise modes. Isometric force decrement was greater during BWS (?21.7?±?7.0?kg) compared with BB (?14.9?±?4.7?kg); however, BB (?3.0?±?0.8?kg/set) resulted in a steeper decline in ROF compared with BWS (?1.7?±?0.6?kg/set). The variable resistance loading and greater isometric force decrement observed suggest that select BWS exercises may resemble variable resistance exercise more than previously considered.     

Knee extensor fatigue developed during high-intensity exercise limits lower-limb power production

We investigated the association between changes in vastii electromyography (EMG) and knee extensor fatigue during high-intensity cycling, and the subsequent effect on lower-limb power and intermuscular coordination during all-out cycling. On two separate days, participants completed 30-s all-out cycling or 10-min of high-intensity cycling followed by 30-s all-out cycling. EMG for gluteus maximus (GMAX), rectus femoris (RF), vastii (VAS), hamstrings (HAM) and gastrocnemius (GAS); co-activation for GMAX/RF, VAS/HAM and VAS/GAS; isometric maximal voluntary force (IMVF) and resting twitch (RT) of the knee extensors were measured. VAS EMG increases during high-intensity cycling (6% to 14%, P < 0.05) were negatively correlated (r = ?0.791, P < 0.05) with knee extensor IMVF decreases (?2% to?36%, P < 0.05) following the exercise. Knee extensor IMVF decreases were positively correlated (r = 0.757, P < 0.05) with all-out cycling power reductions (0% to ?27%, P < 0.05). VAS/GAS co-activation did not change (P > 0.05) during all-out cycling while VAS and GAS EMG decreased. Larger increase in VAS EMG during high-intensity cycling was associated with greater knee extensor fatigue and larger power reduction during all-out cycling. High VAS/GAS co-activation potentially limited power reduction induced by knee extensor fatigue during all-out cycling.     

快行时脑卒中患者与健康人下肢肌肉活动差异

目的:探讨快速步行时,脑卒中患者与健康被试下肢肌肉在活动持续时间百分比、AEMG、MPF、复杂度等指标上的差异。方法:男性脑卒中患者10名及健康对照组被试10名,按照步长40cm步频60次/min的不同步速在平地上直线行走8步,采集患者偏瘫侧及健康被试对照侧胫骨前肌、内侧腓肠肌、股直肌、股二头肌的肌电信号,并利用足底步态开关记录行走过程中的步态周期。结果:①患者胫骨前肌在摆动期、内侧腓肠肌在摆动期及第一次双侧支撑期的活动持续时间均显著长于健康被试;②患者胫骨前肌及股二头肌的平均肌电值增加,股直肌的平均功率频率下降率变小。