肌电图测量实验

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1、实用标准文案肌电图测量实验一．实验目的本实验目的在使学生明了肌肉活动时的点位变化，包括肌肉的意志控制的活动及出发活动，同时也使学生认识骨骼肌施力于等张收缩和等长收缩时其他肌肉强度的变化。二、生理原理骼肌提供了我们身体的支撑，以关节作为转轴，横纹肌直接或以肌腱附着在骨骼上，两组或多组肌肉一相互抗拮的方式运作，当一方收缩时另一方会舒张。骨骼肌是有多核的细胞组成，成束肌纤维整齐排列。动作电位自运动神经传向其所支配的肌纤维，引起肌细胞内钙离子在短时间内增加，以启动肌肉收缩的分子机制。骨骼肌的最基本组成为运动单元（motorunit），可被意识性活化，而众多的运动单元可构成所谓的肌纤维，当单一运动单

2、元（SMU）被诱导活化时，其波形间距为3-10ms，大小为20-2000uV，去电荷频率为6-30Hz。因此，肌纤维收缩时可引起较大的振幅和较高的频率信号，称之为肌电图（ElectromyogramEMG）。骨骼肌的肌纤维接受运动神经的支配，当运动神经兴奋时会引发其所支配的所有肌纤维活动，这种过程包括动作电位的产生及肌纤维的收缩。一块肌肉可能有几百个运动神经在支配，神经系统以兴奋不同数目的运动神经方式来控制肌肉不同活动的程度，被兴奋的运动神经单元越多，活动的肌纤维数目也越多，故可以兴奋运动神经的单元数目来控制肌肉活动的程度。和心电图一样，可以用电极从皮肤上加以记录肌电图。意志控制肌肉活动时

3、会产生很多电位变化，EMG的形状不像ECG一样规则，它是由一连串不规则的波形所组成。肌肉进行等张收缩（IsotonicContraction）时，肌肉维持固定的张力且会消耗能量，同时肌肉长度亦会改变。当肌肉长度改变时，它将承担负荷并移动一段相当的距离，以完成有效的做功。肌肉进行等长收缩（IsometricContraction）时，肌肉的缩短极微而近于等长，但张力却大增。纵使等长收缩并不造成身体的移动，然而仍会消耗能量并转变为热及张力的形式，故肌肉的等长收缩作用，因为没有位移的现象，因而没有做功。兴奋和收缩是肌肉的最基本功能，也是肌电图形成的基础。在肌细胞中存在4种不同的生物电位，静息电位

4、，动作电位，终板电位和损伤电位。它们的产生都可以用细胞膜离子学说来解释。胞质内钙离子浓度升高和降低，从而引起肌肉的收缩和舒张。兴奋—收缩偶联的基本过程是：1.肌膜上的动作电位沿肌膜和由肌膜延续形成的T管膜传播，同是激活T管膜和肌膜上的L型钙通道。2.激活的L型钙离子通道通过变构作用或内流的钙离子激活JSR膜上的RYR，它的激活使JSR内的钙离子释放道胞质内，胞质内钙离子浓度比静息时升高了10到100倍。3.胞质内钙离子浓度的升高促使肌钙蛋白于钙离子结合引发肌肉收缩。4.胞质内钙离子浓度升高的同时，激活LSR膜上的泵，钙泵将胞质内的钙离子回收入肌质网，遂使胞质中的钙离子浓度降低，肌肉舒张。三

5、、电路原理说明1、肌电图测量电路方框图精彩文档实用标准文案在肌电图测量电路方块图在上节的肌电图生理原理中已介绍了，肌电信号主要是测量一肌纤维活化时，所共同产生的活动电位的变化。为降低不同肌纤维群的彼此干扰，实验所设计的特定动作，以完全由一单一肌纤维活化是非常重要。在本实验中特别针对骨骼肌的肱二头肌做测量，其主要支配的动作为前臂弯曲。电极摆放于肱二头肌上，参考电位之电极至于另外一手之任意处，与实验中一不会用到此处肌肉为原则。此外，为避免电源供应器或测量仪器的漏电造成受试者电击危险，需采取隔离的设计观念。图一为肌电图测量方块图，以表面电极至于上臂上，量取极微弱的肱二头肌电位变化，前置放电器采用

6、仪表放大器，用于将肌电图的向量信号萃取出为单极信号，其放大倍数为10。隔离电路将信号和电源做隔离，其方法可分别采用光学式或变压器式。带通滤波器的频宽为100-1000Hz，再将此微弱信号放大100倍，可显示肌电信号于示波器上。再将此信号积分，可评估出此肌力大小。表面电极前置放大器隔离电路带通滤波器带拒滤波器增益放大器半波整流积分电路肌电图肌力图图一肌电图测量方框图2、表面电极人体是由充满电离子的体液细胞所构成，体液中包含了钾、钠、氯等离子，即由不同的浓度变化，产生所谓的活动电位。当使用一电极来感测此活动电位就会产生所谓的介面电位，这可想象成一金属电极伸入电解液的情况，一旦伸入会立刻产生电解

7、反应，一为氧化反应，金属原子会失去电子行成金属离子，另一为还原反应，电子和金属离子结合形成金属原子。在金属和电解液的介面上，正负极性的离子分别向两边移动，形成两个带着相反极性的平行离子层，其离子电位差即为介面电位，不同的金属和电解溶液则会产生不同的介面电位。因此，当测量生物信号时，需选择介面电位较低的金属作为电极的材料，以避免测量时过大的介面电位产生。通常生物信号的电位约在50uv-1mv之间，而金属的介面电位约在0.1