肌电图的测试与分析

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1、肌电原理与应用肌电------骨骼肌兴奋时，由于肌纤维动作电位的产生、传导和扩布，而发生电位变化称为肌电。肌电图-------用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、记录所得到的图形，称为肌电图(electromyogram,EMG)。肌电与肌电图的概念1表面肌电的原理1.1骨骼肌的静息电位与动作电位1.1.1静息电位正常骨骼肌纤维在静息状态下肌纤维膜内外存在电位差，膜内为负，膜外为正，这一电位差称为静息电位。猫的骨骼肌肌纤维的静息电位为-79.5毫伏；鼠的骨骼肌肌纤维的静息电位为-99.8毫伏；豚鼠的骨骼肌肌纤维为-85.5毫伏；

2、小白鼠的骨骼肌肌纤维为-61.0～-88.9毫伏；人类骨骼肌肌纤维为-65～-87.4毫伏。1.1.2动作电位肌纤维兴奋时，产生的可传导的电位变化称为动作电位。动作电位的幅度为100～120毫伏,持续时间为2～4毫秒。细胞内记录的动作电位为单相负波，波幅为100-120mv持续时间较长；细胞外记录的动作电位为双相波，波幅为1.8mv，明显低于细胞内记录。２.表面电极测试方法　　　一般的表面电极是由两片Ag-AgCL金属片组成的。测试时一般将电极置于肌腹处或肌肉运动点处,。将电极沿肌纤维的走行方向平行放置，两电极间隔2-3厘米，进行双极引

3、导。３　表面肌电分析在体育科研中的应用３.１肌电变化与肌肉疲劳的关系３.１肌电变化与肌肉疲劳的关系３.１.１肌肉工作过程中肌电幅值的变化反应肌电幅值的指标有积分肌电(IEMG)和均方根振幅(RMS)。在肌肉等长收缩至疲劳的研究过程中发现，在一定的范围内，肌电幅值随着肌肉疲劳程度的加深而增加。３.１肌电变化与肌肉疲劳的关系３.１.1肌肉工作过程中肌电幅值的变化Biglandh和Lippold(1954)发现，当肌肉持续等长收缩至疲劳时，积分肌电(IEMG)增大。DeVries(1968)发现，在伸膝和屈肘进行静力工作时，随着持续时间的延

4、长，均方根振幅(RMS)增加。Petrofsky等(1975)发现，肌电的振幅既取决于肌力的大小，又取决于肌肉疲劳的程度，所以，肌电作为评定肌力的指标只能用于肌肉疲劳之前。此后，Viitasalo和Komi(1967，1978)，郭庆芳(1980)等学者都报导过肌肉疲劳时IEMG和RMS增大。３.１肌电变化与肌肉疲劳的关系３.１.1肌肉工作过程中肌电幅值的变化Petrofsky(1980)让受试者的抓握肌以20%-70%MVC的五种不同张力做等长收缩至疲劳的过程中，发现RMS呈线性增加。70%MVC以上的等长收缩至疲劳时，虽然RMS在整个

5、收缩过程中也随疲劳的加深而增大，但增大的幅度逐渐减小。3.1肌电变化与肌肉疲劳的关系3.1.1肌肉工作过程中肌电幅值的变化3.1肌电变化与肌肉疲劳的关系3.1.1肌肉工作过程中肌电幅值的变化Petrofsky(1979)也观察了等张收缩至疲劳过程中的RMS的变化。让受试者在功率自行车上以20-100%最大摄氧量(VO2max)的负荷蹬踏功率自行车，同时测试并分析了股四头肌肌电。发现在20-40%VO2max的负荷下，RMS随着疲劳程度的加深，其增大程度不明显；而负荷为60-100%VO2max时，RMS却随着疲劳的增加而明显增加。并且，负

6、荷越大其增加越明显。3.1肌电变化与肌肉疲劳的关系3.1.1肌肉工作过程中肌电幅值的变化3.1肌电变化与肌肉疲劳的关系3.1.1肌肉工作过程中肌电幅值的变化浅井英典(1982)对不同的研究结果做了概括和总结。指出：以最大强度以下的肌力进行等长收缩时，肌电的幅值随着时间的延长而增加；而用最大肌力进行等长收缩时，随着肌力的下降肌电的幅值也逐渐下降。并指出伴随疲劳而出现的肌电幅值变化，是由于运动时运动单位的募集数量和运动单位兴奋的频率发生变化而引起的。３.１肌电变化与肌肉疲劳的关系３.１.1肌肉工作过程中肌电幅值的变化肌肉疲劳时肌电幅值下降的可

7、能原因是：①中枢传出的神经冲动减少；②神经肌肉接点处的传递速度减慢；③肌纤维的传导速度减慢；④运动单位的非同步活动。３.１肌电变化与肌肉疲劳的关系３.１.2肌肉工作过程中肌电的频谱变化反应肌电信号频率特性的指标有平均功率频率(MPF)和中心频率(FC)。在研究肌肉持续工作至疲劳过程中发现，随着疲劳程度的加深，肌电信号的频谱左移，即平均功率频率(MPF)和中心频率(FC)降低。肌肉工作的负荷强度越大，疲劳的程度越大，MPF和FC降低越明显。4.２肌电变化与肌肉疲劳的关系4.2.2肌肉工作过程中肌电的频谱变化4.２肌电变化与肌肉疲劳的关系4.

8、2.2肌肉工作过程中肌电的频谱变化4.２肌电变化与肌肉疲劳的关系4.2.2肌肉工作过程中肌电的频谱变化３.１肌电变化与肌肉疲劳的关系３.１.2肌肉工作过程中肌电的频谱变化Viitasalo(1