第二部分-肌電測(cè)試方法(MEGAWIN-ME6000肌電測(cè)試系統(tǒng))

實(shí)驗(yàn)八、肌電測(cè)試方法

（MegaWinME6000肌電測(cè)試系統(tǒng)）內(nèi)容介紹：

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理二、實(shí)驗(yàn)步驟與方法三、表面肌電圖分析四、結(jié)果評(píng)定

一、目的和原理

肌電測(cè)量包括有損傷測(cè)量和無(wú)損傷測(cè)量?jī)纱箢?lèi)，其主要區(qū)別在于電極的使用上。前者使用的針電極，主要用于臨床，后者使用表面電極。運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的肌電測(cè)量大多采用無(wú)損傷類(lèi)的表面肌電遙測(cè)技術(shù)，獲得的肌電信號(hào)為表面肌電圖（sEMG）。sEMG的采集是用電極膏將表面電極貼于皮膚表面，通過(guò)測(cè)兩極間的電勢(shì)差來(lái)確定肌電值。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，而且無(wú)創(chuàng)，易為受測(cè)者接受，既可反映整塊肌肉的肌電變化情況，又可在運(yùn)動(dòng)中采集。缺點(diǎn)是不能采集到深層肌肉的肌電信號(hào)，而且影響其穩(wěn)定性的因素較多，肌纖維組成、局部解剖結(jié)構(gòu)、參加活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)單位的募集模式、募集數(shù)量、放電頻率、放電同步化程度等均有可能影響肌電信號(hào)的表達(dá)。同時(shí)，皮下脂肪的厚度、體溫變化以及外界環(huán)境的變化也會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。肌電圖在體育運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用比較廣泛

常用肌電圖研究肌肉的不同狀態(tài)、肌肉之間的協(xié)調(diào)程度、收縮類(lèi)型及強(qiáng)度、判斷肌肉疲勞程度、肌肉損傷、評(píng)定肌肉素質(zhì)等在以往的研究當(dāng)中，已有人將肌力或肌力矩與肌電指標(biāo)共同分析環(huán)節(jié)的運(yùn)動(dòng)及環(huán)節(jié)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相關(guān)肌肉的肌電圖指標(biāo)的變換或肌肉貢獻(xiàn)率等二、實(shí)驗(yàn)方法和步驟（一）測(cè)試前準(zhǔn)備1.測(cè)試前對(duì)受試者進(jìn)行基本身體形態(tài)指標(biāo)測(cè)量2.受試者進(jìn)行準(zhǔn)備活動(dòng)，時(shí)間的長(zhǎng)短須根據(jù)環(huán)境溫度、運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際狀態(tài)確定。3.每次實(shí)驗(yàn)之前，先將肌電儀系統(tǒng)預(yù)熱0.5小時(shí)左右，讓系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)。對(duì)肌電儀進(jìn)行初始設(shè)置，設(shè)置量包括采樣頻率、采樣時(shí)間、濾波指數(shù)等，設(shè)置各道信號(hào)的放大倍數(shù)，并根據(jù)測(cè)量信號(hào)的強(qiáng)度而定。（二）測(cè)試要求及步驟1.要求測(cè)試肱二頭肌在屈曲90度并以60%MVC等長(zhǎng)收縮直至力竭的情況下測(cè)試出肱二頭肌的肌電情況（每5分鐘記錄一次）。2.確定電極安置點(diǎn)：表面電極所貼位置為所測(cè)肌肉肌腹部分最隆起處。3.處理皮膚：75%醫(yī)用酒精擦拭電極安放的表面皮膚。4.安置表面電極：等到皮膚完全干燥，將電極固定在已經(jīng)處理的皮膚上。兩電極中心相距d=20mm。同時(shí)需要固定的還有一個(gè)“參考電極”。5.檢查電信號(hào)：電極粘貼完后，必須逐個(gè)檢查電極的粘貼牢靠性，被測(cè)肌肉電極是否正確地連接到相應(yīng)通道。6、參數(shù)設(shè)置7、開(kāi)始采樣8、測(cè)試結(jié)束保存測(cè)試結(jié)果（三）測(cè)量的注意事項(xiàng)1、電極要固定好2、電極貼的位置：貼電極的部位要統(tǒng)一，同一人幾次測(cè)量都要貼在同一點(diǎn)上3、測(cè)試環(huán)境溫度不同會(huì)對(duì)肌電圖產(chǎn)生影響4、皮膚類(lèi)型不同對(duì)肌電圖會(huì)產(chǎn)生影響5、準(zhǔn)備活動(dòng)的時(shí)間、運(yùn)動(dòng)量要統(tǒng)一6、測(cè)試前要對(duì)皮膚阻抗進(jìn)行監(jiān)測(cè)7、同一受試者進(jìn)行多組測(cè)試時(shí)，組間間隔要掌握好，原則上應(yīng)達(dá)到完全恢復(fù)。對(duì)不同受試者進(jìn)行測(cè)試時(shí)，他們之間的組間間隔要統(tǒng)一（四）與測(cè)力臺(tái)等其它儀器同步測(cè)量根據(jù)運(yùn)動(dòng)技術(shù)的測(cè)試要求，有時(shí)肌電儀還與攝影和攝像機(jī)、測(cè)力臺(tái)三種儀器同步測(cè)試，以保證它們?cè)凇皽y(cè)量時(shí)相”上的對(duì)應(yīng)。同步方法有兩種：一種是由測(cè)力臺(tái)開(kāi)始采樣，激發(fā)同步信號(hào)與攝像機(jī)、肌電儀同步工作；另一種方法是由攝像機(jī)或肌電儀產(chǎn)生同步信號(hào)與測(cè)力臺(tái)二者同步工作。三、表面肌電圖分析肌電圖（EMG）是對(duì)肌肉電信號(hào)的描述和記錄。直接由肌電圖儀記錄下來(lái)的結(jié)果為原始EMG，從中可直接看出肌肉活動(dòng)強(qiáng)弱，即EMG振幅值的大小和放電頻率的高低。為更加細(xì)致地對(duì)EMG進(jìn)行分析，要對(duì)原始EMG信號(hào)進(jìn)行處理，通常有以下幾種方法（圖9-8）。原始肌電圖全波整流肌電圖平均肌電圖（RMS）積分肌電圖（IEMG）圖9-8肌電圖信號(hào)處理（一）全波整流肌電圖它可產(chǎn)生EMG的絕對(duì)值，通常是正極性，原始的EMG的平均值為零。全波整流主要應(yīng)用在不同肌群活動(dòng)相位的半定量評(píng)價(jià)中，其幅值變化圖形能很好地反映肌肉收縮水平的變化。(二）平均肌電圖（均方根振幅，簡(jiǎn)稱(chēng)RMS）RMS往往用于描述數(shù)據(jù)的靜態(tài)特征，反映的是一定時(shí)間內(nèi)的肌肉放電平均水平。其計(jì)算公式為：

其中：N為采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，Xi為每一點(diǎn)的肌電數(shù)據(jù)（幅值）。在肌肉等長(zhǎng)收縮至疲勞的研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，肌電幅值隨著肌肉疲勞程度的加深而增加。帕特普斯基（Petrofsky）讓受試者的抓握肌以20%-70%MVC（最大隨意肌肉收縮）的5種不同力量做等長(zhǎng)收縮至疲勞的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)RMS呈線性增加。

70%MVC以上的等長(zhǎng)收縮至疲勞時(shí)，雖然RMS在整個(gè)收縮過(guò)程中也隨疲勞的加深而增大，但增大的幅度逐漸減小。在等張收縮至疲勞的過(guò)程中，RMS也隨負(fù)荷增加而增大。（三）積分肌電圖（簡(jiǎn)稱(chēng)IEMG）IEMG是指肌電圖曲線下包圍的面積，單位為：毫伏·秒（mv·s）。這樣有EMG的活動(dòng)，全波整流信號(hào)的積分值總是增加的。通過(guò)對(duì)IEMG的定量就可以判定肌肉活動(dòng)的強(qiáng)弱。其計(jì)算公式為：其中：N1為積分起點(diǎn)，N2為積分終點(diǎn)，X(t)為肌電曲線，dt為采樣的時(shí)間間隔。讓受試者作等長(zhǎng)收縮至疲勞，發(fā)現(xiàn)隨著肌肉疲勞程度的增加，IEMG逐漸加大。有研究表明，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的IEMG高于一般運(yùn)動(dòng)員。有學(xué)者認(rèn)為，IEMG的變化除了與肌肉張力大小有關(guān)外，還與肌肉的拉長(zhǎng)程度有關(guān)。（四）肌電的平均功率頻率（PMF）和中心頻率（FC）上述對(duì)肌電信號(hào)的處理分析直接是對(duì)時(shí)間變量的分析，而不涉及非時(shí)間變量，稱(chēng)為時(shí)域分析。對(duì)生物電分析還涉及考察實(shí)時(shí)信號(hào)的頻率特征，稱(chēng)之為頻譜分析。研究表明，在肌肉工作過(guò)程中，肌電的頻率特征可隨肌肉機(jī)能狀態(tài)的改變而發(fā)生變化。反映肌電頻率特性的指標(biāo)有平均功率頻率（PMF）和中心頻率（FC）。在研究肌肉持續(xù)工作至疲勞過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，隨著疲勞程度的加深，肌