基于肌電的肌肉疲勞測試

丁寅 于毅

（新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000）

肌肉疲勞是一種常見而又復(fù)雜的生理現(xiàn)象。肌肉是人體運動系統(tǒng)的重要組成結(jié)構(gòu)，在人體中，肌肉是一種將化學(xué)能量轉(zhuǎn)換為機械能的生物組織，人體的各種運動都或多或少有肌肉的參與。而肌肉運動，產(chǎn)生相應(yīng)的乳酸等物質(zhì)，使機體產(chǎn)生疲勞感，這是否對神經(jīng)感應(yīng)潛伏期或神經(jīng)傳導(dǎo)速率產(chǎn)生影響。本實驗通過NDI-092肌電圖/誘發(fā)電位儀在不同程度的肌肉疲勞狀況下進行電誘導(dǎo)采集相應(yīng)的神經(jīng)感應(yīng)潛伏期和神經(jīng)傳導(dǎo)速率，通過圖像對比和數(shù)據(jù)分析判定神經(jīng)感應(yīng)潛伏期時間的變化和肌電神經(jīng)傳導(dǎo)速度是否能對肌肉疲勞進行判定或作為肌肉疲勞程度劃分的一個客觀指標(biāo)。本文以正中神經(jīng)所支配的拇短展肌、拇長屈肌、橈側(cè)腕屈肌、旋前圓肌為觀測肌肉；以肘部肱骨內(nèi)上髁內(nèi)上方和腕部橫紋正中為正中神經(jīng)刺激點，拇短展肌為記錄點；拇短展肌肌腱（掌指關(guān)節(jié)）為參考點進行實驗論證。

一、實驗對象和方法

對象選取大學(xué)生20人，其中男、女生各10人，身體健康，無肌肉骨骼等疾患，平均年齡（21±3）歲。

實驗方法在屏蔽實驗室內(nèi)進行，室溫穩(wěn)定，受試者取正確坐姿，雙手置于胸前整體放松并使手臂肘部保持90度，同時手掌處持有負荷1000g的重物，實驗時確保受試者保持固定姿式，負荷前測一次，之后每隔兩分鐘測一次，直到不能繼續(xù)堅持為止。重復(fù)實驗5次，取5次實驗數(shù)據(jù)的平均值，相鄰兩次實驗間隔至少保持3天，實驗前無體力勞動。以上實驗使用NDI-092肌電圖/誘發(fā)電位儀對正中神經(jīng)進行采集記錄神經(jīng)感應(yīng)潛伏期和神經(jīng)傳導(dǎo)速度，表面電極置于橈側(cè)腕屈肌之上，并在相應(yīng)位置放置參考電極，在手掌處安置接地電極（見圖一），通過電誘導(dǎo)采集到的肌電信號經(jīng)表面電極傳輸?shù)郊‰姕y試儀將圖像和數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上，并記錄實驗持續(xù)時間及詢問受試者在實驗過程中手臂出現(xiàn)酸痛疲勞等不同程度主觀感覺疲勞的時間。

式中：S1近端刺激點至記錄點的距離

S2遠端刺激點至記錄點的距離

T1近端潛伏期

T2遠端潛伏期

圖一

二、數(shù)據(jù)分析

表1 手部稱重不同時間的神經(jīng)傳導(dǎo)速度（m/s）

三、實驗結(jié)論

在肌肉從零度疲勞到重度疲勞的不同狀態(tài)下進行電誘導(dǎo)采集肌電信號的正中神經(jīng)感應(yīng)潛伏期和神經(jīng)傳導(dǎo)速度，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)結(jié)果的分析和對比得出：

1.神經(jīng)感應(yīng)潛伏期時間隨著疲勞程度的增加而增加；

2.神經(jīng)傳導(dǎo)速度隨著疲勞程度的增加而減小。

經(jīng)實驗論證，可以通過神經(jīng)感應(yīng)潛伏期時間的變化或神經(jīng)傳導(dǎo)速度的變化作為判斷肌肉的疲勞狀態(tài)一個客觀指標(biāo)，由于本實驗不能進行時時記錄數(shù)據(jù)，因此不能劃分出具體的疲勞程度。