神經肌肉反應時的測量方法及影響因素的綜述

楊佳森，徐紅旗

1 神經肌肉反應時的概念

概念：神經肌肉反應時是指在外界產生刺激信號與肌肉開始機械收縮的時間差，也可將其分為前反應時和后反應時，前反應時為外界刺激到肌肉開始同步放電的時間，后反應時為同步放電到肌肉開始機械收縮的時間。神經肌肉反應時是人體的一項重要的指標，在日常生活中可預測人體在突發事件的情況下做出的應急反應的時間，從而保證自身的安全。神經肌肉反應時延長會導致身體姿勢控制能力下降，引發跌倒的可能[1]。

2 神經肌肉反應時的測量方法

現如今，國內外對于神經肌肉反應時的研究越來越多。以往研究也曾出現過探針檢測，但是由于肌效貼的無創性和簡便性在如今研究中基本都是采用表面肌電的采集方法進行肌電的采集。受試者可以在不受任何傷害的情況下進行測試。但是此方法也有一定的弊端，由于人體的表皮環境不同，對于毛發較重者，還需進行清理毛發才可進行測試。而對于一些測試儀器，在測試的過程中，其周圍的環境也可能會影響測試，比如大功率的機器可能會影響到肌電信號的測量。

表面肌電的采集包括三個環節：肌效貼(肌電信號接收器)、導線、采集盒子；同時配合后期肌電信號的處理軟件的濾波處理，才能完成一次完整的肌電信號的采集[2]。在神經肌肉反應時的研究中，主要采集從刺激源發出信號到肌肉開始機械收縮的一段時間差，也就是神經肌肉的總反應時間作為研究指標。有一些研究中，也曾分別測量前反應時和后反應時進行研究，陸俊杰曾研究股四頭肌疲勞前后反應時的變化情況，其研究的重點便是后反應時。

另外，在此基礎上，從刺激信號的分類上大概可分為三類：

①聽覺刺激：通過外界的聲音讓機體接收到信號的一種刺激方式，通常可采用音樂、詞匯、名字，甚至可以使用一定強度的噪音進行刺激。在近年來的研究中，有通過聲音強度的強弱進行實驗的，但其研究結果發現，聽覺刺激的強弱對神經肌肉反應時的結果并沒有太大的影響[3]。

②視覺刺激：通過外界光線的傳導使機體接收到信號的一種刺激方式，通常情況可以使用生活中常用的燈光，也可以使用不同的圖片或顏色進行刺激。通常情況下，燈光刺激的方式比較常用。有研究中曾用不同顏色的光進行刺激，測試的人群也在30到60歲之間，但最后的結果發現，不同顏色光的刺激對神經肌肉反應時的影響沒有明顯差異。

③本體感覺刺激：通過外界產生干擾使得機體的關節出現不同的狀態的一種刺激方式。一般在踝關節功能的穩定性研究中應用的比較多。

在測試的過程中，有些研究的測試的方式也不同。

①簡單反應時的測試方式：通過刺激直接作出反應。并通過反復幾次測量校驗。

②選擇反應時的測試方式：在刺激強度不同的情況下作出不同的反應。

對于神經肌肉反應時的測試方法曾經在動物實驗中也使用過探針采集。同時不可否認在未來科技發達之后，可能還會出現種植芯片的采集方法。

3 神經肌肉反應時的影響因素

神經肌肉反應時測定的結果一般都會有所不同，而結果的差異則是受到不同的因素所影響的。對于神經肌肉反應時的影響因素大致可分為內在因素和外在因素。

3.1 影響因素的分類

3.1.1 內在因素

a年齡因素：隨著人年齡的不斷增長，其身體機能也不斷下降，對于人體的肌肉，在年齡的增長過程中，其活性也在不斷下降，研究表明，隨著年齡的增長，人體中的骨骼肌量不斷減少，平均每10年下降6%。而骨骼肌量的減少同時也伴隨著骨骼肌力量的下降[4]，因此神經肌肉反應活動也會有所下降。有實驗曾經對年輕人和老年人身體中的幾塊骨骼肌進行過神經肌肉反應時的測試，年輕組和老年組各14名，最后結果顯示老年組的神經肌肉反應時明顯延遲。在國外也有相關實驗的證明[5]。

b性別因素：男性與女性之所以區別開，是因為其性別的不同使得身體的機能也有所不同。研究發現，男性平均反應時間快于女性，其差異主要來自于刺激出現到肌肉開始收縮的時間差別[6]。實驗證明，在年齡范圍大致相同的情況下，對12名男性與12名女性進行下肢神經肌肉反應時間的測試，其最終的結果顯示男性的神經肌肉反應時明顯快于女性[7]。

c鍛煉因素;人在鍛煉時會增強自身的體質，身體各部分機能也會有所改善和提高，通常情況下，運動員的反應時要比普通人的快。對于普通人，在經過一定的鍛煉后，其神經肌肉反應時比沒有鍛煉過的人快。

d心理疲勞：疲勞程度不是指肌肉的疲勞程度，心理上的疲勞可影響神經肌肉反應時間的長短[10]。當人的心里過于勞累，會導致精神上的不集中，而神經肌肉反應時是接受外界給予的刺激信號并使人的肌肉產生機械運動做出反應，心理上的疲勞造成了人主觀上的怠倦，一般在視覺神經上造成影響，因此心理過于疲勞的人的神經肌肉反應時要比正常人時間長。

E智力水平：智力可以影響人的反應時，對于智力嚴重缺陷的人，其反應時也會變慢。正因如此，在信號給予刺激時，無法及時對信號進行分析和處理，導致身體對神經肌肉的控制不能達到正常的水平，因此神經肌肉反應時也隨之變慢[11]。

F性格因素：人的性格也是影響神經肌肉反應時的一種因素。在測定反應時時，性格焦慮的人通常會比外向的人反應時長。人在焦慮時，精神會高度緊張，因此在接收信號處理的同時無法很好的對肌肉進行控制，不能達到正常傳導控制的時間。因此性格會影響神經肌肉反應時的長短。

3.1.2 外在因素

a儀器因素：在神經肌肉反應時的測試中，儀器本身也是其中的一種影響因素。在國內外的諸多研究中，所用的儀器也都不盡相同。對于所有的儀器大概都是由三環節組成，即刺激呈現、應答和計時3個環節。對于不同的研究，其儀器也都具有微小的差別，比如：刺激信號的呈現方式、應答方式、刷新速度、計時的精準度、以及儀器內部和外部對測量產生的數據的處理方式(統計方法、可疑值得去除)等。儀器和方法的標準化對于神經肌肉反應時的測定非常重要，如方法沒有統一標準化，不同研究的測定結果之間不能直接比較。

b溫度：溫度可以影響身體機能的變化，因此溫度可以影響肌肉的反應速度。有研究表明，肌肉對溫度變化敏感，尤其是低溫的影響。肌肉變暖使它對刺激的反應更快和更強。潛伏期和收縮期都縮短，舒張期也變短。降低肌肉溫度產生相反的效果，收縮減弱以及所有的時相都延長。還有研究表明，溫度的升高可以加快神經的傳導速度。[12]

C測量肌肉的不同：由于測量的部位不同其肌肉的反應速度也不同，研究發現，下肢肌肉的反應速度測量中，不同的肌肉群及單塊肌肉的反應速度都是有所區別的[13]。

3.1.3 其他因素

有些老年人在測試的過程中，由于身體的原因，其肌肉也會出現自主放電的情況，對于測出的肌電信號有一定的影響，因此在分析神經肌肉反應時結果的時候會不夠準確。

4 小結

通過中外文獻中的介紹，整理出對于神經肌肉反應時的測量方法有很多種，其中每種方法刺激的強弱對于神經肌肉反應時影響并不大。而測量神經肌肉反應時所受影響的因素也有所區別，其中一些因素與受試者的本身有關，還有一些因素與外部環境有很大的關系。對于神經肌肉反應時的測量，其中并沒有對不同刺激測量的結果做出比較，因此無法保證不同種刺激所得的結果是否一致。因此，在以后的實驗測量中，可進行不同種刺激方式進行對比，這樣可以提高實驗的質量，從而為更多的研究領域提供更好的測量手段。