用TMG無創測量技術測量不同項目運動員訓練前后肌肉狀態特點

鐘山職業技術學院

本研究通過對不同項目運動員訓練前后肌肉肌腹反映TMG 信號的參數進行分析，確定延遲時間、收縮時間、維持時間、松弛時間和最大振幅等參數，分析其肌肉收縮狀態，真實客觀地反映肌肉的功能狀態及疲勞風險程度。

一、資料與方法

（一）一般資料

將90 名運動員按照各自運動項目名稱進行分組，每組參與研究的運動員人數等同。其中羽毛球隊運動員性別占比（男：女）為16：14，最大23 歲，最小17 歲；舉重隊運動員性別占比（男：女）為17：13，最大23 歲，最小18 歲；田徑組運動員性別占比（男：女）為18：12，最大22 歲，最小17 歲。

（二）方法

本研究采取實驗法，三組運動員分別進行相關運動項目，其中羽毛球組為有氧運動，舉重組為無氧運動，田徑組為有氧與無氧混合運動。在測試過程中，需要注意以下事項：①注意傳感器探頭的位置。探頭位置在很大程度上決定了測驗結果的準確性，運動員的每一塊肌肉測試點都在通過結構解剖找到其肌肉主動收縮過程中最大位移點，為確保每一次測量結果的精確度，可使用黑色記號筆進行標記[1]。②電極片位置。由于運動員的肌肉大小形狀均存在差異，探頭應放置于距離電極片20～50mm 處位置，對于不同運動員應選取同一肌肉并設定相同距離[2]。③位移傳感器主要是通過電流刺激運動員肌肉來收集數據，因此電流大小的設定就極為關鍵。通常首次電流輸出以20mA 為宜，每次按照10mA 量進行增加，間隔時間為10s，待參數曲線圖穩定后即可停止增加電流。

TMG 數據采集步驟主要有四步[3-5]：第一步：安裝好三角架和機械架，將位移傳感器安裝在機械架上，同時檢查電刺激控制臺電源是否已經連接好，并連接好控制臺與傳感器，同時以數據線為載體連接起控制臺和電腦，最后連接電流輸出并插好電極片。第二步：下載好TMG 測試軟件，輸入測試者的相關信息，并確定所需測試的肌肉。第三步：根據所測試的具體要求，運動員采取俯臥位或仰臥位，令其放松肌肉，通過調節機械架讓傳感器探頭與肌腹呈垂直狀態，以便能夠獲取運動員肌肉的最大徑向位移。第四步：設定控制臺輸出電流，完成第一次數據采集，間隔10s 后增加10mA 電流，測定第二次數據，直至曲線圖穩定。

（三）觀察指標

TMG 測定參數主要包括最大徑向位移（Dm）、收縮時間（Tc）、延遲時間（Td）、持續時間（Ts）以及放松時間（Tr）[6]。其中Dm 表示在以電流刺激肌肉時，其橫向移動的最大值，是對肌肉張力大小的體現；Tc 表示在外力刺激下，肌肉收縮到達最大值的所用時間。Td 表示肌肉在刺激作用下發生整體運動時間的10%，表現的是肌肉對外界刺激所產生的收縮反應；Ts 表示肌肉收縮的持續時間；Tr 是下降曲線90%到50%，體現出的是肌肉的疲勞狀態。

（四）統計學方法

本研究所涉及的運動員TMG 測試指標數據均采用統計學軟件分析，以均數差表示TMG 指標，若P＜0.05 則表示數據結果有差異。

二、結果

（一）三組運動前后Dm 值對比

三組運動員訓練前Dm 值差異不大，但訓練后，DM 值出現不同程度減少，具體數值如表1所示，P＜0.05。

（二）三組運動前后 Tc 值和 Td 對比

三組運動前后股直肌（RF）Tc 和Td 值對比具體數值如表2所示。

（三）三組運動前后Tr 和Ts 值對比

三組運動前后Tr 和Ts 值對比如表3所示，P＜0.05。

三、討論

骨、骨連結和骨骼肌共同組成了人體的運動系統，起到保護的作用。在人體運動系統中，肌肉相當于動力裝置，受神經系統支配，以骨結為樞紐，通過對所附著的骨進行收縮、牽拉作用，從而產生杠桿運動[7-8]。運動效果將對人體運動系統產生直接影響，運動員可由于人體生理老化、運動過度等原因導致肌肉狀態變差，功能能力下降，最終導致運動成績下降。所以運動員的競技水平、比賽成績都與自身肌肉的機能水平存在正向關系。在大多數研究中，肌肉疲勞是通過監測靜態或動態力量，使用生化技術測量底物、代謝物或其他化學物質，或通過肌電圖（EMG）、肌肉扭矩產生和剪切波超聲彈性等方法來評估的[9-10]。上述方法雖然取得了很好的效果，但也存在一些技術缺陷。因此本研究應用國際上先進成熟的無創測量技術（TMG）來測量肌肉訓練前后肌腹反映TMG 信號的相關參數，從而得出運動和神經肌肉疲勞之間的可能關系以及運動對肌肉力學特性的影響。

表1 三組運動前后Dm 值對比[ n（±s）]

表1 三組運動前后Dm 值對比[ n（±s）]

組別 n 訓練前（mm） 訓練后（mm）羽毛球組 30 8.12±3.33 7.67±2.64舉重組 30 7.47±3.21 7.21±2.80田徑組 30 8.57±3.42 5.43±2.14 P 值 ＞0.05 ＜0.05

表2 三組運動前后Tc和Td值對比[ n（±s）]

表2 三組運動前后Tc和Td值對比[ n（±s）]

組別 n 訓練前Tc（ms） 訓練后Tc（ms） 訓練前Td（ms） 訓練后Td（ms）羽毛球組 30 22.41±6.34 31.87±3.67 15.14±5.13 21.18±3.15舉重組 30 21.54±5.12 24.61±4.11 16.21±4.15 18.34±3.27田徑組 30 21.47±4.92 45.87±3.42 16.34±4.57 31.14±3.28＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05?

表3 運動前后Tr和Ts值對比[ n（±s）]

表3 運動前后Tr和Ts值對比[ n（±s）]

?組別 n 訓練前Tr（ms） 訓練后Tr（ms） 訓練前Ts（ms） 訓練后Ts（ms）羽毛球組 30 17.41±4.33 32.56±3.67 17.14±5.13 23.18±3.15舉重組 30 19.54±4.87 25.31±4.11 17.32±4.57 20.11±3.27田徑組 30 20.47±4.92 43.18±3.42 18.18±4.38 34.12±3.28 P＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05

本研究結果顯示，三組運動員在運動后DM 值均出現下降，表明其肌肉處于緊張狀態，尤其是田徑組DM 值下降最為明顯，表明運動后其肌肉緊張狀態越嚴重。同時，運動后運動員各項指標均出現不同程度的提高，P＜0.05。

可見TMG 無創測量技術能夠得出運動和神經肌肉疲勞之間的可能關系以及運動對肌肉力學特性的影響，為運動訓練提供重要的借鑒。