论文部分内容阅读
研究目的:分析处于疲劳状态的肱二头肌在经自然放松、筋膜枪振动放松两种不同干预水平处理后的表面肌电指标（滑动平均值SA、中值频率MF等）改变情况,探讨筋膜枪振动对肱二头肌疲劳恢复过程的干预作用和表面肌电指标作为表征筋膜枪对肌肉疲劳恢复有积极影响的客观依据的合理性。研究方法:本研究对上海体育学院一名学生受试者（年龄:23岁;女性;身高:160cm;体重:55kg）进行测试,其右手为惯用手,身体健康状况良好,实验前24h内未进行剧烈运动且上肢肌肉没有疲劳情况。本研究采用的sEMG采集系统由采集卡（美国National Instruments公司,型号:USB-6361）、生物信号放大器（北京世联博研科技有限公司,型号:BMA-400 AC/DC）、电极（上海励图医疗器材有限公司,型号:LT-7）等单元组成,采样频率2000Hz。贴置电极前对受试者双侧肱二头肌肌腹处皮肤进行刮毛、酒精消毒等预处理;电极正负极以2cm间距贴置于肱二头肌肌腹,电极方向与大臂方向相同,参考电极则置于尺骨茎突处。实验分为初次疲劳、实验干预、二次疲劳等三个阶段进行。初次疲劳阶段中,受试者保持坐姿,双侧大臂均自然下垂,手持3kg哑铃并保持肘关节角度为90°。双侧肱二头肌肌电信号同时采集,设置肌电最大采样时长为210s;若采集结束前受试者单侧手臂已无法继续按要求完成实验即肘关节角度大于100°,同步结束双侧肌电采集工作,记录实际采样时长。立即进入干预阶段:双侧手臂自然下垂、置于身体两侧,右侧手臂进行筋膜枪振动处理,持续时间120s;左侧手臂不进行任何处理。二次疲劳阶段是指在干预阶段后立即重复一次疲劳阶段工作,仅改变肌电最大采样时长为160s,并记录实际采样时长。数据采集、处理和分析工作在MATLAB R2020a环境中进行:首先利用陷波滤波器滤除原始信号中夹杂的50hz工频及其谐波,并剔除前后5s数据;对初步处理后的数据进行滑动平均值SA、中值频率MF、平均功率频率MPF等参数运算。其中SA是在时域中对每个相邻的100采样点（1-100,2-101…）做一次均值运算求得;对时域数据进行快速傅里叶变换得到频谱图,每隔100采样点对相邻的10000采样点（1-10001,101-10101…）进行一次MF和MPF运算。最后对上述三个指标对应时间曲线进行时间标准化与线性回归曲线拟合处理,由此计算前后两次疲劳过程各指标相应的斜率和变化率R（（一次疲劳阶段终末值-二次疲劳阶段初始值）/（一次疲劳阶段终末值-一次疲劳阶段初始值））,并在本研究中认为,绝对斜率与疲劳程度呈正相关,变化率则与疲劳恢复程度呈正相关。研究结果:本研究中受试者的前后两个疲劳阶段实际时长分别为210s和160s,经处理后为200s和150s。sEMG的各指标变化曲线显示,干预组和对照组的一次疲劳阶段和二次疲劳阶段SA随等长收缩持续时间延长均表现出逐渐增加的趋势（SA:KRT1=2.258×10-4,KRT2=7.400×10-5,KLT1=1.390×10-4,KLT2=1.960×10-4）,MF和MPF则表现出随等长收缩持续时间增加有下降的趋势（MF:KRT1=-1.335×10-2,KRT2=-9.513×10-2,KLT1=-6.530×10-2,KLT2=-2.172×10-1;MPF:KRT1=-2.415×10-2,KRT2=-5.173×10-2,KLT1=-3.880×10-2,KLT2=-9.647×10-2）。二次疲劳阶段与一次疲劳阶段相比,MF与MPF斜率绝对值均有所增大（MF,MPF:|KRT1|＜|KRT2|,|KLT1|＜|KLT2|）,而SA斜率绝对值有所减小（SA:|KRT1|＞|KRT2|）。比较干预组和对照组各参数变化率（SA:RR=5.011×10-1,RL=4.231×10-1;MF:RR=3.356,RL=2.098;MPF:RR=1.201,RL=1.521）,其中SA与MF变化率表现为干预组大于对照组,而MPF变化率则表现为干预组不及对照组。在上述个案分析中选取的三个肌电指标中,MF表现最为稳定。研究结论:本实验作为初步研究,提示了表面肌电指标之一的中值频率（MF）或能作为一项客观依据,用于表征在筋膜枪干预疲劳恢复条件下肱二头肌运动后急性疲劳的产生、适度消除以及再次产生过程。相较于仅让肌肉进行自然放松,使用筋膜枪以一定频率和振幅对已经出现疲劳现象的肌肉进行局部振动,会促进疲劳程度的减轻,使得能某些肌电指标更接近于疲劳前水平;这在一定程度上证实了筋膜枪对消除急性疲劳的积极作用。