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第五节 肌电的研究与应用 一、利用肌电测定神经的传导速度 如果在神经通路的两个或两个以上的点 上给予电流刺激,从该神经所支配的肌 肉上记录诱发电位,然后根据下列公式 可计算出神经的传导速度。 V=S/t 式中:V为神经传导速度,单位为米/秒; t为两刺激点从刺激开始到肌肉开始收缩 的时间差,单位为秒;S为两刺激点之间 的距离,单位为米。 尺神经运动神经传导速度的测定 S1:肘部的刺激电极 S2:腕部的刺激电极 R: 记录电极 二、利用肌电图研究肌肉疲劳 肌肉疲劳对其肌电活动也会发生变化, 因此可以用肌电来研究肌肉疲劳的发生 及机制。 (1)肌肉工作过程中肌电幅值的变化 肌电幅值是指肌电信号的振幅大小。在 肌电研究过程中,反应肌电幅值的指标 有积分肌电(EMG)和均方根振幅(RMS)。 在肌肉等长收缩至疲劳的研究过程中发现,在一定的范 围内,肌电幅值随着肌肉疲劳程度的加深而增加。 不同持续时间股直肌、股外肌IEMG的增长情况 (2)肌肉工作过程中肌电信号的频谱变化 研究表明,在肌肉 工作过程中,肌电 信号的频率特性可 随着肌肉的机能状 态的改变而发生变 化。反应肌电信号 的频率特性的指标 有平均功率频率 (MPF) 和 中 心 频 率 (FC)。 肌肉疲劳前后肌电频率谱变化 在研究肌肉持续工作至疲劳过程中发现,随着疲劳程度 的加深,肌电信号的频谱左移,即平均功率频率降低。 不同持续时间股直肌、股外肌肌电图MPF的下降情况 三、利用肌电图评价肌力 当肌肉以不同的负荷进行收缩时,其肌电信 号的积分值(IEMG)同肌力成正比关系,即肌 肉产生的张力越大IEMG越大。 柯菲因(Chaffin)等人发现当肌肉用40%MVC 以下强度收缩时,肌力与肌电呈线性关系。 60%MVC以上强度时,肌力与肌电也呈线性关 系,但此时的直线斜率较大。而肌力在40%60%MVC时,肌力与肌电之间的线性关系往往 就不存在了。 在匀速屈肘运动中肌张力与IEMG的关系 A 的心收缩 B 离心收缩 肌肉与肌电的线性关系 四、利用肌电进行动作分析 在运动过程中可用多导肌电记录仪将肌电记 录下来。然后,根据运动中每块肌肉的放电 顺序和肌电幅度,结合高速摄像等技术,对 运动员的动作进行分析诊断。 分析某项运动技术,找出在完成该项动作时 有哪些肌肉参加;各个肌肉用力程度怎样; 顺序如何;直接为科学地安排教学与训练提 供依据。 上肢竖直作主动起蹲时股四头肌的 肌电图(2毫伏、400毫秒) 1.股外肌;2.股直肌;3.股内肌 绕螺时的肌电变化 五、利用肌电图分析肌纤维类型 不同类型的肌纤维在疲劳时的肌电图特 征也不同。慢肌纤维百分数较高的受试 者 ( ST%>59 ) , 在 各 种 负 荷 (30%MVC 、 50%MVC及79%MVC)至疲劳的工作中,MPF下 降斜率比慢肌纤百分数较低的受试者 (ST<49)要低,当负荷增加时更明显。 [思考题] 1.试述骨骼肌肌纤维的收缩原理。 2.试述静息电位和动作电位的产生原理。 3.试述在神经纤维上动作电位是如何进行传导的。 4.试述在神经-肌肉接头处动作电位是如何进行传递的。 5 .骨骼肌有几种收缩形式?它们各有什么生理学特点? 6.为什么在最大用力收缩时离心收缩产生的张力比向心 收缩大? 7.试述绝对力量、相对力量、绝对爆发力和相对爆发力 在运动实践中的应用及其意义。 8.骨骼肌肌纤维类型是如何划分的?不同类型肌纤维的 形态学、生理学和生物化学特征是什么? 9 .从事不同项目运动员的肌纤维类型的组成有什么特 点?