论文部分内容阅读
研究目的:经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,t DCS)是一种非侵入性的脑刺激技术,通过置于头皮的电极对特定脑区进行微弱的直流电刺激,以此来调节特定脑区的兴奋性,进而影响人体的各项能力。本研究使用不同t DCS刺激方式作为干预手段,对干预前后健康男性右侧上肢肘关节屈、伸肌群进行等速向心收缩测试与分析,探究tDCS对健康男性上肢肘关节力量输出与肌力协调控制的影响,为tDCS技术科学的运用到运动训练中提供一定的研究基础。研究方法:上海体育学院男生16名(年龄:24.4±1.9yrs,身高:173.3±6.0cm,体重:68.7±10.3 kg),右上肢为优势肢体,且肩、肘、腕三关节近三个月无运动损伤。本实验采用重复性-双盲检测,每名受试者均需在三个不同时间段内进行三种模式的t DCS干预(两时间间隔不小于48小时),每次干预前后均使用CON-TREX(PM1/MJ,CMV AG Corp.,Switzerland)等速测力系统,测量右侧上肢肘关节进行屈、伸等速向心运动时的肌肉力量指标。(1)t DCS干预方案:本研究采用采用DC-STIMULATOR多通道经颅直流电刺激仪(德国,Neuroconn公司)对受试者进行实验干预,电极片尺寸35cm2,电流强度调节范围0-2m A。分为三种模式的t DCS干预:(1)阳极刺激:阳极电极片放置于大脑运动皮层M1区左侧,阴极电极片放置于右侧三角肌中束,以2mA电流强度刺激20min;(2)阴极刺激:阴极电极片放置于大脑运动皮层M1区左侧,阳极电极片放置于右侧三角肌中束,以2mA电流强度刺激20min;(3)假刺激:电极放置方式与阳极刺激模式相同,但是以2m A电流刺激30s后停止。(2)等速肌力测试方案:在正式测试前让受试者按正式测试动作做几次适应性活动,正式测试时按照先高速180°/s后低速60°/s的顺序进行肘关节屈、伸等速向心测试,每种速度下各做1组,每组5次,组间休息1min;本实验采集指标为肘关节屈、伸肌群峰值力矩PT(Nm),峰值功率PP(W)以及峰值力矩屈伸比(flex/ext×100%);所有实验数据采用SPSS22.0统计学软件进行统计与整理,并对数据进行体重标准化处理(/kg),以均值±标准差的形式对变量进行描述,采用双因素方差分析(时间*刺激模式)对不同角速度下指标进行统计学比较,显著性水平α设为0.05。研究结果:(1)相对峰值力矩PT;对于肘关节伸肌PT值,高速180°/s与低速60°/s时,两因素均无交互作用(180°/s:F=1.53,P=0.23;60°/s:F=1.01,P=0.38),各单因素不存在主效应[时间(180°/s,F=0.009,P=0.92;60°/s,F=0.9,P=0.36),刺激模式(180°/s,F=0.197,P=0.82;60°/s,F=0.42,P=0.66)];对于屈肌PT值,高速180°/s与低速60°/s时,两因素均无交互作用(180°/s,F=2.3,P=0.12;60°/s,F=0.97,P=0.4),各单因素不存在主效应[时间(180°/s,F=0.152,P=0.7;60°/s,F=0.04,P=0.84),刺激模式(180°/s,F=0.174,P=0.84;60°/s,F=0.23,P=0.80)](2)相对峰值功率PP;对于肘关节伸肌PP值,高速180°/s与低速60°/s,两因素均无交互作用(180°/s:F=1.01,P=0.37;60°/s:F=0.98,P=0.38),各因素不存在主效应影响[时间(180°/s,F=1.47,P=0.24;60°/s,F=0.75,P=0.39),刺激模式(180°/s,F=0.11,P=0.89;60°/s,F=0.50,P=0.61)];而屈肌PP值,在高速180°/s时,两因素具有交互作用(F=4.9,P=0.014)其中阴极刺激后肘屈肌PP值显著减小(1.51±0.05 vs. 1.33±0.06,P=0.001),而阳极刺激后有所上升(5%),但无统计学差异;假刺激后有所下降(8%),同样无统计学差异;(3)峰值力矩屈伸比:在高速180°/s时,两因素无交互作用(F=0.57,P=0.56),各单因素不存在主效应[时间(F=0.34,P=0.56),刺激模式(F=0.12,P=0.88)];在低速60°/s时,存在两因素交互作用(F=8.7,P=0.001),其中阳极刺激后,肘关节屈伸比显著大于假刺激后(116±3%vs. 107±3%,P=0.002);此外,假刺激后肘关节屈伸比显著小于刺激前(115±4%vs. 107±3%,P=0.005)。研究结论:阳极和阴极经颅直流电刺激对肘关节屈、伸肌群最大力量的影响有限;阳极刺激能够显著提升低速向心运动状态下的屈肌力量输出比例,可能对肌力协调分配具有积极影响;阴极刺激对肘屈肌的爆发力水平具有一定的抑制作用。