男大学生膝关节不同负荷等张运动时肌力与肌电参数的变化特征

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目的:   本研究旨在观察膝关节在不同张力负荷下等张屈、伸运动时股四头肌和腘绳肌的神经肌肉特征,探讨股四头肌和腘绳肌的肌力与肌电参数在膝关节等张动力性运动中随张力负荷和屈、伸运动次数的变化;初步探讨利用结合的肌力与肌电指标对动力性运动中肌肉的功能状态进行分析评定。   方法:   以武汉体育学院健康科学学院16名男性本科生为研究对象,利用BIODEXSYSTEM-4多关节肌力测试仪对受试者优势腿进行三组张力负荷的等张动力性肌力测试,设定张力负荷及顺序为:10[%]MVIC、30[%]MVIC、50[%]MVIC,每组张力负荷测试运动10次,组间休息2分钟。设置关节活动范围105°-25°(0°为膝关节伸直水平位)。   采用ME6000T16表面肌电检测仪在肌力测试的同时采集受试者股外侧肌、股内侧肌、股直肌、股二头肌和半腱肌的表面肌电信号。   结果:   选取每组张力负荷下10次屈、伸运动的后9次屈、伸,所得的肌力数据与肌电数据进行分析处理。   膝关节等张屈、伸运动时屈、伸肌的做功量、RMS、IEMG、RMS/WK、IEMG/WK在50[%]MVIC运动时最大,在10[%]MVIC运动时最小;平均峰速度在50[%]MVIC 时最小,10[%]MVIC时最大;伸膝平均功率在50[%]MVIC时最大,10[%]MVIC时最小,屈膝的平均功率无明显变化。随着负荷的增加,MPF也逐渐增加,但无明显差异。   同一负荷运动的前、中、后三阶段的做功量均无明显差异,后期较中期有下降趋势,但无统计学差异(P>0.05)。同一负荷运动的前、中、后三阶段的RMS和IEMG均无明显差异(P>0.05),在50[%]MVIC逐渐上升的趋势较为明显。RMS/WK,IEMG/WK在30[%]和50[%]MVIC总的趋势是逐渐升高,伸膝肌在10[%]MVIC逐渐下降,屈膝肌在10[%]MVIC先下降,后上升,在三组张力负荷下三阶段的变化均无明显差异(P>0.05)。同一负荷下,三阶段的MPF变化无统计学差异,不同肌肉的变化趋势波动较大,无明显的变化规律。   三组张力负荷下主动肌的IEMG和RMS与做功量之间的皮尔森相关系数均小于0.5,无相关性(P>0.05);而RMS/WK和IEMG/WK与平均功率之间则表现出较好的负相关。   结论:   (1)在合理理解肌力与速度关系的基础上,进行等张运动测试可评定受试者的肌力情况。   (2)在非疲劳性动力性运动中,不同肌肉的MPF出现不同的变化趋势,可能是不同肌肉所含的快、慢肌纤维的百分比不同所造成的;或者可能是同一负荷对于不同肌肉而言,肌肉对其的适应性有差异。   (3)在动力性等张运动测试中,传统的时域指标RMS和IEMG并不能有效的反映动力性运动中肌肉的功能状态,而RMS/WK和IEMG/WK可有效的反映肌肉的功能状态。   因此,将肌力与肌电参数结合起来分析评定被测肌肉的功能状态更加全面。
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