| 单词 | 肌电图在体育中的应用 |
| 释义 | 【肌电图在体育中的应用】 拼译：the application of emg in physical education 肌肉兴奋时会产生电位变化，用适当的方法可将这种变化加以引导、放大并记录，所记录下的图形称为肌电图(EMG)。表面肌电图系指利用安放在皮肤表面的电极记录下的肌电图，这一方法由于无损伤，易于被受试者所接受，现已广泛地应用于运动生理学、运动医学、运动训练学、运动心理学等领域。 肌电图学的发展历史，可追溯到1871年。1871年Galvanir的一系列实验开拓了神经肌肉电生理学的发展。1849年Dubois-Reymond第1个报导了在人体中引出肌肉收缩电信号。1912年法国学者Piper成功地用表面电极探测出肌肉收缩的电信号。但由于受到科技发展的限制，直到第二次世界大战后，肌电图的研究与应用才在西欧、北欧、北美、前苏联、日本等国有了较大规模的发展。1961年成立了国际肌电图学会，并出版了专门刊物，更进一步推动了肌电图的科学研究与学术交流。中国在60年代开始步入肌电图研究领域，虽起步稍晚，但已在临术医学、生理学、心理学、生物工程学、宇航医学、体育科学等各个领域获得丰硕的成果。现将肌电图在体育科学各个方面的应用分述如下：1．反应时和电机械延迟(EMD)的测定。反应时是反映速度素质的一个重要指标。以前测定反应时都是从刺激信号开始到机械反应出现这段时间。运用肌电图方法可更细致地作出分析。从刺激开始到肌电出现的一段时间称为T1，从肌电开始到肌肉机械运动开始称为T2，T2即电机械延迟(EMD)，T1+T2就是通常所谓的反应时。如过去所谓的反应时缩短或反应时延长，到底是T1，还是T2发生了变化，或是T1、T2都发生了变化，用这种技术就可以一目了然。如胡扬(1982)使受试者服小剂量咖啡因证明中枢神经兴奋只引起T1延长，而不影响T2。熊开字(1982)发现局部加温只引起T2延长。Wood(1979)发现疲劳时反应时延长了19ms，其中电机械延迟(T2)却占了15．25ms。1979年Nilsson发现电机械延迟与快肌纤维所占百分比成负相关(r=－0．68)，而疲劳时这种延迟的增加与快肌纤维所占百分比成正相关(r=0．73)。2．肌张力的评定。在很多情况下，体育工作者很想知道一块肌肉中张力的发展情况。但是，能直接测量张力变化的仅限于少数肌肉，所以有人就想用肌电指标间接地推测难以测定的肌肉张力。1975年Petrofsky等发现在短时等长收缩中，肌力与肌电图的均方根振幅(RMS)存在着线性关系。1980年Chaffin也发现在最大肌力(MVC)的40%以下和60%以上时，肌力与肌电图积分值(IEMG)呈线性关系。其它学者的研究结果大多证实肌张力的大小与肌电图的振幅(IEMG或RMS)呈明显的线性关系。因此可以根据这种线性关系估价肌肉张力的大小。3．疲劳的研究。自Piper(1912)起，疲劳一直是肌电图研究的课题。50年代以前，观察疲劳前后肌电图振幅和频率变化多采用定性方法。随着对肌电图定量分析方法的进展，Kurode(1970)、Viitasalo(1978)、尹吟青等(1983)许多学者研究了疲劳前后IEMG或RMS的变化，发现次最大强度工作至疲劳时，IEMG或RMS随工作时间的延长而增大；但最大强度工作至疲军时，2项指标均出现下降。他们认为疲劳时肌电图振幅的升高是募集更多运动单位参加收缩的结果。疲劳时肌电图振幅降低可能有下面几种原因：(1)中枢传出冲动减少；(2)神经肌肉接点或肌膜传导速度减慢；(3)非同步化放电比例增多。关于疲劳时肌电图功率谱的变化，小林(1979)、Viitasalo(1978)、尹吟青(1983、1984)等许多学者在研究不同性质工作至疲劳时，均发现肌电图功率谱左移，即肌电低频成分增多，高频成分减少。此外，Viitasalo(1978)、Komi(1977)、Naeije(1981)、Petrofsky(1982)等发现肌电图功率谱的代表值－平均功率频率(MPF)及中心频率(CF)于疲劳时减少，且观察到负荷越大或持续时间越长，MPF及CF减少越明显。研究疲劳时功率谱向低频转移及MPF和CF减少的机制的人很多，如Komi(1977)、Naeije(1981)、Moritani(1982)、Bigland(1981)、Tesch(1980)、Korner(1984)等，归纳起来有4种假说：(1)运动单位的募集；(2)运动单位放电的同步化；(3)运动单位传导速度减慢；(4)肌内压升高。4．肌纤维类型与肌电图。越来越多的学者将肌电图的研究与肌纤维类型的研究联系起来，如美国及日本学者曾在人身上发现：不同类型肌纤维放电特点不同，快肌纤维放电的振幅较高、持续时间较短；而慢肌纤维放电的振幅较低，持续时间较长。另外，快肌纤维放电是爆发性的，一束束地放电。1977年Ochs报导用最大力量收缩到疲劳时，慢肌纤维占70%的比目鱼肌的IEMG与运动前相比没有多少改变，而在慢肌纤维只有5%的腓肠肌的IEMG却明显降低。1978年Viitasalo发现慢肌纤维为49%以下的受试者，当负荷增大时，其MPF减少的现象较慢肌纤维丰富的受试者更为显著。高强、尹吟青、王楠等(1990)曾依据70%MVC的等长伸膝工作时肌电图IEMG及MPF与快肌纤维%间的密切相关，建立了推测股外肌快肌纤维组成的方程式，并开发成肌纤维组成测定仪。这一发明为运动员大面积选材提供了一种有力手段。5．为动作分析和改进训练方法提供依据。欧美、日本和我国都用肌电图进行过许多动作分析方面的研究，如起跑、单杠、跳跃、游泳、舞蹈、步行、举重等运动动作。此外，对姿势的研究及对身体各部肌肉机能分析的文献也很丰富。1978年郭庆芳等对运动员力量练习时的肌电变化进行了研究，发现杠铃置于不同位置对股四头肌的影响不同。当杠铃放在髋部负重下蹲时，股四头肌的放电最大，置于胸前放电中等，负于肩上股四头肌的放电最小。表明杠铃置于髋部的负重下蹲对肌四头肌进行力量训练的效果最好。1983年尹吟青等对马步系统地进行了研究，发现按正确要领做马步练习主要是股四头肌用力，臀大肌并不承担该工作的主要任务。6．进行反馈训练。运动训练中可通过视觉的肌电反馈对动作进行强化或不强化。运动员不仅通过本体感觉，还可通过视觉增加向心的信息，因而提高训练效果。Basmajian制作了肌训练器，利用这种训练器可以把平常不能控制的肌肉，进行随意收缩训练，使关节的活动范围和运动的持续时间都大大提高。随着全民体育的普遍发展及运动训练的科学化，肌电图在上述各个方面的应用将更加普及和受到重视。另外，肌电图在运动损伤诊断及康复体育方面也将有广泛应用。特别是随着电子技术及电子计算机技术的发展，肌电图形已由定性分析过渡到定量处理，这将更加促进肌电图研究在体育科学领域中的飞跃发展。【参考文献】：1 Basmajian J V，et al．Computers in electromyography．London：Butterworth，19752 Basmajian J V．Muscles alive-Their functions revealed by electromyography．Bultimore：The Williams & Wilkine co．，19793 高强，等．全国运动医学会议综述论文汇编，19844 尹吟青．运动生理学参考资料．北京：北京体育学院出版社，1985．213～2505 尹吟青，等．运动生理学参考资料．北京：北京体育学院出版社，1985．185～212(北京体育大学所尹吟青研究员撰) |
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