表面肌電在體育與醫(yī)學的應用綜述

聶開迪

（成都中醫(yī)藥大學，四川成都 611137）

1 表面肌電簡介

肌電圖（electromyogram,EMG）是收集肌肉興奮時所產(chǎn)生的電位變化并制作顯示的圖形。收集的信號方式不同而可以分為針電極肌電和表面肌電[3]。兩種肌電各有優(yōu)劣，針電極更具有針對性且可測量深層肌電活動，但由于測量的有創(chuàng)性不容易被受試者接受；表面肌電無創(chuàng)、安全、可測量運動時的肌電，其缺點是易受到外界干擾，只能反映較大區(qū)域內(nèi)的肌電總和。表面肌電能在一定程度上反映神經(jīng)肌肉的活動[2]。

2 表面肌電圖的參數(shù)及其意義

時域分析,反映的是表面肌電信號在不同時間的振幅變化?？煞治霾煌±w維的總放電量、放電時間、頻率、振幅等[1]。時域分析中的積分肌電(iEMG)在對疲勞的評價中有重要的參考價值[2]。另一常用指標均方根振幅（RMS）可反映一段時間內(nèi)肌肉放電的平均水平[1][3]。

頻域分析，主要通過對 sEMG 信號的快速傅立葉轉(zhuǎn)換，獲取肌電頻譜，用來反映不同范圍的強弱，可分析頻率特征的信息[1][4]。指標主要有平均功率頻率(MPF)、中位頻率(MF)、中位頻率斜率(MFs)等。

3 表面肌電圖在體育及醫(yī)學的應用

3.1 肌肉疲勞與表面肌電圖

積極地休息可有效緩解運動性疲勞，再結(jié)合科學的訓練對運動員的水平提升有重要意義[2]。羅旋[5]利用肌電圖對不同強度走或跑的上下坡進行實驗，并通過肌電圖改變評價其疲勞程度。陸俊杰[6]對12 名男青年在不同運動模式下股四頭肌的表面肌電信號來進行股四頭肌的疲勞分析與評價。

3.2 肌力訓練與表面肌電圖

在體育訓練與科研及康復鍛煉與評估中，表面肌電可用來評價肌力，肌電信號被認為是最有潛力的肌力間接測量方法。有學者認為[8]，在等長收縮的時候,肌力的變化與表面肌電信號存在穩(wěn)定且重復性良好的二次函數(shù)關(guān)系。

岳光華[4]也利用表面肌電圖對我國高水平男子鏈球運動員最后用力階段主要用力肌群進行分析，以便于教練員更好地訓練。聶開迪[7]利用表面肌電圖對20名男性大學生在穩(wěn)定平面和SET懸吊系統(tǒng)非穩(wěn)定狀態(tài)下進行兩分鐘平板支撐測試，認為懸吊訓練能夠更為有效刺激腹外斜肌。

3.3 臨床醫(yī)學與表面肌電圖

在臨床醫(yī)學，表面肌電圖的應用也逐漸增多，尤其在康復醫(yī)學方面，對于肌肉的耐疲勞性、運動康復訓練中肌力的訓練以及假肢矯形器等方面的研究也逐漸增多。國內(nèi)學者穆景頌[13]認為表面肌電圖可作為腰部、下肢神經(jīng)肌肉功能狀態(tài)的一種無創(chuàng)性檢測工具。鐘林[14]認為腹部肌群在腰部背伸運動時,參與了脊柱穩(wěn)定以及拮抗背伸運動。

呂俊玲[14]將表面肌電圖應用于臨床委中穴不同血量的放血療法治療下腰痛的研究。

4 總結(jié)和展望

表面肌電圖的實時性與直觀性尤為受到各研究者的偏愛，且作為一種無創(chuàng)檢測方法，大眾接受度廣泛提高，隨著電腦技術(shù)的發(fā)展，肌電圖也會得到更多的應用。

展望

（1） 目前新版的表面肌電多為藍牙連接式，即擁有信號端（佩戴于肢體）和接收端（終端），相比老式肌電的有線連接形式更為攜帶方便，但在運動過程中，信號端有時仍然會影響部分肌肉功能，造成測量誤差。希望可以完善肌電信號端，提高測量準確性。

（2） 只能測量表面肌電，若可以改進技術(shù)，測量深層次肌群進而分析，會更有價值。目前測量深層肌群方式為采用有創(chuàng)的針電極，難以被受試者接受，可否有更好的無創(chuàng)方法達到此目標。進一步完善肌電的適用范圍。

（3） 肌電大多應用于科研領域，若能提高操作性，增加佩戴舒適度，同樣可以用其來指導訓練，增加除測量評估模式以外的訓練模式，能否通過感覺傳入等方式，增加肌肉動員，達到更優(yōu)訓練目的。

（4） 肉動員，達到更優(yōu)訓練目的。

[1]曲峰.運動員表面肌電信號與分析[M].北京:北京體育大學出版社，2008.8.

[2]楊曉曄.表面肌電圖對青年男子股四頭肌的疲勞評價北京體育大學碩士學位（畢業(yè)）論文[D].北京：北京體育大學，2004.

[3]黃耐寒.基于表面肌電的肌疲勞分析與肌力預測研究及實現(xiàn) 中國科學技術(shù)大學碩士學位畢業(yè)論文[D].安徽：中國科學技術(shù)大學，2014.

[4]岳光華.我國男子高水平鏈球運動員最后用力階段主要用力肌群表面肌電分析，首都體育學院碩士學位畢業(yè)論文[D].北京：首都體育學院，2011.

[5]羅旋.不同形式跑臺運動過程中下肢肌表面肌電圖的變化特征，蘇州大學碩士畢業(yè)論文[D].蘇州：蘇州大學，2009.

[6]陸俊杰.股四頭肌疲勞前后反應時及表面肌電圖的變化特征，蘇州大學碩士學位畢業(yè)論文[D].蘇州：蘇州大學，2010.

[7]聶開迪. 不同穩(wěn)定條件下的平板支撐對淺層核心肌群肌電影響的實驗研究，成都體育學院碩士學位畢業(yè)論文[D].成都：成都體育學院，2016.

[8]肖偉.體育系學生跑臺遞增負荷中心率、血乳酸、表面肌電變化特征研究-以首都體育學院學生為例，首都體育學院碩士畢業(yè)論文[D].北京：首都體育學院，2011.

[9]尤延明.大學生網(wǎng)球運動員肩關(guān)節(jié)肌群等速肌力與表面肌電測試研究，浙江師范大學碩士學位論文[D].浙江：浙江師范大學，2012.

[10]王廣蘭.傳統(tǒng)和精編健身氣功?易筋經(jīng)對自主神經(jīng)系統(tǒng)的影響及表面肌電研究，武漢體育學院碩士畢業(yè)論文[D].武漢：武漢體育學院，2009.

[11]劉亞偉.基于表面肌電多特征的下肢行走關(guān)鍵模態(tài)識別研究 天津大學碩士學位畢業(yè)論文[D].天津：天津大學，2009.

[12]穆景頌.表面肌電在腰椎間盤突出癥患者功能評定中的應用，安徽醫(yī)科大學碩士學位畢業(yè)論文[D].安徽：安徽醫(yī)科大學，2010.

[13]鐘林.反懸腰背運動的表面肌電觀察，成都中醫(yī)藥大學碩士學位畢業(yè)論文[D].成都：成都中醫(yī)藥大學，2010.