静态负荷肌肉疲劳过程中表面肌电图功率谱转移特征

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不同负荷方式引起的腰部肌肉表面肌电信号变化特征

降斜率的作用缺乏一致性效应 %
第５期
１４０１２０ＭＰＦ（Ｈｚ）１００８０６０４０
不同负荷方式引起的腰部肌肉表面肌电信号变化特征
３９５
!"# 不同运动负荷条件下 $%&’ 非线性信号特征的变化ＢＳＴ和ＩＳＴ条件下，各采样通道ｓＥＭＧ信号的Ｌｅｍｐｅｌ－Ｚｉｖ复杂度时间序列均呈线性递减型变化
脊 % 安放电极前用医用酒精对相应部位皮肤进行反复摩擦清理 % 负荷试验开始后 $ 使用Ｍｅｇａ肌电信号记录和分析系统 ! 芬兰Ｍｅｇａ公司产品 " 同步连续采集ｓＥＭＧ信号６０ｓ% 信号的采样频率为
不同运动负荷条件下 %&’( 线性信号的变化本研究中ｓＥＭＧ信号的ｉＥＭＧ分别用其自然对数和ＭＶＣ时ｉＥＭＧ的相对值表示$ # 检验结果显示 $ 无论是用自然对数还是用相对值表示 $ ＢＳＴ组四个通道第一秒钟平均ｉＥＭＧ值均明显高于ＩＳＴ组 ! 相对值表示法 & ＢＳＴ组为（１．１７!０．５３）自定义单位，ＩＳＴ组为（０．６３ !０．２９）自定义单位 $ $＜０．０５ ’ 自
生物物理学报
第二十卷
第五期
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ห้องสมุดไป่ตู้
不同负荷方式引起的腰部肌肉表面肌电信号变化特征
方红光１，王健２
! １．浙江大学计算中心 # 杭州３１００２８ ’ ２．浙江大学体育科学与技术研究所 # 杭州３１００２８ "

肌电图

1994年，Brown测定了成人吃口香糖时的肌电图，发现对于个人而言肌电图的重复性很好，而且具有一定的时间稳定性，但是不同人的肌电图差异显著。不过，在研究中，被测试者表示贴在脸上的电极不干扰正常的咀嚼活动。Brown证实，对每个个体和每种食品而言，咀嚼方式是肉收缩时会产生微弱电流，在皮肤的适当位置附着电极可以测定身体表面肌肉的电流。电流强度随时间变化的曲线叫肌电图(electromyogram，EMG)。肌电图应用电子仪器记录肌肉在静止或收缩时的生物电信号，在医学中常用来检查神经、肌肉兴奋及传导功能等，以此确定周围神经、神经元、神经肌肉接头及肌肉本身的功能状态。1985年，托恩伯格（Tornberg）首次将肌电图用于食品科学领域。自此，肌电图技术开始用于食品质地的测量。该方法是一种相对简单的测量肌肉活动的方法，因为将电极贴在皮肤上，就可以测定接近皮肤表面的肌肉电位变化，也不干扰正常的咀嚼活动。
肌电图测量时可用电极大体有两类：一是皮肤表面电极，它是置于皮肤表面用以记录整块肌肉的电活动，以此来记录神经传导速度、脊髓的反射、肌肉的不自主运动等；二是同轴单心或双心针电极，它是插入肌腹用以检测运动单位电位。医学上常用针电极，插入受检的肌肉会引起疼痛，因此在测量食品质地时不可滥用。在相同的条件下，使用电极面积小者比面积大者记录的电位更大。因此，在食品质地分析时，使用较多的是皮肤表面电极。它的优点是不引起疼痛，也常在测定神经传导速度时用于记录诱发的EMG反应。表面电极通常为两个小圆盘(直径约8mm)或长方形(12mm×6mm)的不锈钢、锡或银板构成，安放在被检测EMG的肌肉覆盖皮肤表面，电极间距离视肌肉大小及检测范围而定。据报道，用表面电极测定咀嚼肌EMG时，若两极问的距离在3.5～40mm，则EMG平均电压随两极间距离的增大而增高；如两极间距达50ram，平均电压不再增高，反而有下降的趋势。在咀嚼肌EMG测量时一般两极间距可采用15～20ram。电极应与清洁的皮肤表面良好接触，在皮肤表面可涂以导电膏或生理盐水，皮肤电阻应小于10k12。接触不良或皮肤电阻太大时会发生干扰。表面电极不能用于引导深部肌肉的电活动，即使对表浅的小肌肉也不能用它来引导单个运动单位电位和EMG的高频成分。

表面肌电信号分析评价肌肉疲劳的有效性和敏感性

第４５卷第１２期２０１１年１２月
武汉体育学院学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎ
Ｖｏ１．４５Ｎｏ．１２Ｄｅｃ．２０１１
表面肌电信号分析评价肌肉疲劳的有效性和敏感性
陈胜 ห้องสมุดไป่ตู้ ．张立ｚ
肌肉持续收缩导致的肌肉疲劳发生和发展过程中表现的ｓＥＭＧ信号特有变化活动规律就其机制而言．取决于中枢神经系统控制与外周肌肉活动代谢的共同作用．并且与肌肉收缩做功能力密切相关因此．研究运动性肌肉疲劳过程中ｓＥＭＧ信号变化特征．对于了解肌肉疲劳发生机制和客观评价肌肉疲劳程度．对运动能力的影响具有重要理论和应用价值以往大量研究表明无论是上下肢还是躯干肌肉．静力性或是动力性运动所导致肌肉疲劳．ｓＥＭＧ信号活动均表现出相对一致的变化规律．即频谱曲线左移（频域分析指标随时间序列持续减小）：而时域分析指标目前还没有统一认可的变化规律．大部分研究结果认为在次最大随意
中图分类号：Ｇ８０４．２文献标识码：Ａ文章编号：１０００．５２０Ｘ（２０１１）１２—００７１．０７
ＥｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｍｕｓｃｌｅｆａｔｉｇｕｅｂｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇｓＥＭＧｐａｒａｍｅｔｅｒｓ

表面肌电信号特征

表面肌电信号特征
表面肌电信号（Surface Electromyography，简称sEMG）是通过测量肌肉表面电位变化来反映肌肉活动的技术。

在运动学、工程学、物理学、医学、运动康复等领域，sEMG技术被广泛应用于肌肉活动的研究中。

下面将介绍sEMG信号的特征。

一、频率特征
sEMG信号的频率特征是指信号中包含的频率成分。

sEMG信号频率范围通常为10-500 Hz。

通常将sEMG信号分为三个频带，即低频段(10-100 Hz)、中频段(100-250 Hz)和高频段(250-500 Hz)。

其中，低频段反映了肌肉的肌力变化，中频段反映了肌肉的疲劳状态，高频段反映了肌
肉的颤动和抖动。

二、幅值特征
sEMG信号的幅值特征是指信号电位的均方根值(Root Mean Square，简称RMS)。

RMS值越大，代表肌肉收缩的力度越强，反之，RMS值越小，肌肉收缩的力度越弱。

三、时域特征
时域特征分为两个方面:幅度分布特征和波形轮廓特征。

幅度分布特征是指sEMG信号在时间轴上的分布情况，可以反映肌肉收缩的强度和肌肉的功能。

波形轮廓特征是指sEMG信号波形的上升、下降、持续时间等特征，可以反映肌肉收缩的速度和肌肉的协调性。

四、空间特征
空间特征是指不同位置肌肉间的sEMG信号差异。

当肌肉活动时，sEMG 信号的强度和形态在不同的位置上可能会有所不同。

综上所述，sEMG信号与肌肉活动密切相关，sEMG信号的频率、幅值、时域和空间特征等特征均可用来量化肌肉收缩的情况，进而为肌肉活动的研究提供依据。

在未来的发展中，sEMG技术将会得到更广泛的应用。

肌肉疲劳的表面肌电信号特征研究与展望_王健

文章编号:100229826(2003)022*******中国体育科技2003年(第39卷)第2期CH I NA SPOR T SC IEN CE AND T ECHNOLO GY V o l.39.N o .2,2003肌肉疲劳的表面肌电信号特征研究与展望The Research and Prospects on sE M G Signa lCharacter istics of M uscular Fa tigue王　健1,刘加海2W AN G J ian 1,L I U J ia 2hai2摘　要:肌肉疲劳通常是指肌肉运动系统最大作功能力或者最大收缩能力的暂时下降,sE M G信号可以在一定程度上反映肌肉收缩功能的变化,其检测具有非损伤性、实际性、多靶点测量等优点。

多年来,应用sE M G 信号分析评价肌肉疲劳的应用性研究主要集中在线性的时、频分析两个领域,主要的研究包括肌肉活动和肌肉疲劳的sE M G 信号维数、复杂度、熵变化规律和特点等,认为肌肉疲劳至少存在两类作用机制,即外周机制和中枢机制。

关键词:肌肉;运动性疲劳;肌电信号;展望Abstract :M uscular fatigue refers to tempo rary decline of m axi m al pow er ability o r contractive ability fo r m uscle movem ent system .T he Signal of sE M G can reflect the change of m uscular fa 2tigue at certain extent .T he test has the characters of non -dam age and p racticably .In m any years ,the app licati on of signal of sE M S on evaluati on of m uscular fatigue m ainly focus on tw o aspects of linear ti m e and frequency .It includes the signal of sE M S of m uscular activity ,fa 2tigue .M uscular fatigue m ay exist tw o k inds of functi on m echanis m ,the peri pheral and central m echanis m .Key words :m uscle ;ex ercise f atig ue ;sig nal of sEM S ;p rosp ect中图分类号:G 804.2 文献标识码:A收稿日期:2002207218;　修订日期:2002209225基金项目:国家自然科学基金资助项目(30170447)。

疲劳负荷下颈部肌肉表面肌电活动的变化规律_陈谦

第33卷　第9期北京体育大学学报V ol.33　N o.9 2010年9月Journal of Beijing Spor t University Sep.2010疲劳负荷下颈部肌肉表面肌电活动的变化规律陈　谦1,马　静2,王　健3(1.浙江体育科学研究所,浙江杭州　310004;2.浙江体育职业技术学院,浙江杭州　310004;3.浙江大学体育科学与技术研究所,浙江杭州　310013)摘　要:目的:运用表面肌电技术了解疲劳状态下颈部肌肉的活动变化规律,为颈部肌肉疲劳提供理论依据。

方法:16名无颈部疾病的健康青年男性志愿者,分别在屈、伸、左侧屈和右侧屈4个运动方向上完成60%最大随意收缩力(M aximal Voluntary Contraction,M VC)的等长收缩,直至力竭。

评价指标包括平均肌电值(A verag ed Electromyog raphic Sig nal,AEM G)、平均功率频率(M PF)、复杂度(Lempel-Ziv,C(n))以及确定性线段百分比(Determinism%,%D ET)。

结果:1)在60%M VC负荷下,AEM G随着负荷时间的延续逐渐增加,M PF及C(n)随负荷时间的延长逐渐减小,而呈逐渐增加的趋势。

2)在疲劳实验中进行屈颈运动时,胸锁乳突肌的M PF下降斜率与其他方向及其他肌肉有显著性差异(P<0.05),C(n)和%DET上体现出较为明显的规律性。

结论:各肌肉在对应运动方向上担任主动肌时容易产生疲劳,胸锁乳突肌尤为明显。

而在疲劳性屈颈运动时主动肌胸锁乳突肌和拮抗肌头夹肌均较易产生疲劳,sEMG信号的周期化程度随疲劳积累而增加。

关键词:疲劳负荷;颈部肌肉;表面肌电中图分类号:G804.2 文献标识码:A 文章编号:1007-3612(2010)09-0052-04The Regularity of SEMG C harateristics of Neck Muscles under Fatiguing C ontracting ConditionCH EN Qian1,MA Jing2,WANG Jian3(1.Z hejiang Institute of Spor ts Science,Hangzhou310004,Zhejiang China;2.Z hejiang College of Spo rts,Hang zhou310004,Z hejiang China;3.Institute of Sports Science and T echnology,Z hejiang U niversity,Hangzhou310028,Zhejiang China)Abstract:Objective:T his study investigated the characteristic diversities of the neck muscles'electromy ographicactivity using the surface electromyography technology w hen subjects were in fatigue state,and the purpose of thisresearch was to provide theory references for the neck muscle strain.M ethods:Six teen healthy young male subjectsperformed a series of isometric tasks including exertions in attempted flex ion,ex tension,and left and right lateralbending.T he experimental load w as60%maximum voluntary co ntraction(M V C)and the evaluation indexes wereA EM G,M PF,Lempel-Ziv Complexity and Determinism%.Results:1.U nder the moderate load(60%M VC),the AEMG and the%DET increased with the time expanding,w hile the M PF and Lempel-Ziv Com-plexity decreased.2.When subjects performed a ex er tion of flexio n,the sternocleidomastoid's slope of the M PFwas sig nificantly different from that of o ther muscles under the other exertio ns(P<0.05),and the Lempel-ZivComplex ity and%D ET show ed a no ticeable regularity.Co nclusion:All muscles as agonists tended to fatigue incor responding directions w ith the sternocleidomastoids being mo re fatigable.During fatiguing neck flexion sEMGsignals of sterno cleidomastoids and splenius capitis demonstrated better periodicity along w ith the accumulation ofmuscle fatig ue.Key words:fatig ue loads;neck muscle;surface electromy ography 长时间等长收缩是人类颈部最常进行的活动,同时也被认为是导致颈部肌肉疲劳和一系列颈部疾患的最主要原因。

不同负荷运动中下肢肌表面肌电图的变化★

不同负荷运动中下肢肌表面肌电图的变化★马胜【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2013(000)007【摘要】BACKGROUND: To analyze surface electromyogram data using curve fitting analysis method is stil in its infancy, which is rarely reported in the research of power bicycle induced fatigue. OBJECTIVE: To explore the changes and rules of median frequency of the lower limbs induced by power bicycles under different load, and to analyze the changes of the relevant indicators of surface electromyogram and characteristics of muscle fatigue fitting curves. METHODS: Eight young men from Physical Education School of Soochow University were enrol ed as subjects. Al subjects were subjected to different load and different pedaling frequency exercises using MONARK power bicycle until they felt fatigue. At the same time, surface electromyogram signals of the rectus femoris, vastus lateralis, vastus medialis, tibialis anterior muscle, gastrocnemius medial head and lateral gastrocnemius head were col ected and recorded. The data were analyzed using minitab.15 statistical software. R2 was determined according to the F test (extremely significant statistical difference, P <0.001), and then the experimental results were analyzed using the curve fitting method. RESULTS AND CONCLUSION: (1) Under the 150 W power bicycle movement, the muscle fatigue increased with time and thentrended to decrease. (2) Under the 300 W power bicycle movement, the muscle fatigue decreased with time, then showed an increasing trend and final y decreased with time. (3) Under the 150 W power bicycle movement, the fitting curve was a three-item curve, indicating there were three main factors affecting muscle fatigue. However, under the 300 W power bicycle movement, the fitting curve was a two-item curve, indicating there were two main influential factors for muscle fatigue.% 背景：尝试应用曲线拟合分析方法对表面肌电图进行分析和研究国内外尚处于起步阶段，将其应用于功率自行车运动至疲劳的研究鲜见报道。

手臂静态姿势负荷的肌电实验研究

手臂静态姿势负荷的肌电实验研究葛树旺;陈松林;付圣灵;朱宏宇;宋昱;杨磊【期刊名称】《工业卫生与职业病》【年(卷),期】2008(34)4【摘要】目的利用表面肌电术和Borg量表来测定、评价手臂静态姿势负荷,为工效学设计提供参考。

方法14名男性大学生志愿者为对象,右臂以不同角度和距离做上抬、外展和前伸静态姿势,测定此间肱桡肌、肱二头肌、三角肌和斜方肌的表面肌电信号。

肌电幅度以最大自主收缩肌电百分比(MVE%)来表示。

用Borg量表对不同姿势的主观疲劳程度评分。

对肌电幅度与Borg量表评分进行Pearson相关分析。

结果各肌群的肌电幅度、疲劳评分随上抬和外展角度以及前伸距离的增大呈上升趋势。

表面肌电MVE%与Borg量表评分之间相关性显著。

结论表面肌电和Borg量表评分能够反映肌肉的静态姿势负荷与应激,两者有明显的相关性。

在所测定的肌肉中,以三角肌和斜方肌受累最为显著。

【总页数】4页(P220-223)【关键词】静态姿势;劳动负荷;表面肌电术;Borg量表【作者】葛树旺;陈松林;付圣灵;朱宏宇;宋昱;杨磊【作者单位】华中科技大学同济医学院第二临床学院;华中科技大学同济医学院公共卫生学院【正文语种】中文【中图分类】R131【相关文献】1.手臂静态姿势和反复性操作负荷的肌电测定分析 [J], 丁嘉顺;王正伦;张海央;杨磊2.低负荷静态收缩诱发屈肘肌疲劳的肌电与脑电相干性分析 [J], 王乐军;陆爱云;郑樊慧;龚铭新;张磊;董菲3.不同搬举距离竖脊肌负荷表面肌电实验研究 [J], 吴磊;江高峰;朱长才4.电刺激对负荷练习后工作肌群恢复效果的电生理学实验研究 [J], 王保成;周里5.不同足部姿势受试者使用外侧楔形鞋垫后股四头肌肌电和膝关节力学特征改变的研究 [J], 邱荣美;朱嘉卉;刘夏;王德强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

不同形式肌肉运动疲劳前后肌电参数及脑电α指数的变化特征

不同形式肌肉运动疲劳前后肌电参数及脑电α指数的变化特征张立;周彬【期刊名称】《武汉体育学院学报》【年(卷),期】2010(044)004【摘要】为测定并分析不同运动能力受试者在动力和静力性运动时肌肉运动疲劳过程中肌电和脑电信号变化特征,将20名受试者分为两组,经常运动组(A组)10名,运动不足组 10名(B组).受试者进行动力性MVC持续肌肉收缩和1/3MVC静力性持续收缩两种运动,同步记录EMG和EEG信号.结果显示,MVC动力性运动时A组受试者平均MVC、RMS、IEMG显著性大于B组,MF则呈下降.随肌肉收缩持续IEMG变化形成一明显的转折点,但1/3MVC静力性运动时肌肉持续收缩时间短于MVC运动时间.不管是动力还是静力运动IEMG拐点与脑电α指数拐点发生在时间上一致.结论:IEMG形成的拐点可能成为肌肉疲劳的参照点.EEG所反映的中枢疲劳与EMG所反映的外周疲劳在生物电学变化上具有共性特征.【总页数】5页(P65-69)【作者】张立;周彬【作者单位】武汉体育学院,运动人体科学研究所,湖北,武汉,430079;武汉体育学院,研究生部,武汉,湖北,430079【正文语种】中文【中图分类】G804.2【相关文献】1.低负荷静态收缩诱发屈肘肌疲劳的肌电与脑电相干性分析 [J], 王乐军;陆爱云;郑樊慧;龚铭新;张磊;董菲2.划船运动员静力及动力性肌肉运动疲劳时肌氧含量的变化特征及对EMG参数的影响 [J], 张立;宋高晴3.不同形式肌肉运动时肌氧含量变化对肌电参数的影响 [J], 张立;宋高晴4.不同形式肌肉收缩时肌电参数变化特征及机制 [J], 张立;王仁纲5.不同肌肉运动方式对循经肌电发放的影响 [J], 常小荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

表面肌电信号检测电路的实时肌肉活动监测与疲劳评估策略

表面肌电信号检测电路的实时肌肉活动监测与疲劳评估策略肌肉活动的实时监测和疲劳评估对于运动训练、康复医学、人机交互等领域具有重要意义。

而表面肌电信号（sEMG）作为一种非侵入性检测方法，广泛应用于肌肉活动的监测和分析。

本文将介绍表面肌电信号检测电路的原理和实时肌肉活动监测与疲劳评估的策略。

一、表面肌电信号检测电路的原理表面肌电信号是通过将肌肉表面的电活动转化为电信号来实现监测的。

表面肌电信号检测电路的主要组成包括电极贴片、前置放大器、滤波器、采样电路和模数转换器等。

1. 电极贴片：电极贴片是将电信号从肌肉表面转导到电路的关键部件。

它通常由导电材料制成，能够良好地与肌肉表面接触，提供良好的信号传导性能。

2. 前置放大器：前置放大器用于将电极传输过来的微弱信号放大，以便后续的信号处理和分析。

前置放大器需要具备低噪声、高增益和宽带的特点，以提高信号质量。

3. 滤波器：滤波器用于去除电信号中的噪声干扰和不相关的信号成分。

根据需要，可以设置不同的滤波器来实现不同频段的信号检测和分析。

4. 采样电路：采样电路用于对放大后的信号进行采样，将模拟信号转化为数字信号。

通常采用的采样率为200-1000 Hz，以保证对信号进行高精度的还原。

5. 模数转换器：模数转换器用于将采样得到的模拟信号转化为数字信号。

通过模数转换器，可以将信号用数字形式进行存储和处理。

二、实时肌肉活动监测策略基于表面肌电信号的实时肌肉活动监测是通过采集和分析肌肉电信号来实现的。

其主要步骤包括信号采集、信号处理和特征提取等。

1. 信号采集：信号采集是通过表面肌电信号检测电路对肌肉电活动进行采集。

通过在肌肉表面粘贴电极贴片并将其与检测电路相连，可以实时地对肌肉电活动进行监测。

采集到的信号可以通过模数转换器转化为数字信号，以便后续的处理和分析。

2. 信号处理：信号处理是对采集到的信号进行去噪、滤波和增益调整等预处理操作。

去噪和滤波可以去除信号中的噪声干扰和不相关的信号成分，使得信号更加清晰和准确。

表面肌电图的分析与应用研究

4 表面肌电图的分析与应用研究表面肌电（surface electromyography, sEMG）图在电生理概念上虽然与针电极肌电图相同，但表面肌电图的研究目的，所使用的设备以及数据分析技术与针电极肌电图是有很大区别的。

相对与针电极肌电图而言，其捡拾电极为表面电极。

它将电极置于皮肤表面，使用方便，可用于测试较大范围内的EMG信号。

并很好地反映运动过程中肌肉生理生化等方面的改变。

同时，它提供了安全、简便、无创的客观量化方法，不须刺入皮肤就可获得肌肉活动有意义的信息，在测试时也无疼痛产生。

另外，它不仅可在静止状态测定肌肉活动，而且也可在运动过程中持续观察肌肉活动的变化；不仅是一种对运动功能有意义的诊断方法，而且也是一种较好的生物反馈治疗技术[50]。

4.1 肌电（electromyography, EMG）信号的产生原理及模式4.1.1肌电信号的产生原理肌肉收缩的原始冲动首先来自脊髓，然后通过轴突传导神经纤维，再由神经纤维通过运动终板发放冲动形成肌肉收缩，但每根肌纤维仅受一个运动终板支配，该运动终板一般位于肌纤维的中点。

当神经冲动使肌浆中Ca2+浓度升高时，肌蛋白发生一系列变化，使细胞丝向暗带中央移动，与此相伴的是ATP的分解消耗和化学能向机械功的转换，肌肉完成收缩。

在肌肉纤维收缩的同时也相应地产生了微弱的电位差，这就是肌电信号的由来。

人体骨骼肌纤维根据功能分为Ⅰ型慢缩纤维，又称红肌，亦即缓慢-氧化型肌纤维；Ⅱa型和Ⅱb型快缩纤维，又称白肌。

“红肌”力量产生较慢，其特点是ATP产生是氧化代谢产生的（即其含有较高的氧化能力），可以维持较长的工作时间，作用主要为保持耐力。

快肌纤维则主要是无氧酵解（糖原代谢）途径，故在相对较短的时间内，易产生疲劳和乳酸堆积[46]。

所以，不同纤维类型因其收缩类型不同，能量代谢改变不同，生理作用不同，故其收缩时的肌电信号也有不同特征，故而肌电信号反过来也可相应反映耐力、生化改变，也就是疲劳度、代谢等方面的情况。

运动性肌肉疲劳的表面肌电信号特征研究

运动性肌肉疲劳的表面肌电信号特征研究张佑琏;马国际【摘要】肌肉疲劳通常是指肌肉运动系统最大作功能力或者最大收缩能力的暂时下降,表面肌电图信号可以在一定程度上反映肌肉收缩功能的变化,其检测具有非损伤性、实际性、多靶点测量等优点.通过文献综述法简要总结了运动导致肌肉疲劳的表面肌电图特征,介绍了表面肌电图主要测量指标及其影响因素.【期刊名称】《湖北体育科技》【年(卷),期】2011(030)001【总页数】3页(P42-44)【关键词】运动;肌肉疲劳;表而肌电图【作者】张佑琏;马国际【作者单位】苏州大学体育学院,江苏苏州215021;苏州大学体育学院,江苏苏州215021【正文语种】中文【中图分类】G804.22肌肉活动是在中枢神经系统控制下的一种复杂的运动,肌肉疲劳通常是指该系统最大做功能力或最大收缩能力的暂时下降。

长期以来对于运动性肌肉疲劳的机理众说纷纭,事实上,人体是一个复杂的有机体,各系统各器官并不是孤立的,而是在神经系统的调控下,相互联系,相互制约的。

疲劳的本质是肌纤维的横桥和基质网的作用减弱,造成肌丝滑动减弱。

三联管结构中 ADP/ATP上升,造成基质网对钙离子的摄取降低表面肌电信号是从皮肤表面通过电极引导记录下来的神经肌肉系统活动时的生物电信号,他与肌肉的活动状态和功能之间存在着不同程度的关联性,因而能在一定程度上反映神经肌肉的活动。

肌电图测量一般要用三个电极,两个电极放在动作电位可以被测量和放大的部位,第三个电极为接地电极,安放电极前,应该刮掉测量部位的体毛,并用细砂和无水乙醇清洁皮肤,使用导电膏,以减少皮肤电阻对肌电信号的影响。

大多数学者认为,表面电极的位置应尽量靠近肌腹中心,便于从菱形肌获得最大的肌电信号。

Carbeery[1]认为,将电极贴在肌肉收缩的几何中心,电极方向顺着肌纤维的纵轴方向,这样所测得的肌电信号最为可靠,且两电极相聚2-3cm,地线接在靠近电极而运动时相对稳定的地方,这样所采集的肌电信号最为稳定。

实验四肌电信号的肌肉疲劳估计

实验四肌电信号的肌肉疲劳估计肌肉在持续的收缩过程中,会逐渐进入疲劳状态,肌肉疲劳特性的研究在康复医学、运动医学领域具有重要作用。

肌电信号(electromyogram ,EMG) 是从人体骨骼肌表面通过电极记录下来的神经肌肉活动时发放的生物电信号,它反映了神经、肌肉的功能状态,因此通过EMG研究肌肉疲劳是一个有效途径。

已有许多研究发现,在疲劳过程中EMG信号会出现幅度增长,功率谱朝低频方向移动等现象。

这些效应是由于神经传导速率的变化所引起的,会对肌电假肢的控制以及运动力量的估测等造成不利影响。

因此对肌肉疲劳的检测以及疲劳程度的度量显得非常必要。

本文通过实验采集到实验者的肌电信号，对其进行了预处理，并且定量分析估计了肌肉疲劳的过程。

1.EMG的采集本实验采用生理信号采集仪MP150采集肌电信号的。

表面电极使用一次性电极，型号为LT-301，材料为Ag/AgCl。

采样频率2KHz，放大倍数500倍。

实验者均采用坐姿，在上臂的肱三头肌，肘肌，肱二头肌，肱桡肌(肱二头肌、肱桡肌分别是屈肘动作的主动肌和协同肌；肱三头肌、肘肌分别是伸肘动作的主动肌和协同肌)上分别贴上表面电极。

肘部动作的起始位置设置在裤缝线处，手臂尽量与水平面垂直。

动作的终止位置大约在水平位置。

先屈肘后伸肘。

实验者不间断均匀重复举重为5.5kg的哑铃，感到疲劳时记录疲劳前举重次数，然后重复举重直到肌肉无力举起为止。

EMG是一种非常复杂的信号，信号本身非常微弱，稳定性较差，随机性很强。

因此信号检测时需要注意以下相关事项：①电极位置：电极所在位置应受其他肌肉串扰的影响最小。

检测电极应置于肌腹的中间，尽量离其他肌肉足够远；电极对的方向应与肌梭方向平行。

参考电极尽可能置于肌肉最少的地方。

②检测电极对的距离：检测电极间隔的距离越大，拾取的信号越广越深，信号的幅值也越大，因此为了保证测量的可比性，每次测量时电极间隔的距离应固定。

③皮肤阻抗：人体皮肤阻抗高达10~100 kΩ/cm2，变化范围很大。

表面肌电图在神经肌肉功能评定中的应用

・综述・表面肌电图在神经肌肉功能评定中的应用郑洁皎,胡佑红,俞卓伟[摘要]表面肌电图(sEM G)是一种无创功能测评方法,通过记录运动时肌肉肌电图的振幅、频率等指标的变化,反映肌肉功能的水平。

笔者对脑卒中患者运动时sEM G信号的研究进行综述,旨在为选择脑卒中后神经肌肉康复训练的方法提供科学依据。

[关键词]表面肌电图;肌肉疲劳;脑卒中;综述Application of Surface E lectromyography in the Estim ate of N eural2muscle Function(review)Z H EN G J ie2j iao,HU You2hong,YU Zhuo2wei.T he Rehabilitation De partment of H uadong Hos pital,S hanghai200040,ChinaAbstract:The surface electromyography(sEM G)is the noninvasive method which can record and measure the changes of local muscle activities.The sEM G’s amplitude and f requence signal will change with muscular movement.sEM G application in present study on muscle fatigue is a reliable predictor of muscle f unctional level.The researches on the sEM G signals changes of limb mus2 cles of hemiplegic patients will take a important role in providing scientific evidence for the neural rehabilitation training after stroke.K ey w ords:surface electromyography(SEM G);muscle fatigue;stroke;review[中图分类号]R741.044[文献标识码]A[文章编号]100629771(2007)0820741202[本文著录格式]　郑洁皎,胡佑红,俞卓伟.表面肌电图在神经肌肉功能评定中的应用[J].中国康复理论与实践,2007,13 (8):741—742.表面肌电图(surface electromyography,sEM G)是从肌肉表面记录的神经肌肉系统活动时生物电变化的一维时间序列信号,能够反映神经肌肉的活动状态,在康复医学中的神经肌肉功能评定[14]、体育科学中的疲劳判定[2]等方面具有重要的实用价值。

肌电图的测试与分析

第40页
3.3肌纤维类型与肌电关系 3.3.2 肌纤维类型与肌肉疲劳和肌电关系
Ochs (1977) 发觉让受试者用最大力量收缩至疲劳，ST%高比目鱼肌(70%ST)IEMG与疲劳前比没有显著改变，而腓肠肌(50%FT)IEMG则显著减小。
肌电图的测试与分析
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4.２肌电改变与肌肉疲劳关系 4.2. 2 肌肉工作过程中肌电频谱改变
肌电图的测试与分析
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3.1 肌电改变与肌肉疲劳关系 3.1. 2 肌肉工作过程中肌电频谱改变
C.J.De Luca 等人研究了手指肌以20%、40%、 60%、80%和100%MVC收缩时肌电改变，
Viitasalo(1978)发觉，用30%MVC、50%MVC和 70%MVC强度令股四头肌进行疲劳性等长收缩时，平均功率频率(MPF)伴随工作时间延长而降低，而且负荷越大降低越显著。
肌电图的测试与分析
第21页
4.２肌电改变与肌肉疲劳关系 4.2. 2 肌肉工作过程中肌电频谱改变
肌电图的测试与分析
肌电图的测试与分析
第36页
3. 2肌力与肌电关系
肌电图的测试与分析
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3.2肌力与肌电关系
Toshio Moritani and Masuo Muro(1987) 研究发觉，肌肉以20%、40%、60%和 80%MVC递增力量收缩时，肌电峰电位幅值随力量增加而增高。
肌电图的测试与分析
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肌电原理与应用
肌电图的测试与分析
第1页
肌电与肌电图概念
肌电------骨骼肌兴奋时，因为肌纤维动作电位产生、传导和扩布，而发生电位改变称为肌电。
肌电图-------用适当方法将骨骼肌兴奋时发生电位改变引导、统计所得到图形，称为肌电图(electromyogram, EMG)。

肌疲劳时诱发肌电图M波和H波的变化特点

作者：王国祥[1]
作者机构： [1]苏州大学体育学院,江苏苏州215021
出版物刊名：体育科学
页码： 34-36页
主题词：肌疲劳;诱发肌电图;脊髓;α运动神经元
摘要：采用等长性足关节底屈运动形式，对比目鱼肌疲劳发生过程中诱发肌电图的H波和M 波变化特征进行观察分析。

结果表明：运动中Hmax明显增加现象，表明在肌肉收缩时脊髓α运动神经元受到了明显的促通作用；运动过程中Mmax逐渐降低，说明神经—肌肉接头传递机制改变，也可能是导致肌肉收缩力下降的主要原因之一；肌疲劳后H／Mmax比率明显降低，并且在运动停止30min后仍未恢复正常。

说明蓄积在肌肉组织中的代谢产物，可以较长时间对Ⅲ·Ⅳ类感觉神经纤维末梢的化学性感受器进行刺激，使Ⅲ·Ⅳ类感觉神经纤维传入冲动增加，抑制了脊髓α运动神经元的兴奋性。

肌肉疲劳过程中的表面肌电信号特征研究

肌肉疲劳过程中的表面肌电信号特征研究
蔡立羽;王志中;李凌
【期刊名称】《中国康复医学杂志》
【年(卷),期】2000(015)002
【摘要】目的:研究肌肉疲劳过程中表面肌电信号的特征,实现疲劳状态的定量描述.方法:运用分形几何理论计算肌电信号波形的分维数,在受试者持续用力的情况下观
察肌电信号分维数随时间的变化.结果:随着肌肉逐渐进入疲劳状态,肌电信号分维数参数呈现出增长的趋势.结论:信号分维数参数的物理意义明确,运算简便,为疲劳检测、肌电信号的机理研究和病理诊断提供了新的手段.
【总页数】2页(P94-95)
【作者】蔡立羽;王志中;李凌
【作者单位】上海交通大学生物医学工程系,上海,200030;上海交通大学生物医学
工程系,上海,200030;上海交通大学生物医学工程系,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】R49
【相关文献】
1.运动性肌肉疲劳的表面肌电信号特征研究 [J], 张佑琏;马国际
2.肌肉疲劳的表面肌电信号特征研究与展望 [J], 王健;刘加海
3.等动屈伸运动诱发下肢膝关节肌肉疲劳过程中表面肌电信号的特征分析 [J], 张肃;郭峰;王念辉
4.等长收缩诱发肌肉疲劳及恢复过程中表面肌电信号特征变化规律 [J], 杨红春;王
健;张海红
5.肌肉疲劳过程中电诱发表面肌电信号的小波分析 [J], 颜芳;曾孝平;何庆华;宋焱翼
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不同运动负荷时肌肉氧含量与表面肌电图的变化特点

不同运动负荷时肌肉氧含量与表面肌电图的变化特点王国祥【期刊名称】《体育学刊》【年(卷),期】2006(013)003【摘要】利用近红外光谱(NIRS)和表面肌电图(sEMG)技术,揭示自行车踏蹬运动时运动员大腿股外侧肌的氧合血红蛋白/肌红蛋白(oxy-Hb·Mb)水平及肌肉放电量的变化特征.以10名健康男子为对象,在功率自行车上先进行40 r/min,50 W的2 min准备活动后,进行阻力负荷150 W的5 min的自行车运动,踏蹬频率分别为40、60、80、100和120 r/min.结果表明:40、60、80 r/min 3组对象的股外侧肌的oxy-Hb·Mb水平分别为(104.46±6.91)%、(103.51±8.63)%和(95.14±8.73)%,各组间差异无显著性意义,而100、120 r/min组的oxy-Hb·Mb却明显下降为(77.24±11.28)%和(43.07±9.76)%;iEMG在40至80 r/min之间呈现缓慢上升趋势,而100和120 r/min时则快速增加;各组对象的oxy-Hb·Mb水平变化和iEMG 之间存在明显的相关性.因此,NIRS和表面肌电图作为特异性良好的非损伤性检测手段,能够直观地反映运动中肌肉内氧的代谢与骨骼肌的收缩活动.【总页数】3页(P51-53)【作者】王国祥【作者单位】苏州大学,体育学院,江苏,苏州,215021【正文语种】中文【中图分类】G872.3;G804.7【相关文献】1.划船运动员静力及动力性肌肉运动疲劳时肌氧含量的变化特征及对EMG参数的影响 [J], 张立;宋高晴2.不同负荷强度运动时表面肌电图中位频率与血乳酸浓度变化的关系 [J], 王国祥3.不同形式肌肉运动时肌氧含量变化对肌电参数的影响 [J], 张立;宋高晴4.等速运动中肌氧含量及其表面肌电图中位频率的变化特点 [J], 王国祥;刘殿玉5.肌肉疲劳时表面肌电图与其深层运动单位电位、积分、频谱的变化 [J], 郭庆芳;刘佩清;袁新华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

静态运动负荷诱发局部肌肉疲劳和恢复过程中sEMG信号复杂度变化规律

静态运动负荷诱发局部肌肉疲劳和恢复过程中sEMG信号复
杂度变化规律
叶伟;王健;刘加海
【期刊名称】《体育科学》
【年(卷),期】2004(024)009
【摘要】应用非线性动力学的方法,研究最大和60%MVC强度肱二头肌静态疲劳负荷及其恢复期表面肌电信号复杂度变化规律,探讨肌肉疲劳过程中sEMG信号变化的可能原因和机制.结论:sEMG信号Lempel-Ziv复杂度反映了神经活动策略和神经肌肉功能状态的变化.运动负荷诱发肱二头肌静态疲劳过程中sEMG信号复杂度随运动负荷时间延长而减小,恢复期sEMG信号复杂度和MVC均随恢复时间的延长以相似的模式快速恢复,提示,sEMG信号复杂度可以用于肌肉功能状态恢复的评价.
【总页数】6页(P19-23,66)
【作者】叶伟;王健;刘加海
【作者单位】浙江大学,体育学系,浙江,杭州,310028;浙江大学,体育学系,浙江,杭州,310028;浙江大学,计算中心,浙江,杭州,310028
【正文语种】中文
【中图分类】G804.2
【相关文献】
1.静态负荷诱发肌肉疲劳后恢复期sEMG信号变化规律 [J], 叶伟;王健;刘红
2.等速运动负荷诱发肱二头肌疲劳过程中sEMG信号变化 [J], 杨丹;王健
3.递增负荷诱发肌肉疲劳过程中肌肉sEMG与负荷的非线性关系研究 [J], 部义峰;李世明
4.等长收缩诱发肌肉疲劳及恢复过程中表面肌电信号特征变化规律 [J], 杨红春;王健;张海红
5.静态负荷诱发肌肉疲劳时表面肌电信号(sEMG)变化与主观疲劳感之间的关系 [J], 王笃明;王健;葛列众
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负重对帕金森病患者上肢肌群表面肌电信号的影响

负重对帕金森病患者上肢肌群表面肌电信号的影响蔡奇芳;谭炎全;刘结梅【期刊名称】《中国康复》【年(卷),期】2014(000)003【摘要】目的：观察帕金森病（PD ）患者上肢无负重和负重情况下上肢肌群表面肌电信号变化特征。

方法：26例帕金森病患者为PD组，28例正常人作对照组，在坐位上肢屈肘无负重和负重1．5kg的静态运动负荷下，采用表面肌电对肱二头肌及屈腕肌群进行线性时、频分析。

结果：PD组中位频率（MF）和平均功率频率（MPF）均值高于对照组（P＜0．01），而平均肌电值（AEMG）值显著低于对照组（P＜0．01）。

PD组的肱二头肌MF值、MPF值均小于屈腕肌群（P＜0．05，0．01）；PD组无负重的MF和MPF均值均大于负重时（P＜0．05，0．01），而无负重时的AEMG小于负重时（P＜0．01）；无负重时肱二头肌的MF均值、MPF均值均小于屈腕肌群（P＜0．05，0．01）。

结论：帕金森病患者上肢肌群运动单位募集过度，肌力下降，其中以前臂肌群或上肢无负重时最明显，表面肌电信号可以反映帕金森病患者的肌肉功能。

【总页数】3页(P183-185)【作者】蔡奇芳;谭炎全;刘结梅【作者单位】佛山市顺德区第一人民医院康复医学科，广东佛山 528300;佛山市顺德区第一人民医院康复医学科，广东佛山 528300;佛山市顺德区第一人民医院康复医学科，广东佛山 528300【正文语种】中文【中图分类】R49;R742.5【相关文献】1.康复运动平台调督脉运动核心肌群疗法对帕金森病患者运动、平衡功能及脊柱关节活动的影响 [J], 邢军;王艳君;张立庄;王亚辉;孙建芳;常丽静;2.康复运动平台调督脉运动核心肌群疗法对帕金森病患者运动、平衡功能及脊柱关节活动的影响 [J], 邢军;王艳君;张立庄;王亚辉;孙建芳;常丽静;3.帕金森病患者前臂肌群负重前后表面肌电特征 [J], 蔡奇芳;谭炎全;刘结梅4.康复运动平台调督脉运动核心肌群疗法对帕金森病患者运动、平衡功能及脊柱关节活动的影响 [J], 邢军;王艳君;张立庄;王亚辉;孙建芳;常丽静5.运动想象疗法对脑梗死后偏瘫患者躯干屈伸肌群表面肌电信号的影响 [J], 随燕芳;崔振华;史静琴;徐金山;李关羽;王珊珊;宋振华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。