肌电
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肌电图原理与应用
骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的传导和 扩布而发生电位变化，这种电位变化称为肌电。用 适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、 放大并记录所得到的图形，称为肌电图。
引导肌电信号的电极分类：
引导肌电信号的电极可分为两大类， 一类来自百度文库针电极，另一类是表面电极。
2.表面电极 1.针电极
某受试者40cm下落跳时股外肌(EMG1)、 股二头肌(EMG2)肌电图和测力台同步记 录到的对地面垂直作用力(Fz)示意图
某受试者40cm下落跳时股外肌EMG功率谱
上肢竖直作主动起蹲时股四头肌 的肌电图（2毫伏、400毫秒） 1.股外肌；2.股直肌；3.股内肌
绕螺时的肌电变化
六、其他应用 Myomo e100：修复身体运动机能
戴起来像一个手臂护 套一样，myomo e100 神经机器人系统 用EMG 传感器探测 电子肌肉活动并触发 刺激器帮助中风患者 手臂重新恢复运动。
研究表明，在肌肉 工作过程中，肌电 信号的频率特性可 随着肌肉的机能状 态的改变而发生变 化。反应肌电信号 的频率特性的指标 有平均功率频率 (MPF) 和 中 心 频 率 (FC)。
肌肉疲劳前后肌电频率谱变化
在研究肌肉持续工作至疲劳过程中发现，随着疲劳程度 的加深，肌电信号的频谱左移，即平均功率频率降低。
(1)肌肉工作过程中肌电幅值的变化
肌电幅值是指肌电信号的振幅大小。在 肌电研究过程中，反应肌电幅值的指标 有积分肌电(EMG)和均方根振幅(RMS)。
在肌肉等长收缩至疲劳的研究过程中发现，在一定的范 围内，肌电幅值随着肌肉疲劳程度的加深而增加。
不同持续时间股直肌、股外肌IEMG的增长情况
(2)肌肉工作过程中肌电信号的频谱变化
尺神经运动神经传导速度的测定 S1：肘部的刺激电极 S2：腕部的刺激电极 R： 记录电极
EMG信号的特征
信号幅度： 放 大前在0–10 mV (+5 to -5) 频率范围：0 500 Hz
主要频率范围： 50 – 150 Hz
二、利用肌电图研究肌肉疲劳
肌肉疲劳对其肌电活动也会发生变化， 因此可以用肌电来研究肌肉疲劳的发生 及机制。
Noraxon Telemyo 2400T G2 Telemetry EMG System
肌电贡献率 力电比 过零率
五、利用肌电图分析肌纤维类型
不同类型的肌纤维在疲劳时的肌电图特 征也不同。慢肌纤维百分数较高的受试 者 （ ST%>59 ） , 在 各 种 负 荷 (30%MVC 、 50%MVC及79%MVC)至疲劳的工作中,MPF下 降斜率比慢肌纤百分数较低的受试者 (ST<49)要低，当负荷增加时更明显。
轻度用力时用针电 极从20个不同部位 记录到的正常人肱 二头肌的运动单位 电位
不同程度收缩时骨骼肌肌电 图（表面电极引导）
肌电的研究与应用
一、利用肌电测定神经的传导速度 如果在神经通路的两个或两个以上的点 上给予电流刺激，从该神经所支配的肌 肉上记录诱发电位，然后根据下列公式 可计算出神经的传导速度。 V=S/t 式中:V为神经传导速度，单位为米/秒； t为两刺激点从刺激开始到肌肉开始收缩 的时间差，单位为秒；S为两刺激点之间 的距离，单位为米。
不同持续时间股直肌、股外肌肌电图MPF的下降情况
三、利用肌电图评价肌力
当肌肉以不同的负荷进行收缩时，其肌电信 号的积分值(IEMG)同肌力成正比关系，即肌 肉产生的张力越大IEMG越大。 柯菲因 (Chaffin) 等人发现当肌肉用 40%MVC 以下强度收缩时，肌力与肌电呈线性关系。 60%MVC以上强度时，肌力与肌电也呈线性关 系，但此时的直线斜率较大。而肌力在40%60%MVC时，肌力与肌电之间的线性关系往往 就不存在了。
《体育科学》1990年02期 肌纤维组成的无损测定法和仪器 高强;尹吟青;王楠;秦光侠;马磐 研究的目的是探索一种无损测定男青年股外肌肌纤维组成的方法 及研制肌纤维组成无损测定仪。由43名受试者取得等长肌力及肌 电图等12项指标,用逐步回归的方法从上述指标中筛选出与股外肌 快肌纤维％(FT％)密切相关的3项指标,从而建立推测肌纤维组成 的三元回归方程。以该方程为模型,开发了肌纤维组成测定仪。该 仪器所得测试结果与活检结果对比,平均误差为2.84％(SD=2.48％), 有较高的精确性。本研究可取代活检方法,用于运动选才。 【作者单位】：北京体育学院;北京体育学院;北京体育学院;天津 大学;天津大学
在匀速屈肘运动中肌张力与IEMG的关系 A 的心收缩 B 离心收缩
肌肉与肌电的线性关系
四、利用肌电进行动作分析
在运动过程中可用多导肌电记录仪将肌电记 录下来。然后，根据运动中每块肌肉的放电 顺序和肌电幅度，结合高速摄像等技术，对 运动员的动作进行分析诊断。 分析某项运动技术，找出在完成该项动作时 有哪些肌肉参加；各个肌肉用力程度怎样； 顺序如何；直接为科学地安排教学与训练提 供依据。
《中国运动医学杂志》1990年03期 8—17岁儿童少年股外肌肌纤维组成最大等长伸膝力量、 相对肌力及肌围的研究 尹吟青,王立山,王玮,田野,刘沙, 高强 本文用活检一组化方法对153名8～17岁儿童少年(男80 人,女73人)做了股外肌快肌纤维%(FT%)的研究,并同时 测定了最大等长伸膝力量(MVC)、相对肌力(RMVC)及 肌围(活检处腿围,C)。实验发现男、女儿童及全体FT% 均呈近似常态分布。且性别间也无显著差异(P>0.05)。 还发现8～17岁儿童少年的MVC、RMVC及C均随年龄 增长而增大。肌力(MVC及RMVC)与股外肌FT%间只 有低度相关(r=0.23,r=0.30;P<0.05),而肌力(MVC)与肌围 间却有密切相关(r=0.69,P<0.01)。
骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的传导和 扩布而发生电位变化，这种电位变化称为肌电。用 适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、 放大并记录所得到的图形，称为肌电图。
引导肌电信号的电极分类：
引导肌电信号的电极可分为两大类， 一类来自百度文库针电极，另一类是表面电极。
2.表面电极 1.针电极
某受试者40cm下落跳时股外肌(EMG1)、 股二头肌(EMG2)肌电图和测力台同步记 录到的对地面垂直作用力(Fz)示意图
某受试者40cm下落跳时股外肌EMG功率谱
上肢竖直作主动起蹲时股四头肌 的肌电图（2毫伏、400毫秒） 1.股外肌；2.股直肌；3.股内肌
绕螺时的肌电变化
六、其他应用 Myomo e100：修复身体运动机能
戴起来像一个手臂护 套一样，myomo e100 神经机器人系统 用EMG 传感器探测 电子肌肉活动并触发 刺激器帮助中风患者 手臂重新恢复运动。
研究表明，在肌肉 工作过程中，肌电 信号的频率特性可 随着肌肉的机能状 态的改变而发生变 化。反应肌电信号 的频率特性的指标 有平均功率频率 (MPF) 和 中 心 频 率 (FC)。
肌肉疲劳前后肌电频率谱变化
在研究肌肉持续工作至疲劳过程中发现，随着疲劳程度 的加深，肌电信号的频谱左移，即平均功率频率降低。
(1)肌肉工作过程中肌电幅值的变化
肌电幅值是指肌电信号的振幅大小。在 肌电研究过程中，反应肌电幅值的指标 有积分肌电(EMG)和均方根振幅(RMS)。
在肌肉等长收缩至疲劳的研究过程中发现，在一定的范 围内，肌电幅值随着肌肉疲劳程度的加深而增加。
不同持续时间股直肌、股外肌IEMG的增长情况
(2)肌肉工作过程中肌电信号的频谱变化
尺神经运动神经传导速度的测定 S1：肘部的刺激电极 S2：腕部的刺激电极 R： 记录电极
EMG信号的特征
信号幅度： 放 大前在0–10 mV (+5 to -5) 频率范围：0 500 Hz
主要频率范围： 50 – 150 Hz
二、利用肌电图研究肌肉疲劳
肌肉疲劳对其肌电活动也会发生变化， 因此可以用肌电来研究肌肉疲劳的发生 及机制。
Noraxon Telemyo 2400T G2 Telemetry EMG System
肌电贡献率 力电比 过零率
五、利用肌电图分析肌纤维类型
不同类型的肌纤维在疲劳时的肌电图特 征也不同。慢肌纤维百分数较高的受试 者 （ ST%>59 ） , 在 各 种 负 荷 (30%MVC 、 50%MVC及79%MVC)至疲劳的工作中,MPF下 降斜率比慢肌纤百分数较低的受试者 (ST<49)要低，当负荷增加时更明显。
轻度用力时用针电 极从20个不同部位 记录到的正常人肱 二头肌的运动单位 电位
不同程度收缩时骨骼肌肌电 图（表面电极引导）
肌电的研究与应用
一、利用肌电测定神经的传导速度 如果在神经通路的两个或两个以上的点 上给予电流刺激，从该神经所支配的肌 肉上记录诱发电位，然后根据下列公式 可计算出神经的传导速度。 V=S/t 式中:V为神经传导速度，单位为米/秒； t为两刺激点从刺激开始到肌肉开始收缩 的时间差，单位为秒；S为两刺激点之间 的距离，单位为米。
不同持续时间股直肌、股外肌肌电图MPF的下降情况
三、利用肌电图评价肌力
当肌肉以不同的负荷进行收缩时，其肌电信 号的积分值(IEMG)同肌力成正比关系，即肌 肉产生的张力越大IEMG越大。 柯菲因 (Chaffin) 等人发现当肌肉用 40%MVC 以下强度收缩时，肌力与肌电呈线性关系。 60%MVC以上强度时，肌力与肌电也呈线性关 系，但此时的直线斜率较大。而肌力在40%60%MVC时，肌力与肌电之间的线性关系往往 就不存在了。
《体育科学》1990年02期 肌纤维组成的无损测定法和仪器 高强;尹吟青;王楠;秦光侠;马磐 研究的目的是探索一种无损测定男青年股外肌肌纤维组成的方法 及研制肌纤维组成无损测定仪。由43名受试者取得等长肌力及肌 电图等12项指标,用逐步回归的方法从上述指标中筛选出与股外肌 快肌纤维％(FT％)密切相关的3项指标,从而建立推测肌纤维组成 的三元回归方程。以该方程为模型,开发了肌纤维组成测定仪。该 仪器所得测试结果与活检结果对比,平均误差为2.84％(SD=2.48％), 有较高的精确性。本研究可取代活检方法,用于运动选才。 【作者单位】：北京体育学院;北京体育学院;北京体育学院;天津 大学;天津大学
在匀速屈肘运动中肌张力与IEMG的关系 A 的心收缩 B 离心收缩
肌肉与肌电的线性关系
四、利用肌电进行动作分析
在运动过程中可用多导肌电记录仪将肌电记 录下来。然后，根据运动中每块肌肉的放电 顺序和肌电幅度，结合高速摄像等技术，对 运动员的动作进行分析诊断。 分析某项运动技术，找出在完成该项动作时 有哪些肌肉参加；各个肌肉用力程度怎样； 顺序如何；直接为科学地安排教学与训练提 供依据。
《中国运动医学杂志》1990年03期 8—17岁儿童少年股外肌肌纤维组成最大等长伸膝力量、 相对肌力及肌围的研究 尹吟青,王立山,王玮,田野,刘沙, 高强 本文用活检一组化方法对153名8～17岁儿童少年(男80 人,女73人)做了股外肌快肌纤维%(FT%)的研究,并同时 测定了最大等长伸膝力量(MVC)、相对肌力(RMVC)及 肌围(活检处腿围,C)。实验发现男、女儿童及全体FT% 均呈近似常态分布。且性别间也无显著差异(P>0.05)。 还发现8～17岁儿童少年的MVC、RMVC及C均随年龄 增长而增大。肌力(MVC及RMVC)与股外肌FT%间只 有低度相关(r=0.23,r=0.30;P<0.05),而肌力(MVC)与肌围 间却有密切相关(r=0.69,P<0.01)。