静态负荷肌肉疲劳过程中表面肌电图功率谱转移特征
不同负荷方式引起的腰部肌肉表面肌电信号变化特征
第５期
１４０ １２０ Ｍ ＰＦ （Ｈ ｚ） １００ ８０ ６０ ４０
不同负荷方式引起的腰部肌肉表面肌电信号变化特征
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!"# 不同运动负荷条件下 $%&’ 非线性信号特征 的变化 Ｂ ＳＴ 和 ＩＳＴ 条件下 ， 各采样通道 ｓＥ Ｍ Ｇ 信号的 Ｌｅｍ ｐｅｌ －Ｚｉ ｖ 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 Ｍ ｅｇａ 肌电信 号记录和分析系统 ! 芬兰 Ｍ ｅｇａ 公司产品 " 同步连 续 采 集 ｓＥ Ｍ Ｇ 信 号 ６０ ｓ% 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 ｓＥ Ｍ Ｇ 信 号 的 ｉ ＥＭ Ｇ 分别用其自然 对数和 Ｍ Ｖ Ｃ 时 ｉ ＥＭ Ｇ 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 $ Ｂ ＳＴ 组四个通道第一秒钟平均 ｉ Ｅ Ｍ Ｇ 值均明显高于 ＩＳＴ 组 ! 相对值表示法 & Ｂ ＳＴ 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
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
武 汉 体 育 学 院 学 报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｗ ｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ
Ｖｏ１．４５ Ｎｏ．１２ Ｄｅｃ．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
Ｅｆｉ ｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａｓｓｅｓｓｍ ｅｎｔ ｏｆ ｍ ｕｓｃｌｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｂｙ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｓＥＭ Ｇ ｐａｒａｍ ｅｔｅｒｓ
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。
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静态负荷肌肉疲劳过程中表面肌电图功率谱转移特征
作者：王健
作者单位：浙江大学西溪校区体育系浙江大学应用心理学研究所,
刊名：
中国运动医学杂志
英文刊名：CHINESE JOURNAL OF SPORTS MEDICINE
年，卷(期)：2001,20(2)
被引用次数：20次
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18.陈静手工搬举的工效学危险因素与劳动负荷评价[学位论文]博士 2005
19.张玲针刺治疗缺血性中风的临床研究[学位论文]硕士 2005
20.罗仕鉴基于生物学反应的驾驶舒适度研究[学位论文]博士 2005
引用本文格式：王健静态负荷肌肉疲劳过程中表面肌电图功率谱转移特征[期刊论文]-中国运动医学杂志 2001(2)。