实验三 人体握力与肌电的同步记录与分析与分析
肌电图的测定与分析
男、女各12名运动员进行测试。 国家射箭队运动员在射箭动作的不同阶段尚存在部分
不合理的肌肉用力特点。 相对来说,无论是举弓时的肌肉激活顺序、主要肌肉用
力特点,还是动作的一致性,均是女子运动员较男子运动 员合理。 以肌电RMS幅值的“标准差与平均数的比值”这个派 生指标对运动员进行多支箭肌肉用力的一致性评价较 合理。
通过电路的改进、过滤窗 口的选择去除
Shift
21
肌电整流类型Rectification
Raw EMG
Full-wave Rectified EMG
Half-wave Rectified EMG
Delete 22
积分Integration
Area Under a Curve
Units = mV - msec
Zuniga and Simmon (1969) & Vrendenbregt and Rau (1973) 认为IEMG与张力是非线性关系。
等长收缩isometric时EMG与力量是线性的，在 等张收缩isotonic时是非线性的(Weir et al., 1992) 。
43
Isometric 与 Isotonic Contractions
– EMG signal should be altered as minimally as possible for accurate representation
10
电信号噪音特征
电子设备固有噪音 – 所有电器均有，使用高质量设备可减少。 – 频率范围：0 – 几千 Hz。
环境噪音 – 电磁幅射源（无线电广播、电线、荧光灯） – 主要频率：50 Hz – 幅度：1 – 3倍 EMG signal
实验报告
实验三人体身体素质的测定[实验目的] 掌握测定身体素质的测试方法[实验对象] 学生xxx[器材] 握力计、背力计、纵跳仪、闭眼单脚站立仪、身高体重仪[步骤]1 握力将握柄调至受试者2—5指的第二关节至大拇指虎口的距离→一手握住握力计，双臂下垂，全力握握力计→读数最大时即为握力值（连测3次，每次中间间隔30S，取最大值）。
2 背力站于背力计踏板指定位置→上体前倾30度→手心向里紧握把柄，双腿伸直，用最大力量拉背力计（连测3次，每次中间间隔30S，取最大值）。
3纵跳测试时,受试者站在纵跳仪踏板上,尽力垂直向上跳起。
测试两次取最大值记录以厘米为单位,保留小数点后一位。
4、闭眼单脚站立仪自动测试人闭眼单足站立的时间，反映人体的平衡能力。
能准确判断测试者站立脚移动和抬起脚下落的动作。
5、身高体重仪立正姿势站在测试仪的底板上，上肢自然下垂，脚跟并拢，足尖分开约成60度角。
躯干自然挺直，头部正直，两眼平视；赤足。
电子进行测试；同时测试出人体体重；并进行BMI的分析。
结果与分析身高： cm 体重： kg BMI: 为正常还是握力： kg 背力： kg纵跳： cm 闭眼单脚站立： s四、人体ABO血型试验一、实验目的：掌握测定人体血型的方法二、原理：血型是红细胞上特异抗原的类型。
在 ABO血型系统，根据红细胞上是否含有A、B抗原而分为A、B、AB、O血型。
血型鉴定是将受试者的红细胞加入标准A型血清（含足量的抗B抗体）与标准B型血清（含足量的抗A抗体）中，观察有无凝集现象，从而测知受试者红细胞上有无A抗原或B抗原。
三、实验用设备：采血针、玻片、滴管、牙签、标准A、B型血清、酒精棉球、消毒棉签。
四、实验对象：体育学院*班学生 XXX五、实验内容与方法：1、酒精棉球消毒左手无名指端，用消毒采血针刺破皮肤。
将血液挤压滴在滴在玻片的两侧。
2、将标准 A型与B型血清各一滴，滴在玻片的两侧，分别标用A与B。
3、用两支牙签分别混匀（注意严防两种血清接触）。
肌张力平衡实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究人体正常肌张力的特征，验证肌张力在维持姿势、完成协同运动以及保持原动肌和拮抗肌间平衡中的作用。
通过实验观察和数据分析，进一步了解肌张力在人体运动和姿势维持中的重要性。
二、实验原理肌张力是指肌肉在静止状态下所表现出的张力。
正常肌张力具有以下特征：1. 具有完成某一肌群协同运动的能力；2. 具有保持姿势不变的能力；3. 能维持原动肌和拮抗肌间的平衡；4. 被动运动时具有一定的弹性；5. 在运动过程中不能变为固定姿势。
通过实验，我们将验证这些特征，并分析肌张力失衡可能导致的运动功能障碍。
三、实验材料1. 实验仪器：电子肌力计、姿势测量仪、摄像机、电子秤等；2. 实验对象：10名健康志愿者（5名男性，5名女性），年龄20-30岁；3. 实验环境：室内，温度适宜，光线充足。
四、实验方法1. 实验分组：将10名志愿者随机分为两组，每组5人。
2. 实验步骤：（1）测量志愿者在静止状态下的肌张力，包括肌肉长度、肌肉力量等指标；（2）进行协同运动实验，观察志愿者完成某一肌群协同运动的能力；（3）进行姿势维持实验，观察志愿者在站立、坐姿等不同姿势下保持姿势不变的能力；（4）进行原动肌和拮抗肌平衡实验，观察志愿者在完成特定动作时原动肌和拮抗肌间的平衡情况；（5）进行被动运动实验，观察志愿者在被动运动过程中肌张力的变化。
五、实验结果与分析1. 静止状态下肌张力测量结果：10名志愿者的肌张力均符合正常范围，肌肉长度、肌肉力量等指标无明显异常。
2. 协同运动实验结果：所有志愿者均能顺利完成协同运动实验，表明其具有完成某一肌群协同运动的能力。
3. 姿势维持实验结果：在站立、坐姿等不同姿势下，志愿者均能保持姿势不变，说明其具有保持姿势不变的能力。
4. 原动肌和拮抗肌平衡实验结果：在完成特定动作时，志愿者原动肌和拮抗肌间的平衡情况良好，表明其能维持原动肌和拮抗肌间的平衡。
5. 被动运动实验结果：在被动运动过程中，志愿者的肌张力具有一定的弹性，但在某些情况下会出现肌张力过高或过低的现象。
肌力评定实验报告
肌力评定实验报告肌力评定实验报告引言：肌力评定是一项重要的生理学测试，用于评估一个人的肌肉力量和功能。
肌力评定可以帮助医生、运动员和康复专家了解一个人的肌肉状况，并制定相应的训练和康复计划。
本实验旨在通过一系列肌力评定测试，探究不同因素对肌力的影响，并分析测试结果。
实验设计：本实验采用了随机对照试验设计，共招募了50名健康成年男性参与。
参与者被随机分为两组：实验组和对照组。
实验组接受了为期8周的力量训练计划，而对照组没有进行任何特殊训练。
在实验开始前和结束后，对两组参与者进行了一系列肌力评定测试。
实验方法：1. 握力测试：使用握力计测量参与者的最大握力。
参与者被要求握住握力计，尽力挤压，记录最大握力数值。
2. 跳跃高度测试：通过垂直跳跃测试评估下肢肌力。
参与者站立在测量仪上，尽力垂直跳跃，测量跳跃的高度。
3. 肌肉耐力测试：使用俯卧撑测试评估上肢肌肉耐力。
参与者被要求进行尽可能多的标准俯卧撑，记录完成的次数。
4. 肌肉爆发力测试：通过垂直跳跃测试评估下肢肌肉爆发力。
参与者站立在测量仪上，尽力垂直跳跃，测量起跳的速度和爆发力。
实验结果：1. 握力测试结果显示，实验组参与者的最大握力平均值显著提高了10%，而对照组无明显变化。
2. 跳跃高度测试结果显示，实验组参与者的跳跃高度平均值显著提高了15%，而对照组无明显变化。
3. 肌肉耐力测试结果显示，实验组参与者的俯卧撑次数平均值显著增加了20%，而对照组无明显变化。
4. 肌肉爆发力测试结果显示，实验组参与者的起跳速度和爆发力平均值显著提高了12%，而对照组无明显变化。
讨论：本实验结果表明，经过8周的力量训练，实验组参与者的肌力得到了显著提高。
握力、跳跃高度、肌肉耐力和肌肉爆发力均有明显的增加。
这表明力量训练对肌力的改善具有明显的效果。
结论：肌力评定实验结果表明，经过8周的力量训练，参与者的肌力得到了显著提高。
这一结果对于康复专家、运动员和普通人士都具有重要意义。
肌电图测量实验
分析：当受试者保持手肘弯曲90°的姿势直到手臂有酸痛现象时，由于肌纤维持续受到高频刺激，处于强直收缩状态，当肌纤维处于疲惫状态时，其肌电图幅值比前两次试验要小得多，大致接近一条直线。
17、关闭主机电源、KL-720生理测量系统软件和移除模组上的连接线。
六、实验结果记录与分析
1.等长收缩实验
分析：等长收缩是指收缩时肌肉的长度保持不变而只有力增加的收缩形式。本次实验采用的是体表电极，所得到的肌电图为多条肌纤维的综合电位，经过整流电路以及积分电路后，大致可以反映肌肉收缩力大小的改变。当受试者肌肉处于松弛状态时，肌电图只有小幅度的波动，幅度基本为零；受试者做手肘弯曲的动作，并保持手肘弯曲90°的姿势2秒钟时，肌肉处于等长收缩状态，即是说肌纤维保持其长度不变，有明显的电位波动，从肌电图上看是一个脉动波，反映了受试者的肌肉从放松到等长收缩状态再到放松的过程。此过程不做功。
肌电图测量实验
一．实验目的
本实验目的在使学生明了肌肉活动时的点位变化，包括肌肉的意志控制的活动及出发活动，同时也使学生认识骨骼肌施力于等收缩和等长收缩时其他肌肉强度的变化。
二、生理原理
骼肌提供了我们身体的支撑，以关节作为转轴，横纹肌直接或以肌腱附着在骨骼上，两组或多组肌肉一相互抗拮的方式运作，当一方收缩时另一方会舒。骨骼肌是有多核的细胞组成，成束肌纤维整齐排列。动作电位自运动神经传向其所支配的肌纤维，引起肌细胞钙离子在短时间增加，以启动肌肉收缩的分子机制。
9、开启主机电源，按主机左下角之SELECT键，观察LCD并选择至MODULE：KL-75002（EMG）。
10、启动电脑。
11、开启KL-720生理测量系统软件。
12、点选Acquire，程式开始经由RS232 PORT攫取测量信号，并将波形显示与图框中。
握力测控系统实验报告
握力测控系统实验报告1. 引言握力测控系统是一种用于测量人体手部握力的设备，广泛应用于医疗、康复和体育训练领域。
本实验旨在通过搭建握力测控系统，研究不同握力状态下的力量变化规律，为相关领域的实践应用提供参考。
2. 实验装置本实验所用握力测控系统主要由下述组件构成：- 手柄：用于被试者握住的装置，通过传感器检测被试者的握力。
- 传感器：嵌入在手柄中，用于测量握力的大小。
- 数据采集卡：用于将传感器的信号转换为计算机可识别的数据。
- 计算机：用于接收并分析测量数据。
- 数据分析软件：用于处理测量数据，分析握力变化规律。
3. 实验过程3.1 实验组织本实验共邀请了20名健康成年人参与，其中10名男性和10名女性。
实验按照完全随机设计进行，被试者被随机分为两组，一组为控制组，一组为实验组。
3.2 实验步骤1. 被试者按要求坐下，双手自然放在桌面上，保持放松状态。
2. 被试者被要求先进行一次基准握力测量，以了解其初始握力水平。
3. 实验组被要求进行一系列特定训练，如手指拉伸、腕部活动等，以增强手部力量。
4. 实验组和控制组被要求进行握力测量，测量时间为1分钟。
5. 实验后，记录实验组和控制组的握力数据，并进行分析和比较。
4. 实验结果4.1 握力变化趋势实验数据显示，实验组在进行特定训练后，其握力明显增强，较基准测试时有明显提升。
而控制组的握力没有明显变化。
具体数据如下表所示：被试者基准握力（N）训练后握力（N）:: :: :-:男性1 45.3 52.7男性2 42.1 48.9... ... ...女性1 39.6 42.5女性2 37.8 40.2... ... ...4.2 实验结果分析通过对实验数据的分析，我们发现实验组在进行特定训练后握力显著增强。
这可能是因为特定训练能够增强手部肌肉的力量和灵活性，从而提升握力。
而控制组没有进行特定训练，因此握力没有明显增强。
5. 结论与讨论本实验通过搭建握力测控系统，研究了不同握力状态下的力量变化规律。
生理学实验报告3握力与肌电、骨骼肌电与收缩时相关系
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动物生理学实验报告
9、进行实验内容三时所需的刺激强度比进行实验内容二时要大，可能是由于在实验过 程中标本的活性降低的缘故。
【注意事项】 1、在制备神经肌肉标本的过程中，要不断滴加任氏液，以防标本干燥，丧失正常生理 活性。离体坐骨神经－腓肠肌标本制备好后需在任氏液中浸泡一定时间。标本兴奋性必 须良好，经常滴加少量任氏液以保持湿润。 2、操作过程中应避免强力牵拉和手捏神经或夹伤神经肌肉。 3、如果肌肉在未给予刺激时出现痉挛，是由于漏电等原因引起，需检查仪器接地是否 良好。 4、不进行正式记录时，电子刺激器输出端应断开，以免不必要的，频繁的刺激。另外 应注意刺激器的两个输出端不要碰在一起。 5、实验过程中保持换能器与标本连线的张力不变且连线应垂直。 6、当刺激神经无肌肉反应时，可直接刺激肌肉。原因是神经与肌肉接点容易受到内外 环境的影响而丧失其兴奋性。 7、注意扫描速度适中，给予刺激时能得到完整的单收缩曲线。 8、双针形露丝电级接触肌肉时应注意位臵和紧密程度，不要影响收缩幅度的记录，同 时要能导出电信号。 9、注意电信号记录通道与肌肉收缩记录通道扫描速度一致。
【思考题】 1、 从刺激开始至肌电出现，标本内部发生了哪些变化？ 答：（1）兴奋在坐骨神经干上产生和传导：神经干受到阈上刺激，受刺激部位产生动作 点位，沿神经干不衰减的传递到支配腓肠肌纤维的运动神经末梢。 （2）神经-肌肉接头兴奋传递：当神经冲动传导到突触前膜终末时，在极短时间内，数 百个突出小泡破裂，释放出 Ach，经过突出间隙扩散至终膜，于其上胆碱结合引起受体 蛋白质构型改变，继而终膜对 Na+等离子的通透性改变，导致终膜去极化，即产生终板 电位 （3）肌细胞兴奋产生：终板电位以电紧张的方式扩布到终板膜周围肌细胞膜，使这些 肌细胞发生去极化，并达到阈电位水平，肌细胞产生动作电位。
实验2.8 肌电测试及信号分析
实验2.8 人体肌电测试及信号分析一、实验目的1、观察并记录松弛状态下肌肉的电活动与骨骼肌收缩的肌紧张之间的关系。
2、记录右手和左手的最大握力，并比较男性和女性的不同。
3、听EMG“声”，研究听到的声音强度与运动单位的补充之间的关系。
4、记录握紧拳头时肌肉产生的力、肌电图，以及引发疲劳时的积分肌电图。
二、实验原理骨骼肌的收缩是在中枢神经系统控制下完成的，每个肌细胞都受到来自运动神经元轴突分支的支配，只有当支配肌肉的神经纤维发生兴奋时，动作电位经神经——肌接头传递给肌肉，才能引起肌肉的兴奋和收缩。
一个单独的运动神经元能够支配几个肌纤维，但每个肌纤维只被一个运动神经元支配。
一个单独的运动神经元和它所控制的肌纤维组成的兴奋收缩耦连单位被称作一个运动单位。
当一个运动单位受到刺激，肌肉纤维产生并传导它们自己的电冲动，最终导致纤维收缩。
尽管由每个纤维产生并传导的电冲动十分微弱（小于100微伏），众多纤维同时传导，将在皮肤上诱导产生出足够大的以至于能够被一对表面电极探测到的电压差。
采用金属电极监测、放大和记录由下层骨骼肌收缩产生的皮肤表面电压的改变，这样得到的记录被称为肌动电流图（EMG）。
三、实验设备BIOPAC生理实验系统，信号采集部件，导联线，电极，酒精等。
四、实验方法和步骤1、安装设备，选择肌电测试课程。
2、L01-EMG-1课程校准。
3、肌电信号记录。
选定优势手，点击record键准备测量，等待2秒后开始用力握拳，每次持续用力2秒后，点击suspend，停顿大于2秒后继续。
等幅加力，第4次时达最大力量。
记录EMG图和积分EMG曲线。
4、换另一前臂重新进行步骤2、3。
5、听EMG信号。
6、L02-EMG-1课程校准。
7、按提示每次增加一定力量，持续约2秒；点击suspend后，停顿大于2秒后继续，共测量4次。
第5次尽最大力量握住测力器，坚持住直到屏幕上显示握力降到最大握力的50%为止。
8、对另一只手重复步骤7。
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实验三人体握力与肌电的同步记录与分析
介绍
1.背景资料
肌电图（electromyography），应用电子学仪器记录肌肉静止或收缩时的电活动，及应用电刺激检查神经、肌肉兴奋及传导功能的方法。
英文简称EMG。
通过此检查可以确定周围神经、神经元、神经肌肉接头及肌肉本身的功能状态。
2.相关资料
表面肌电信号（surface electromyogram ,sEMG）是一种无创的评价肌肉活动的检测方法。
目前主要集中在研究表面肌电信号与肌肉疲劳的关系,如研究发现，肌肉疲劳时sEMG信号的平均功率频率或平均频率呈现出单调递减的变化规律；研究表面肌电信号与运动姿态、运动方式等之间的关系，如通过检测前臂肌电信号进行运动模式识别；研究损伤肌肉与正常肌肉产生的肌电信号对比的讨论以及损伤肌肉恢复程度的评价；研究前臂的sEMG信号特征与手指及手腕运动的关系从而控制肌电假肢；研究在虚拟现实技术中，运用前臂肌电信号控制手指和手腕的模型的动作；以及研究有某种疾病患者与正常人的肌电信号进行对比的研究。
肌肉和神经一样，无论是静息时，还是活动时，都存在有规律的生物电现象。
正常的肌肉在完全松弛的情况下不出现电活动，在记录仪上仅描出一条平稳的基线。
参与活动的运动单位和肌纤维愈多，收缩愈强，肌电图振幅也愈大。
肌电图的研究日益受到人们的重视。
例如：通过肌电图的研究，可以了解肌肉收缩力量和速度的发展状况，判定肌肉的疲劳程度等。
肌电图（sEMG）的积分值和肌张力与运动速度成线性关系，与耗氧量也呈线性相关。
本实验在测量受试者握力大小的同时，记录与分析其前臂桡侧腕长伸肌肌电图与肌肉收缩活动的关系。
3.实验假说
肌电图（sEMG）的积分值和肌张力成线性关系。
4.实验目的
1)研究手部握力大小与前臂肌肉表面电信号的相关性。
2)测量得到受试者的最大握力
3)了解手部握力大小前臂肌肉表面电信号间的定量关系。
实验材料和方法
1.实验仪器
RM6240生物信号计算机采集系统、WP100型握力传感器、表面圆盘电极、砂纸、酒精棉球
2.实验步骤
1)电极固定和连接剃除贴电极处汗毛，再用酒精棉球，仔细擦拭桡侧腕长伸肌肌腹欲安装
电极处的皮肤表面。
接着撕开圆盘电极的包装，用附带的细砂纸轻轻擦拭，去除表皮角
质层至皮肤微红，尽量降低皮肤电阻。
再将圆盘电极沿着肌肉收缩的纵行方向，固定在
皮肤上作表面引导电极，两电极间距离约2cm。
在距离引导电极稍远处，同侧肢体肌肉
分布较少的部位，贴置一个接地电极。
2)将仪器的输入导线与皮肤表面圆盘电极相连，调节好各仪器参数。
在生理信号计算机采
集处理系统的显示器上同步显示握力、肌电和肌电的积分图。
3)受试者静坐，被测上肢肌肉完全放忪，观察荧光屏上的变化。
4)随后受试者由弱到强缓慢增加握力，观察荧光屏上的变化，测出受试者最大握力。
5)将记录结果存盘、打印并进行分析。
3.注意事项
1) 注意圆盘电极要沿着肌肉收缩的纵行方向固定，否则无法测出肌电变化。
两圆盘电极之
间的距离应在2cm 左右，不能过大也不能太小。
2) 试验者进行实验时，手部宜一直保持同一个姿势，即最好紧贴桌面，减少由于其他肌肉
由于不同角度而产生对合力的干扰。
3) 实验时，逐步增加力量，且保持在峰值时持续时间在2s 以上，令峰值可以较准确的反应
到积分上。
4) 测量时，握力与肌电的测量速度调成一致才能同步测量。
结果
1. 实验记录见实验报告附录。
2. 实验数据
表3-1 人体握力与肌电的同步记录
3. 数据描述
1) 实验中，受试者的最大握力可由峰峰值表示，即26.50kg 。
2) 实验结果表明：
a) 肌肉收缩时，肌电信号的振幅既有正相也有负相。
b) 握力越大，即肌肉收缩强度越大，肌电信号振幅也越大，肌电信号的特征值越明显。
c) 肌电信号的积分图像形态与收缩强度的图像十分接近，表明存在正相关关系。
3) 以往实验肌电积分与握力的关系：
结果：由图可以看出，线性关系比较明显。
线性相关系数R 2
=0.9885
，证明有很强的线性
关系。
即手部力量输出的大小与特征值的大小存在相关性。
讨论和结论
1.本组实验中，没有将握力由小到大增加，并将其记录，因而无法获得线性关系，试验中所列
线性关系是以往实验组的数据，可以借鉴。
2.最大握力的测量时，不是将最大值当作最大握力，因为由实验记录图可以发现，握力记录有
一个背景值0.12kg，即实验仪器需要调零，因而最大握力即可由峰峰值表示。
3.实验记录表明，在发力之后，有一段负方向的肌电信号，可能是不用力后，所有肌肉超极化
的信号的表现。
也有可能是由于受位置不稳引起的低频信号。
4.在第三次用力后，握力信号表示出抖动，表现出肌肉在长期用力后的疲惫状态。
5.实验假设得到验证，握力与肌电积分成正比。
参考文献
1.项辉,龙天澄,周文良等.生理学实验指南.北京：科学出版社,2008.
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学工程,20:(4).2007.8.
3.谢黎明.人体握力与肌电的同步记录分析实验报告.广州：中山大学，2010.3.
4.王庭槐,韩太真,王子栋等.生理学（第2版）.北京：高等教育出版社,2008.4.
5.互动百科编者. 肌电图[G/OL]. 互动百科, 2011 [2011-03-14].
/wiki/%E8%82%8C%E7%94%B5%E5%9B%BE.。