文獻分享：軀干伸肌長度的間歇性變化能否延緩肌肉疲勞的發(fā)展
在追求高效與專注的現(xiàn)代生活中，長時間保持彎腰姿勢已成為許多職場人士和學(xué)生群體的常態(tài)。然而，這種習(xí)慣性姿勢往往伴隨著下背痛。為了深入探究緩解下背痛的有效方法，荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)的研究團隊開展了一項實驗研究，其結(jié)果揭示了間歇性姿勢變化在預(yù)防肌肉疲勞中的重要作用。
研究背景與目的
本研究旨在通過對比不同彎腰姿勢下，軀干伸�。ㄈ缲Q脊肌、多裂肌等）的疲勞發(fā)展情況，探索一種能夠延緩肌肉疲勞、降低下背痛風(fēng)險的策略。
研究團隊假設(shè)，在長時間靜態(tài)彎腰過程中，通過施加軀干伸肌長度的間歇性變化，可以引發(fā)肌肉之間或之內(nèi)的交替活動，從而減輕局部肌肉的疲勞感。
實驗設(shè)計
受試者招募：共招募了11名健康、體適能良好的男性參與者，要求在無肌肉疼痛或損傷。
實驗條件設(shè)置：參與者被要求站立并保持約30度（±3度）的軀干前傾姿勢，直到無法維持該姿勢為止。實驗共設(shè)置了三個條件，分別為
（1）等長條件（ISOMETRIC）：受試者需保持固定的彎腰角度；
（2）自愿條件（VOLUNTARY）：受試者可根據(jù)自身感覺調(diào)整彎腰角度；
（3）間歇條件（INTERMITTENT）：受試者的彎腰角度則在固定值附近進行小幅度的間歇性變化。
數(shù)據(jù)采集：實驗過程中，研究團隊使用常規(guī)肌電圖（convEMG）和高密度肌電圖（HDsEMG）技術(shù)，對受試者的軀干伸肌肌肉活動進行實時監(jiān)測。
常規(guī)肌電圖（convEMG）：在脊柱的左右兩側(cè)分別放置電極，以記錄雙側(cè)豎脊肌等軀干伸肌的肌電活動。常規(guī)肌電圖提供了肌肉活動的總體水平。
高密度肌電圖（HDsEMG）：相比常規(guī)肌電圖，高密度肌電圖提供了更高空間分辨率的肌肉活動信息。通過在肌肉表面放置密集排列的電極陣列，可以捕捉到肌肉內(nèi)部不同區(qū)域的細微活動變化。
通過計算EMG振幅的變異系數(shù)和頻譜內(nèi)容的線性變化率，評估肌肉活動的交替情況和疲勞的發(fā)展。
實驗過程
預(yù)熱與熟悉：在實驗正式開始前，受試者需進行熱身活動并熟悉實驗任務(wù)，包括使用平板電腦進行精確任務(wù)操作，以確保在正式實驗中能夠準確執(zhí)行指令。
正式實驗：受試者按照預(yù)定的實驗條件進行耐力試驗，直至報告無法繼續(xù)維持所需姿勢為止。實驗過程中，受試者需交替進行一分鐘的精確任務(wù)和一分鐘的放松時段，以減少非目標肌肉對EMG信號的干擾。
數(shù)據(jù)記錄與分析：實驗過程中收集到的EMG信號經(jīng)過預(yù)處理后，進行統(tǒng)計分析。研究團隊采用配對樣本t檢驗、方差分析（ANOVA）等統(tǒng)計方法，比較不同條件下受試者耐力時間、EMG振幅變異系數(shù)和頻譜內(nèi)容變化率的差異。
耐力時間分析：在間歇性軀干伸肌長度變化條件下，參與者的耐力時間顯著長于近似等長肌肉收縮條件（增加了33.6%）和自愿變化肌肉長度條件（增加了29.4%）。這表明，與其他兩種條件相比，間歇性長度變化能有效延緩肌肉疲勞的發(fā)展。
肌電信號變異性分析：convEMG和HDsEMG的振幅變異系數(shù)在間歇性條件下顯著高于近似等長條件。這表明在間歇性條件下，肌肉活動的變異性更大，可能反映了肌肉活動的交替模式，這有助于減少局部疲勞。
肌電頻譜內(nèi)容變化率分析：盡管三種條件下convEMG和HDsEMG的頻譜內(nèi)容變化率沒有顯著差異，但進一步的回歸分析顯示，HDsEMG在反映低水平收縮時的疲勞發(fā)展方面更為敏感。這表明高密度肌電圖在評估細微的肌肉疲勞變化方面具有更高的準確性。
實驗結(jié)果
本研究發(fā)現(xiàn)，通過間歇性改變軀干伸肌的長度，可以顯著延遲在長時間靜態(tài)彎腰過程中肌肉疲勞的發(fā)展。這一效果可能歸因于肌肉間的交替活動和肌肉長度的動態(tài)變化，這些變化有助于分散疲勞負荷，減少單一肌肉或肌肉群的過度使用。此外，高密度肌電圖作為一種更先進的肌肉活動監(jiān)測手段，在評估低強度收縮下的疲勞發(fā)展中表現(xiàn)出了更高的準確性和敏感性。
結(jié)論與展望
本研究通過科學(xué)的實驗設(shè)計和嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)分析，揭示了間歇性姿勢變化在預(yù)防下背痛中的重要作用。未來研究可進一步探討不同幅度和頻率的間歇性姿勢變化對肌肉疲勞的影響機制，以及其在不同人群中的應(yīng)用效果。
同時，也期待這一研究成果能夠轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用的干預(yù)措施，為廣大需要長時間彎腰工作的人群帶來福音。
引用文獻：
Brouwer NP, Kingma I, van Dijk W, van Dieën JH.
Can intermittent changes in trunk extensor muscle length delay muscle fatigue development?
J Biomech. 2024 Jan;162:111881.
doi: 10.1016/j.jbiomech.2023.111881.
Epub 2023 Nov 23.
PMID: 38049364.
關(guān)于我們
維拓啟創(chuàng)(北京)信息技術(shù)有限公司成立于2006年，是一家專注于腦科學(xué)、康復(fù)工程、人因工程、心理學(xué)、體育科學(xué)等領(lǐng)域的科研解決方案供應(yīng)商。
自2013年起便開始與荷蘭TMSi公司攜手合作，為中國用戶提供了高效、精準的EEG和EMG解決方案，贏得了眾多用戶的信賴和好評。未來，我們將不斷提升自身的服務(wù)能力和專業(yè)水平，致力于將優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、先進的技術(shù)和服務(wù)帶給各個領(lǐng)域的科研工作者，持續(xù)提升使用體驗。
相關(guān)設(shè)備
SAGA高密度肌電測量系統(tǒng)
▲單模塊重量僅700g,便攜可穿戴
▲可定制多通道，兩臺設(shè)備可并聯(lián)使用
▲集成肌電、腦電等多種生理信號
▲主動屏蔽抗干擾，可移動實時測量
▲硬件不做濾波，數(shù)據(jù)質(zhì)量高
▲電池供電，24小時不間斷測試
新款HD-EMG柔性織物電極
▲標配32、64通道，可增益為128及更高通道排布
▲織物電極可重復(fù)使用
▲高精度矩陣式排布
▲易于使用的預(yù)涂膠層
▲Ag/AgCl電極信號質(zhì)量穩(wěn)定
▲能完美貼合皮膚的柔性織物材料
HD-EMG柔性織物電極可用于人體各部位
研究背景與目的
本研究旨在通過對比不同彎腰姿勢下，軀干伸�。ㄈ缲Q脊肌、多裂肌等）的疲勞發(fā)展情況，探索一種能夠延緩肌肉疲勞、降低下背痛風(fēng)險的策略。
研究團隊假設(shè)，在長時間靜態(tài)彎腰過程中，通過施加軀干伸肌長度的間歇性變化，可以引發(fā)肌肉之間或之內(nèi)的交替活動，從而減輕局部肌肉的疲勞感。
實驗設(shè)計
受試者招募：共招募了11名健康、體適能良好的男性參與者，要求在無肌肉疼痛或損傷。
實驗條件設(shè)置：參與者被要求站立并保持約30度（±3度）的軀干前傾姿勢，直到無法維持該姿勢為止。實驗共設(shè)置了三個條件，分別為
（1）等長條件（ISOMETRIC）：受試者需保持固定的彎腰角度；
（2）自愿條件（VOLUNTARY）：受試者可根據(jù)自身感覺調(diào)整彎腰角度；
（3）間歇條件（INTERMITTENT）：受試者的彎腰角度則在固定值附近進行小幅度的間歇性變化。
數(shù)據(jù)采集：實驗過程中，研究團隊使用常規(guī)肌電圖（convEMG）和高密度肌電圖（HDsEMG）技術(shù)，對受試者的軀干伸肌肌肉活動進行實時監(jiān)測。
常規(guī)肌電圖（convEMG）：在脊柱的左右兩側(cè)分別放置電極，以記錄雙側(cè)豎脊肌等軀干伸肌的肌電活動。常規(guī)肌電圖提供了肌肉活動的總體水平。
高密度肌電圖（HDsEMG）：相比常規(guī)肌電圖，高密度肌電圖提供了更高空間分辨率的肌肉活動信息。通過在肌肉表面放置密集排列的電極陣列，可以捕捉到肌肉內(nèi)部不同區(qū)域的細微活動變化。
通過計算EMG振幅的變異系數(shù)和頻譜內(nèi)容的線性變化率，評估肌肉活動的交替情況和疲勞的發(fā)展。
實驗過程
預(yù)熱與熟悉：在實驗正式開始前，受試者需進行熱身活動并熟悉實驗任務(wù)，包括使用平板電腦進行精確任務(wù)操作，以確保在正式實驗中能夠準確執(zhí)行指令。
正式實驗：受試者按照預(yù)定的實驗條件進行耐力試驗，直至報告無法繼續(xù)維持所需姿勢為止。實驗過程中，受試者需交替進行一分鐘的精確任務(wù)和一分鐘的放松時段，以減少非目標肌肉對EMG信號的干擾。
數(shù)據(jù)記錄與分析：實驗過程中收集到的EMG信號經(jīng)過預(yù)處理后，進行統(tǒng)計分析。研究團隊采用配對樣本t檢驗、方差分析（ANOVA）等統(tǒng)計方法，比較不同條件下受試者耐力時間、EMG振幅變異系數(shù)和頻譜內(nèi)容變化率的差異。
耐力時間分析：在間歇性軀干伸肌長度變化條件下，參與者的耐力時間顯著長于近似等長肌肉收縮條件（增加了33.6%）和自愿變化肌肉長度條件（增加了29.4%）。這表明，與其他兩種條件相比，間歇性長度變化能有效延緩肌肉疲勞的發(fā)展。
肌電信號變異性分析：convEMG和HDsEMG的振幅變異系數(shù)在間歇性條件下顯著高于近似等長條件。這表明在間歇性條件下，肌肉活動的變異性更大，可能反映了肌肉活動的交替模式，這有助于減少局部疲勞。
肌電頻譜內(nèi)容變化率分析：盡管三種條件下convEMG和HDsEMG的頻譜內(nèi)容變化率沒有顯著差異，但進一步的回歸分析顯示，HDsEMG在反映低水平收縮時的疲勞發(fā)展方面更為敏感。這表明高密度肌電圖在評估細微的肌肉疲勞變化方面具有更高的準確性。
實驗結(jié)果
本研究發(fā)現(xiàn)，通過間歇性改變軀干伸肌的長度，可以顯著延遲在長時間靜態(tài)彎腰過程中肌肉疲勞的發(fā)展。這一效果可能歸因于肌肉間的交替活動和肌肉長度的動態(tài)變化，這些變化有助于分散疲勞負荷，減少單一肌肉或肌肉群的過度使用。此外，高密度肌電圖作為一種更先進的肌肉活動監(jiān)測手段，在評估低強度收縮下的疲勞發(fā)展中表現(xiàn)出了更高的準確性和敏感性。
結(jié)論與展望
本研究通過科學(xué)的實驗設(shè)計和嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)分析，揭示了間歇性姿勢變化在預(yù)防下背痛中的重要作用。未來研究可進一步探討不同幅度和頻率的間歇性姿勢變化對肌肉疲勞的影響機制，以及其在不同人群中的應(yīng)用效果。
同時，也期待這一研究成果能夠轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用的干預(yù)措施，為廣大需要長時間彎腰工作的人群帶來福音。
引用文獻：
Brouwer NP, Kingma I, van Dijk W, van Dieën JH.
Can intermittent changes in trunk extensor muscle length delay muscle fatigue development?
J Biomech. 2024 Jan;162:111881.
doi: 10.1016/j.jbiomech.2023.111881.
Epub 2023 Nov 23.
PMID: 38049364.
關(guān)于我們
維拓啟創(chuàng)(北京)信息技術(shù)有限公司成立于2006年，是一家專注于腦科學(xué)、康復(fù)工程、人因工程、心理學(xué)、體育科學(xué)等領(lǐng)域的科研解決方案供應(yīng)商。
自2013年起便開始與荷蘭TMSi公司攜手合作，為中國用戶提供了高效、精準的EEG和EMG解決方案，贏得了眾多用戶的信賴和好評。未來，我們將不斷提升自身的服務(wù)能力和專業(yè)水平，致力于將優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、先進的技術(shù)和服務(wù)帶給各個領(lǐng)域的科研工作者，持續(xù)提升使用體驗。
相關(guān)設(shè)備
SAGA高密度肌電測量系統(tǒng)
▲單模塊重量僅700g,便攜可穿戴
▲可定制多通道，兩臺設(shè)備可并聯(lián)使用
▲集成肌電、腦電等多種生理信號
▲主動屏蔽抗干擾，可移動實時測量
▲硬件不做濾波，數(shù)據(jù)質(zhì)量高
▲電池供電，24小時不間斷測試
新款HD-EMG柔性織物電極
▲織物電極可重復(fù)使用
▲高精度矩陣式排布
▲易于使用的預(yù)涂膠層
▲Ag/AgCl電極信號質(zhì)量穩(wěn)定
▲能完美貼合皮膚的柔性織物材料
- 關(guān)于人類多選擇知覺選擇中的神經(jīng)動力學(xué)決策變量的研究
- 通過人類海馬神經(jīng)元的相位-振幅耦合來控制工作記憶
- 使用電生理神經(jīng)信號采集系統(tǒng)研究獼猴自發(fā)運動過程中的神經(jīng)認知信號
- 皮質(zhì)紋狀體谷氨酸介導(dǎo)的電針在帕金森病大鼠模型中的動態(tài)治療效果
- NOX2誘導(dǎo)生成的ROS和PITX2在肥胖介導(dǎo)的房顫中發(fā)揮的作用
- 優(yōu)化Nav1.7靶向鎮(zhèn)痛藥助力揭示蜘蛛毒液衍生肽毒素脫靶效應(yīng)和改進策略
- 調(diào)節(jié)人類前額葉控制揭示了競爭成功和集體浪費的不同途徑
- 衰老的CD8+T細胞參與心律失常鈣失調(diào)的作用機制及與房顫發(fā)病率的關(guān)系
- 960通道高密度矩陣肌電測試系統(tǒng)Novecento+正式發(fā)布
- 第一屆雙鶴湖電生理基礎(chǔ)科研與轉(zhuǎn)化論壇日程預(yù)告
- 雙鶴湖電生理基礎(chǔ)科研與轉(zhuǎn)化論壇第一輪通知
- 左體右智精彩亮相2024年康復(fù)工程學(xué)術(shù)大會
- 斯高&埃德線下聯(lián)合開放日預(yù)告：心臟功能評價技術(shù)
- 東樂成功參展國際突觸可塑性研討會暨青年學(xué)者論壇
- 斯高&埃德講座預(yù)告:hPSC源心肌細胞從基礎(chǔ)到轉(zhuǎn)化應(yīng)用
- 東樂成功參展中國神經(jīng)科學(xué)學(xué)會第十七屆全國學(xué)術(shù)會議
Copyright(C) 1998-2024 生物器材網(wǎng) 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com