肌电评价运动性疲劳

运动性肌肉疲劳是日常体育锻炼或竞技体育运动中常见的一种现象，它的发生会降低个体的工作能力，同时也会增加个体损伤的概率。而运动性肌肉疲劳的发生机制极其复杂，从大脑皮质发放神经冲动开始到触发外周肌肉收缩过程中，任何一个环节出现异常都可能会引发肌肉疲劳的发生。目前，很多学者已经陆续对运动性肌肉疲劳的中枢机制和外周机制进行了广泛的研究。其中，中枢机制是运动性肌肉疲劳的研究热点，目前学者们主要通过收集受试者外周血样来推断中枢的生物化学变化，但由于大脑血脑屏障的存在使得这种推断不能及时准确地反映出机体疲劳过程中大脑的生物化学代谢特征。鉴于机体疲劳时大脑功能改变会伴随着生物电信号的变化，因此选择生物电来实时监测中枢神经系统的功能变化是一个较好的选择，其中表面肌电（sEMG）和脑电（EEG）作为一种无创伤的检测手段，可以实时地反映肌肉和脑功能的变化，所以将这两种手段结合在一起可能会进一步探索到运动性肌肉疲劳时中枢神经系统的神经电生理学机制。sEMG源自大脑运动皮质区发放的神经冲动对脊髓处运动神经元的控制，是脊髓运动神经元池内被激活的众多运动单位发放的神经冲动在时间和空间上的总和，sEMG信号的幅值能够反应神经肌肉系统的功能状态，因此在运动控制以及运动性肌肉疲劳诊断中有重要的应用前景。

评价肌肉疲劳发生的最简单的方法就是测量个体能够承担某一个定量负荷的时间，例如，维持某一强度的静态等长收缩的时间，这称为“肌肉疲劳的机械性表现”。但是按照上述的方法定义疲劳，并不能够精确地体现出肌肉疲劳的神经控制的生理学变化的过程，因为它仅仅能够在肌肉疲劳发生后才能够测量到，而当受试者在从事运动任务时有很多主动肌参与，这种方法就不能够确定具体某一块局部肌肉疲劳的情况。另外，肌肉疲劳也可以通过运动过程中血乳酸的浓度来评价，这种方法需要每隔一段时间取血来测量血乳酸的浓度，产生的血乳酸浓度越高，说明机体疲劳程度越深。这种方法属于有损伤性的测试，不能够实时监测疲劳的发生发展过程，而且这种方法也是对被激活的全部肌肉组织整体疲劳的一个评价。也不能单一地评价某一块局部肌肉的疲劳情况。而表面肌电（sEMG）技术可以连续监测局部某一块肌肉疲劳发生发展的过程。有研究表明：肌肉疲劳过程中相关肌肉生理学特征变化可以通过肌肉的电信号表现出来。尽管这种方法在评价某一块肌肉的功能时会受邻近肌肉电信号噪音的影响，但是可以通过各种处理方法来减少这种信号干扰现象。目前，表面肌电技术较多地被应用在评价局部肌肉疲劳，其优点在于：①非创伤性；②实时监测疲劳过程；③可以评价指定某一块肌肉的疲劳情况。这样可以与运动中枢某一个局部位置一一对应，便于准确地研究中枢神经-肌肉系统的疲劳。