中１回瘟夏医学骠毒２０１３￣ｇ，￣ｇ２８＠，第３期 ・基础研究・ 单侧肢体电刺激训练对双侧肢体力量和 表面肌电的影响 于俊海 周 石 黄力平 摘要 目的：运用表面肌电技术观察单侧肢体电刺激训练对双侧肢体力量和表面肌电（ｓＥＭＧ）的影响，为临床单侧肢体损 伤、外科术后等引起的肌萎缩的康复治疗以及建立床边客观的训练效果评定方法提供依据。 方法：选择１８—３０岁未经专项体育训练的青年男性３Ｏ例为实验对象，随机分为电刺激组，随意等长收缩组和对照 组。采用重复等长收缩模式对右侧胫骨前肌进行６周的电刺激和随意力量训练。训练前后进行双侧肌肉力量和 ｓＥＭＧ测试。 结果：电刺激组（右３３．６％，左２７．８％）和随意等长收缩组（右３７．４％，左２８．５％）训练侧和未训练侧的足背屈肌肉力量 在训练后均有显著提高，与对照组（右１．３％，左０．８％）有显著性差异（Ｐ＜０．０５）；随意等长收缩组（右１００．４％，左５９．４％） 与电刺激组（右６８．１％，左５７．７％）ｇ２￣ｌＪ肌电平均振幅（ＡＥＭＧ）均有明显变化，并与对照组（右５．０４％，左一４．０７％）有显著 性差异（Ｐ＜０．０５）；肌肉不同等长用力和肌电振幅之间表现出非线性的关系，以指数ｙ＝４３．７６２（９．５８４） 分布。 结论：６Ｎ单侧肢体电刺激训练和随意等长收缩训练不仅能够明显的提高训练侧的肢体力量，亦能提高对侧未受训 练肢体的肌肉力量；训练导致的力量增长与使用表面肌电观察到的ＡＥＭＧ的变化有关；肌肉力量和肌电振幅之间表 现出非线性的关系，可以利用肌电振幅与相对力量的关系（ｙ＝４３．７６２（９．５８４） ，在力量测试中评估受试者的用力程度， 为临床康复训练提供理论依据和测试评价手段。 关键词肌肉电刺激；表面肌电图；随意等长收缩 中图分类号：Ｒ４５４．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—１２４２（２０１３）一０３—０２０９—０６ Ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｏｉｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｙｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｉｇｎａ Ｕ Ｊｕｎｈａｌ，ＺＨＯＵ Ｓｈｉ，ＨＵＡＮＧ Ｌｉｐｉｎｇ／／Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｈａｂｆｌｉｍｆｉｏｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，２０１３，２８（３）：２Ｏ９＿＿２１４ Ａｂｓｔｒａｃｔ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：Ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ（ＥＭＳ）ｔｒａｉｎｉｎｇ ｏｎ ｍｕｓｃｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｙｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｉｇｎａｌ ｂｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏ ｍｙｏｇｒａｍ（ｓＥＭＧ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ． Ｍｅｔｈｏｄ：Ｔｈｉｒｔｙ ｈｅａｌｔｈｙ ｍａｌｅ ｖｏｌｕｎｔｅｅｒｓ，ａｇｅｄ １８＿一３０ ｙｅａｒｓ，ｗｅｒｅ ｒａｎｄｏｍｌｙ ａｓｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｇｒｏｕｐｓ（ｎ＝１０ ｅａｃｈ）：ＥＭＳ ｇｒｏｕｐ，ｖｏｌｕｎｔａｒｙ ｉｓｏｍｅｔｉｒｃ ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ（ＶＩＭ）ｇｒｏｕｐ，ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ（ＣＯＮ）ｇｒｏｕｐ．Ｔｈｅ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｏｆ ＥＭＳ ａｎｄ ＶＩＭ ｇｒｏｕｐｓ ｗｅｒｅ ｔｒａｉｎｅｄ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｌｅｇｓ，３ ｓｅｓｓｉｏｎｓ ｐｅｒ ｗｅｅｋ ｆｏｒ ６ ｗｅｅｋｓ．Ａｌｌ ｇｒｏｕｐｓ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｆｏｒ ｍｕｓｃｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｓＥＭＧ ｐｒｅ－ａｎｄ ｐｏｓｔ－ｔｒａｉｎｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ． Ｒｅｓｕｌｔ：Ｒｅｐｅａｔｅｄ ｍｅａｓｕｒｅｓ ＡＮＯＶＡ ｗｉｔｈ Ｂｏｎｆｅｒｒｏｎｉ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅ（Ｐ＜０．０５）ｉｎ ｄｏｒｓｉｌｆｅｘ— ｉｏｎ ｍａｘｉｍａｌ ｖｏｌｕｎｔａｒｙ ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ（ＭＶＣ）ｏｆ ｂｏｔｈ ｌｅｇｓ ｉｎ ｂｏｔｈ ＥＭＳ ｇｒｏｕｐ（３３．６％ｏｎ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｌｅｇ。２７．８％Ｏｉｌ ｔｈｅ ｌｅｆｔ）ａｎｄ ＶＩＭ ｇｒｏｕｐ（３７．４％，２８．５％），ｗｈｉｌｅ ＣＯＮ ｇｒｏｕｐ ｓｈｏｗｅｄ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅ（１－３％，０．８％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ）． Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｍ（ＡＥＭＧ）ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎ ｂｏｔｈ ｌｉｍｂｓ ｏｆ ＥＭＳ ｇｒｏｕｐ ＜０．０５； ｉｒｇｈｔ ６８．１％，ｌｅｆｔ ５７．７％）ａｎｄ ｉｎ ＶＩＭ ｇｒｏｕｐ（１００．４％，５９．４％），ＣＯＮ ｇｒｏｕｐ（５．０４％，－４．０７％）（Ｐ＞０．０５），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． ＤＯＩ：１０．３９６９０．ｉｓｓｎ．１００１—１２４２．２０１３．０３．００４ 基金项目：天津市科技发展计划项目（０５ＹＦＧＤＳＦ０２１００） １陕西省体育科学研究所，西安，７１００６５；２澳大利亚南十字星大学；３天津体育学院；４通讯作者 作者简介：于俊海，男，硕士，助理研究员；收稿日期：２０１２－０９—１９ 彬．ｒｅｈａｂｉ．ＣＯ１Ｔｔ．ｃｎ ２０９ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＲｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｍａｒ．２０１３，Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．３ Ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｎｏｎ——ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍｕｓｃｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｏｆ ｓｕＹｆａｃｅ ｍｙｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｉｇｎａｌ ｄｕｒｉｎｇ ｉｓｏ—— ｍｅｔｉｒｃ ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ，ｙ＝４３．７６２（９．５８４１ ． Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ＥＭＳ ａｎｄ ｖｏｌｕｎｔａｒｙ ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｃｏｕｌｄ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｍｕｓｃｕｌａｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｅｒｃｉｓｅｄ ｌｅｇｓ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｌａｔｅｒａｌ ｌｉｍｂｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｌｓｏ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ＡＥＭＧ ｗａｓ ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅ ｆｏｒ ｍｕｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ａ ｎｏｎ－ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍｕｓｃｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｓＥＭＧ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ，ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｂａｂｌｙ ｕｓｅ ｔｏ ａｓｓｅｓｓ ｓｕｂｊｅｃｔｓ。ｅｘｅｒｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｆｏｒ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ． Ａｕｔｈｏｒ。Ｓ ａｄｄｒｅｓｓ Ｓｈａａｎｘｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｐｏｒｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，７ １００６５ Ｋｅｙ ｗｏｒｄ ｅｌｅｔｒｏｍｙｏｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｓｕｒｆａｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｍ；ｖｏｌｕｎｔａｒｙ ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ 肌肉电刺激和随意等长收缩训练都是增长肌肉 （２０．９６±１．６５）岁，未经专项体育训练，过去均没有专 力量和促进康复的有效方法ｎ＿。。。而在临床上有许 业体育训练史，身体健康，无神经系统疾病、骨骼肌 多患者如患肢骨折固定、患肢创伤皮肤严重损毁、缺 肉伤病、心脏病史。实验对象对本实验的研究目的 血性脑卒中早期等，不能直接对患侧进行训练，而对 和基本要求均能充分理解，自愿参加实验研究并签 健侧肢体进行肌肉电刺激或随意等长收缩训练，是 署知情同意书。实验对象被随机分为３组：肌肉电 否对患侧肢体发挥作用，缺乏临床实验证明。并且， 刺激组（ｅｌｅｅｔｒ０ｌｎｙｏｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ＥＭＳ组），随意等长收 如何有效地评定治疗效果也未有明确的报道。同 缩组（ｖｏｌｕｎｔａｒｙ ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ，ＶＩＭ组），对照 时，在临床康复中，对于肌肉力量检测、肌力分级评 组（ＣＯＮ组），每组１０人。 价等方法的使用上还存在检测效度的主观性、结果 １．２实验方案 难以精确定量等问题口 。而表面肌电图ｓｕｒｆａｃｅ 实验为期６周，训练组每周训练３次，每次３—５ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｍ，ｓＥＭＧ）是神经肌肉系统在进行随意和 组，隔日进行，周日休息。对照组保持日常生活和正 非随意性活动时的生物电变化经表面电极引导、放 常学习安排，期间不参加剧烈体育活动。训练前后 大、显示和记录所获得的一维电压时间序列信号 。 各组进行肌肉力量和ｓＥＭＧ的测试。 在控制良好的条件下，ｓＥＭＧ信号活动的变化在很 肌肉训练模式：训练肌肉为右侧胫骨前肌。训 大程度上能够定量反映肌肉活动的肌肉力量水平、 练采用重复等长收缩模式。 多肌群协调性以及中枢控制特征等变化规律 ，因 １．２．１肌肉训练方法：ＥＭＳ组：在运动训练开始前， 而对于康复医学临床和基础研究等具有重要意义。 受试者先进行约ｌｍｉｎ的踝关节屈伸运动作为准备 在临床康复中，由于偏瘫或其他伤病的患者，在 活动，取仰卧位，再将其足关节置于自制踝关节肌力 入院早期意识和身体状况较差，肢体不能随意活动 测试装置上，固定于１０５。（相对于解剖零位跖屈 以及不宜采用最大用力，难以主动配合力量训练和 １５。，解剖零位为腓骨长轴与足底成９Ｏ。的状态），使 测试，故可以利用ｓＥＭＧ在某些情况下测试患肢肌 其胫骨前肌收缩形式限定于等长性，非弹性绑带固 肉力量的潜力。同时，应用健侧电刺激治疗影响患 定，另一腿自然放松，伸直放于一侧。然后先进行每 侧肢体，以及建立床边客观的训练效果评定方法具 次３—５ｓ的最大足背屈运动，重复３次，每次间隔 有重要的临床意义。本研究通过运用ｓＥＭＧ技术观 ｌｍｉｎ的休息时间，并给予口头鼓励。记录其中最大 察单侧肢体电刺激和随意等长收缩训练对双侧肢体 随意等长收缩力量（ｍａｘｉｍａｌ ｖｏｌｕｎｔａｒｙ ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ， 力量和ｓＥＭＧ的影响，为临床单侧肢体损伤，外科术 ＭＶＣ）。之后，将一对附有自粘式导电胶的表面刺 后等引起的肌萎缩的康复治疗以及建立客观的功能 激电极分别置于受试者右腿胫骨前肌肌腹上，阴极 测试评价手段提供理论依据。 置于运动点处，阳极距离阴极下２ｃｍ。训练时，采用 英国产ＤＩＧＩＴＩＭＥＲ ＤＳ７ＡＨ型电刺激仪，刺激的频 １实验对象及方法 率为５０Ｈｚ，脉宽为２００ｕｓ，电流强度设置为可诱发相 １．１研究对象 当于６０％一７０％ＭＶＣ的力量（逐步递增）。每次收 以３０例青年男性大学生为研究对象，平均年龄 缩经由Ｍｅｄｌａｂ多道生物信号采集系统（中国南京美 中嘲旆复医学骠鑫２０１３￣，第２８卷，第３期 易科技有限公司生产）触发给予电刺激使肌肉收缩 持续５ｓ，然后休息１０ｓ，每组８次，组间休息ｌｍｉｎ。训 练中，第一周进行３组，共２４次；第二周递增到４组， 共３２次；第三周递增到５组，共４０次；以后第四、五、 六周均保持５组，共进行４０次ＥＭＳ等长收缩，每次 训练时间约为１５—２０ｍｉｎ。 ＶＩＭ组：在运动训练开始前，测定ＭＶＣ的步骤 变换一次用力程度，休息ｌｍｉｎ，按摩胫骨前肌，待疲 劳消除后进行下一个力的肌电采集，依次完成各个 用力水平等长力值的肌电信号采集。 测试部位：双侧胫骨前肌，踝关节抗阻背屈时胫 骨外侧ｌｃｍ肌肉隆起最高点。局部皮肤处理：刮除 体毛清洁皮肤，专用细砂纸打磨角质层，然后用酒精 棉球擦拭，保证测试部位皮肤电阻值小于５ｋｌ＇￣。电 与ＥＭＳ组相同。训练中，第一周进行３组，共２４次； 第２周递增到４组，共３２次；第三周递增到５组，共 ４０次；以后第四、五、六周均保持５组，每组８次，共 ４０次的随意等长收缩训练，强度定为６０％一７０％ ＭＶＣ（逐步递增），在每组收缩训练中要求受试者保 持达到力量水平，并维持５ｓ，休息１０ｓ，组间休息 １ｍｉｎ。每次训练时间约为１５—２０ｍｉｎ。 以上各组受试者在训练后均进行１ｍｉｎ的屈伸 踝关节放松运动。 １．２．２肌肉力量测试：采用美国ＮＯＲＭ公司生产 Ｃｙｂｅｘ等速测力系统上进行等长肌肉力量的测试。 力学指标在采集之前４８ｈ内，嘱受试者不能进行力 竭性的运动，以避免疲劳的影响。 等长力值：取与力量练习时一致身体姿势固定 值，Ｃｙｂｅｘ在相对于解剖零位跖屈１５。的位置，取 踝关节背屈时最大等长力值，进行３次最大用力测 试，每次保持３—５ｓ，期间休息ｌｍｉｎ，取其最大一次 力矩值为最大等长力值（ＭＶＣ）。测量结果为力矩 值（Ｎｍ），采样频率为１００Ｈｚ，由于每一个受试者的身 体形态，下肢长度不同，每个人测试的固定身体位置 的参数数值设定前后保持一致。 １．２．３ ｓＥＭＧ的测试：采用美国ＮＯＲＡＸＯＮ公司生产 的ＴｅｌｅＭｙｏ２４００Ｔ型表面肌电图遥测系统，分别测定 实验前后两侧胫骨前肌不同程度等长用力时相应的 肌电信号变化，测试指标为肌电平均振幅（ａｖｅｒａｇｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｏｆ ＥＭＧ，ＡＥＭＧ）。用力程度分别设定为 １０％、２０％、４０％、６０％、８０％和１００％最大值（ｍａｘ）。 先进行最大用力测试，并同步采集最大用力时的肌 电变化（１００％ｍａｘ）。然后由最大等长力值推导出 各力量水平，受试者在Ｃｙｂｅｘ等速测力系统的电脑 屏幕上可以同步看到不断变化的力量曲线并依靠视 觉反馈来保持用力水平。分别采集上述力值时的肌 电信号。测试时每一个水平的用力保持３—５ｓ，每 极贴放：以肌肉定位点为中心，沿肌肉纤维走行方向 贴放，两电极间距２ｃｍ；无关电极位于右侧胫骨前肌 外侧３ｃｍ处 。为了保证实验前后贴电极片处位置 一致，在训练前测试时取半透明纸在胫骨前肌贴电 极片处用笔做描绘性标记，标记出电极片位置，在训 练后测试时覆盖标记纸，贴覆电极片，确保前后电极 位置一致。采集完毕使用蛇油膏敷于局部，防止感 染。采样频率为３０００Ｈｚ。原始表面肌电图信号利 用软件自带的信号处￣（ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍｅｎｕ）中 的全波整流（ｆｕｌｌ—ｗａｖｅ ｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）及平滑（ｓｍｏｏｔｈ— ｉｎｇ）功能进行处理，利用软件自携标准表面肌电报 告（ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＭＧ ｒｅｐｏｒｔ）分别进行ＡＥＭＧ数据的处 理及导出。 ３组受试者均在６周训练期前、后做以上测试， 并保证测试在一天当中的同一个时间段内进行，以 控制生物节律可能造成的影响。 １．３统计学分析 使用ＳＰＳＳ １７．０统计学软件进行数据处理分 析，采用多因素方差分析的多重检验方法检验实验 训练前后、左右两侧腿之间、三组之间各项指标，应 用ｐｏｓｔ—ｈｏｃ及采用校正最小显著性分析比较平均 值，显著性水平定为Ｐ＜０．０５。ＭＶＣ与ＡＥＭＧ变化 的相关采用Ｐｅａｒｓｏｎ相关分析。 Ｃｙｂｅｘ测试系统测试的肌肉力量值为等长力值 力矩（Ｎｍ），其力量增长以增长百分比来表示，计算 方法为（实验后力值一实验前力值）／实验前力值× １００％，对实验前后差值进行多因素方差分析的多重 分析检验方法处理。对实验前后各组两侧胫骨前肌 不同程度等长用力分别与相应肌电平均振幅进行相 关回归分析。 ２结果 ２．１肌肉力量变化 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＲｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ Ｍｅｄｉｃｉｅ，Ｍａｒｎ．２０１３，Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．３ 经过６周的训练后，ＥＭＳ组和ＶＩＭ组的训练侧 肢体在实验后测试ＭＶＣ均有显著提高，与实验前比 较差异具有显著性（Ｐ＜０．００１），而对照组实验前后差 异无显著性（尸＞０．０５）；ＥＭＳ组和ＶＩＭ组的未训练侧肢 体在实验后测试ＭＶＣ均有显著提高，与实验前比较 差异有显著性（Ｐ＜０．００１）见表１。ＥＭＳ组和ＶＩＭ组的 曲线估计，各组以指数函数ｙ＝ｂ０（ｂ１）‘分布拟合最好， 表明在不同程度等长用力和相应胫骨前肌的肌电 ＡＥＭＧ之间是一种递增的关系，见图１—６。对所有 实验前和实验后的数据进行回归分析，得出总的回 归方程，也符合指数函数：ｙ＝ｂ０（ｂ１）‘的分布，说明等 长力量与肌电振幅之间的关系是相对稳定的。其指 数函数表达式为：ｙ＝４３．７６２（９．５８４１ ，Ｒ ＝Ｏ．９５２，Ｆ＝ 训练侧肢体（３３．６％，３７．４％）ＭＶＣ的相对变化（％）与 对照组（１．３％）比较差异有显著性（Ｐ＜０．０５），同时 ＥＭＳ组与ＶＩＭ组的未训练侧肢体的（２７．８％，２８．５％） ＭＶＣ的相对变化（％）与对照组（０．８％）之间比较差异 也具有显著性ｆＰ＜０．０５）。 ２．２实验前后ＡＥＭＧ的变化 ＥＭＳ组和ＶＩＭ组的训练侧肢体ＡＥＭＧ变化在实 验前后差异具有显著性（尸＜０．０５），ＥＭＳ组和ＶＩＭ组 未训练侧肢体ＡＥＭＧ在实验前后差异也有显著性 （Ｐ＜０．０５），见表１。ＥＭＳ组和ＶＩＭ组的训练侧肢体 ＡＥＭＧ（６８．１％，１００．４％）变化百分比在实验后测试均 有显著变化，与对照组（５．０４％）比较差异有显著性 （Ｐ＜０．０５），ＥＭＳ组与ＶＩＭ组的未训练侧肢体的ＡＥ— ＭＧ（５７．７％，５９．４％）的变化与对照组（一４．０７％）比较 差异也具有显著性ｆＰ＜０．０５）。同时对ＭＶＣ和ＡＥ— ＭＧ做相关分析得出：Ｐｅａｒｓｏｎ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ相关系数 为０．２９４（Ｐ＜０．０５），力量的增长与ＡＥＭＧ的变化密切 相关。 表１双侧胫骨前ＭＶＣ的增长变化 ± ，Ｎｍ） ①与同组训练前比较差异有显著性Ｐ＜０．００１ ２．３各组胫骨前肌不同程度等长用力与相应的肌 电平均振幅之间的关系 对实验前后各组两侧胫骨前肌不同程度等长用 力分别与相应肌电ＡＥＭＧ的平均值进行相关分析。 结果表明，无论实验前或实验后，各组都显示两者高 度正相关，各组相关系数均大于０．９（Ｐ＜０．０１）。对各 水平肌电ＡＥＭＧ与不同程度等长用力关系进行最适 ６７１．５４３， １１．４６６，见图７。 图７中连续曲线为ＳＰＳＳ软件所得的拟合曲线， 断续曲线为对照曲线，可明显见到它们之间的递增 关系，随着用力程度的加大，该曲线的斜率逐渐加 大，其回归方程表达式为ｙ＝４３．７６２ ｆ９．５８４）‘。 表２双侧胫骨前Ｊ］］ＬＡＥＭＧ的变化 ， Ｖ） ①与同组训练前比较差异有显著性Ｐ＜０．０５ ３讨论 本研究发现，经过６周的单侧肢体肌肉电刺激 和随意力量训练均可使训练侧肢体和未训练侧的对 侧肢体的胫骨前肌肌肉力量得到提高，并且从各个 受试者的ＭＶＣ增长百分比来看，与对照组比较差异 也存在显著性（Ｐ＜０．０５），力量增长的幅度与许多对 其他肌群的研究报道类似 叫。结果表明，电刺激训 练产生的同侧肢体力量增长与随意收缩力量训练效 果相似，并且对侧未训练侧肢体的力量增长也趋于 一致，从而进一步证实单侧肢体的肌肉电刺激训练 和随意等长收缩力量训练一样可产生交叉迁移的效 果。而短期内ＭＶＣ的增长，可能与肌肉收缩的神经 支配得到加强有关ｎ 。同时，以往许多电刺激方面 的研究表明，电刺激的强度往往受到受试者的耐受 程度和主观感觉的影响，使刺激强度受到限制ｎ”。 而在本实验中，训练组的训练强度、训练次数，以及 休息时间基本保持一致，使训练效果更具可比性。 肌肉力量在没有肌肉体积变化的基础上获得增 中聊扁复匿学骠磊２０１３年，第２８卷，第３期 图１ ＥＭＳ组左侧不同用力水平与 图２ ＥＭＳ组右侧不同用力水平与 图３ ＶＩＭ组左侧不同用力水平与 ＡＥＭＧ的指数关系 ＡＥＭＧ的指数关系 ＡＥＭＧ的指数关系 ●ｐｒｅ ‘ｐｏｓｔ （ｐｒｅ） ￣ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ（ｐｒｅ） （ｐｏｓｔ） ￣ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ（ｐｏｓｔ） ｖ＝３５．４８４ｅ。 “ ＝０．６４２６ ｓｔｒｅｎｇｔｈ（ＮⅡ ｓｔｒｅｎｇｔｈ（Ｎｍ） 小 ６ ．： ． ．ｐ 一如 一 图４ ＶＩＭ组右侧不同用力水平与 图５ ＣＯＮ组左侧不同用力水平与 ＡＥＭＧ的指数关系 ＡＥＭＧ的指数关系 ． －．图６ ＣＯＮ组右侧不同用力水平与 ．． ＡＥＭＧ的指数关系 ●ｐｒｅ －ｐｏｓｔ ￣ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｐｒｅ） ￣ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ（ｐｏｓｔ） ｐｒｅ） ｉ ｐ（ｏｓｔ） 皇 【 ｙ＝４３．９７１ｅ。０３ Ｒ。＝０．７６８３ 妻 （图７ ＳＰＳＳ软件拟合曲线 可以提高同侧肌肉运动单位的同步性，而且亦可提 高对侧肌肉运动单位的同步性。未训练侧的ＡＥＭＧ 提高表明了肌肉放电一致性的提高，以及运动单位 募集数量的增加和同步性的变化，说明肌电值随着 肌肉力量的增加也表现出ＡＥＭＧ的增加。结果表 明，电刺激训练和随意等长收缩训练导致的双侧肢 体胫骨前肌肌肉力量增长与使用ｓＥＭＧ观察到的 ＡＥＭＧ的变化密切相关。 本研究采用等长收缩形式下观察肌电的变化发 现，训练组的肌电振幅在训练后均表现出明显的增 长时，应考虑神经因素占主要地位。因此，可以使用 加。可以认为，在相同力量水平下，ｓＥＭＧ的振幅增 表面肌电图技术来研究对侧肢体在单侧训练时运动 加，或在募集同样数目运动单位时，各运动单位产生 单位活动的改变，以及力量增长的肌电增长变化ｎ ， 的力量得到增加。同时，在用力水平增加时，这种增 但是也有学者研究发现在对侧肌肉力量明显增加的 加趋势更加明显。分析原因是否在用力水平增加的 同时却没有肌电图的改变ｎ 。在本实验中，ＥＭＳ组 同时，运动单位的协同作用和募集数量也得到提高， 和ＶＩＭ组的训练侧肢体ＡＥＭＧ在实验后测试均有明 并且相应的放电频率也得到同步增长。在未训练侧 显增加，与对照组比较差异有显著性（Ｐ＜０．０５），同 肢体出现的肌电曲线变化也同样明显，与训练侧曲 时ＥＭＳ组与ＶＩＭ组的未训练侧的对侧肢体的ＡＥＭＧ 线变化相一致，表明未训练侧力量增长与神经动员 的增加与对照组之间比较差异也具有显著性ｆＰ＜ 的作用有关。这可能是训练侧肢体肌原纤维的 神 ０．０５），证实了电刺激训练与随意等长收缩训练不仅 经元与未训练侧肌原纤维的仅运动神经元通过＾ｙ一 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＲｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｍａｒ．２０１３，Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．３ 环路中的次级传人纤维发生突触联系引起未训练侧 肌肉的活动加强，出现肌电变化有关－．卅，从而提高未 训练侧胫骨前肌的肌肉力量。虽然也有观点认为肌 肉疲劳时，肌电振幅会因为募集纤维的数量增加而 增长，但因为对侧肢体没有参加直接训练，分析可能 与受试者主观努力程度不同而导致肌肉放电频率的 增加有关ｕ 。 本实验还发现，肌肉力量与肌电变化关系总体 上呈非线性关系。本研究中对每组受试者左、右腿 电振幅与相对力量的关系ｙ＝４３．７６２（９．５８４）‘，在力量 测试中估计受试者的用力程度。本研究的结果可以 为临床康复训练中的单侧肢体损伤，外科术后等神 经肌肉创伤和慢性疾病等所引起的肌萎缩的康复治 疗提供理论依据和功能测试评价手段。 参考文献 ［１】Ｈｏｒｔｏｂｄｇｙｉ Ｔ，Ｌａｍｂｅｒｔ ＮＪ，Ｈｉｌｌ ＪＰ．Ｇｒｅａｔｅｒ ｃｒｏｓｓ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｍｕｓｃｌｅ ｌｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈａｎ ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ［Ｊ］． Ｍｅｄ Ｓｃｉ Ｓｐｏｒｔｓ Ｅｘｅｒｃ．１９９７．２９（１）：１０７—１１２． ［２］Ｚｈｏｕ Ｓ，Ｏａｋｍａｎ Ａ，Ｄａｖｉｅ Ａ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｖｏｌｕｎｔａｒｙ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｏｎ ｍｕｓｃｕｌａｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｎ ｔｈｅ 在实验前和实验后不同程度等长用力的原始力值及 用力百分比与肌电ＡＥＭＧ进行相关回归分析，各组 均显示为指数函数关系。实验前后，对两者的关系 进行对比，没有发现有显著性差异，所以，对实验前 后全部数据进行回归分析，其回归方程也表现为相 ｃｏｎｔｒａｌａｔｅｒａｌ ｌｉｍｂ［Ｊ］．Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ Ｊ Ｓｐｏｒｔｓ Ｍｅｄ Ｓｐｏｒｔｓ Ｓｃｉ， ２００２．ＸＩＶ：１—１１． ［３］王健，金德闻．康复医学领域的表面肌电应用研究叨．中国康复医 学杂志，２００６，２１（１１：６—７． ［４】Ｆａｒｉｎａ Ｄ，Ｍｅｒｌｅｔｔｉ Ｒ，Ｅｎｏｋａ ＲＭ．Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｕｒｌａ ｓｔｒａｔｅ— 同的回归特点，其关系依然符合指数函数关系，表现 以指数函数：ｙ＝ｂ。（ｂ ） 的分布最好，进一步证实了肌 肉力量与肌电变化关系总体上呈非线性关系。对等 长收缩时的肌电信号与受试者的用力百分比作整体 分析，得出方程：ｙ＝４３．７６２（９．５８４）‘，ｙ表示肌电平均 振幅，ｔ表示用力程度百分比，应用这个方程式可以 ｇｉｅｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ＥＭＧ［Ｊ］－Ｊ Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓｉｏｌ，２００４，９６（４）：１４８６－－－ １４９５． ［５］Ｄｕｃｈｅｎｅ Ｊ，Ｈｏｇｒｅｌ ＪＹ．Ａ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ＥＭＧ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０００，４７（２）：１９２－－２０１． ［６】 Ｂｕｃｈａｎａｎ ＴＳ，Ｋｉｍ ＡＷ，Ｌｌｏｙｄ ＤＧ．Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｍｕｓｃｌｅ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｒａｐｉｄ ｖａｒｕｓ／ｖａｌｇｕｓ ｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｓ ａｔ ｔｈｅ ｋｎｅｅ［Ｊ］．Ｍｅｄ Ｓｃｉ Ｓｐｏｒｔｓ Ｅｘｅｒｃ，１９９６，２８（７）：８７ｏ＿一８７６． ［７］Ｈａｉｎａｕｔ Ｋ，Ｄｕｃｈａｔｅａｕ Ｊ．Ｎｅｕｒｏｍｕｓｃｕｌａｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ 估计受试者在等长收缩方式下的相对力量。 本研究从表面肌电与力量的关系，来分析力量 的增长变化是否可以通过表面肌电反映出来，所以 ａｎｄ ｖｏｌｕｎｔａｒｙ ｅｘｅｒｃｉｓｅ［Ｊ］．Ｓｐｏｒｔｓ Ｍｅｄ，１９９２，１４（２）：１００￣１ １３． ［８］Ｈｏｒｔｏｂａｇｙｉ Ｔ．Ｃｒｏｓｓ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｃｅｎｔｒａｌ ｎｅｒｖｏｕｓ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｅｎｇ Ｍｅｄ Ｂｉｏｌ Ｍａｇ，２００５，２４（１）：２２－－２８． ［９］ Ｚｈｏｕ Ｓ．Ｃｈｒｏｎｉｃ ｎｅｕｒａｌ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｅｘｅｒｃｉｓｅ： ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｃｒｏｓｓ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｅｘｅｒｃ Ｓｐ０ｎ Ｓｃｉ Ｒｅｖ，２０００， ２８（４）：１７７—１８４． 没有对不同力量水平分段进行讨论分析。在对各组 数据的整理分析中，各组数据都表现了良好的回归 致性。等长收缩形式下的各组ＡＥＭＧ数值均以指 一［１０］Ｃａｂｒｉｃ Ｍ，Ａｐｐｅｌｌ ＨＪ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ ａｎｄ ｌｏｗ￣ｅｑｕｅｎｃｙ ｏｎ ｍａｘｉｍｕｍ ｉｓｏｍｅｔｉｃ ｆｒｏｒｃｅ ａｎｄ ｓｏｍｅ 数函数的分布最好。通过对胫骨前肌在等长收缩形 式下不同程度用力的肌电分析，目的就是试图通过 寻找胫骨前肌表面肌电与力量较稳定的关系，对下 ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ ｍｅｎ［Ｊ］．Ｉｎｔ Ｊ Ｓｐｏｔｓ Ｍｅｄ， １９８７，８（４）：２５６－－２６０． ［１ １］Ｄｅｌｉｔｔｏ Ａ，Ｓｎｙｄｅｒ－Ｍａｃｋｌｅｒ Ｌ．Ｔｗｏ ｔｈｅｏｒｉｅｓ ｏｆ ｍｕｓｃｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ 步临床实验中不能进行最大收缩用力的受试者肌 力进行预测，以评价治疗效果。 一［Ｊ］．Ｐｈｙｓ Ｔｈｅｒ，１９９０，７０（３）：１５８ １６４． ［１２］ Ｍｏｒｉｔａｎｉ Ｔ，ｄｅＶｒｉｅｓ ＨＡ．Ｎｅｕｒｌ ｆａｃｔａｏｒｓ ｖｅｒｓｕｓ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｍｕｓｃｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｇａｉｎ［Ｊ］．Ａｍ Ｊ Ｐｈｙｓ ４结论 Ｍｅｄ，１９７９，５８（３）：１ １５—１３Ｏ． ［１３】Ｃａｎｎｏｎ ＲＪ，Ｃａｆａｒｅｌｌｉ Ｅ．Ｎｅｕｒｏｍｕｓｃｕｌａｒ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｒａｉｎｉｎｇ 本研究进一步证明单侧肢体电刺激训练和随意 等长收缩训练不仅能够明显的提高训练侧的肢体力 ［Ｊ］．Ｊ Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓｉｏｌ，１９８７，６３（６）：２３９６－－２４０２． 量，而且还能提高对侧未受训练肢体的肌肉力量，产 生明显的交叉迁移效果；训练导致的力量增长与使 用表面肌电观察到的ＡＥＭＧ的变化有关；肌肉力量 和肌电振幅之间表现出非线性的关系；可以利用肌 ［１ ４］黄志刚，周里，王煜，等．电刺激训练前后肌肉力量交叉迁移效 果的实验观察【ＪＪ．中国运动医学杂志，２００２，２１（２）：２０３－－２０５． ［１５】Ｓｈｉｍａ Ｎ，Ｉｓｈｉｄａ Ｋ，Ｋａｔａｙａｍａ Ｋ，ｅｔ ａ１．Ｃｒｏｓｓ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｓｃｕｌａｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｄｕｒｉｎｇ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｒｉｎｉａｎｇ ａｎｄ ｄｅｔｒａｉｎｉｎｇ［Ｊ］．Ｅｕｒ Ｊ Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓｉｏｌ，Ｚ００２，８６（４）：２８７—２９４．