表面的活动选择肌肉的肌电信号中经典的康复锻炼

文摘

目标。易桥,单边桥,懒散的桥,和战斗机是经典的康复锻炼,倡导有效途径提高核心稳定性在健康个体和下腰痛患者。本研究的目的是调查7选择肌肉的活动在康复练习通过肌表面的信号。方法。我们测量了表面突变信号的四个下肢肌肉,腹部肌肉,背部肌肉在康复练习30只健康的一个学生,然后分析了使用中值频率方法的活动水平。结果。在四个不同层次的肌肉活动康复练习观察。易桥和单边桥引起的最大的肌肉疲劳;然而,仰卧位桥产生最低的肌肉活动。没有显著差异()左派和右派之间的身体一侧的肌肉中值频率斜率在四个康复练习七的肌肉。结论。易桥会影响大多数人的腰和下肢的肌肉。单边桥被发现刺激肌肉比仰卧的桥更活跃。猎鸟犬不引起疲劳的肌肉,但能让大多数选择肌肉活动。

1。介绍

康复运动受到越来越多的关注,包括公众、运动员、康复治疗师、科学研究人员,当人们对健康的需求也在逐渐升级。我们知道核心稳定性不仅意义下腰痛患者的康复,而且还可以防止腰肌劳损和其他慢性疾病的健康人来说,通过与康复治疗师交流总结,查找相关文献。基于之前的研究,有许多发表结果的重要性腹部和背部肌肉1- - - - - -13]。尽管埃克斯特龙等。13]发现猎鸟犬运动可以强化臀肌最大肌肉和侧桥可以用于加强臀中肌在9康复锻炼和有一些调查关于下肢的活动(14,15)不是经典康复练习,没有更多的研究在康复锻炼小腿肌肉。在这个研究中,我们集中在低背部肌肉和一些选定的下肢肌肉(大腿和小腿肌肉)在经典康复练习。

根据之前的文献[13,16- - - - - -18],elbow-toe的演习,桥,hand-knee等等在稳定的平面上分析了使用面肌电信号的信号。他们发现这些康复练习了一些影响我们通过让腰部和背部肌肉训练核心稳定健康的人做这些练习。Imai et al。18]树干比较稳定(SE,前板,桥,四足动物运动,和侧桥)常规演习(CE、sit-up-1 sit-up-2,分机1,和背部extension-2)在稳定的平面上,他们发现,SE有明显的训练对静态和动态平衡的影响。然而,康复锻炼已经比以往任何时候都更充足的因为他们做了很多的改进传统康复训练。瑞士球(4- - - - - -10,19)已经应用于研究分析的影响对病人和健康人进行康复练习在不稳定的条件下根据不同大小的球(不同),通过一些结论有,可以改善一些肌肉的活动在某种程度上。此外,悬浮运动也集成在核心运动,也就是说,附加资源以及multijoint [1)同时动态肢体运动(2]。它展示了一个好方法提高表面肌(表)信号的一些肌肉。然而,这个研究仅仅是在一个稳定的平面上(传统核心稳定运动)。也许在未来我们可以利用别人。

面肌电信号的信号显示的一个好方法来评估肌肉活动,这是应用于运动、康复等领域。不仅在时域分析方法进行(综合肌电图、均方根值和零交点点)(20.),但在频域(中值频率和平均功率频率)21]。基于均方根值,最大的自愿等长收缩(MVIC)是最常用的方法来分析面肌电信号活动的信号(22)在时域康复锻炼,和研究人员已经吸引了一些结论有利于运动员,患者和健康人(13]。他们表明,一些锻炼肌肉有明显的效果,但是,对于其他肌肉,其他练习4,6,23)是必要的。然而,很少有研究在频域对康复锻炼。从这些现有的研究10- - - - - -12,21,24),我们知道中间频率是一个重要指标评价肌肉疲劳。它可以显示一个向下的趋势随着时间的进行,如果肌肉疲劳。在做传统的康复锻炼,我们能感觉到肌肉疲劳,但也有一些研究在经典康复训练对肌肉疲劳。在这项研究中,我们使用中值频率分析选定的肌肉的活动在四个经典康复练习。根据康复治疗师的建议,每个运动持有1分钟。和经典的康复练习往往桥,懒散的桥,单边桥,和战斗机,分别已被广泛应用于研究、康复和日常锻炼6,9,13,19,21]。

本研究的目的是探讨利用易疲劳性差异值的频率表和得出结论的肌肉活动在执行给定的四个练习,在山坡上的中值频率计算根据选定的下肢肌肉,腹部,背部;同时,不同易疲劳性的左右中同名肌肉在同一康复训练进行了分析。

2。方法

2.1。参与者

30只健康研究生(女性和15个男性15日)从我们的大学自愿参加本研究。没有人有任何身体尤其是背痛,腹部和腿在过去一年进行锻炼或过敏时电极。受试者的特征见表1。他们被告知测试的细节,并同意参与这个实验之前他们参与这项研究。

2.2。数据记录

所有实验在一个安静、聪明、恒温实验室。面肌信号记录使用16通道,无线表系统(美国Noraxon MyoMuscle Inc .)连接到一台笔记本电脑。表面电极我们使用一次性Ag / AgCl电极LITU医疗器械有限公司是在上海。

粘电极之前,皮肤被清除在以下两个步骤:首先,使用砂纸擦伤皮肤,其次,清洗粘区域浓度75%的酒精,使皮肤阻抗小于10 kΩ。当我们把电极时,我们应该注意电极间的距离。这是大约20毫米。电极应平行于肌肉纤维的方向(14,25]。在这项研究中,我们收集了共有14一个身体的肌肉。他们是股直肌(RF),股二头肌(BF),胫骨前(在),腓肠肌(G),腹直肌(RA)、外斜(EO)和安装工spinae (ES)的肌肉3,6,7,10,14,15,26(左右两边的肌肉),分别。电极位置如图1(一)- - - - - -1 (f)。

所以我们收集fourteen-channel面肌电信号的信号。每个通道连接two-circle电极。电极被连接到一个DTS传感器的参比电极在这个模块。面肌电信号通过TeleMyo DTS台接收机收到信号,传输到笔记本电脑。

所示的四个核心稳定性训练数据2- - - - - -5。图2显示,懒散的桥。在这个练习,提升腹部直接与膝盖弯曲成90°,面临的脚趾向前,手在国在地板上。第一种情况的基础上,懒散的桥,抬起一条腿腿(左或右)是随机的。在图所示的单边桥3。易桥是图所示4;只有身体的肘部和脚趾突然出现,在这锻炼身体与地面平行。最后锻炼,猎鸟犬的名称,如图5。在这个练习中,主题将左(右)腿臂和右(左)在中性脊椎对齐,它面临着地面。受试者被要求执行每一分钟锻炼。两分钟的休息了两个练习放松。做这些练习的顺序是随机的。

2.3。数据处理和分析

原始表信号采样在1500赫兹,band-pass-filtered从80到250赫兹使用有限脉冲响应(杉木)过滤器,和full-wave-rectified。然后均方根(窗口50 ms)算法被用来平滑滤波面肌电信号的信号。这些信号在时间域处理,在一秒钟一步操作间隔从开始到结束整个选择的时期。我们使用中值频率(MF)的频率疲劳报告,跟踪和分析疲劳相关招聘神经肌肉的变化。频率的变化,中值频率斜率,可以用来确定当地的疲劳(11,24,27]。

疲劳报告被保存为频率。背景文件,该文件可以打开和编辑Microsoft Excel。的MF值都是一样的同一侧的肌肉都被放置在相同的Excel表。单向方差分析是用来分析曼氏金融之间的差异,其斜率左右的中同名肌肉;除了MF和其斜率不同的肌肉也分析做同样的康复锻炼。置信区间设置为0.05。

3所示。结果

使用MF的所有结果,比较7肌肉的MF边坡在不同的练习,包括左侧或右侧中同名肌肉的锻炼。从统计结果在所有练习,每一块肌肉显示某种一致性肌肉疲劳。我们选择了肌肉,超过50%的受试者显示疲劳分析和表中所示的肌肉2。””表示的受试者的数量显示肌肉疲劳,超过50%的受试者在rehabitation锻炼,和对象的数量也表所示2。

3.1。中值频率分析

数据6- - - - - -9显示MF及其一阶拟合肌肉在四康复练习和不同时间的数据平均MF受试者的肌肉疲劳,和数据表所示2。

在易桥,最是受试者的RA肌肉,约有91%的受试者显示疲劳,最少的是ES肌肉大约54%的受试者显示,疲劳,和其他人都在这个范围内。我们分析了所有肌肉(左边)在此练习。低背部肌肉的MF如图6,下肢肌肉的MF如图7。

数据6和7MF的值及其一阶拟合低背部肌肉(ES、EO和RA的肌肉)和下肢肌肉(射频,男朋友,和G的肌肉)期间易桥测试,分别。MF的值都显示下降趋势在不同程度虽然波动。从一阶拟合斜率的绝对值的三个低背部肌肉,风湿性关节炎,是最伟大的,越少EO,至少是ES。然而,对于下肢肌肉,G的斜率的绝对值肌肉的MF是比其他肌肉。相比之下,图6MF的斜率的绝对值,G肌肉高于ES肌肉和下肢肌肉的MF大于低背部肌肉。

仰卧的桥,有三个主题的数字显示疲劳肌肉超过50%:射频肌肉(65%的主题),ES肌肉(52%的主题),和风湿性关节炎肌肉(50%的主题),分别,所以它们被放在一个图来分析。我们选择左边肌肉分析以及易桥,如图8。

图8显示MF的价值及其一阶拟合,RA和射频锻炼肌肉在仰卧的桥梁。它表明,ES肌肉是最活跃的;然而RA的肌肉是最活跃的。

基于仰卧的桥,一种情况是举起右腿向上,另在单边桥起重左腿向上运动。我们选择第一个分析,如图9。在这个练习中,76%的受试者的男朋友肌肉和57%的受试者在肌肉出现疲劳,G肌肉是低于50%,和其他人都在这个范围内。

图9显示的MF, EO,风湿性关节炎,射频,男朋友,在肌肉及其一阶拟合。斜率的绝对值显示肌肉是最活跃的,特别是在左边,最不活跃的一个是RA肌肉,和其余的范围。

在战斗机的锻炼,有78%的受试者的EO肌肉和53%的受试者的RF肌肉出现疲劳,在肌肉和G的低于50%的受试者显示,疲劳,和其他人之间的53%和78%的主题。我们仍然选择一个条件来分析,举起左臂和右腿。结果如图10。

图10展出的MF, EO,风湿性关节炎,射频,男朋友在左侧和右侧肌肉以及一阶拟合。斜率的绝对值显示右侧的男朋友肌肉是最活跃的;然而EO的右边是其中最活跃的肌肉在挖掘人才的锻炼。

3.2。中值频率斜率

数据(11日)- - - - - -11 (d)证明了肌肉的MF斜率(根据部分3所示。1在四两左右)康复练习。

图11展出中值频率斜率显示疲劳的肌肉。没有显著差异(左右之间)中同名肌肉大约在四个康复锻炼肌肉疲劳。从数据11 (b)和11 (d)我们知道没有显著差异()之间的任何两个肌肉疲劳,我们分析了懒散的桥和猎鸟犬康复练习。我们知道最疲劳的肌肉是G肌肉和最容易疲劳是ES肌肉的桥运动从图(11日)。有显著差异()之间的两块肌肉的七个肌肉使用“显著差异在图”标签(11日)。同样,肌肉疲劳的状况显著差异在单边桥(举起右腿)如图11 (c)。相比之下,懒散的桥(图11 (b))、单边桥(举起右腿)引起更多的肌肉疲劳,和肌肉疲劳的程度增加。肌肉是最疲劳的肌肉,右侧(解除)疲劳比左边明显(支持方面)。最后锻炼的结果,战斗机,如图11 (d),导致大多数肌肉疲劳,但彼此之间的差异不明显()。然而,几乎没有区别左边(支持方面)和右侧(取消)。

4所示。讨论

本研究的目的是调查低背部肌肉的活动和所选低肌肉在四个康复练习。基于前面的研究,MF和面肌的斜坡信号(10,24,27- - - - - -29日)被应用于分析肌肉活动,特别是肌肉疲劳。本研究使用面肌信号特征(中位频率和它的斜率)频域分析七个肌肉活动在四个康复练习。本研究的主要结果是不同的肌肉活动的四个传统康复练习,尤其是选择降低肌肉的活动,用频域方法。

四个康复锻炼进行了调查在先前的研究13,19]。区分,得出进一步的结论从这些研究中,我们使用频域方法(MF和它的斜率)和分析下肢肌肉。

易桥(图4)导致了七个肌肉疲劳,可以从图11;也就是说,这个练习可以充分刺激比其他人更多的肌肉。从以前的研究(13,16),他们发现EO和RA肌肉活动水平高于ES肌肉。从图(11日),我们可以得到,EO的MF斜率和RA肌肉大于ES肌肉,和风湿性关节炎肌肉和ES肌肉之间有显著差异的MF的斜率。埃克斯特龙等。13)测试股内侧肌obliquus和腿筋肌肉的活动倾向桥,发现不如腰椎的活动水平和低背部肌肉。然而,我们发现,男朋友和G肌肉的疲劳程度高于ES、EO和RA的肌肉,以及在射频肌肉有类似的疲劳程度,EO,风湿性关节炎和肌肉。这意味着易桥运动适合训练腿部和腹部肌肉。

比较单边桥(左边是支持方,右边是解除方)(图11 (c)(图)仰卧的桥梁11 (b)),单边桥施加更多的肌肉的疲劳,水平更高,这是类似于之前的研究9,13,17,19]。Czaprowski et al。19和埃克斯特龙等。23)得出结论:仰卧位桥诱导最低的肌肉活动比较容易大桥锻炼,猎鸟犬运动,这些运动不稳定的飞机上,我们得到了从图11。虽然没有显著差异()(支持),左边右边(解除)中同名的下肢肌肉,我们可以发现,右侧肌肉疲劳高于左侧肌肉的疲劳。Feldwieser et al。9)报道,单边桥的不同锻炼身体两侧的肌肉活动存在,因为解除肌肉必须抵消重力提升一起保持躯干和骨盆在桥接的条件,所以我们知道原因单边桥锻炼了一边的肌肉活动增强。我们还发现,ES肌肉疲劳水平高于EO和RA的肌肉,这是以前一样的调查(13,19]。

在猎鸟犬运动(图5),其中包括举起右腿和左臂(即。,the left side was the supported side and the right side was the lifted side), five muscles showed fatigue in over 50% of subjects. Okubo et al. [16)发现,没有明显差异,EO,和风湿性关节炎肌肉活动水平以及这些肌肉的左右,在这个研究中我们还发现没有显著差异()五个左右的肌肉(ES、光电、RA、射频和男朋友肌肉)之间的斜率和曼氏金融这五个肌肉,可以从图中获得11 (d)。MF斜率的五个肌肉不是特别高;即猎鸟犬运动不会使这些肌肉疲劳。我们也可以得到,在以前的研究报告(13,19,23),肌肉(EO, RA、ES和一些下肢肌肉)战斗机锻炼活动是温和的。因此我们可以把猎鸟犬作为一个适度的运动锻炼。

正如上面所讨论的,首先,易桥刺激肌肉这可以训练腹部(13,19]和男朋友以及G肌肉特别是;其次,结合单边桥和懒散的桥会增加肌肉活动以训练我们的肌肉更好(9];第三,猎鸟犬运动可以被视为一种适度的运动可以有助于发展肌肉耐力(13,23]。本研究的局限性如下:我们没有比较不同康复活动水平相同的肌肉练习和女性和男性之间的这些差异。此外,我们还没有把肌肉疲劳分为不同的级别。

5。结论

在四个不同的活动被发现康复练习中选择7个肌肉。易桥引起大多数受试者的疲劳包括所有七个肌肉,特别是G和RA的肌肉。仰卧的桥只引起了三个肌肉(ES、RA和射频的肌肉),超过50%的受试者表现出疲劳,疲劳程度小。单边桥练习还导致大多数肌肉疲劳除了G肌肉,特别是在和ES的肌肉。猎鸟犬运动使大多数肌肉疲劳和相对温和的。

对于健康的人来说,我们应该做易桥锻炼腹部和腿部肌肉训练,做单边桥锻炼背部肌肉,和挖掘人才的锻炼来平衡我们的整个身体的肌肉;那么我们的身体素质得到改善。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者要感谢生物医学多学科研究中心的所有成员和志愿者参与了这项研究,承认授予河北省数字医学工程重点实验室,中国。

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