下肢適宜工作姿勢(shì)的表面肌電實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的：蹲和跪工作姿勢(shì)作為膝疾患的危險(xiǎn)因素仍存在不同意見(jiàn)。本文利用表面肌電描記術(shù)（Surface electromyography,sEMG）實(shí)驗(yàn)研究蹲、跪這類(lèi)姿勢(shì)期間下肢肌肉的負(fù)荷和應(yīng)激變化，探討下肢適宜的工作姿勢(shì)，也為膝關(guān)節(jié)疾患的預(yù)防提供參考依據(jù)。
　　方法：本研究分為兩個(gè)部分的實(shí)驗(yàn)。首先是蹲、半蹲、坐、跪、站5種靜態(tài)姿勢(shì)負(fù)荷的評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)對(duì)象為大學(xué)生志愿者總共10名（男女各5名）。第一部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，受試者抽簽決定蹲、半蹲、坐、

2、跪、站5種靜態(tài)姿勢(shì)的實(shí)驗(yàn)順序，減少疲勞效應(yīng)的累積，采用表面肌電儀（Biotel-44）記錄下肢股直肌、股二頭肌、腓腸肌和比目魚(yú)肌的肌電信號(hào)，通過(guò)肌電信號(hào)采集軟件采集相關(guān)數(shù)據(jù)。
　　第二部分是動(dòng)態(tài)瞬時(shí)下蹲過(guò)程給下肢肌肉帶來(lái)的負(fù)荷。測(cè)量下蹲過(guò)程中上述肌肉的肌電信號(hào)，同時(shí)使用角度傳感器測(cè)量膝關(guān)節(jié)屈曲角度數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前測(cè)定下肢肌肉最大隨意收縮時(shí)肌電活性。肌電分析中時(shí)域分析采用均方根值（Root mean square,RMS），頻域指

3、標(biāo)選擇中位頻率（Median frequency,MF）。角度數(shù)據(jù)選擇記錄的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，單位為mV。
　　結(jié)果：站姿時(shí)男性股直肌、股二頭肌、腓腸肌和比目魚(yú)肌MVE％（Percentage of maximum voluntary contraction electromyography,MVE%,最大隨意收縮百分比）均高于女性，除了站姿以外，多數(shù)情況下，女性下肢肌肉MVE%高于男性。男、女受試者在蹲、跪、半蹲、站時(shí)，股直肌、

4、股二頭肌、腓腸肌和比目魚(yú)肌MVE%均要高于坐姿時(shí)肌肉的MVE%（P<0.05）。5種姿勢(shì)兩兩比較，在半蹲時(shí)，男女受試者股直肌、股二頭肌、腓腸肌和比目魚(yú)肌MVE%達(dá)到最高值（P<0.05）。5種姿勢(shì)下男性受試者股直肌MF和股二頭肌MF在蹲時(shí)最高（P<0.05），半蹲時(shí)最低（P<0.05），腓腸肌MF在站姿時(shí)最高（P<0.05），半蹲時(shí)最低（P<0.05），比目魚(yú)肌 MF在站姿時(shí)最高（P<0.05），跪姿時(shí)最低（P<0.05），女性受試者股

5、直肌MF在站姿時(shí)最高（P<0.05），跪姿時(shí)最低（P<0.05），股二頭肌MF在坐姿時(shí)最高（P<0.05）,半蹲時(shí)最低（P<0.05），腓腸肌MF在坐姿時(shí)最高（P<0.05）,蹲時(shí)最低（P<0.05），比目魚(yú)肌MF在站姿時(shí)最高（P<0.05），蹲時(shí)最低（P<0.05）。幅頻聯(lián)合分析（JASA）結(jié)果顯示男性受試者在蹲的過(guò)程中出現(xiàn)7次疲勞，半蹲過(guò)程中6次疲勞，站的過(guò)程中1次疲勞，跪的過(guò)程中1次疲勞，坐的過(guò)程中6次疲勞，女性受試者在蹲的過(guò)程中

6、出現(xiàn)6次疲勞，半蹲過(guò)程中5次疲勞，站的過(guò)程中5次疲勞，跪的過(guò)程中4次疲勞，坐的過(guò)程中6次疲勞。
　　研究對(duì)象對(duì)不同姿勢(shì)的Borg量表評(píng)分從高到低依次是半蹲、蹲、跪、站、坐。在下蹲過(guò)程中，受試者股直肌和比目魚(yú)肌MVE%隨著膝關(guān)節(jié)屈曲角度的增加而增大，主要表現(xiàn)在膝關(guān)節(jié)角度mV值在0-1.5范圍內(nèi)，當(dāng)超過(guò)這個(gè)范圍時(shí)，MVE%出現(xiàn)下降，但是還是高于站立狀態(tài)，股直肌和比目魚(yú)肌MF也隨著膝關(guān)節(jié)屈曲角度增加而增大。股二頭肌和腓腸肌MVE%和MF

7、值變化不明顯。
　　結(jié)論：坐姿時(shí)，股直肌、股二頭肌、腓腸肌、比目魚(yú)肌肌電幅度MVE%最低，肌肉應(yīng)激程度處于較低水平；半蹲時(shí)股直肌、股二頭肌、腓腸肌、比目魚(yú)肌肌電幅度遠(yuǎn)高于其他姿勢(shì)下肌電幅度，肌肉應(yīng)激水平最高；半蹲姿勢(shì)下，股直肌和股二頭肌中位頻率（MF）下降，發(fā)生頻譜左移，容易造成疲勞；EMG幅頻聯(lián)合分析（JASA）站姿和跪姿在不同時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)疲勞狀態(tài)的次數(shù)最少，Borg量表主觀(guān)疲勞感受強(qiáng)弱依次是半蹲、蹲、跪、站、坐，綜合 JASA