本方案描述了肌电图疲劳阈值，该阈值用于区分非疲劳性与疲劳性运动负荷。这一信息可用于制定更加个体化的训练计划。
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本文内容
摘要
摘要
理论上，肌电图（EMG）疲劳阈值是指个体能够无限期维持而无需募集更多运动单位的运动强度，该强度与肌电信号振幅的增加相关。尽管已有多种方案用于估算EMG疲劳阈值，但这些方法需要多次测试，临床应用中并不实用。本文介绍一种仅需单次测试即可估算自行车功率计运动中EMG疲劳阈值的实验方案。该方案操作简便、耗时短（15–20分钟内完成），具有转化为临床医生用于运动处方制定工具的潜力。
引言
表面肌电图（EMG）是一种用于研究等长1-3、等速4-6或连续性7-10肌肉收缩过程中运动单位募集的非侵入性方法。EMG信号的幅度反映了肌肉激活程度，其由被激活的运动单位数量、运动单位的放电频率或两者共同决定11。EMG疲劳阈值的概念用于表示个体能够无限时进行运动而不引起EMG信号幅度增加的最高负荷水平8。
有必要简要讨论一下肌电疲劳阈值（EMG疲劳阈值）的起源。deVries et al.12 的原始研究采用了一种包含多个（通常为3至4次）不连续运动阶段的实验方案，对每个运动阶段分别绘制肌电信号幅值随时间变化的曲线。然后将功率输出与各肌电信号幅值-时间关系的斜率系数作图，并外推至斜率为零（即y轴截距）12。该研究的作者12最初将该方案称为“疲劳阈值下的体能工作能力”（PWCFT）。在另一项研究中，deVries et al.13 同样采用不连续运动阶段，但使用线性回归方法确定导致肌电信号幅值-时间关系出现显著斜率的第一个功率输出水平。这些作者13也将该方案称为PWCFT，从而在文献中造成了一定混淆。随后，deVries et al.14 对其早期方案13进行了改....
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方案
所有操作程序均经大学机构审查委员会（人类受试者）批准。
1. 受试者腿部的准备
- 让受试者将目标腿部的短裤整齐地卷起，然后用胶带固定短裤，使股四头肌群暴露出来，并在需要剃毛的区域周围画一条线。
- 重要提示：应让受试者在测试前剃毛，而不是前一天剃毛，以确保没有残留胡茬干扰肌电（EMG）信号。
- 受试者完成腿部目标区域剃毛后，使用异丙醇清洁剃过的皮肤，以确保去除残留的剃须凝胶（或乳膏），避免其干扰肌电（EMG）信号。
2. 电极放置位置的腿部测量
- 为了将肌电图（EMG）电极放置在股外侧肌上，请进行以下测量：
- 让受试者直立，面向研究人员站立。
- 定位髂前上棘（ASIS）和髌骨外侧缘。髂前上棘即髋部骨骼，可通过将手置于脐下方腹部两侧并触诊确定。
- 使用卷尺测量上述两个解剖标志点之间的距离，并从髂前上棘向髌骨外侧缘连线的2/3处标记位置。注：有关EMG电极放置的更多详细信息，请访问SENIAM（肌肉无创性表面肌电图评估）网站：http://www.seniam.org/
3. 肌电图电极的放置
- 确定股外侧肌的位置后，取肌电图（EMG）电极（大多数研究人员....
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结果
如图1所示，对于单个受试者，每个完成的功率输出水平均包含六个数据点，代表股外侧肌的肌电（EMG）振幅。因此，在本例中，斜率无显著性差异（p >0.05）的最高功率输出为200瓦，而斜率具有显著性差异（p <0.05）的最低功率输出为225 W。因此，该受试者的肌电疲劳阈值为213 W。在确定每位受试者的肌电疲劳阈值后，可进行推论统计分析。
图1： 单个受试者的代表性结果。对每个功率输出下肌电图（EMG）幅度与时间的关系进行了线性回归分析。
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讨论
本文介绍一种用于动态运动中测定股四头肌神经肌肉疲劳的方法。该方法提供了一种简单且无创的表面肌电图（EMG）应用方式。此外，该方法具有良好的通用性，研究人员可将其调整应用于其他运动模式，例如跑步机运动20。
理论上，当运动强度处于或低于肌电疲劳阈值时，受试者应能够无限期地维持该运动负荷12,13。Briscoe et al.8 验证了在功率自行车运动中肌电疲劳阈值的有效性。在不同时间点，每位受试者分别以自身肌电疲劳阈值的70%、100%和130%进行运动。研究发现，在70%和100%肌电疲劳阈值的运动负荷下，受试者的肌电信号振幅在运动过程中未出现升高8；然而，在130%肌电疲劳阈值的运动负荷下，受试者的肌电信号振幅则显著增加8。Briscoe et al.8 得出结论：功率自行车运动中的肌电疲劳阈值是一种有效的方案，可用于判定连续运动过程中的神经肌肉疲劳状态。
关.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
本项目部分由韦恩州立大学向 M.H. Malek 提供的启动资金资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 839 E Monark 功率自行车 | Monark Exercise AB | 839 E | |
| 心率监测器 | Polar | Polar H1 | |
| 笔记本电脑 | Dell Inspiron | varies | 任何带 USB 插槽的笔记本电脑均可使用。 |
| 肌电放大器 | BioPac Systems, Inc. | 100B | 100C 为最新版本 |
| 一次性肌电电极 | BioPac Systems, Inc. | EL-500 | |
| 砂纸 | Home Depot | 9 英寸 × 11 英寸 60 目粗粒防滑砂纸（3片装） |
参考文献
- Hendrix, C. R., et al. Comparison of critical force to EMG fatigue thresholds during isometric leg extension. Medicine and science in sports and exercise. 41, 956-964 (2009).
- Herda, T. J., et al.
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重印与许可
