单次运动测试后肌电疲劳阈值的测定

本实验的总体目标是描述肌电疲劳阈值，该阈值用于区分非疲劳性与疲劳性运动负荷。首先需准备受试者的腿部，以便放置肌电图（EMG）电极；第二步是将EMG电极置于目标股四头肌的浅表肌肉部位。

接下来，检查肌电图（EMG）信号以确定信噪比，并在必要时优化电极放置位置。最后一步是让受试者进行渐进性功率自行车递增负荷试验，直至自觉力竭。最终，采用EMG疲劳阈值数学模型来估算受试者在理论上能够无限期骑行而不引起EMG信号振幅增加的功率输出水平。

与现有方法相比，该技术的主要优势在于我们在一次递增性运动测试中使用了表面肌电图（EMG）。该方法有助于确定区分非疲劳性运动与疲劳性运动的最高运动强度。本次操作演示由 Charlie Anderson 和 Jacob Blackmore 完成。

物理治疗博士项目二年级学生首先根据随附文字方案中的描述，准备受试者的腿部并准确定位股外侧肌。然后将涂有凝胶的银/氯化银电极置于股外侧肌上，无需移除电极的粘性保护层。标记电极凝胶部分与肌肉接触的位置，并确保电极间距离为20毫米（中心到中心）。

接下来，使用一张60目的砂纸轻轻摩擦这两个区域，去除皮肤的表层。在摩擦过程中，务必询问受试者的不适程度，并在受试者表示该区域有温热感时立即停止。用酒精棉片清洁摩擦区域，并让其在空气中干燥数秒钟。

然后要求受试者收缩股四头肌，以便触诊到股外侧肌。将肌电图（EMG）电极放置在指定的肌电图检测位点，注意避免将电极置于髂胫束上。将参考电极放置在骨骼附着点（如髂前上棘），以避免在运动过程中干扰下肢活动。根据随附文字方案中的描述，针对每位受试者单独调整功率自行车的设置。

然后让受试者佩戴心率监测仪，以记录其在整个运动测试过程中的心率。设置肌电图（EMG）系统，每20秒采集一次数据，每次持续10秒。同时，开始监测心率，并将数值记录在数据采集表上。

在每个阶段，让受试者开始踩踏自行车，并逐渐增加转速，达到每分钟70转后，将功率自行车的功率输出增加至50瓦。让受试者以该功率输出骑行约两到三分钟作为热身，在热身阶段结束后开始采集肌电（EMG）信号。每两分钟将功率输出增加25瓦，直至受试者无法继续维持每分钟70转的转速或要求停止测试为止。

使用商业统计软件打开 E-M-G-F-T 数据文件。第一列标记为时间，后续各列分别标记为每个功率输出。对于每个功率输出，均有对应的每第 22 个时间间隔的 EMG 振幅数据，据此绘制时间与 EMG 振幅的关系图。

横轴标记为时间，纵轴标记为肌电幅度。针对每个功率输出，对时间与肌电幅度之间的关系进行线性回归分析。

确定无统计学显著斜率的最高功率输出值，以及具有统计学显著斜率的最低功率输出值。因此，肌电疲劳阈值即为这两个功率输出值的平均值。图中显示的是某一位受试者在疲劳测试中的综合功率输出结果。

该受试者完成了11个两分钟的测试阶段，每个阶段功率每两分钟增加25瓦。在200瓦时的功率输出为斜率无显著变化的最高功率输出，而在225瓦时的功率输出为斜率具有显著变化的最低功率输出。这两个功率输出的平均值为213瓦，即为此受试者的肌电疲劳阈值。

一旦掌握，该检测过程可在一小时内完成。观看本视频后，您应能够充分理解如何使用表面肌电图（surface EMG）等非侵入性方法评估神经肌肉疲劳。