文獻分享：軀干伸肌長度的間歇性變化能否延緩肌肉疲勞的發展
在追求高效與專注的現代生活中，長時間保持彎腰姿勢已成為許多職場人士和學生群體的常態。然而，這種習慣性姿勢往往伴隨著下背痛。為了深入探究緩解下背痛的有效方法，荷蘭阿姆斯特丹自由大學的研究團隊開展了一項實驗研究，其結果揭示了間歇性姿勢變化在預防肌肉疲勞中的重要作用。
研究背景與目的
本研究旨在通過對比不同彎腰姿勢下，軀干伸肌（如豎脊肌、多裂肌等）的疲勞發展情況，探索一種能夠延緩肌肉疲勞、降低下背痛風險的策略。
研究團隊假設，在長時間靜態彎腰過程中，通過施加軀干伸肌長度的間歇性變化，可以引發肌肉之間或之內的交替活動，從而減輕局部肌肉的疲勞感。
實驗設計
受試者招募：共招募了11名健康、體適能良好的男性參與者，要求在無肌肉疼痛或損傷。
實驗條件設置：參與者被要求站立并保持約30度（±3度）的軀干前傾姿勢，直到無法維持該姿勢為止。實驗共設置了三個條件，分別為
（1）等長條件（ISOMETRIC）：受試者需保持固定的彎腰角度；
（2）自愿條件（VOLUNTARY）：受試者可根據自身感覺調整彎腰角度；
（3）間歇條件（INTERMITTENT）：受試者的彎腰角度則在固定值附近進行小幅度的間歇性變化。
數據采集：實驗過程中，研究團隊使用常規肌電圖（convEMG）和高密度肌電圖（HDsEMG）技術，對受試者的軀干伸肌肌肉活動進行實時監測。
常規肌電圖（convEMG）：在脊柱的左右兩側分別放置電極，以記錄雙側豎脊肌等軀干伸肌的肌電活動。常規肌電圖提供了肌肉活動的總體水平。
高密度肌電圖（HDsEMG）：相比常規肌電圖，高密度肌電圖提供了更高空間分辨率的肌肉活動信息。通過在肌肉表面放置密集排列的電極陣列，可以捕捉到肌肉內部不同區域的細微活動變化。
通過計算EMG振幅的變異系數和頻譜內容的線性變化率，評估肌肉活動的交替情況和疲勞的發展。
實驗過程
預熱與熟悉：在實驗正式開始前，受試者需進行熱身活動并熟悉實驗任務，包括使用平板電腦進行精確任務操作，以確保在正式實驗中能夠準確執行指令。
正式實驗：受試者按照預定的實驗條件進行耐力試驗，直至報告無法繼續維持所需姿勢為止。實驗過程中，受試者需交替進行一分鐘的精確任務和一分鐘的放松時段，以減少非目標肌肉對EMG信號的干擾。
數據記錄與分析：實驗過程中收集到的EMG信號經過預處理后，進行統計分析。研究團隊采用配對樣本t檢驗、方差分析（ANOVA）等統計方法，比較不同條件下受試者耐力時間、EMG振幅變異系數和頻譜內容變化率的差異。
耐力時間分析：在間歇性軀干伸肌長度變化條件下，參與者的耐力時間顯著長于近似等長肌肉收縮條件（增加了33.6%）和自愿變化肌肉長度條件（增加了29.4%）。這表明，與其他兩種條件相比，間歇性長度變化能有效延緩肌肉疲勞的發展。
肌電信號變異性分析：convEMG和HDsEMG的振幅變異系數在間歇性條件下顯著高于近似等長條件。這表明在間歇性條件下，肌肉活動的變異性更大，可能反映了肌肉活動的交替模式，這有助于減少局部疲勞。
肌電頻譜內容變化率分析：盡管三種條件下convEMG和HDsEMG的頻譜內容變化率沒有顯著差異，但進一步的回歸分析顯示，HDsEMG在反映低水平收縮時的疲勞發展方面更為敏感。這表明高密度肌電圖在評估細微的肌肉疲勞變化方面具有更高的準確性。
實驗結果
本研究發現，通過間歇性改變軀干伸肌的長度，可以顯著延遲在長時間靜態彎腰過程中肌肉疲勞的發展。這一效果可能歸因于肌肉間的交替活動和肌肉長度的動態變化，這些變化有助于分散疲勞負荷，減少單一肌肉或肌肉群的過度使用。此外，高密度肌電圖作為一種更先進的肌肉活動監測手段，在評估低強度收縮下的疲勞發展中表現出了更高的準確性和敏感性。
結論與展望
本研究通過科學的實驗設計和嚴謹的數據分析，揭示了間歇性姿勢變化在預防下背痛中的重要作用。未來研究可進一步探討不同幅度和頻率的間歇性姿勢變化對肌肉疲勞的影響機制，以及其在不同人群中的應用效果。
同時，也期待這一研究成果能夠轉化為實際應用的干預措施，為廣大需要長時間彎腰工作的人群帶來福音。
引用文獻：
Brouwer NP, Kingma I, van Dijk W, van Dieën JH.
Can intermittent changes in trunk extensor muscle length delay muscle fatigue development?
J Biomech. 2024 Jan;162:111881.
doi: 10.1016/j.jbiomech.2023.111881.
Epub 2023 Nov 23.
PMID: 38049364.
關于我們
維拓啟創(北京)信息技術有限公司成立于2006年，是一家專注于腦科學、康復工程、人因工程、心理學、體育科學等領域的科研解決方案供應商。
自2013年起便開始與荷蘭TMSi公司攜手合作，為中國用戶提供了高效、精準的EEG和EMG解決方案，贏得了眾多用戶的信賴和好評。未來，我們將不斷提升自身的服務能力和專業水平，致力于將優質的產品、先進的技術和服務帶給各個領域的科研工作者，持續提升使用體驗。
相關設備
SAGA高密度肌電測量系統
▲單模塊重量僅700g,便攜可穿戴
▲可定制多通道，兩臺設備可并聯使用
▲集成肌電、腦電等多種生理信號
▲主動屏蔽抗干擾，可移動實時測量
▲硬件不做濾波，數據質量高
▲電池供電，24小時不間斷測試
新款HD-EMG柔性織物電極
▲標配32、64通道，可增益為128及更高通道排布
▲織物電極可重復使用
▲高精度矩陣式排布
▲易于使用的預涂膠層
▲Ag/AgCl電極信號質量穩定
▲能完美貼合皮膚的柔性織物材料
HD-EMG柔性織物電極可用于人體各部位
研究背景與目的
本研究旨在通過對比不同彎腰姿勢下，軀干伸肌（如豎脊肌、多裂肌等）的疲勞發展情況，探索一種能夠延緩肌肉疲勞、降低下背痛風險的策略。
研究團隊假設，在長時間靜態彎腰過程中，通過施加軀干伸肌長度的間歇性變化，可以引發肌肉之間或之內的交替活動，從而減輕局部肌肉的疲勞感。
實驗設計
受試者招募：共招募了11名健康、體適能良好的男性參與者，要求在無肌肉疼痛或損傷。
實驗條件設置：參與者被要求站立并保持約30度（±3度）的軀干前傾姿勢，直到無法維持該姿勢為止。實驗共設置了三個條件，分別為
（1）等長條件（ISOMETRIC）：受試者需保持固定的彎腰角度；
（2）自愿條件（VOLUNTARY）：受試者可根據自身感覺調整彎腰角度；
（3）間歇條件（INTERMITTENT）：受試者的彎腰角度則在固定值附近進行小幅度的間歇性變化。
數據采集：實驗過程中，研究團隊使用常規肌電圖（convEMG）和高密度肌電圖（HDsEMG）技術，對受試者的軀干伸肌肌肉活動進行實時監測。
常規肌電圖（convEMG）：在脊柱的左右兩側分別放置電極，以記錄雙側豎脊肌等軀干伸肌的肌電活動。常規肌電圖提供了肌肉活動的總體水平。
高密度肌電圖（HDsEMG）：相比常規肌電圖，高密度肌電圖提供了更高空間分辨率的肌肉活動信息。通過在肌肉表面放置密集排列的電極陣列，可以捕捉到肌肉內部不同區域的細微活動變化。
通過計算EMG振幅的變異系數和頻譜內容的線性變化率，評估肌肉活動的交替情況和疲勞的發展。
實驗過程
預熱與熟悉：在實驗正式開始前，受試者需進行熱身活動并熟悉實驗任務，包括使用平板電腦進行精確任務操作，以確保在正式實驗中能夠準確執行指令。
正式實驗：受試者按照預定的實驗條件進行耐力試驗，直至報告無法繼續維持所需姿勢為止。實驗過程中，受試者需交替進行一分鐘的精確任務和一分鐘的放松時段，以減少非目標肌肉對EMG信號的干擾。
數據記錄與分析：實驗過程中收集到的EMG信號經過預處理后，進行統計分析。研究團隊采用配對樣本t檢驗、方差分析（ANOVA）等統計方法，比較不同條件下受試者耐力時間、EMG振幅變異系數和頻譜內容變化率的差異。
耐力時間分析：在間歇性軀干伸肌長度變化條件下，參與者的耐力時間顯著長于近似等長肌肉收縮條件（增加了33.6%）和自愿變化肌肉長度條件（增加了29.4%）。這表明，與其他兩種條件相比，間歇性長度變化能有效延緩肌肉疲勞的發展。
肌電信號變異性分析：convEMG和HDsEMG的振幅變異系數在間歇性條件下顯著高于近似等長條件。這表明在間歇性條件下，肌肉活動的變異性更大，可能反映了肌肉活動的交替模式，這有助于減少局部疲勞。
肌電頻譜內容變化率分析：盡管三種條件下convEMG和HDsEMG的頻譜內容變化率沒有顯著差異，但進一步的回歸分析顯示，HDsEMG在反映低水平收縮時的疲勞發展方面更為敏感。這表明高密度肌電圖在評估細微的肌肉疲勞變化方面具有更高的準確性。
實驗結果
本研究發現，通過間歇性改變軀干伸肌的長度，可以顯著延遲在長時間靜態彎腰過程中肌肉疲勞的發展。這一效果可能歸因于肌肉間的交替活動和肌肉長度的動態變化，這些變化有助于分散疲勞負荷，減少單一肌肉或肌肉群的過度使用。此外，高密度肌電圖作為一種更先進的肌肉活動監測手段，在評估低強度收縮下的疲勞發展中表現出了更高的準確性和敏感性。
結論與展望
本研究通過科學的實驗設計和嚴謹的數據分析，揭示了間歇性姿勢變化在預防下背痛中的重要作用。未來研究可進一步探討不同幅度和頻率的間歇性姿勢變化對肌肉疲勞的影響機制，以及其在不同人群中的應用效果。
同時，也期待這一研究成果能夠轉化為實際應用的干預措施，為廣大需要長時間彎腰工作的人群帶來福音。
引用文獻：
Brouwer NP, Kingma I, van Dijk W, van Dieën JH.
Can intermittent changes in trunk extensor muscle length delay muscle fatigue development?
J Biomech. 2024 Jan;162:111881.
doi: 10.1016/j.jbiomech.2023.111881.
Epub 2023 Nov 23.
PMID: 38049364.
關于我們
維拓啟創(北京)信息技術有限公司成立于2006年，是一家專注于腦科學、康復工程、人因工程、心理學、體育科學等領域的科研解決方案供應商。
自2013年起便開始與荷蘭TMSi公司攜手合作，為中國用戶提供了高效、精準的EEG和EMG解決方案，贏得了眾多用戶的信賴和好評。未來，我們將不斷提升自身的服務能力和專業水平，致力于將優質的產品、先進的技術和服務帶給各個領域的科研工作者，持續提升使用體驗。
相關設備
SAGA高密度肌電測量系統
▲單模塊重量僅700g,便攜可穿戴
▲可定制多通道，兩臺設備可并聯使用
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新款HD-EMG柔性織物電極
▲織物電極可重復使用
▲高精度矩陣式排布
▲易于使用的預涂膠層
▲Ag/AgCl電極信號質量穩定
▲能完美貼合皮膚的柔性織物材料
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