下肢適宜工作姿勢的表面肌電實驗研究.pdf

1、目的：蹲和跪工作姿勢作為膝疾患的危險因素仍存在不同意見。本文利用表面肌電描記術（Surface electromyography,sEMG）實驗研究蹲、跪這類姿勢期間下肢肌肉的負荷和應激變化，探討下肢適宜的工作姿勢，也為膝關節(jié)疾患的預防提供參考依據(jù)。
　　方法：本研究分為兩個部分的實驗。首先是蹲、半蹲、坐、跪、站5種靜態(tài)姿勢負荷的評價。實驗對象為大學生志愿者總共10名（男女各5名）。第一部分實驗過程中，受試者抽簽決定蹲、半蹲、坐、

2、跪、站5種靜態(tài)姿勢的實驗順序，減少疲勞效應的累積，采用表面肌電儀（Biotel-44）記錄下肢股直肌、股二頭肌、腓腸肌和比目魚肌的肌電信號，通過肌電信號采集軟件采集相關數(shù)據(jù)。
　　第二部分是動態(tài)瞬時下蹲過程給下肢肌肉帶來的負荷。測量下蹲過程中上述肌肉的肌電信號，同時使用角度傳感器測量膝關節(jié)屈曲角度數(shù)據(jù)。在實驗進行前測定下肢肌肉最大隨意收縮時肌電活性。肌電分析中時域分析采用均方根值（Root mean square,RMS），頻域指

3、標選擇中位頻率（Median frequency,MF）。角度數(shù)據(jù)選擇記錄的原始數(shù)據(jù)進行處理，單位為mV。
　　結果：站姿時男性股直肌、股二頭肌、腓腸肌和比目魚肌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，股直肌、

4、股二頭肌、腓腸肌和比目魚肌MVE%均要高于坐姿時肌肉的MVE%（P<0.05）。5種姿勢兩兩比較，在半蹲時，男女受試者股直肌、股二頭肌、腓腸肌和比目魚肌MVE%達到最高值（P<0.05）。5種姿勢下男性受試者股直肌MF和股二頭肌MF在蹲時最高（P<0.05），半蹲時最低（P<0.05），腓腸肌MF在站姿時最高（P<0.05），半蹲時最低（P<0.05），比目魚肌 MF在站姿時最高（P<0.05），跪姿時最低（P<0.05），女性受試者股

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

6、出現(xiàn)6次疲勞，半蹲過程中5次疲勞，站的過程中5次疲勞，跪的過程中4次疲勞，坐的過程中6次疲勞。
　　研究對象對不同姿勢的Borg量表評分從高到低依次是半蹲、蹲、跪、站、坐。在下蹲過程中，受試者股直肌和比目魚肌MVE%隨著膝關節(jié)屈曲角度的增加而增大，主要表現(xiàn)在膝關節(jié)角度mV值在0-1.5范圍內，當超過這個范圍時，MVE%出現(xiàn)下降，但是還是高于站立狀態(tài)，股直肌和比目魚肌MF也隨著膝關節(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。
　　結論：坐姿時，股直肌、股二頭肌、腓腸肌、比目魚肌肌電幅度MVE%最低，肌肉應激程度處于較低水平；半蹲時股直肌、股二頭肌、腓腸肌、比目魚肌肌電幅度遠高于其他姿勢下肌電幅度，肌肉應激水平最高；半蹲姿勢下，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間段內出現(xiàn)疲勞狀態(tài)的次數(shù)最少，Borg量表主觀疲勞感受強弱依次是半蹲、蹲、跪、站、坐，綜合 JASA