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基于肌肉协同分析的疲劳标志物研究
1
作者
张陈
徐红旗
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期509-509,共1页
目的采用非负矩阵分解算法进行肌肉协同分析,提取协同结构和肌肉权重,并从协同结构中挖掘能够反映肌肉疲劳变化的标志物。方法11名受试者进行直到力竭的重复下肢蹬伸运动,以诱导不同程度的疲劳。同时收集下肢肌电(s EMG)、心电(ECG)、Bo...
目的采用非负矩阵分解算法进行肌肉协同分析,提取协同结构和肌肉权重,并从协同结构中挖掘能够反映肌肉疲劳变化的标志物。方法11名受试者进行直到力竭的重复下肢蹬伸运动,以诱导不同程度的疲劳。同时收集下肢肌电(s EMG)、心电(ECG)、Borg CR-10量表评分及其发生时间,以及负重块的Z轴加速度。通过计算传统的s EMG指标(RMS,MDF)进行比较分析。从协同结构中提取了3种指标——激活相位差、共激活面积和共激活时间。采用疲劳前后的跳深进一步验证3种指标的有效性。结果和结论在不同的疲劳程度下,观察到心率和心率变异性指标存在不同程度显著差异。仅在主要工作肌群中的MDF呈现出一致的下降趋势,RMS未发现稳健趋势。下肢蹬伸过程中发现了两种协同结构,肌肉权重在不同疲劳水平下发生了不同程度的变化,而协同结构则保持不变。激活相位差、共激活面积和共激活时间在疲劳前后都存在显著差异。还发现激活相位差和共激活面积与疲劳强度之间存在显著相关性。3种指标在跳深的进一步应用突出了共激活面积的有效性。这些指标可作为疲劳的生物标志物,同时反映运动后中枢神经系统和肌肉活动的变化。
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关键词
肌肉疲劳
蹬伸
肌肉活动
疲劳程度
中枢神经系统
下肢肌
标志物
下降趋势
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职称材料
基于三室动力学模型的髋、膝和踝关节等张肌耐力疲劳建模
2
作者
张陈
周子健
+4 位作者
冉令华
呼慧敏
张欣
徐红旗
史冀鹏
《医用生物力学》
北大核心
2025年第1期163-170,共8页
目的 建立50%等长峰值力矩(isometric peak torque, IPT)下髋、膝和踝关节等张肌耐力三室动力学疲劳模型,为生物力学和运动科学等领域的仿真负荷评价提供理论基础。方法 分别测量40名男大学生髋、膝和踝关节的IPT后,再以50%IPT进行至力...
目的 建立50%等长峰值力矩(isometric peak torque, IPT)下髋、膝和踝关节等张肌耐力三室动力学疲劳模型,为生物力学和运动科学等领域的仿真负荷评价提供理论基础。方法 分别测量40名男大学生髋、膝和踝关节的IPT后,再以50%IPT进行至力竭的下肢三关节等张肌耐力测试。同步采集下肢主要肌群的肌电和保持时间(endurance time, ET)。验证以往研究推荐的疲劳(fatigue,F)和恢复(recovery,R)参数所建立模型获得的ET和实验ET值的差异,再通过实验ET值和网格搜索的方法匹配合适的F和R参数,以建立正确的三室动力学模型。结果 髋、踝关节ET显著大于膝关节(P<0.001);以往研究推荐参数所建立模型获得的ET显著大于实验测得ET (P<0.001),对应的均方根误差(root mean squared error, RMSE)和平均相对误差(mean relative error, MRE)数值较大;网格搜索法匹配到下肢三关节等张肌耐力测试的三室模型F和R参数,新建立模型获得ET与实验ET差异无统计学意义(P>0.05)。结论 所建立模型能够作为同类活动负荷评估的间接测量工具。
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关键词
三室疲劳模型
负荷评价
等张测试
肌耐力
疲劳
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职称材料
题名
基于肌肉协同分析的疲劳标志物研究
1
作者
张陈
徐红旗
机构
东北师范大学运动能力测评与提升研究中心
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期509-509,共1页
基金
国家重点研发计划项目,2023YFF0615902
国家市场监管重点实验室(人因与工效学)开放基金,2023SYSKF02002
文摘
目的采用非负矩阵分解算法进行肌肉协同分析,提取协同结构和肌肉权重,并从协同结构中挖掘能够反映肌肉疲劳变化的标志物。方法11名受试者进行直到力竭的重复下肢蹬伸运动,以诱导不同程度的疲劳。同时收集下肢肌电(s EMG)、心电(ECG)、Borg CR-10量表评分及其发生时间,以及负重块的Z轴加速度。通过计算传统的s EMG指标(RMS,MDF)进行比较分析。从协同结构中提取了3种指标——激活相位差、共激活面积和共激活时间。采用疲劳前后的跳深进一步验证3种指标的有效性。结果和结论在不同的疲劳程度下,观察到心率和心率变异性指标存在不同程度显著差异。仅在主要工作肌群中的MDF呈现出一致的下降趋势,RMS未发现稳健趋势。下肢蹬伸过程中发现了两种协同结构,肌肉权重在不同疲劳水平下发生了不同程度的变化,而协同结构则保持不变。激活相位差、共激活面积和共激活时间在疲劳前后都存在显著差异。还发现激活相位差和共激活面积与疲劳强度之间存在显著相关性。3种指标在跳深的进一步应用突出了共激活面积的有效性。这些指标可作为疲劳的生物标志物,同时反映运动后中枢神经系统和肌肉活动的变化。
关键词
肌肉疲劳
蹬伸
肌肉活动
疲劳程度
中枢神经系统
下肢肌
标志物
下降趋势
分类号
G804.7 [文化科学—运动人体科学]
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职称材料
题名
基于三室动力学模型的髋、膝和踝关节等张肌耐力疲劳建模
2
作者
张陈
周子健
冉令华
呼慧敏
张欣
徐红旗
史冀鹏
机构
东北师范大学运动能力测评与提升研究中心
吉林
大学
仪器科学与电气工程学院
中国标准化
研究
院人类工效学实验室
中国标准化
研究
院国家市场监管重点实验室(人因与工效学)
出处
《医用生物力学》
北大核心
2025年第1期163-170,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFF0615902)
国家市场监管重点实验室(人因与工效学)开放基金(2023SYSKF02002)
+1 种基金
国家市场监管总局科技计划项目(2023MK192)
中央基本科研业务费项目(522023Y-10381)。
文摘
目的 建立50%等长峰值力矩(isometric peak torque, IPT)下髋、膝和踝关节等张肌耐力三室动力学疲劳模型,为生物力学和运动科学等领域的仿真负荷评价提供理论基础。方法 分别测量40名男大学生髋、膝和踝关节的IPT后,再以50%IPT进行至力竭的下肢三关节等张肌耐力测试。同步采集下肢主要肌群的肌电和保持时间(endurance time, ET)。验证以往研究推荐的疲劳(fatigue,F)和恢复(recovery,R)参数所建立模型获得的ET和实验ET值的差异,再通过实验ET值和网格搜索的方法匹配合适的F和R参数,以建立正确的三室动力学模型。结果 髋、踝关节ET显著大于膝关节(P<0.001);以往研究推荐参数所建立模型获得的ET显著大于实验测得ET (P<0.001),对应的均方根误差(root mean squared error, RMSE)和平均相对误差(mean relative error, MRE)数值较大;网格搜索法匹配到下肢三关节等张肌耐力测试的三室模型F和R参数,新建立模型获得ET与实验ET差异无统计学意义(P>0.05)。结论 所建立模型能够作为同类活动负荷评估的间接测量工具。
关键词
三室疲劳模型
负荷评价
等张测试
肌耐力
疲劳
Keywords
three-compartment muscle fatigue model
load evaluation
isotonic test
muscular endurance
fatigue
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于肌肉协同分析的疲劳标志物研究
张陈
徐红旗
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于三室动力学模型的髋、膝和踝关节等张肌耐力疲劳建模
张陈
周子健
冉令华
呼慧敏
张欣
徐红旗
史冀鹏
《医用生物力学》
北大核心
2025
0
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