本文通過采集 6 種核心穩定訓練動作過程中的肌電信號,分析得出特定肌肉在不同動作下的疲勞狀態。試驗中,30 名受試者完成 6 種核心穩定訓練動作,分別是平板支撐、仰臥雙橋、仰臥單橋(左、右側交替)和兩點交叉支撐(左、右側交替),每種動作持續 1 min,兩種動作之間間隔 2 min。測量肌肉為身體左、右側的豎脊肌、腹外斜肌、腹直肌、股直肌、股二頭肌、脛骨前肌和腓腸肌。采用中位頻率的斜率值表征肌肉的疲勞狀態,結果顯示,在完成核心訓練動作過程中仰臥雙橋和仰臥單橋能引起豎脊肌更大的疲勞,平板支撐引起腓腸肌的疲勞度較大,而腹直肌的疲勞度在平板支撐與其它 5 種動作之間差異均具有統計學意義(P<0.05);在 6 種核心穩定訓練動作中,所測肌肉左、右側疲勞度差異無統計學意義(P>0.05)。本研究所得結論,為核心穩定訓練動作針對不同肌肉塊的訓練效果提供了量化指導。
引用本文: 肖金壯, 孫金麗, 王洪瑞, 楊信才, 趙金奎. 核心穩定訓練動作中不同肌肉疲勞度的差異分析. 生物醫學工程學雜志, 2017, 34(2): 227-232. doi: 10.7507/1001-5515.201604019 復制
引言
現如今,人們對生活質量的要求逐漸提高,使得康復訓練不僅局限于對腦卒中患者、下腰痛患者、運動員等的康復[1-5],而且越來越引起健康人群的關注,尤其是核心穩定訓練受到了國內外運動員、康復工作者和研究人員等的關注[2-4,6]。其中核心是指人體肩關節及以下的軀干和髖部位等的肌肉群[5,7]。顧名思義,核心穩定訓練是指對核心部位的肌肉進行多角度、多模式及次序化等訓練,以恢復肌肉塊的正常狀態甚至能達到靈活且正確運用這些肌肉塊,從而使這些肌肉塊都能達到最優做功的狀態,以保證身體平衡穩定[4]。同時,核心穩定訓練也被稱為核心力量訓練。除此之外,人們還在傳統(穩定的平面上)核心穩定訓練動作的基礎上進行了改進,包括使用懸吊設備和瑞士球等[8-11],以幫助訓練者進行康復訓練。與傳統的核心穩定訓練動作相比,改進的動作在一定情況下對人體的康復更有效。然而,已有的研究成果大多是對人體的核心部分(腰背部和臀部)肌肉進行了分析,對下肢肌肉研究甚少。
在已有研究中,Ekstrom 等[6]、Okubo 等[12] 和 Kavcic 等[13] 分別基于表面肌電(surface electromyography, sEMG)信號的時域信號特征值,即肌肉的最大自主等長收縮(maximum voluntary isometric contraction, MVIC),分析了平板支撐、仰臥雙橋、仰臥單橋、兩點交叉支撐和側橋等幾個核心穩定訓練動作對人體核心部分肌肉塊康復的效果,指出不同的康復動作對身體核心部分肌肉塊的康復效果存在差異。已有研究表明,sEMG 的特征值主要分為時域、頻域和時—頻三個方面[14-15]。時域特征值有:平均振幅值(average electromyogram, AEMG)、積分肌電值(integrated electromyogram, IEMG)和均方根值(root mean square, RMS)等,而 MVIC 則是在 RMS 的基礎上衍生的一種廣泛應用的時域特征值;頻域特征值主要有:平均功率頻率值(mean power frequency, MPF)、中位頻率值(median frequency, MF);時—頻特征值的代表則為小波變換。時域特征值能直接表征 sEMG 信號與肌肉力之間的關系;頻域特征值能較穩定地表現 sEMG 信號與肌肉疲勞之間的關系等[16];時—頻特征值則結合了時域和頻域的信息,故能較精確地顯示出非平穩信號在任何時刻的頻率信息[17-18]。本文試驗的目的是通過分析得出特定肌肉在不同動作下的疲勞狀態,以評估不同的核心穩定訓練動作對肌肉塊的訓練效果,而本文采取的方式是通過測量靜止狀態下核心穩定訓練動作的 sEMG 信號,故需采用頻域特征值進行疲勞分析。
本研究針對傳統的核心穩定訓練的動作,利用美國 Noraxon 公司肌電設備進行了 sEMG 信號的采集與分析,以評估這些動作對選定的人體核心部分(腰背部)肌肉和下肢肌肉康復效果的差異。其中,所測身體左、右側的腰背部肌肉為:豎脊肌、腹外斜肌和腹直肌[3,5];下肢肌肉為:股直肌、股二頭肌、脛骨前肌和腓腸肌[19]。通過結合康復醫院治療師的交流結果和已有研究成果[6,12-13],將動作確定為:平板支撐、仰臥雙橋、仰臥單橋(左右腿交替支撐)和兩點交叉支撐(左腿-右手和右腿-左手交替支撐)共 6 種。采用頻域特征值 MF 的斜率值對 sEMG 信號進行分析,得到這些肌肉塊在完成這些動作時的活躍程度即疲勞度,以表征動作對肌肉塊的訓練效果,最終為核心穩定訓練對不同肌肉塊的訓練效果提供量化指導。
1 信號采集與預處理
1.1 受試者信息
選取 30 名受試者:15 名男生,15 名女生,基本信息如表 1 所示。受試者均來自于本校的研究生,且在進行試驗之前未進行劇烈運動,身體在試驗前兩個月未受到任何損傷,對電極片也不過敏。在試驗之前告知受試者試驗具體步驟及其注意事項,并且取得他們的同意。

1.2 肌電信號采集
所有試驗均在安靜且光線充足的實驗室中進行。貼電極片之前的準備工作步驟為:確定所測肌肉塊的位置;用砂紙摩擦皮膚去掉角質層,然后用蘸有濃度為 75% 酒精的棉簽擦拭黏貼部位,使皮膚阻抗小于 10 K [20]。
本文試驗中所需要測量的肌肉塊分別為:豎脊肌、腹外斜肌、腹直肌、股直肌、股二頭肌、脛骨前肌和腓腸肌[3,5,17,19],具體位置標注如圖 1所示。所做動作分別為平板支撐(P)、仰臥雙橋(Y)、仰臥單橋-左腿支撐(Y-D-L)、仰臥單橋-右腿支撐(Y-D-R)、兩點交叉左腿右手支撐(L-L-R)和兩點交叉右腿左手支撐(L-R-L)[6,12-13],如圖 2 所示。試驗中,受試者隨機完成此 6 種動作,每個動作堅持 1 min,每兩個動作之間間隔 2 min,供受試者休息。


本研究采用美國 Noraxon myoMUSCLE 肌電系統采集所需 sEMG 信號。它可一次采集 16 塊肌肉的 sEMG 信號,且均通過系統提供的 Direct Transmission System(DTS)傳感器模塊采集信號,采樣頻率為 1 500 Hz,并通過設備 TeleMyo DTS Desk Receiver 傳輸給筆記本電腦。試驗所需的電極片為上海勵圖醫療器械有限公司生產的一次性銀/氯化銀電極片。
1.3 肌電信號預處理
采集到的 sEMG 信號利用 myoMUSCLE 肌電設備自帶的處理軟件進行預處理:首先通過有限脈沖響應(finite impulse response, FIR)濾波器對信號進行 80~250 Hz 濾波;再進行全波整流;其次采用 RMS 算法(窗口值設為 20 ms)進行平滑過濾[6];最后運用疲勞分析報告中的 MF 方法,根據 MF 的斜率進行疲勞分析并將數據導入到 Excel 表中,保存為.slk 文件,以進行數據統計分析。同一塊肌肉的左右側 sEMG 信號的 MF 值分別整理到兩個不同的 Excel 表中,進行斜率分析(若斜率為負值則說明肌肉出現了疲勞[8,16])。本研究將對某個動作中疲勞人數在 50% 以上的肌肉塊進行分析。統計出的斜率值整理到 Excel 表中進行差異性分析。統計中采用單因素方差(one-way AVONA)分析同一種肌肉的左、右側在做相同動作和不同的動作時的差異是否具有統計學意義,置信區間設為 0.05。
2 數據分析
本研究利用 MF 的斜率值來表征肌肉的疲勞程度,比較同一種肌肉的左、右側在做同一個動作時出現的不同疲勞程度,同時分析同一塊肌肉在不同動作下肌肉疲勞度的差異。
如圖 3 所示,通過分析 MF 的斜率值分別給出 7 種肌肉的左、右側在 6 種傳統的核心穩定訓練動作中的不同疲勞程度。

如圖 3 所示,在進行 Y 與 Y-D-L 兩個動作時左側豎脊肌疲勞度的差異具有統計學意義(P<0.05);而右側豎脊肌在不同的動作下,其疲勞度的差異都具有統計學意義(P<0.05),具體體現在:① P 與 Y-D-L、Y-D-R 兩種動作之間;② Y 與 Y-D-R 之間;③ Y-D-L、Y-D-R 與 L-R-L 之間。
腹外斜肌的左、右側疲勞度的差異在 P 與 L-R-L、Y-D-R 與 L-L-R 下均具有統計學意義(P<0.05)。除此之外,腹外斜肌的右側疲勞度在 P 與 Y-D-R、L-L-R 與 L-R-L 下的差異也具有統計學意義(P<0.05)。
腹直肌的左、右側疲勞度差異在 P 與其它動作之間均具有統計學意義(P<0.05),而其它五種動作之間的疲勞度差異不具有統計學意義(P>0.05)。
在做這 6 種動作時,股直肌出現疲勞的程度是相似的,其差異不具有統計學意義(P>0.05)。
對于股二頭肌,右側肌肉疲勞度的差異具有統計學意義(P<0.05)的動作體現在:① Y-D-L、Y-D-R 和 L-L-R 與 P 之間;② L-R-L 與 Y-D-L;③ Y-D-L 與 Y-D-R。而左側疲勞度差異具有統計學意義(P<0.05)的動作體現在:① L-R-L 與 P;② L-L-R 與 Y-D-L。
脛骨前肌的左、右側的疲勞度在 P 與 Y-D-L 之間的差異性具有統計學意義(P<0.05);而對于 Y-D-L 和 Y-D-R,只有右側脛骨前肌疲勞度的差異性具有統計學意義(P<0.05)。
對于腓腸肌而言,只有在做 P 這個動作時,超過 50% 的人出現了疲勞,而其它動作引起腓腸肌疲勞的人數都低于 50%,所以未進行分析。
3 討論與分析
隨著人們生活質量的提高,對身體健康的重視度也日益提高,另一方面,康復訓練的好壞與腦卒中、下腰痛患者等的生活質量具有密切關系,因此國內外研究者對肌肉鍛煉和康復訓練的效果進行了大量的研究[3,5-6]。尤其是核心穩定訓練由于能夠對整個身體的肌肉起到鍛煉康復的作用,因此受到越來越多研究者的關注[2,10-15]。但是,針對核心穩定訓練動作的已有研究,大多僅對身體核心部位肌肉進行研究。而本研究在測量核心肌肉塊外也測量了下肢肌肉,將下肢肌肉同核心部分的肌肉一起分析比較,得到了更全面詳細的結果。
如圖 3 所示,仰臥單橋引起豎脊肌疲勞度最大。這與 Okubo 等[12] 的橋式運動使豎脊肌的活躍度最大,尤其是單橋運動時更能增強豎脊肌的活躍度的研究結果相一致。盡管仰臥單橋運動時抬起側必須要克服重力以保持身體處于一個橋式狀態[11],然而在本研究中未發現支撐側和抬起側的差異性具有統計學意義,原因可能是本研究選取的受試者是健康人。與橋式動作相比,其它三種動作中平板支撐最不易使豎脊肌疲勞,而兩點交叉支撐產生的豎脊肌疲勞則處于中間程度。在 Okubo 等[12] 研究中提到的橋式運動涉及到了全身肌肉的參與,而本研究未對全身肌肉進行分析。
對于腹部肌肉的腹外斜肌和腹直肌,Ekstrom 等[6] 得到的結論為:腹外斜肌的活躍度在 4 個動作下由大到小依次排序為平板支撐、兩點交叉支撐、仰臥單橋、仰臥雙橋;腹直肌為平板支撐、仰臥單橋、仰臥雙橋、兩點交叉支撐。而如圖 3 所示,本研究得到的結論為:腹外斜肌在 4 個動作下的疲勞度由大到小依次排序為仰臥單橋、平板支撐、兩點交叉支撐;腹直肌為平板支撐、仰臥單橋、仰臥雙橋、兩點交叉支撐。與 Ekstrom 等[6] 得到的結論相比較可知:對于腹直肌是一致的;在腹外斜肌上是相似的。如圖 3 所示,腹直肌在平板支撐下的疲勞度遠大于另外 5 個動作,所以腹直肌的左、右側在平板支撐動作下與其它動作的差異性具有統計學意義(P<0.05)。在兩點交叉支撐動作中,支撐側與抬起側腹外斜肌和腹直肌出現的疲勞度是相似的,均為:支撐側大于抬起側,故能均衡地鍛煉身體兩側的腹部肌肉。
此外,如圖 3 所示,展現了腿部肌肉在此 6 個動作中的疲勞度。股直肌的疲勞度在這 6 種動作中的表現是相似的,其差異性不具有統計學意義(P>0.05),而股二頭肌的左、右側肌肉在平板支撐、仰臥單橋(左腿/右腿撐)和兩點交叉支撐(左腿右手/右腿左手支撐)任兩種動作中的差異性具有統計學意義(P<0.05),說明這些動作對股二頭肌的影響是不一樣的。所以,針對不同患者的情況需選擇不同的康復動作,尤其是股二頭肌受損的患者。對于股直肌和股二頭肌而言,在對稱的運動(平板支撐和仰臥雙橋)中,右側肌肉的疲勞度都大于左側的肌肉,說明健康人右側肌肉用力多,在訓練時應該引導他們重心偏向于左側,以保證左、右側肌肉用力均衡。對于脛骨前肌而言,在平板支撐和仰臥單橋(左腿/右腿撐)兩種情況下有超過 50% 的受試者出現了疲勞;而對于腓腸肌,只有平板支撐這個動作有超過 50% 的受試者出現了疲勞,并且疲勞度較大。這說明如果小腿上的肌肉出現了較大損傷,需要再尋求除平板支撐外的其它動作來訓練。
為了確定核心穩定訓練的動作類型與肌肉塊訓練效果的對應關系,本文利用 MF 斜率值來評測健康人在做 6 種核心穩定康復動作時肌肉的疲勞程度差異。試驗結果表明,此 6 種動作引起的左、右側肌肉疲勞度差異性不具有統計學意義(P>0.05);仰臥雙橋和仰臥單橋能引起豎脊肌較大的疲勞;而平板支撐則能引起腹直肌、腹外斜肌和腓腸肌較大的疲勞;對于股直肌和股二頭肌來說,每個動作都能引起它們的疲勞,其中股直肌在任何一個動作下的疲勞度是相似的,而股二頭肌在這 6 種動作中的疲勞度差異性均具有統計學意義(P<0.05)。此外,由于此研究只針對在讀研究生這一健康人群,沒有與肌肉受損患者的康復過程進行對比試驗,故建議以后的研究者選取不同肌肉受損的患者進行對比試驗,使研究結果更為細致。
引言
現如今,人們對生活質量的要求逐漸提高,使得康復訓練不僅局限于對腦卒中患者、下腰痛患者、運動員等的康復[1-5],而且越來越引起健康人群的關注,尤其是核心穩定訓練受到了國內外運動員、康復工作者和研究人員等的關注[2-4,6]。其中核心是指人體肩關節及以下的軀干和髖部位等的肌肉群[5,7]。顧名思義,核心穩定訓練是指對核心部位的肌肉進行多角度、多模式及次序化等訓練,以恢復肌肉塊的正常狀態甚至能達到靈活且正確運用這些肌肉塊,從而使這些肌肉塊都能達到最優做功的狀態,以保證身體平衡穩定[4]。同時,核心穩定訓練也被稱為核心力量訓練。除此之外,人們還在傳統(穩定的平面上)核心穩定訓練動作的基礎上進行了改進,包括使用懸吊設備和瑞士球等[8-11],以幫助訓練者進行康復訓練。與傳統的核心穩定訓練動作相比,改進的動作在一定情況下對人體的康復更有效。然而,已有的研究成果大多是對人體的核心部分(腰背部和臀部)肌肉進行了分析,對下肢肌肉研究甚少。
在已有研究中,Ekstrom 等[6]、Okubo 等[12] 和 Kavcic 等[13] 分別基于表面肌電(surface electromyography, sEMG)信號的時域信號特征值,即肌肉的最大自主等長收縮(maximum voluntary isometric contraction, MVIC),分析了平板支撐、仰臥雙橋、仰臥單橋、兩點交叉支撐和側橋等幾個核心穩定訓練動作對人體核心部分肌肉塊康復的效果,指出不同的康復動作對身體核心部分肌肉塊的康復效果存在差異。已有研究表明,sEMG 的特征值主要分為時域、頻域和時—頻三個方面[14-15]。時域特征值有:平均振幅值(average electromyogram, AEMG)、積分肌電值(integrated electromyogram, IEMG)和均方根值(root mean square, RMS)等,而 MVIC 則是在 RMS 的基礎上衍生的一種廣泛應用的時域特征值;頻域特征值主要有:平均功率頻率值(mean power frequency, MPF)、中位頻率值(median frequency, MF);時—頻特征值的代表則為小波變換。時域特征值能直接表征 sEMG 信號與肌肉力之間的關系;頻域特征值能較穩定地表現 sEMG 信號與肌肉疲勞之間的關系等[16];時—頻特征值則結合了時域和頻域的信息,故能較精確地顯示出非平穩信號在任何時刻的頻率信息[17-18]。本文試驗的目的是通過分析得出特定肌肉在不同動作下的疲勞狀態,以評估不同的核心穩定訓練動作對肌肉塊的訓練效果,而本文采取的方式是通過測量靜止狀態下核心穩定訓練動作的 sEMG 信號,故需采用頻域特征值進行疲勞分析。
本研究針對傳統的核心穩定訓練的動作,利用美國 Noraxon 公司肌電設備進行了 sEMG 信號的采集與分析,以評估這些動作對選定的人體核心部分(腰背部)肌肉和下肢肌肉康復效果的差異。其中,所測身體左、右側的腰背部肌肉為:豎脊肌、腹外斜肌和腹直肌[3,5];下肢肌肉為:股直肌、股二頭肌、脛骨前肌和腓腸肌[19]。通過結合康復醫院治療師的交流結果和已有研究成果[6,12-13],將動作確定為:平板支撐、仰臥雙橋、仰臥單橋(左右腿交替支撐)和兩點交叉支撐(左腿-右手和右腿-左手交替支撐)共 6 種。采用頻域特征值 MF 的斜率值對 sEMG 信號進行分析,得到這些肌肉塊在完成這些動作時的活躍程度即疲勞度,以表征動作對肌肉塊的訓練效果,最終為核心穩定訓練對不同肌肉塊的訓練效果提供量化指導。
1 信號采集與預處理
1.1 受試者信息
選取 30 名受試者:15 名男生,15 名女生,基本信息如表 1 所示。受試者均來自于本校的研究生,且在進行試驗之前未進行劇烈運動,身體在試驗前兩個月未受到任何損傷,對電極片也不過敏。在試驗之前告知受試者試驗具體步驟及其注意事項,并且取得他們的同意。

1.2 肌電信號采集
所有試驗均在安靜且光線充足的實驗室中進行。貼電極片之前的準備工作步驟為:確定所測肌肉塊的位置;用砂紙摩擦皮膚去掉角質層,然后用蘸有濃度為 75% 酒精的棉簽擦拭黏貼部位,使皮膚阻抗小于 10 K [20]。
本文試驗中所需要測量的肌肉塊分別為:豎脊肌、腹外斜肌、腹直肌、股直肌、股二頭肌、脛骨前肌和腓腸肌[3,5,17,19],具體位置標注如圖 1所示。所做動作分別為平板支撐(P)、仰臥雙橋(Y)、仰臥單橋-左腿支撐(Y-D-L)、仰臥單橋-右腿支撐(Y-D-R)、兩點交叉左腿右手支撐(L-L-R)和兩點交叉右腿左手支撐(L-R-L)[6,12-13],如圖 2 所示。試驗中,受試者隨機完成此 6 種動作,每個動作堅持 1 min,每兩個動作之間間隔 2 min,供受試者休息。


本研究采用美國 Noraxon myoMUSCLE 肌電系統采集所需 sEMG 信號。它可一次采集 16 塊肌肉的 sEMG 信號,且均通過系統提供的 Direct Transmission System(DTS)傳感器模塊采集信號,采樣頻率為 1 500 Hz,并通過設備 TeleMyo DTS Desk Receiver 傳輸給筆記本電腦。試驗所需的電極片為上海勵圖醫療器械有限公司生產的一次性銀/氯化銀電極片。
1.3 肌電信號預處理
采集到的 sEMG 信號利用 myoMUSCLE 肌電設備自帶的處理軟件進行預處理:首先通過有限脈沖響應(finite impulse response, FIR)濾波器對信號進行 80~250 Hz 濾波;再進行全波整流;其次采用 RMS 算法(窗口值設為 20 ms)進行平滑過濾[6];最后運用疲勞分析報告中的 MF 方法,根據 MF 的斜率進行疲勞分析并將數據導入到 Excel 表中,保存為.slk 文件,以進行數據統計分析。同一塊肌肉的左右側 sEMG 信號的 MF 值分別整理到兩個不同的 Excel 表中,進行斜率分析(若斜率為負值則說明肌肉出現了疲勞[8,16])。本研究將對某個動作中疲勞人數在 50% 以上的肌肉塊進行分析。統計出的斜率值整理到 Excel 表中進行差異性分析。統計中采用單因素方差(one-way AVONA)分析同一種肌肉的左、右側在做相同動作和不同的動作時的差異是否具有統計學意義,置信區間設為 0.05。
2 數據分析
本研究利用 MF 的斜率值來表征肌肉的疲勞程度,比較同一種肌肉的左、右側在做同一個動作時出現的不同疲勞程度,同時分析同一塊肌肉在不同動作下肌肉疲勞度的差異。
如圖 3 所示,通過分析 MF 的斜率值分別給出 7 種肌肉的左、右側在 6 種傳統的核心穩定訓練動作中的不同疲勞程度。

如圖 3 所示,在進行 Y 與 Y-D-L 兩個動作時左側豎脊肌疲勞度的差異具有統計學意義(P<0.05);而右側豎脊肌在不同的動作下,其疲勞度的差異都具有統計學意義(P<0.05),具體體現在:① P 與 Y-D-L、Y-D-R 兩種動作之間;② Y 與 Y-D-R 之間;③ Y-D-L、Y-D-R 與 L-R-L 之間。
腹外斜肌的左、右側疲勞度的差異在 P 與 L-R-L、Y-D-R 與 L-L-R 下均具有統計學意義(P<0.05)。除此之外,腹外斜肌的右側疲勞度在 P 與 Y-D-R、L-L-R 與 L-R-L 下的差異也具有統計學意義(P<0.05)。
腹直肌的左、右側疲勞度差異在 P 與其它動作之間均具有統計學意義(P<0.05),而其它五種動作之間的疲勞度差異不具有統計學意義(P>0.05)。
在做這 6 種動作時,股直肌出現疲勞的程度是相似的,其差異不具有統計學意義(P>0.05)。
對于股二頭肌,右側肌肉疲勞度的差異具有統計學意義(P<0.05)的動作體現在:① Y-D-L、Y-D-R 和 L-L-R 與 P 之間;② L-R-L 與 Y-D-L;③ Y-D-L 與 Y-D-R。而左側疲勞度差異具有統計學意義(P<0.05)的動作體現在:① L-R-L 與 P;② L-L-R 與 Y-D-L。
脛骨前肌的左、右側的疲勞度在 P 與 Y-D-L 之間的差異性具有統計學意義(P<0.05);而對于 Y-D-L 和 Y-D-R,只有右側脛骨前肌疲勞度的差異性具有統計學意義(P<0.05)。
對于腓腸肌而言,只有在做 P 這個動作時,超過 50% 的人出現了疲勞,而其它動作引起腓腸肌疲勞的人數都低于 50%,所以未進行分析。
3 討論與分析
隨著人們生活質量的提高,對身體健康的重視度也日益提高,另一方面,康復訓練的好壞與腦卒中、下腰痛患者等的生活質量具有密切關系,因此國內外研究者對肌肉鍛煉和康復訓練的效果進行了大量的研究[3,5-6]。尤其是核心穩定訓練由于能夠對整個身體的肌肉起到鍛煉康復的作用,因此受到越來越多研究者的關注[2,10-15]。但是,針對核心穩定訓練動作的已有研究,大多僅對身體核心部位肌肉進行研究。而本研究在測量核心肌肉塊外也測量了下肢肌肉,將下肢肌肉同核心部分的肌肉一起分析比較,得到了更全面詳細的結果。
如圖 3 所示,仰臥單橋引起豎脊肌疲勞度最大。這與 Okubo 等[12] 的橋式運動使豎脊肌的活躍度最大,尤其是單橋運動時更能增強豎脊肌的活躍度的研究結果相一致。盡管仰臥單橋運動時抬起側必須要克服重力以保持身體處于一個橋式狀態[11],然而在本研究中未發現支撐側和抬起側的差異性具有統計學意義,原因可能是本研究選取的受試者是健康人。與橋式動作相比,其它三種動作中平板支撐最不易使豎脊肌疲勞,而兩點交叉支撐產生的豎脊肌疲勞則處于中間程度。在 Okubo 等[12] 研究中提到的橋式運動涉及到了全身肌肉的參與,而本研究未對全身肌肉進行分析。
對于腹部肌肉的腹外斜肌和腹直肌,Ekstrom 等[6] 得到的結論為:腹外斜肌的活躍度在 4 個動作下由大到小依次排序為平板支撐、兩點交叉支撐、仰臥單橋、仰臥雙橋;腹直肌為平板支撐、仰臥單橋、仰臥雙橋、兩點交叉支撐。而如圖 3 所示,本研究得到的結論為:腹外斜肌在 4 個動作下的疲勞度由大到小依次排序為仰臥單橋、平板支撐、兩點交叉支撐;腹直肌為平板支撐、仰臥單橋、仰臥雙橋、兩點交叉支撐。與 Ekstrom 等[6] 得到的結論相比較可知:對于腹直肌是一致的;在腹外斜肌上是相似的。如圖 3 所示,腹直肌在平板支撐下的疲勞度遠大于另外 5 個動作,所以腹直肌的左、右側在平板支撐動作下與其它動作的差異性具有統計學意義(P<0.05)。在兩點交叉支撐動作中,支撐側與抬起側腹外斜肌和腹直肌出現的疲勞度是相似的,均為:支撐側大于抬起側,故能均衡地鍛煉身體兩側的腹部肌肉。
此外,如圖 3 所示,展現了腿部肌肉在此 6 個動作中的疲勞度。股直肌的疲勞度在這 6 種動作中的表現是相似的,其差異性不具有統計學意義(P>0.05),而股二頭肌的左、右側肌肉在平板支撐、仰臥單橋(左腿/右腿撐)和兩點交叉支撐(左腿右手/右腿左手支撐)任兩種動作中的差異性具有統計學意義(P<0.05),說明這些動作對股二頭肌的影響是不一樣的。所以,針對不同患者的情況需選擇不同的康復動作,尤其是股二頭肌受損的患者。對于股直肌和股二頭肌而言,在對稱的運動(平板支撐和仰臥雙橋)中,右側肌肉的疲勞度都大于左側的肌肉,說明健康人右側肌肉用力多,在訓練時應該引導他們重心偏向于左側,以保證左、右側肌肉用力均衡。對于脛骨前肌而言,在平板支撐和仰臥單橋(左腿/右腿撐)兩種情況下有超過 50% 的受試者出現了疲勞;而對于腓腸肌,只有平板支撐這個動作有超過 50% 的受試者出現了疲勞,并且疲勞度較大。這說明如果小腿上的肌肉出現了較大損傷,需要再尋求除平板支撐外的其它動作來訓練。
為了確定核心穩定訓練的動作類型與肌肉塊訓練效果的對應關系,本文利用 MF 斜率值來評測健康人在做 6 種核心穩定康復動作時肌肉的疲勞程度差異。試驗結果表明,此 6 種動作引起的左、右側肌肉疲勞度差異性不具有統計學意義(P>0.05);仰臥雙橋和仰臥單橋能引起豎脊肌較大的疲勞;而平板支撐則能引起腹直肌、腹外斜肌和腓腸肌較大的疲勞;對于股直肌和股二頭肌來說,每個動作都能引起它們的疲勞,其中股直肌在任何一個動作下的疲勞度是相似的,而股二頭肌在這 6 種動作中的疲勞度差異性均具有統計學意義(P<0.05)。此外,由于此研究只針對在讀研究生這一健康人群,沒有與肌肉受損患者的康復過程進行對比試驗,故建議以后的研究者選取不同肌肉受損的患者進行對比試驗,使研究結果更為細致。