单侧膝关节屈曲受限下肢肌肉的协同特征
安义帅
张峻霞
李慧
张雨虓
徐国良
高昆
于淑晗
刘泽龙
天津科技大学机械工程学院,天津市 300222;天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控实验室,天津科技大学,天津市 300222
摘要：背景:膝关节活动受限是一种比较常见的损伤后表现特征,但是对于膝关节活动受限下的肌肉协同有待研究.目的:研究单侧膝关节屈曲受限与正常运动下肢肌肉协同的异同.方法:招募20名健康成年人(男性12名,女性8名)作为受试者,分别采集屈曲受限条件下与无屈曲受限条件下自然行走的下肢表面肌电信号.通过非负矩阵分解算法从受限侧(右腿)的10块肌肉的表面肌电信号中提取肌肉协同,利用单因素方差分析研究在不同条件行走的步态参数显著差异.结果 与结论:①屈曲受限条件下,受试者进行行走任务时肌肉协同数量减少,表现出不同的肌肉协调模式控制并且招募新的肌肉协同单元;随着协同模块的减少,内侧腓肠肌、外侧腓肠肌和比目鱼肌激活时间从支撑相向摆动相偏移的越明显;主要依靠股直肌、股内侧肌、股外侧肌和阔筋膜张肌进行代偿,使其在激活水平上表现的异常活跃,同时受限侧表现出划圈、提胯等动作,因此受限后主要以受限侧髋关节代偿;②屈曲受限条件下,受试者受限侧和非受限侧在步态参数(频率、步速、步态周期和支撑相占比)方面对比受限前均存在显著差异(P＜0.05),同时非受限侧单腿支撑时间相较于受限前明显增大(P＜0.01),受限侧支撑相占比和单腿支撑时间显著小于非受限侧(P＜0.01);③因此,膝关节屈曲运动减弱可被认为是导致下肢肢体内协调受损的关键因素,研究结果对运动功能的定量分析以及人体下肢康复指导具有意义,并为了解运动功能受损背后的神经肌肉控制机制提供重要的见解.
关键词：膝关节屈曲受限肌肉协同表面肌电非负矩阵分解
分类号：R496(康复医学)R318(医用一般科学)R459.9(治疗学)
资助基金：国家自然科学基金(50975204)
论文发表日期：2023-10-11
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 4704-4711 )
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