楊佳森,徐紅旗
概念:神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)是指在外界產(chǎn)生刺激信號(hào)與肌肉開始機(jī)械收縮的時(shí)間差,也可將其分為前反應(yīng)時(shí)和后反應(yīng)時(shí),前反應(yīng)時(shí)為外界刺激到肌肉開始同步放電的時(shí)間,后反應(yīng)時(shí)為同步放電到肌肉開始機(jī)械收縮的時(shí)間。神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)是人體的一項(xiàng)重要的指標(biāo),在日常生活中可預(yù)測(cè)人體在突發(fā)事件的情況下做出的應(yīng)急反應(yīng)的時(shí)間,從而保證自身的安全。神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)延長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致身體姿勢(shì)控制能力下降,引發(fā)跌倒的可能[1]。
現(xiàn)如今,國(guó)內(nèi)外對(duì)于神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的研究越來越多。以往研究也曾出現(xiàn)過探針檢測(cè),但是由于肌效貼的無創(chuàng)性和簡(jiǎn)便性在如今研究中基本都是采用表面肌電的采集方法進(jìn)行肌電的采集。受試者可以在不受任何傷害的情況下進(jìn)行測(cè)試。但是此方法也有一定的弊端,由于人體的表皮環(huán)境不同,對(duì)于毛發(fā)較重者,還需進(jìn)行清理毛發(fā)才可進(jìn)行測(cè)試。而對(duì)于一些測(cè)試儀器,在測(cè)試的過程中,其周圍的環(huán)境也可能會(huì)影響測(cè)試,比如大功率的機(jī)器可能會(huì)影響到肌電信號(hào)的測(cè)量。
表面肌電的采集包括三個(gè)環(huán)節(jié):肌效貼(肌電信號(hào)接收器)、導(dǎo)線、采集盒子;同時(shí)配合后期肌電信號(hào)的處理軟件的濾波處理,才能完成一次完整的肌電信號(hào)的采集[2]。在神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的研究中,主要采集從刺激源發(fā)出信號(hào)到肌肉開始機(jī)械收縮的一段時(shí)間差,也就是神經(jīng)肌肉的總反應(yīng)時(shí)間作為研究指標(biāo)。有一些研究中,也曾分別測(cè)量前反應(yīng)時(shí)和后反應(yīng)時(shí)進(jìn)行研究,陸俊杰曾研究股四頭肌疲勞前后反應(yīng)時(shí)的變化情況,其研究的重點(diǎn)便是后反應(yīng)時(shí)。
另外,在此基礎(chǔ)上,從刺激信號(hào)的分類上大概可分為三類:
①聽覺刺激:通過外界的聲音讓機(jī)體接收到信號(hào)的一種刺激方式,通??刹捎靡魳贰⒃~匯、名字,甚至可以使用一定強(qiáng)度的噪音進(jìn)行刺激。在近年來的研究中,有通過聲音強(qiáng)度的強(qiáng)弱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的,但其研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),聽覺刺激的強(qiáng)弱對(duì)神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的結(jié)果并沒有太大的影響[3]。
②視覺刺激:通過外界光線的傳導(dǎo)使機(jī)體接收到信號(hào)的一種刺激方式,通常情況可以使用生活中常用的燈光,也可以使用不同的圖片或顏色進(jìn)行刺激。通常情況下,燈光刺激的方式比較常用。有研究中曾用不同顏色的光進(jìn)行刺激,測(cè)試的人群也在30到60歲之間,但最后的結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同顏色光的刺激對(duì)神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的影響沒有明顯差異。
③本體感覺刺激:通過外界產(chǎn)生干擾使得機(jī)體的關(guān)節(jié)出現(xiàn)不同的狀態(tài)的一種刺激方式。一般在踝關(guān)節(jié)功能的穩(wěn)定性研究中應(yīng)用的比較多。
在測(cè)試的過程中,有些研究的測(cè)試的方式也不同。
①簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)的測(cè)試方式:通過刺激直接作出反應(yīng)。并通過反復(fù)幾次測(cè)量校驗(yàn)。
②選擇反應(yīng)時(shí)的測(cè)試方式:在刺激強(qiáng)度不同的情況下作出不同的反應(yīng)。
對(duì)于神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的測(cè)試方法曾經(jīng)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中也使用過探針采集。同時(shí)不可否認(rèn)在未來科技發(fā)達(dá)之后,可能還會(huì)出現(xiàn)種植芯片的采集方法。
神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)測(cè)定的結(jié)果一般都會(huì)有所不同,而結(jié)果的差異則是受到不同的因素所影響的。對(duì)于神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的影響因素大致可分為內(nèi)在因素和外在因素。
3.1.1 內(nèi)在因素
a年齡因素:隨著人年齡的不斷增長(zhǎng),其身體機(jī)能也不斷下降,對(duì)于人體的肌肉,在年齡的增長(zhǎng)過程中,其活性也在不斷下降,研究表明,隨著年齡的增長(zhǎng),人體中的骨骼肌量不斷減少,平均每10年下降6%。而骨骼肌量的減少同時(shí)也伴隨著骨骼肌力量的下降[4],因此神經(jīng)肌肉反應(yīng)活動(dòng)也會(huì)有所下降。有實(shí)驗(yàn)曾經(jīng)對(duì)年輕人和老年人身體中的幾塊骨骼肌進(jìn)行過神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的測(cè)試,年輕組和老年組各14名,最后結(jié)果顯示老年組的神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)明顯延遲。在國(guó)外也有相關(guān)實(shí)驗(yàn)的證明[5]。
b性別因素:男性與女性之所以區(qū)別開,是因?yàn)槠湫詣e的不同使得身體的機(jī)能也有所不同。研究發(fā)現(xiàn),男性平均反應(yīng)時(shí)間快于女性,其差異主要來自于刺激出現(xiàn)到肌肉開始收縮的時(shí)間差別[6]。實(shí)驗(yàn)證明,在年齡范圍大致相同的情況下,對(duì)12名男性與12名女性進(jìn)行下肢神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)間的測(cè)試,其最終的結(jié)果顯示男性的神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)明顯快于女性[7]。
c鍛煉因素;人在鍛煉時(shí)會(huì)增強(qiáng)自身的體質(zhì),身體各部分機(jī)能也會(huì)有所改善和提高,通常情況下,運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)時(shí)要比普通人的快。對(duì)于普通人,在經(jīng)過一定的鍛煉后,其神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)比沒有鍛煉過的人快。
d心理疲勞:疲勞程度不是指肌肉的疲勞程度,心理上的疲勞可影響神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短[10]。當(dāng)人的心里過于勞累,會(huì)導(dǎo)致精神上的不集中,而神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)是接受外界給予的刺激信號(hào)并使人的肌肉產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)做出反應(yīng),心理上的疲勞造成了人主觀上的怠倦,一般在視覺神經(jīng)上造成影響,因此心理過于疲勞的人的神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)要比正常人時(shí)間長(zhǎng)。
E智力水平:智力可以影響人的反應(yīng)時(shí),對(duì)于智力嚴(yán)重缺陷的人,其反應(yīng)時(shí)也會(huì)變慢。正因如此,在信號(hào)給予刺激時(shí),無法及時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和處理,導(dǎo)致身體對(duì)神經(jīng)肌肉的控制不能達(dá)到正常的水平,因此神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)也隨之變慢[11]。
F性格因素:人的性格也是影響神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的一種因素。在測(cè)定反應(yīng)時(shí)時(shí),性格焦慮的人通常會(huì)比外向的人反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)。人在焦慮時(shí),精神會(huì)高度緊張,因此在接收信號(hào)處理的同時(shí)無法很好的對(duì)肌肉進(jìn)行控制,不能達(dá)到正常傳導(dǎo)控制的時(shí)間。因此性格會(huì)影響神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的長(zhǎng)短。
3.1.2 外在因素
a儀器因素:在神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的測(cè)試中,儀器本身也是其中的一種影響因素。在國(guó)內(nèi)外的諸多研究中,所用的儀器也都不盡相同。對(duì)于所有的儀器大概都是由三環(huán)節(jié)組成,即刺激呈現(xiàn)、應(yīng)答和計(jì)時(shí)3個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于不同的研究,其儀器也都具有微小的差別,比如:刺激信號(hào)的呈現(xiàn)方式、應(yīng)答方式、刷新速度、計(jì)時(shí)的精準(zhǔn)度、以及儀器內(nèi)部和外部對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的處理方式(統(tǒng)計(jì)方法、可疑值得去除)等。儀器和方法的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的測(cè)定非常重要,如方法沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化,不同研究的測(cè)定結(jié)果之間不能直接比較。
b溫度:溫度可以影響身體機(jī)能的變化,因此溫度可以影響肌肉的反應(yīng)速度。有研究表明,肌肉對(duì)溫度變化敏感,尤其是低溫的影響。肌肉變暖使它對(duì)刺激的反應(yīng)更快和更強(qiáng)。潛伏期和收縮期都縮短,舒張期也變短。降低肌肉溫度產(chǎn)生相反的效果,收縮減弱以及所有的時(shí)相都延長(zhǎng)。還有研究表明,溫度的升高可以加快神經(jīng)的傳導(dǎo)速度。[12]
C測(cè)量肌肉的不同:由于測(cè)量的部位不同其肌肉的反應(yīng)速度也不同,研究發(fā)現(xiàn),下肢肌肉的反應(yīng)速度測(cè)量中,不同的肌肉群及單塊肌肉的反應(yīng)速度都是有所區(qū)別的[13]。
3.1.3 其他因素
有些老年人在測(cè)試的過程中,由于身體的原因,其肌肉也會(huì)出現(xiàn)自主放電的情況,對(duì)于測(cè)出的肌電信號(hào)有一定的影響,因此在分析神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)結(jié)果的時(shí)候會(huì)不夠準(zhǔn)確。
通過中外文獻(xiàn)中的介紹,整理出對(duì)于神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的測(cè)量方法有很多種,其中每種方法刺激的強(qiáng)弱對(duì)于神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)影響并不大。而測(cè)量神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)所受影響的因素也有所區(qū)別,其中一些因素與受試者的本身有關(guān),還有一些因素與外部環(huán)境有很大的關(guān)系。對(duì)于神經(jīng)肌肉反應(yīng)時(shí)的測(cè)量,其中并沒有對(duì)不同刺激測(cè)量的結(jié)果做出比較,因此無法保證不同種刺激所得的結(jié)果是否一致。因此,在以后的實(shí)驗(yàn)測(cè)量中,可進(jìn)行不同種刺激方式進(jìn)行對(duì)比,這樣可以提高實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量,從而為更多的研究領(lǐng)域提供更好的測(cè)量手段。