重复性伸腕作业劳动负荷与前臂伸肌的表面肌电特征

目的用表面肌电描记术(surface electromyography,SEMG)评价低力量负荷下,频率、重量和运动角度3个负荷因素对重复性伸腕运动中前臂肌肉应激状态和疲劳的影响。方法16名男性志愿者在规定的重量(1．96、4．90 N)、频率(8．0、33．3次/min)和角度(45°、90°)下做8组伸腕动作各20 min,并在作业开始和结束后做20%最大随意收缩力(MVC)的静态伸腕动作2～3s,采集并分析其尺侧腕伸肌和指伸肌的表面肌电信号。结果伸腕力量负荷(1．96、4．90 N)分别约为伸肌MVC手收缩力的1．40%和3．50%。当3个负荷因素的水平升高时,肌电的平均功率频率(MPF)和中位频率(MF)均降低,其中指伸肌MPF降低的差异有统计学意义(P＜0．05或P＜0．01),其MF在角度和重量两因素中的改变差异有统计学意义(P＜0．05或P＜0．01)。随负荷水平的升高,伸肌波幅值可分3～4组,组间差异有统计学意义(P＜0．05)；逐步回归分析显示,3因素负荷水平均与肌电波幅值呈正相关．结论各作业中指伸肌均明显疲劳；伸肌疲劳的首要负荷因素是频率,其次是重量和角度；MF、MPF和波幅指标可以描述低力量负荷下前臂肌肉的应激和疲劳状况。     

不对称搬举劳动负荷及有关因素的表面肌电分析

目的 应用表面肌电描记术（SEMG）分析、评价不对称搬举的劳动负荷及有关因素.方法 13名男性志愿者以2种速度、4种躯干旋转角度,分别搬举重6和13kg的箱子,搬举箱子从地面至指节高度,共执行16项搬举任务.在搬举作业中测量T10和L3部位两侧竖脊肌的肌电信号.结果 搬举13kg重量时竖脊肌肌电平均幅度（43.30%MVE）明显比搬举6kg重量时（37.70%MVE）高,差异有统计学意义（P＜0.01）.快速搬举时的肌电平均幅度（41.80%MVE）明显比慢速搬举（39.19%MVE）时高,差异亦有统计学意义（P＜0.05）.随躯干旋转角度的增加,竖脊肌肌电幅度呈升高的趋势,但差异无统计学意义（P＞0.05）.在T10部位右侧竖脊肌肌电幅度高于左侧（分别为50.31%MVE、25.88%MVE）,而在L3部位则是左侧竖脊肌肌电幅度高于右侧（分别为45.60%MVE、40.22%MVE）,差异均有统计学意义（P＜0.01）.多元逐步回归分析结果显示,搬举重量对竖脊肌肌电平均幅度贡献最大,其次是搬举速度.结论 不对称搬举作业的工效学危险因素主要是搬举重量和速度.在不对称搬举时,左右两侧的竖脊肌肌电活性不同.     

表面肌电和心电评价手工搬举技术的实验研究

目的探讨表面肌电和心电技术评价不同手工搬举下腰背部竖脊肌的劳动负荷,以期获得最佳搬举技术。方法30名大学生志愿者在实验室模拟手工搬举作业,分别测定和分析蹲举、背举和半蹲举的左、右侧胸10水平竖脊肌(LT10、RT10)和腰3水平竖脊肌(LL3、RL3)表面肌电、心率和Borg量表分值的变化情况。结果3种搬举技术下,男性LT10、RT10和女性LL3、RL3竖脊肌表面肌电幅度均方根值的最大随意收缩百分比(percentage of maximum voluntary electrical activation,MVE%)均较休息时高(P<0.05)。男性LT10、LL3和女性RT10、LT10的MVE%在蹲举时最高(P<0.05)。女性RL3的MVE%在半蹲举时最低(P<0.05),而女性LL3的MVE%在背举时最低(P<0.05)。男性LT10和女性LT10、LL3的中位频率(MF)均高于休息时的值(P<0.05),而男性、女性RL3的MF值均低于休息时的值(P<0.05)。3种搬举技术下,男性、女性的MF值无统计学意义。与休息时比较,3种搬举技术下,男性、女性心率均高于休息时的值(P<0.05)。男性、女性...     

表面肌电和心电评价手工搬举作业工间休息的实验研究

目的 研究手工搬举作业的工间休息时间.方法 30名大学生志愿者从事模拟的蹲举、背举和半蹲举手工搬举作业,分别测定他们在工间休息时左、右侧胸10(LT10、RT10)和腰3(LL3、RL3)竖脊肌的肌电及其心电,分析最大随意收缩肌电百分比(percentage of maximum voluntary electrical activation,MVE%)、中位频率(median frequency,MF)及心率(heart rate,HR),评价负荷恢复状况.结果 15 min工间休息内,男性被测试者4个部位竖脊肌肌电MVE%均在5 min内恢复至静息水平,且91.8%在2 min内恢复;而女性被测试者除RL3和LL3 MVE%在半蹲举活动后未恢复外,其余肌肉MVE%均在3 min内恢复,且67.8%在2 min内恢复.男性被测试者除RL3竖脊肌肌电MF在蹲举和背举后未恢复外,其余MF均在10 min内恢复,且74.9%在2 min内恢复.女性被测试者竖脊肌肌电MF均在8 min内恢复,且83.4%在2 min内恢复.在3种搬举活动结束后20 min休息时段内,男、女被测试者各部位竖脊肌MVE%和MF均恢复到静息水平;男、女被测试者心率分别在14、5 min恢复到静息水平.结论 在负荷为25%MVC,持续时间为4.5 min的3种搬举活动中,就局部肌肉负荷的恢复而言,15 min休息仅保证绝大多数竖脊肌恢复;就全身负荷恢复而言,15 min休息可保证心率完全恢复到静息水平.

Abstract：

Objective To investigate the recovery duration of manual lifting tasks. Methods 30 college student volunteers with gender equally distributed were involved in the simulated stoop-, squart- and semisquart-lifting tasks in the laboratory. Signals of electromyography ( EMG ) at the back muscles ( left and right thorax m. erector spinae, LT10 and RT10; left and right lumbar m. erector spinae, LL3 and RL3) and electrocardiography (ECG) were recorded during the rest intervals. The percentage of maximum voluntary electrical activation( MVE% ), EMG median frequency (MF), and heart rate (HR) were analyzed to predict the recovery time required. Results During the break, MVE% at 4 back muscles of all the male subjects were recovered to resting level within 5 minutes and 91.8% were within 2 minutes. Except for Rt3 after squat- and stoop-lifting task, the MVE% of female subjects went back to resting level within 3 minutes and 67.8% were within 2 minutes. The MF of male subjects were recovered in 10 minutes and 74.9% within 2 minutes, with the exception of RL3 after stoop- and squat- lifting tasks. All the female MF were recovered in 8 minutes and 83.4% were within 2 minutes. However, during the last 20 minute break after the lifting tasks, the MVE% and MF of all male and female subjects were recovered, while HR came back to resting level within 14 and 5 minutes, respectively. Conclusions For the three manual lifting tasks with 25% MVC workload lasting for 4.5 min, a break of 15 minutes is sufficient for most erectors spinae to recover from local muscle load. However, in terms of the HR, a break of 15 minutes is enough for the recovery of systematic load.     

手臂静态姿势和反复性操作负荷的肌电测定分析

目的　以肌电法测定、评价手臂几种动作姿势和反复性操作的劳动负荷。方法　 2 6名男性大学生志愿者为对象 ,右臂前上抬、外展和前伸及在不同高度工作台上反复性劳动时测定肱桡肌、肱二头肌、三角肌和斜方肌的表面肌电信号 ,计算肌电幅度并分析其变化规律。结果　手臂前上抬和外展时 ,各群肌肉的肌电幅度与上抬、外展角度的大小呈正相关 (r值均 >0 .9,P <0 .0 1) ,三角肌MVE %在臂前上抬 0°、4 5°、90°、135°和 180°时依次为 6 .4 %、10 .1%、12 .6 %、16 .2 %和 2 0 .8%。在反复性劳动中 ,工作台高度和持续时间对三角肌、斜方肌肌电的影响更为明显 ,如工作台高度为 74、79、84cm时 ,三角肌MVE %依次为 13.0 %、14 .4 %和 15 .6 % ,差异有显著性 (P <0 .0 1)。结论　表面肌电法能够较好地测定和反映静态姿势和反复性操作时肌肉的应激状况 ,可为劳动负荷评价及工效学设计提供新的参考指标。     

站姿和坐姿腰部表面肌电研究

目的探讨腰部肌肉功能状态的肌电评价指标，用于职业性下背痛的预防及指导人类工效学有关的研究。方法采用16通道单极表面肌电信号采集系统，测定10位健康受试者站姿和坐姿时腰部肌肉的表面肌电，分析人体不同姿势下腰部不同部位肌肉表面肌电的均方根值（RMS）和中频（MF）的变化，提出了用地形图直观地显示肌电信号特征参数的方法。结果对同一受试者，其不同部位的腰肌在同一种姿势下，肌电信号的MF和RMS具有一致的表现；而不同受试者在不同姿势时，其MF表现出一致性，而RMS则无此规律。结论MF是一个能有效地描述肌肉功能状态的参数，人体不同的姿势对腰肌疲劳的影响程度不同。     

缝纫女工颈肩部肌肉的表面肌电研究

目的 研究缝纫女工颈肩部工作负荷和肌肉疲劳情况.方法 使用表面肌电图技术现场测量并记录18名健康的无肌肉骨骼疾患的缝纫机操作女工日常工作期间200 min(每时段10 min,20个时段)双侧颈竖脊肌(CES)和斜方肌上支(UT)的肌电信号.现场测定之前,分别测定被测试者双侧CES和UT的最大随意自主收缩和20%最大随意自主收缩(the maximal voluntary contraction,MVC)时的肌电信号;被测试者工作结束后测量其双侧CES和UT的20%MVC肌电信号.对所获得的肌电信号使用时域指标分析方法进行分析.结果 缝纫女工在操作期间的平均工作负荷振幅概率分布函数(APDF)分析表明,左右侧CES均方根值(RMS20%MVC)分别为6.78±1.05和6.94±1.12;左右侧UT RMS20%MVC分别为5.68±2.56和6.47±3.22;静力负荷分析结果,被测试者肌肉右侧工作负荷高于左侧;工作后RMS20%MVC均高于工作前RMS20%MVC的值,右侧CES和UT的RMS20%MVC值增量高于左侧;左右颈竖脊肌最大20%MVE值出现在第20时段,左右斜方肌最大20%MVE的值出现在第16时段.结论 缝纫女工工作负荷为持续低强度负荷作业,右侧颈肩负荷高于左侧,右侧颈肩肌肉易产生疲劳且疲劳程度高于左侧.

Abstract：

Objective To study neck and shoulder work-related muscle fatigue of female sewing machine operators. Methods 18 health female sewing machine operators without musculoskeletal disorders work in Beijing garment industry factory as volunteers in participate of this study. The maximal voluntary contraction (MVC) and 20% MVC of bilateral upper trapezium and cervical erectors spinae was tested before sewing operations, then the whole 20 time windows (ltime window=10 min) sewing machine operations was monitored and the surface electromyography( sEMG ) signals simultaneously was recorded after monitoring the 20%MVC was tested. Use amplitude analysis method to reduction recorded EMG signals. Results During work,the median load for the left cervical erector spinae (LCES), right cervical erector spinae (RCES), left upper trapezium(LUT) and right upper trapezium(RUT) respectively was 6.78±1.05, 6.94±1.12, 5.68±2.56 and 6.47±3.22, work load of right is higher than the left; static load analysis indicated the value of RMS20%MVC before work was higher than that value after work, the increase of right CES and UT RMS20%MVC was more; the largest 20%MVE of bilateral CES occurred at 20th time window, and that of bilateral UT happened at 16th. Conclusions The work load of female sewing machine operators is sustained "static" load, and work load of right neck-shoulder is higher than left, right neck-shoulder muscle is more fatigable and much serious once fatigued.     

重复性作业前臂肌肉疲劳及危险因素的表面肌电分析

目的用表面肌电(surface electromyogram,SEMG)频域分析指标中位频率(median frequency,MF)和平均功率频率(mean power frequency,MPF)评价和预测重复性作业中前臂伸肌及其拮抗肌的负荷和危险因素。方法16名男性受试者按照规定的频率(8次/min和33.3次/min)、重量(1.96N和4.9N)和角度(45°和90°)负荷各做8组伸腕作业,各组作业结束后,均立即做20%最大随意收缩(maximum voluntarycontraction,MVC)的静态收缩,测定并分析其SEMG。结果指伸肌(extensor digitorium,ED)、桡侧腕屈肌(flexor carpi radialis,FCR)和尺侧腕屈肌(flexor carpi ulnaris,FCU)的MPF和MF在频率负荷高剂量组较低剂量组降低,组间比较,差异有显者性(P<0.05,P<0.01);ED的MPF和MF在频率、角度和重量负荷高剂量组均较低剂量组低,组间比较,差异有显著性(P<0.05,P<0.01);角度是主动肌尺侧腕伸肌(extensor carpi ulnaris,ECU)、ED和拮抗肌FCR疲劳的首位危险因素。结论各肌肉疲劳程度不同,ED最明显,ECU疲劳最轻,拮抗肌同样出现疲劳;伸腕的角度是主动肌(伸肌)疲劳的首位危险因素,也是拮抗肌(屈肌)疲劳的首位影响因素。     

手工搬举作业的最大可接受搬举重量

目的对手工搬举作业的最大可接受搬举重量（MAWL）进行研究,为我国制订手工搬举作业劳动负荷的标准提供依据.方法 用心理物理学方法对13名男性和10名女性受试者的MAWL进行了研究,并与推荐搬举重量限值进行比较.结果 男女受试者的MAWL均随着搬举高度的上升逐渐降低.当搬举高度超过肩关节时,MAWL急剧下降.男性受试者在水平距离25 cm处,其推荐搬举重量均大于MAWL,但在水平距离45、63cm处,推荐值均小于MAWL.男性受试者的平均MAWL比女性受试者高30.8%.在同一高度,随着水平距离的增加,MAWL逐渐下降,男女受试者结果一致.男性受试者不对称搬举时,扭转的角度越大,MAWL越低.扭转角度和搬举能力呈负相关（r=-0.996 6,P＜0.01）.不同扭转角度的推荐搬举重量限值均比MAWL低,且差异有统计学意义（P＜0.01）.结论 美国国家职业安全卫生研究所（NIOSH）搬举方程对于水平距离和不对称的校正是充分的,但对于高度的校正是不足的,尤其是对于过肩的搬举作业是不适合的,对于过肩搬举作业的推荐搬举重量限值还应降低.NIOSH搬举方程应考虑性别因素的影响,可加入性别常数项S;如果性别为男性,则S=1;如果性别为女性,则S=0.692.     

男性受试者搬举MAWL和RWL时的劳动负荷评价

目的对手工搬举方程在我国应用的适合性进行研究,为我国制订手工搬举作业劳动负荷的标准提供依据。方法用表面肌电信号技术和Borg量表对男性受试者搬举最大可接受搬举重量(MAWL)和推荐搬举重量(RWL)时的劳动负荷进行了评价。结果受试者对称搬举MAWL时竖脊肌肌电幅度在50%~70%MVE(最大自主收缩时肌电幅度)范围内波动,对称搬举RWL时在41%~71%MVE范围内波动。在水平距离25 cm处,从地面到可触及高度,搬举RWL时竖脊肌肌电幅度比搬举MAWL时高7.51%。从指节到可触及高度,搬举RWL时竖脊肌肌电幅度比搬举MAWL时高13.08%。非对称搬举MAWL时的竖脊肌肌电幅度明显高于搬举RWL时,差异有统计学意义(P<0.01)。身体各部位搬举MAWL时的自我用力感受(RPE)评分都明显高于搬举RWL时的RPE。结论美国职业安全卫生研究所(NIOSH)搬举方程对于水平距离和不对称的校正是充分的,但对于高度的校正是不足的,尤其是对于过肩的搬举作业是不适合的,对于过肩搬举作业的推荐搬举重量限值还应降低。     

模拟汽车驾驶所致腰部肌肉疲劳的肌电图功率谱分析

目的：对汽车驾驶员腰部肌肉疲劳的肌电图进行分析，评估汽车驾驶员腰部肌肉疲劳状况，以预防驾驶员腰背部疾病。方法：实验对象36名，分别在1．8、4．0、6．0Hz 3种竖直振动频率下模拟驾驶90min。同时，实时记录驾驶员模拟驾驶时腰部肌肉肌电图变化趋势。结果：驾驶员在3种振动频率下模拟驾驶时，腰部肌肉肌电图功率谱中值频率均呈指数下降趋势；其中4．0Hz振动频率下肌电图功率谱中值频率下降趋势最明显。结论：模拟驾驶条件下，4.0Hz振动频率对驾驶员腰部肌肉疲劳的影响最大。     

应用肌电中值频率对高原汽车驾驶员腰背肌疲劳的监测研究

目的　研究高原汽车驾驶员腰痛高发的原因 ,为腰痛防护措施的制定提供客观依据。方法　在野外工作现场对 2 6名驾驶员连续数日作业过程中腰部肌肉疲劳的发展过程与肌电功率谱中值频率的衰减进行了研究。结果　第 1～ 5个工作日后驾驶员腰部肌肉肌电中值频率的衰减率(% /s)分别为 :- 0 .2 58± 0 .0 87、- 0 .2 4 8± 0 .0 70 ,- 0 .2 56± 0 .0 97、- 0 .2 67± 0 .0 93、- 0 .2 74± 0 .0 81 ,与基础值 (- 0 .1 75± 0 .1 1 4 )比较 ,差异均有显著性 (P <0 .0 5 ,P <0 .0 1 ) ,且中值频率的衰减随工作时间的延长而增大 (r=- 0 .80 9,P <0 .0 5)。结论　高原汽车驾驶员腰痛高发是由于连续长途驾驶造成腰背肌疲劳累积 ,又得不到及时恢复 ,腰背肌耐力下降 ,易疲劳性增加 ,致使腰背肌功能紊乱     

腰椎保护带对模拟驾驶人员腰部疲劳的预防作用

目的观察模拟驾驶前后驾驶员腰部疲劳情况,研究腰带对驾驶员腰部疲劳的预防作用.方法通过表面肌电图(surface electromyogram,SEMG)检测、问卷调查及体格检查观察12例受试对象在无腰带模拟驾驶前后以及佩戴腰带驾驶前后驾驶员相关指标的变化情况.结果受试对象不佩戴腰带驾驶前、后及佩戴腰带驾驶前、后表面肌电中值频谱(median frequency,MF)分别为(47.35±6.07)、(39.26±5.79)、(47.21±6.02)、(43.44±6.26)Hz,平均功率频率(mean power frequency,MPF)分别为(69.86±7.08)、(59.12±7.19)、(69.86±7.08)、(63.88±7.49)Hz,无腰带驾驶前与佩戴腰带驾驶前比较,差异无显著性(P＞0.05);无腰带驾驶前与无腰带驾驶后比较,差异有显著性(P＜0.01);佩戴腰带驾驶前与佩戴腰带驾驶后比较,差异有显著性(P＜0.01);无腰带驾驶后与佩戴腰带驾驶后比较,差异有显著性(P＜0.01).受试对象不佩戴腰带驾驶前、后及佩戴腰带驾驶前、后闪烁融合频率[(35.64±2.82)、(42.31±4.68)、(35.96±3.05)、(39.79±3.36)Hz]和明视持久度(65.77%±3.94%、56.83%±5.60%、65.88%±3.92%、62.27%±2.91%)等指标也有一定程度的变化.结论模拟驾驶一定时间后可以引起腰部肌肉的疲劳,腰带对模拟驾驶造成的腰部疲劳有一定的预防作用.     

表面肌电与心电技术评价动态劳动负荷的实验研究

目的 探讨表面肌电和心电技术在动态劳动负荷评价巾的应用.方法 8名男大学生受试者在运动功率车上跑步,通过控制运动速度和坡度来模拟动态劳动,按速度和坡度的不同设定A、B、C、D、E 5个运动组,用表面肌电技术测定右下肢腓肠肌和胫骨前肌肌电,并用长时程动态心电图测定心电数据.分析肌电的均方根(RMS)、平均功率频率(MPF)、中位频率(MF);运动时的心率(HR)、正常RR间期标准差(SDNN)及每次运动后的Borg量表分值.结果 在5种不同负荷运动中,随着运动速度的增加.腓肠肌和胫骨前肌的RMS值均逐渐增加,随着运动坡度的增加,腓肠肌RMS值逐渐增加,与A运动比较,差异均有统计学意义(P＜0.01),而胫骨前肌的RMS值呈现出下降的趋势,但差异无统计学意义(P＞0.05).在5组运动中,B运动的腓肠肌和胫骨前肌的MF和MPF值均最低,D、E运动与A运动比较,腓肠肌和胫骨前肌的MF和MPF值普遍增加,C运动腓肠肌的MF和MPF值较A运动明显增加,差异均有统计学意义(P＜0.01).与A运动比较,B、C、D、E运动的心率均明显增加,而SDNN均明显下降,差异均有统计学意义(P＜0.01);Borg量表分值则随着运动速度和坡度的增加而增高.结论 肌电和心率2个指标均能够较好地评价运动负荷;然而,就人体对动态运动负荷的应激而言,肌电MF和MPF更为敏感.