视觉剥夺状态阶梯动作下肢肌肉组织刚度调节及肌电变化

背景:人体平衡与控制有赖于内耳前庭系统、本体感受器及视觉系统的协调及中枢神经系统等共同配合才能完成,但蒙眼(视觉剥夺)所引发的神经控制与感觉统合变化对下肢肌肉刚度调节能力及动作控制策略并不清楚。目的:比较蒙眼与不蒙眼两种情况下下阶梯动作过程中下肢肌肉组织的刚度及肌电变化,从而揭示视觉对青少年神经肌肉控制及刚度的调节作用。方法:将20名视力正常的青少年随机分成蒙眼及不蒙眼组各10人,要求两组受试者分别在3种不同高度(20,30,40cm)下阶梯并在着地后尽最大用力实施蹲踞跳。所有受试者被要求每个动作做3次,取动作最为自然的一次进行分析。运用视迅运动图像解析系统、JP6060多维测力平台及JE-TB0810八通道无线表面肌电测试系统对受试者下阶梯动作进行运动学(着地膝角与着地踝角)、动力学(关节刚度与下肢刚度)及肌电(股直肌、股二头肌、胫骨前肌、腓肠肌)测试,并运用SPSS 17.0统计分析软件对相关指标进行处理。结果与结论:①3种不同高度下阶梯着地瞬间:蒙眼组膝、踝角显著大于不蒙眼组,着地时反作用力出现峰值瞬间蒙眼组膝角小于不蒙眼组,而蒙眼组踝角表现与阶梯高度有关;②不同高度着地垂直力第1峰值大小及相对值:均表现为不蒙眼组显著大于蒙眼组,且两值随着阶梯高度增加而显著增加;③不同高度着地下肢膝关节刚度及下肢刚度:均表现为不蒙眼组显著大于蒙眼组,且随着阶梯高度的上升两种刚度均呈显著增加趋势;④不同高度着地前期,股二头肌、胫骨前肌及腓肠肌肌电活动:均表现为不蒙眼组显著高于蒙眼组,而在缓冲期,蒙眼组股直肌、股二头肌、胫骨前肌、腓肠肌的肌电活动均显著小于不蒙眼组;⑤结果说明,蒙眼组在不同高度下阶梯过程中,因无视觉回馈,会降低辨别与环境观测能力,这种由于视力不足,会导致实施动作时无法提供信息给中枢神经系统,而造成相关动作表现力显著下降。