模拟的低重力对下肢动力学和电动图学变量的影响,在抗重力跑步机上行走的过程中
Christopher A Malaya1,2, Pranav J Parikh1, Dean L Smith3
1Center for Neuromotor and Biomechanics Research, Department of Health and Human Performance, University of Houston, Houston, TX, United States.
Frontiers in physiology
|June 26, 2023
概括
重力卸载会根据先前的负载水平不同地影响步伐. 对卸载的动力学和EMG反应是独一无二的,非线性的,特别是对于EMG信号.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 人体生理学 人体生理学
- 步态分析 步态分析
背景情况:
- 模拟的重力卸载对于理解人类适应改变的重力环境至关重要.
- 在不同体重条件下的步态分析为运动和神经肌肉控制的研究提供了信息.
- 以前的研究还没有完全阐明先前卸载历史对当前步行反应的影响.
研究的目的:
- 通过模拟的重力卸载水平 (100%到20%的体重) 调查运动和电肌图 (EMG) 步态变化.
- 为了确定卸载水平是否引起一致的变化,或者是否受到先前卸载历史的影响.
- 分析在卸载和重新装载过程中动力学和EMG变化的速度.
主要方法:
- 15名健康的成年人以正常体重的100%,80%,60%,40%和20%的速度在Alter-G跑步机上以1.49英里/小时的速度行走,无论是卸载和重新加载的顺序.
- 使用惯性测量单位记录下体下部动力学.
- 收集的EMG数据来自直骨 femoris,双腿骨,中间腹肌和前肌肌肉.
主要成果:
- 部,膝盖和脚动力学,以及大腿直肠和中侧腹肌活动,根据卸载历史 (较高或较低的先前负载) 显示出显著的差异.
- 邻近层次之间的动态差异波形没有显著改变.
- 100%和80%负载之间的EMG差异波形与所有其他水平显著不同,表明非线性EMG反应.
结论:
- 卸载体重会引起特定肌肉 (中部胃角肌,大腿直肠) 和关节动力学的独特反应,特别是在体重的40%时.
- 重力负荷的历史显著影响了在标准重力下卸载时的当前动力学和EMG反应.
- 动力学似乎随着卸载线性地变化,而EMG则非线性地变化,这表明在变化的重力下,这些措施的脱.
