谭璐 陈婷婷 杨宇航 蔡丽 毛程波 钱建龙

高强度间歇训练（HIIT）是指以≥无氧阈或最大乳酸阈稳态的负荷强度进行多次持续时间为几秒到几分钟的练习，每两次练习之间安排使练习者不足以完全恢复的静息或低强度练习的训练方法，对提高有氧耐力、无氧耐力，改善血压，改善心血管机能，维持肌肉成分都有益处。骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的传导和扩布，而发生电位变化，这种电位变化称为肌电。用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、记录所得到的图形，称为肌电图。利用 EM G记录、研究肌肉疲劳是运动生理学中常用的方法，作为一种简单、无创伤、可定量的研究方法，它可研究局部肌肉疲劳过程中的变化特征，对揭示肌肉疲劳机制和在运动实践中判断疲劳、指导训练有一定的意义。关于高强度间歇训练和表面肌电的研究有很多，但高强度间歇训练对表面肌电影响的研究较少，本项目通过实验，测量体育专业女生在高强度间歇训练状态下对sEMG影响的实验研究，从sEMG的角度分析，了解其肌肉功能状态。

1 研究对象及研究方法

1.1研究对象

在江汉大学在校学生中选取10名体育专业女生，年龄在19-21岁，体重（50.20±5.35）kg，身高（160.91±5.32）cm，身体状况均健康。

1.2 研究方法

1.2.1文献资料法

通过互联网和中国知网、万方数据库，以及和本次研究课题有关的图书、期刊等相关资料，为论文撰写提供丰富的资料，为后期研究的顺利开展奠定基础。

1.2.2 HIIT训练方法

上午与下午分别进行高强度间歇训练：1-1.5min全力跑，间歇4-5min，再次全力跑，共跑8次，运动负荷强度不变，次间间歇不完全恢复。每训练三天休息一天。

1.2.3测定方法

采用Cometa公司生产的16通道表面肌电仪和EMG and Motion Tools信号采集软件对研究对象的腹直肌、股四头肌、胫骨前肌的sEMG信号进行收集和分析，

1.2.4统计方法

本实验采用SPSS 13统计软件对数据进行处理。

2 结果与分析

表面肌电（surface electromyography， sEMG），是从肌肉表面通过电极引导而记录下来的神经肌肉系统活动时的生物电信号。表面肌电所引导记录的是整块肌肉的综合电活动，它与肌肉的活动状态和功能状态之间存在着不同程度的关联性，因而能在一定的程度上反映神经肌肉的活动，同时具有操作简便，无损伤和无痛苦等优点;其可以无创多通道定时定量监测反映肌肉收缩状态，可有效准确研究肌肉疲劳和肌肉损伤的状况。通过对骨骼肌表面肌电变化的分析，能够有效监测运动者骨骼肌运动疲劳的发生和程度。学生在高强度间歇训练时經常出现不同程度的肌肉疲劳。骨骼肌疲劳的表现形式应理解为肌肉力量的下降及其输出的不稳定性，肌肉的反应时延长。而且以上情况可以通过sEMG指标反应。研究表面sEMG频域指标主要反映骨骼肌的放电频率，当运动疲劳发生时，频域指标会发生频率下降，即sEMG的傅立叶频谱曲线左移。当肌肉疲劳时， 表面肌电的潜伏期和积分肌电值就会相应的延长，波幅降低，MPF 将会下降（见表1、表2）。

在本实验研究中，通过表1和表2可以看出高强度间歇训练结束后MPF与训练前比较均有显著的下降，从中反映出随着高强度间歇训练的进行，疲劳情况发生，疲劳的程度随着运动训练的进行而加深。根据以前的研究发现：肌肉放电活动随着运动单位放电频率的下降而降低，频域值的降低主要由于频谱中高频成分的丢失而引起。另外，骨骼肌长时间持续收缩时，快慢肌纤维募集动员形式改变及氧含量、pH值降低和离子等代谢产物聚集，呼吸频率加快，血乳酸浓度上升，Pco2上升，Po2下降也可能是频域值下降而产生的。在测试中训练结束后通过频域值比较，发现其虽有所降低，仅双侧胫骨前肌MPF有明显降低，这可能是由于胫骨前肌的主要作用为控制踝以下各关节角度，调整重心在足的支撑平面的分布，来维持机体的稳定。随着运动训练的进行，躯干和下肢主要伸肌出现疲劳而发生机能下降，对胫骨前肌的负荷加大，因此也加剧了该肌的疲劳程度。

根据研究分析第一天训练结束后骨骼肌疲劳表现为表面肌电MPF值降低，出现了明显的电机械延迟的现象，即与未疲劳时相比较，肌肉兴奋产生动作电位开始到肌肉收缩的这段时间发生延迟的现象，在这段时间里神经肌肉功能下降。在运动疲劳时，肌电振幅增大，频率降低，其变化的程度与疲劳的程度有线性关系;本次研究中第一天训练结束后腹直肌、股四头肌、胫骨前肌显著下降，这表明随着疲劳的发生肌力也同时发生下降。在经过一个月的高强度间歇训练后，给予十名女生充分的休息时间，以便消除疲劳，随后重新测量在一天的高强度间歇训练中不同时间的表面肌电值。结果发现在训练前的MPF变化不大，而在全天训练后的腹直肌，股四头肌和胫骨前肌的MPF下降幅度没有第一天训练后下降的明显。研究表明，经过一个月的高强度间歇训练后，糖无氧酵解供能系统的供能底物—糖和葡萄糖含量有所增加，糖酵解酶的含量和活性得到提高，血液中的碳酸氢钠（碱储备）增加，机体缓冲乳酸的能力和对高浓度乳酸的耐受能力得到提高，使机体在进行同样强度的高强度间歇训练时，在相对疲劳的情况下，仍能募集肌肉中较多的运动单位参与收缩，机体的无氧耐力得到了提高。肌纤维中线粒体含量以及体积有所增加，肌红蛋白有所增加，机体的有氧耐力也得到了提高。

3 结论与建议

本实验发现，表面肌电监测作为评价骨骼肌疲劳的生理学指标，可以有效监控运动员的训练强度，为教练员合理安排训练量，防止过度训练、过度疲劳提供指导。但由于肌电信号自身具有非平稳的特点，在形态上有很大的随机性，并且受试者自身的年龄、性别差异、个体差异、训练年限以及运动水平等都对sEMC特征存在影响，所以实验数据可能存在一定误差。

基金项目：江汉大学2019年度省级大学生创新训练重点项目;编号：S201911072067。

通讯作者：钱建龙

（作者单位：江汉大学体育学院体育教育系）