肌电图工作原理及应用
肌电图工作原理及应用
肌电图(electromyogram，EMG)是指用肌电仪记录下来的肌肉生物电图形。对评价人在人机系统中的活动具有重要意义。可以采用专用的肌电图仪或多导生理仪进行测量。静态肌肉工作时测得的该图呈现出单纯相、混合相和干扰相三种典型的波形，它们与肌肉负荷强度有十分密切的关系。当肌肉轻度负荷时，图上出现孤立的、有一定间隔和一定频率的单个低幅运动单位电位，即单纯相;当肌肉中度负荷时，图上虽然有些区域仍可见到单个运动单位电位，但另一些区域的电位十分密集不能区分，即混合相;当肌肉重度负荷时，图上出现不同频率、不同波幅、且参差重叠难以区分的高幅电位，即干扰相。该图的定量分析比较复杂，必须借助计算机完成。常用的指标有积分肌电图、均方振幅、幅谱、功率谱密度函数及由功率谱密度函数派生的平均功率频率和中心频率等。
工作原理
肌纤维(细胞)与神经细胞一样，具有很高的兴奋性，属于可兴奋细胞。它们在兴奋时最先出现的反应就是动作电位，即发生兴奋处的细胞膜两侧出现的可传导性电位。肌肉的收缩活动就是细胞兴奋的动作电位沿着细胞膜传导向细胞深部(通过兴奋一收缩机制)进一步引起的。
肌纤维安静时只有静息电位，即在未受刺激时细胞膜内外两侧存在的电位差，也称为跨膜静息电位，或膜电位。静息电位表现为膜内较膜外为负。常规以膜外电位为零，则膜内电位约为-90mV。
肌肉或神经细胞受刺激而产生兴奋，在兴奋部位的静息膜电位发生迅速改变，首先是膜电位减小，达某一临界水平时，突然从负变成正的膜电位，然后以几乎同样迅速的变化，又回到负电位而恢复正常负的静息膜电位水平。这种兴奋时膜电位的一次短促、快速而可逆的倒转变化，便形成动作电位。它总是伴随着兴奋的产生和扩布，是细胞兴奋活动的特征性表现，也是神经冲动的标志。
一般情况下，肌纤维总是在神经系统控制下产生兴奋而发生收缩活动的。这个过程就是支配肌纤维的运动神经元产生兴奋，发放神经冲动(动作电位)并沿轴突传导到末梢，释放乙酰胆碱作为递质，实现运动神经一肌肉接头处的兴奋传递而后引起的。总之，肌纤维及其运动神经元在兴奋过程中发生的生物电现象正是其功能活动的表现。
肌电图测量正是基于以上生物电现象，采用细胞外记录电极将体内肌肉兴奋活动的复合动作电位引导到肌电图仪上，经过适当的滤波和放大，电位变化的振幅、频率和波形可在记录仪上显示，也可在示波器上显示。
应用
在医学上通过此检查可以确定周围神经、神经元、神经肌肉接头及肌肉本身的功能状态。
通过测定运动单位电位的时限、波幅，安静情况下有无自发的电活动，以及肌肉大力收缩的波型及波幅，可区别神经源性损害和肌源性损害，诊断脊髓前角急、慢性损害(如脊髓前灰质炎、运动神经元疾病)，神经根及周围神经病变(例如肌电图检查可以协助确定神经损伤的部位、程度、范围和预后)。另外对神经嵌压性病变、神经炎、遗传代谢障碍神经病、各种肌肉病也有诊断价值。此外，肌电图还用于在各种疾病的治疗过程中追踪疾病的恢复过程及疗效。
在食品质地检测中，用使用常皮肤表面电极，它的优点是不引起疼痛，也常在测定神经传导速度时用于记录诱发的EMG反应。主要测的是咬肌和颞肌，控制咀嚼的两块主要肌肉，因为它们就在面颊下部，测定很方便，因而相关的研究较多。
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