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不同负重方式行走人体表面肌电信号特性研究的中期报告
一、研究背景
随着现代社会的发展和生活水平的提高，人们越来越注重健康，步行作为一种轻度运动方式，受到了越来越多人的喜爱。步行时人体的肌肉会参与到运动中，产生相应的肌肉电信号，通过对这些信号的研究可以更好地了解肌肉的激活情况及运动对肌肉的影响。不同负重方式行走的肌肉电信号特性研究，对人们的健身锻炼和康复训练都具有一定的参考意义。
二、研究目的
本研究旨在探究不同负重方式行走时人体表面肌电信号的特点，为人们的健康锻炼和康复训练提供科学参考。
三、研究方法
1.实验对象：本研究共招募了30名身体健康的成年男性，年龄范围在18-35岁之间，其中15名为职业跑者，15名为普通工作者。
2.实验环境：实验进行于一间宽敞的实验室内，实验室内设置有步态分析系统、肌电仪等设备。
3.实验过程：
(1)每个被试在不同负重方式下行走，分别为不带负重、背负9公斤负重、手持2公斤负重和前行12%的坡道行走等4种情况。每种情况下，被试需要在10米长的步态分析通道内来回行走，每种情况下重复3次。
(2)通过肌电仪测量被试的大腿肌群肌肉电信号，以及行走速度、步频、步长等步态参数。在测量之前，需要将肌肉电极片放置在大腿肌群上，并根据实际情况进行调整，使信号测量准确。
4.数据分析：采用平均值和标准差的方法对肌肉电信号数据进行统计分析，并通过相关分析和多元线性回归分析等方法探究不同负重方式对肌肉电信号的影响。
四、研究结果
1.不同负重方式下步态参数的变化情况
(1)行走速度：手持负重和背负负重的行走速度均比不带负重的行走速度慢，前行12%的坡道行走速度最慢。
(2)步频：带负重和走坡道时步频均比不带负重的步频低。
(3)步长：带负重和走坡道时步长均比不带负重的步长短。
2.不同负重方式下肌肉电信号的变化情况
(1)在背负负重和手持负重时，肌肉电信号幅度均比不带负重时显著增加。
(2)在背负负重时，肌肉电信号幅度增加的程度最大，且明显高于手持负重的增加程度。
(3)在行走坡道时，肌肉电信号幅度显著增加。
(4)在不同负重下，肌肉电信号幅度与步长之间存在显著正相关（P<0.05），而与步频之间不存在显著相关性（P>0.05）。
五、研究结论
1.不同负重方式下步态参数存在显著变化，背负负重和行走坡道时步态参数变化最为明显。
2.背负负重和手持负重方式下肌肉电信号幅度均显著增加，其中背负负重方式下增加的程度最大，且明显高于手持负重的增加程度。
3.肌肉电信号幅度与步长存在正相关性，而与步频之间不存在显著相关性。
本研究结果表明，不同负重方式下，人体表面肌电信号的特点存在明显差异，负重方式对肌肉电信号的幅度有很大影响，这些结果对健康锻炼和康复训练具有一定的参考价值。