目前隨著科技的發(fā)展對肌電圖用于技術(shù)動作診斷以及肌肉工作特征方面已取得許多成果，并在學(xué)術(shù)界得到確認。其中關(guān)于肌電與肌力關(guān)系的基礎(chǔ)研究受到許多學(xué)者的重視。他們研究人體不同部位肌肉肌電與肌力的關(guān)系，結(jié)果表明大部分肌肉呈線性關(guān)系，少部分肌肉呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系。前期的有關(guān)研究也一致表明，各種肌肉負荷形式下肌肉收縮力或輸出功率的變化與表面肌電圖信號的振幅存在著良好的線性關(guān)系。因此，在體育科研中有關(guān)肌電與肌力間關(guān)系的研究也越來越多。

圖5-2-1直觀地描繪了肌電和肌力間的相互關(guān)系，圖中列舉了肱二頭肌、三角肌等肌肉的大樣本測試結(jié)果，標準化處理后的EMGrms和%MVC呈線性關(guān)系。

圖5-2-1　3塊肌肉的不同用力程度和表面肌電誘發(fā)激活程度的相互關(guān)系^[14]

圖5-2-2直觀地說明肌力輸出與表面肌電反應(yīng)間的相互關(guān)系，可以看出隨著外界負荷的增加，表面肌電的放電量越大，振幅越明顯。

圖5-2-2　運動負荷（肌力）與表面肌電激活的相互關(guān)系

圖5-2-3～圖5-2-5^[15]表現(xiàn)了肘關(guān)節(jié)屈伸的3塊肌肉，即肱二頭?。╞iceps brachii，BB）、肱橈肌（brachioradialis，BR）和肱三頭?。╰riceps brachii，TB）的收縮肌力和肌肉激活程度間的相互關(guān)系和特征。從圖5-2-3中可以看出：在肘關(guān)節(jié)55°屈的等長收縮中產(chǎn)生的肌力小于離心收縮；而肌肉的激活程度則相反，前者發(fā)揮了更大的激活，后者激活較??；但是從肘關(guān)節(jié)由165°向心收縮至55°的過程中，BB、BR產(chǎn)生了較大的激活，輸出的力值小于此前的165°等長收縮力值。圖5-2-4中具體地比較了肘關(guān)節(jié)以2rad／s的速度做離心和向心收縮過程中的肌力和肱二頭肌的激活關(guān)系，以及在165°、110°、55°的等長收縮肌力和肌肉激活的比較可以看出符合上述趨勢。圖5-2-5是肘關(guān)節(jié)以不同速度的向心、離心運動時，在屈肘110°位置的輸出力和3塊肌肉的激活程度，以及等長情況下的比較，可以看出作為主動肌的股二頭肌、肱橈肌的平均肌電值前者大于后者，作為拮抗肌的肱三頭肌與主動肌相比，幾乎不參與收縮，平均肌電值很低，即未發(fā)揮協(xié)同收縮作用；同時還可以看出，向心收縮階段的平均肌電大于等長收縮aEMG，大于離心收縮aEMG。

圖5-2-3　不同收縮方式中上肢肌肉的激活特點

圖5-2-4　不同收縮方式中的肌力與肱二頭肌肌電激活

圖5-2-5　不同速度下肘關(guān)節(jié)110°處三屈肌的肌電激活和輸出力的關(guān)系

圖5-2-6中記錄了膝關(guān)節(jié)伸肌最大持續(xù)收縮1s的股外側(cè)肌的力矩和肌電表現(xiàn)，圖中左圖為膝關(guān)節(jié)屈45°位最大等長用力，右圖的左側(cè)為向心收縮（從90°屈伸展到0°），右側(cè)為離心收縮（從0°屈離心收縮到90°），速度均為90°／s。此時，把等長收縮條件下的平均值作為100%，即平均肌電355mV作為100%，峰值力矩22．95kgm作為100%；那么，在向心收縮階段，力矩輸出為16．42kgm（72%）、平均肌電為410mV（115%）；離心階段的力矩輸出為23．08kgm（101%）、平均肌電為349mV（EMG 98%）。由此也證明了肌肉的收縮形式不同，其肌肉的動員和輸出功也不相同，且離心收縮的輸出功大于向心收縮，但肌肉的動員卻相反，數(shù)值較小。

圖5-2-6　膝關(guān)節(jié)肌肉在不同收縮方式中的肌力與表面肌電特征

Hortobagyi等^[16]對經(jīng)過12周伸膝等動訓(xùn)練的離心收縮組和向心收縮組實驗，觀察股外側(cè)肌肌電后發(fā)現(xiàn)：與訓(xùn)練前相比，離心收縮訓(xùn)練組離心收縮時RMS增加188%，等長收縮時增加58%；向心收縮訓(xùn)練組向心收縮時RMS增加28%，等長收縮時增加36%。說明了離心訓(xùn)練取得了較向心訓(xùn)練更好的訓(xùn)練效果。

炳強^[17]利用表面肌電信號分析技術(shù)對主動?。哦^肌）和拮抗?。湃^?。┰趧討B(tài)、靜態(tài)兩種運動形式中不同活動水平和功能狀態(tài)下肌電信號的變化，分別進行同步采集、模擬顯示、記錄和分析。他在對主動肌和拮抗肌分別分析得到其各自的變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，對兩塊肌肉隨負荷改變和時間延續(xù)的肌電變化進行相關(guān)分析，揭示其同步變化規(guī)律，并尋找能夠反映其變化規(guī)律的肌電特征指標。研究結(jié)果顯示，在力-電關(guān)系中，靜態(tài)運動過程中主動肌與拮抗肌肌電特征變化規(guī)律基本一致，時域和頻域指標在肌肉間相關(guān)性也較好；動態(tài)運動中時域指標較頻域指標的變化規(guī)律性強，主動肌與拮抗肌間的相關(guān)性也較高。疲勞實驗的結(jié)果則顯示，不論動態(tài)還是靜態(tài)運動，頻域指標變化的規(guī)律性均較時域指標為佳，拮抗肌間的相關(guān)性亦是頻域指標優(yōu)于時域指標。不同負荷下的疲勞，不同指標的規(guī)律變化較大，未發(fā)現(xiàn)負荷間變化的相關(guān)性?？傊?，在不同活動水平和功能狀態(tài)下，肱二頭肌和肱三頭肌分別作為主動肌和拮抗肌，其肌電的變化與肌肉的運動形式和運動強度有較大關(guān)系，時域和頻域指標亦表現(xiàn)出了各自的規(guī)律性，且主動肌與拮抗肌間的相關(guān)性也在不同運動形式、運動強度及不同指標間表現(xiàn)出了較大的差異性，在應(yīng)用時須區(qū)別對待。

馬國際等^[18]采用功率自行車上做遞增負荷運動，起始功率150W，每間隔2min增加50 W，直至疲勞。隨著運動負荷的增加，股內(nèi)肌、股直肌和股外肌的iEMG值也相應(yīng)增加，其中股內(nèi)側(cè)肌從150W時的5．82±2．25上升到300W時的15．15±3．19，P＜0．01；股直肌從2．49±1．19上升到8．80±2．80，P＜0．01；股外側(cè)肌從6．80±2．42上升到15．57±3．18，P＜0．01。隨著運動負荷的遞增，股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股直肌的RMS值均有不同程度的升高現(xiàn)象，其中股內(nèi)側(cè)肌從150W時的0．10±0．04上升到300W時的0．29±0．06；股直肌從0．04±0．025上升到0．19±0．03；股外側(cè)肌從0．12±0．04上升到0．32±0．07。隨著運動負荷的遞增，MF值表現(xiàn)為逐漸下降，尤其在200W強度時，下降幅度較為明顯。其中，股內(nèi)側(cè)肌從150W的56．38±6．02下降到300W時的46．12±2．24；股直肌由31．45±3．25下降到23．29±3．91；股外側(cè)肌由56．69±4．44下降到50．11±2．74。說明了表面肌電與負荷間存在良好的線性關(guān)系。郭慶芳也指出在中等強度運動時iEMG是隨工作強度而逐漸增大的（圖5-2-7）。