神经肌肉反应时的测量方法及影响因素的综述

杨佳森，徐红旗

1 神经肌肉反应时的概念

概念：神经肌肉反应时是指在外界产生刺激信号与肌肉开始机械收缩的时间差，也可将其分为前反应时和后反应时，前反应时为外界刺激到肌肉开始同步放电的时间，后反应时为同步放电到肌肉开始机械收缩的时间。神经肌肉反应时是人体的一项重要的指标，在日常生活中可预测人体在突发事件的情况下做出的应急反应的时间，从而保证自身的安全。神经肌肉反应时延长会导致身体姿势控制能力下降，引发跌倒的可能[1]。

2 神经肌肉反应时的测量方法

现如今，国内外对于神经肌肉反应时的研究越来越多。以往研究也曾出现过探针检测，但是由于肌效贴的无创性和简便性在如今研究中基本都是采用表面肌电的采集方法进行肌电的采集。受试者可以在不受任何伤害的情况下进行测试。但是此方法也有一定的弊端，由于人体的表皮环境不同，对于毛发较重者，还需进行清理毛发才可进行测试。而对于一些测试仪器，在测试的过程中，其周围的环境也可能会影响测试，比如大功率的机器可能会影响到肌电信号的测量。

表面肌电的采集包括三个环节：肌效贴(肌电信号接收器)、导线、采集盒子；同时配合后期肌电信号的处理软件的滤波处理，才能完成一次完整的肌电信号的采集[2]。在神经肌肉反应时的研究中，主要采集从刺激源发出信号到肌肉开始机械收缩的一段时间差，也就是神经肌肉的总反应时间作为研究指标。有一些研究中，也曾分别测量前反应时和后反应时进行研究，陆俊杰曾研究股四头肌疲劳前后反应时的变化情况，其研究的重点便是后反应时。

另外，在此基础上，从刺激信号的分类上大概可分为三类：

①听觉刺激：通过外界的声音让机体接收到信号的一种刺激方式，通常可采用音乐、词汇、名字，甚至可以使用一定强度的噪音进行刺激。在近年来的研究中，有通过声音强度的强弱进行实验的，但其研究结果发现，听觉刺激的强弱对神经肌肉反应时的结果并没有太大的影响[3]。

②视觉刺激：通过外界光线的传导使机体接收到信号的一种刺激方式，通常情况可以使用生活中常用的灯光，也可以使用不同的图片或颜色进行刺激。通常情况下，灯光刺激的方式比较常用。有研究中曾用不同颜色的光进行刺激，测试的人群也在30到60岁之间，但最后的结果发现，不同颜色光的刺激对神经肌肉反应时的影响没有明显差异。

③本体感觉刺激：通过外界产生干扰使得机体的关节出现不同的状态的一种刺激方式。一般在踝关节功能的稳定性研究中应用的比较多。

在测试的过程中，有些研究的测试的方式也不同。

①简单反应时的测试方式：通过刺激直接作出反应。并通过反复几次测量校验。

②选择反应时的测试方式：在刺激强度不同的情况下作出不同的反应。

对于神经肌肉反应时的测试方法曾经在动物实验中也使用过探针采集。同时不可否认在未来科技发达之后，可能还会出现种植芯片的采集方法。

3 神经肌肉反应时的影响因素

神经肌肉反应时测定的结果一般都会有所不同，而结果的差异则是受到不同的因素所影响的。对于神经肌肉反应时的影响因素大致可分为内在因素和外在因素。

3.1 影响因素的分类

3.1.1 内在因素

a年龄因素：随着人年龄的不断增长，其身体机能也不断下降，对于人体的肌肉，在年龄的增长过程中，其活性也在不断下降，研究表明，随着年龄的增长，人体中的骨骼肌量不断减少，平均每10年下降6%。而骨骼肌量的减少同时也伴随着骨骼肌力量的下降[4]，因此神经肌肉反应活动也会有所下降。有实验曾经对年轻人和老年人身体中的几块骨骼肌进行过神经肌肉反应时的测试，年轻组和老年组各14名，最后结果显示老年组的神经肌肉反应时明显延迟。在国外也有相关实验的证明[5]。

b性别因素：男性与女性之所以区别开，是因为其性别的不同使得身体的机能也有所不同。研究发现，男性平均反应时间快于女性，其差异主要来自于刺激出现到肌肉开始收缩的时间差别[6]。实验证明，在年龄范围大致相同的情况下，对12名男性与12名女性进行下肢神经肌肉反应时间的测试，其最终的结果显示男性的神经肌肉反应时明显快于女性[7]。

c锻炼因素;人在锻炼时会增强自身的体质，身体各部分机能也会有所改善和提高，通常情况下，运动员的反应时要比普通人的快。对于普通人，在经过一定的锻炼后，其神经肌肉反应时比没有锻炼过的人快。

d心理疲劳：疲劳程度不是指肌肉的疲劳程度，心理上的疲劳可影响神经肌肉反应时间的长短[10]。当人的心里过于劳累，会导致精神上的不集中，而神经肌肉反应时是接受外界给予的刺激信号并使人的肌肉产生机械运动做出反应，心理上的疲劳造成了人主观上的怠倦，一般在视觉神经上造成影响，因此心理过于疲劳的人的神经肌肉反应时要比正常人时间长。

E智力水平：智力可以影响人的反应时，对于智力严重缺陷的人，其反应时也会变慢。正因如此，在信号给予刺激时，无法及时对信号进行分析和处理，导致身体对神经肌肉的控制不能达到正常的水平，因此神经肌肉反应时也随之变慢[11]。

F性格因素：人的性格也是影响神经肌肉反应时的一种因素。在测定反应时时，性格焦虑的人通常会比外向的人反应时长。人在焦虑时，精神会高度紧张，因此在接收信号处理的同时无法很好的对肌肉进行控制，不能达到正常传导控制的时间。因此性格会影响神经肌肉反应时的长短。

3.1.2 外在因素

a仪器因素：在神经肌肉反应时的测试中，仪器本身也是其中的一种影响因素。在国内外的诸多研究中，所用的仪器也都不尽相同。对于所有的仪器大概都是由三环节组成，即刺激呈现、应答和计时3个环节。对于不同的研究，其仪器也都具有微小的差别，比如：刺激信号的呈现方式、应答方式、刷新速度、计时的精准度、以及仪器内部和外部对测量产生的数据的处理方式(统计方法、可疑值得去除)等。仪器和方法的标准化对于神经肌肉反应时的测定非常重要，如方法没有统一标准化，不同研究的测定结果之间不能直接比较。

b温度：温度可以影响身体机能的变化，因此温度可以影响肌肉的反应速度。有研究表明，肌肉对温度变化敏感，尤其是低温的影响。肌肉变暖使它对刺激的反应更快和更强。潜伏期和收缩期都缩短，舒张期也变短。降低肌肉温度产生相反的效果，收缩减弱以及所有的时相都延长。还有研究表明，温度的升高可以加快神经的传导速度。[12]

C测量肌肉的不同：由于测量的部位不同其肌肉的反应速度也不同，研究发现，下肢肌肉的反应速度测量中，不同的肌肉群及单块肌肉的反应速度都是有所区别的[13]。

3.1.3 其他因素

有些老年人在测试的过程中，由于身体的原因，其肌肉也会出现自主放电的情况，对于测出的肌电信号有一定的影响，因此在分析神经肌肉反应时结果的时候会不够准确。

4 小结

通过中外文献中的介绍，整理出对于神经肌肉反应时的测量方法有很多种，其中每种方法刺激的强弱对于神经肌肉反应时影响并不大。而测量神经肌肉反应时所受影响的因素也有所区别，其中一些因素与受试者的本身有关，还有一些因素与外部环境有很大的关系。对于神经肌肉反应时的测量，其中并没有对不同刺激测量的结果做出比较，因此无法保证不同种刺激所得的结果是否一致。因此，在以后的实验测量中，可进行不同种刺激方式进行对比，这样可以提高实验的质量，从而为更多的研究领域提供更好的测量手段。