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实验:探索疲劳率

现在你已经了解了一下你的肌肉是如何疲劳的,让我们以竞争的方式量化它以进一步学习!

时间30分钟
困难中间的

你会学到什么?

在这个实验中,您将了解并比较不同人和肌肉群之间的肌肉疲劳率。您还将学习如何制作疲劳的数学模型。

先修实验室

  • 肌肉疲劳期间的EMG- 您应该阅读我们的第一个疲劳实验,了解如何使用肌肉尖刺和肌肉生理学。


背景

来自我们的以前的实验伟德国际安卓我们学会了一些关于为什么使用肌肉尖顶盒实时地查看此过程的原因。那是开始。现在我们将探索变化比率其中人们的肌肉疲劳和模仿它。任何好的科学家都应该学习如何量化他们的实验,这就是我们在这里做的事情。伟德国际安卓年龄,性别,身体类型和生活方式都发挥重要作用,您的身体的肌肉是如何发展的,随后,他们在疲劳之前可以发挥多少努力。

在潜入实验之前,让我们更多地了解您可能在生活和科学中遇到的不同类型的肌肉疲劳!

中央疲劳

您可以将中央疲劳视为​​“精神”疲劳,也称为CNS-DIRIGUE(中枢神经系统)。这种类型的疲劳主要是关联,主要是神经驱动或动机的减少。放弃运动可能是一种保护措施,即身体避免维持可能发生的任何可能发生的损坏,如果您继续持续强度。中央疲劳是可能在很大程度上“训练的”,它影响了正在进行活动的新手运动员,他们没有很多经验。距离跑步是中枢疲劳如何将新手与专业人士区分开来的例子:新手,不习惯延长一段时间的努力,这将具有非常困难的时间运行任何重要距离。如果没有以前的培训,那么新手可能会在他们的肌肉发出之前停止。你有没有想过自己,“我可能会进一步跑得更多,但我只是不哇哇哇哇哇哇?”然而,奥运距离跑步者不符合同样的“精神”块,并将继续贯穿不适。

外围疲劳

这是疲劳最纯粹的肌肉生理变异。当您根本无法向肌肉提供足够的能量以使它们保持活跃时,会发生外围疲劳。如果你记得回到了以前的实验在我们了解到“有序招聘”的情况下,电机单元经历了疲劳的机动单元被新的电机单元所取代。最终没有可用的新鲜运动装置,这是外围疲劳。当检查这种疲劳的电灰度(EMG)记录时,很常见的是在录像内的点处的重新强度突发。这些是当其他电机单元跳跃以试图保持相同量的强度时的时刻。当您在健身房泵送熨斗时,这种疲劳是您最常经验的情况,将原木装入卡车上或其他短暂的锻炼。

神经肌肉疲劳

也称为神经疲劳,这是一个常见观察到的疲劳,这是神经无法充分发射以保持肌肉运动的结果。如果神经不能保持高强度尖刺信号,则经常分泌神经递质,它经历了“突触疲劳”,其中神经不再能够刺激其支配的肌肉纤维。随着运动,这只是极度肌肉激活和强度的问题。与中央疲劳类似,可以通过足够的训练随着时间的推移来解决神经肌肉疲劳。是什么让这种疲劳不同的是它也可能是疾病的症状。

正在衡量的数据

在这个实验中,我们将主要观察到周围的周围和一点中央疲劳,但我们不太可能观察神经肌肉疲劳。在您的实验期间记笔记,并尝试弄清楚您目睹的疲劳伟德国际安卓!

斜坡,y拦截,趋势线和疲劳速度

趋势线用于调查变量之间的关系。通过求解坡度的等式,我们可以建立一个趋势线,这将使我们随着时间的推移为我们的肌肉疲劳提供“模型”。但是我们测量了什么?什么是我们的x轴,我们的y轴是什么?HWE将到达那里,坚持下去。

由于我们对疲劳感兴趣,这可以被认为是肌肉表现时间,我们将具备X轴即时。和我们的y轴?为什么,它将是我们的壮大!这是我们产生的力量的良好推论。但是,我们将在信号的幅度上进行操作。我们将使用RMS(均方方)来代替幅度的RMS(根均方平方)而不是使用严格的幅度。然后我们会随着时间的推移测量rms。

根均线(RMS)

让我们快速看看RMS,然后再去进一步,所以我们理解我们正在使用的东西。rms不是衡量标准顶峰信号强度,相反,它是一种衡量标准一般的信号强度,通过平均信号来计算,采用平均方的平均线,然后采用平方根。似乎在数学上过度和不必要,为什么科学家甚至这样做?

首先,重要的是要记住,我们的信号具有正值和负值,如下所示:

所以,如果我们试图平均这个信号,我们不会有很多......

记得数学课,你怎么能摆脱否定?通过平衡它!所以让我们尝试使用我们的信号:

这涵盖了广场,但根本呢?根本,意味着在这里一起齐头并进。现在我们采取信号的“总和”,并将其除以我们采取的样本数量,以获得我们的平均值(或平均)值。然后你采取平均值的平方根来提出rms!

但要测试什么?

我们的实验的第一步将选择您的独立变量。对于这个实验,您可能有兴趣比较年轻对象,男孩与女孩,或者也许你想比较那些拥有高重金最大卧床的人,而不是低重量的最大值。为我们的例子,我们将衡量三名男子和三名女性之间的差异,所有人都在同一年龄的几年内。

下载

在开始之前,请确保有伟德国际备用网址后院大脑尖峰录音机安装在您的计算机/智能手机/平板电脑上。后院大脑伟德国际备用网址尖峰录音机程序允许您在执行实验时可视化和保存计算机上的数据。伟德国际安卓我们还建立了一个简单的实验室讲义,以帮助您制表数据。

视频

实验程序

在你挂钩一个主题之前,你有几个决定:你要从什么肌肉记录,你打算有什么样的活动?我们更喜欢“等距”收缩,您正在收缩,但身体不会移动。我们的最爱是二头肌电梯(使用...二头肌),三角肌升降机(使用...三角形)和横向行(使用该行Latissimus dorsi.)。横向行可能需要访问您的学校体育馆,这是您在您进行实验后播放泵的好借口。伟德国际安卓根据通常的方式决定您要记录的肌肉并涂抹肌肉电极。

  1. 首先,将您的主题与肌肉尖峰箱和肌肉尖刺箱连接到1)您的计算机使用USB或笔记本电缆或2)使用绿色智能手机电缆到智能手机/平板电脑。首先测试信号:让您的主题灵活几次,并观看显示屏以查看尖峰。
  2. 接下来,我们想调整增益。一直旋转肌肉尖顶盒上的车轮,然后让您的主题弯曲尽可能难。如果信号剪切,那么如此:
  3. 沿着“音量”滚轮(信号的增益),直到您可以看到所有尖峰的顶部和底部。一旦你可以,你的主题会放松几分钟。注意,如果您有正常的情况,这只是一个问题肌肉尖刺箱。如果你有新的肌肉尖刺箱Pro,你不必担心收益剪裁,电路不会让你!
  4. 选择重量负载,主题在负载疲劳过高前15-120秒之间保持在15-120秒之间。只要他们觉得自己变得越来越柔软,就指示主题保持肌肉活跃活跃。
  5. 当主题不再保持体重时,停止录制。您的录音可能看起来像这样:
  6. 记下主题是收缩的时间长度,如EMG所示,并通过可识别的符号保存录制,例如“肌肉疲劳 - 女性1 - 总时间118s”。

尽可能多地执行此主题。值得越多,结果越引人注目!如果您在课堂上,让每个人都参与!快速注意:在进行录制时不要更改增益,因为这会影响您的RMS值和疲劳率的测量。

汇总数据

我们解释我们的数据的第一步是将我们的录音转变为可量化的东西。

  1. 打开你的第一个录音,放大一路放大;我们将从录音的第一个和最后五秒衡量RMS:
  2. 使用鼠标右键(或在平板电脑上双击),从信号开始点击并拖动,直到您选择了五秒的示例。查看屏幕上显示的RMS值并将其写下来。
  3. 现在在信号放松之前重复了信号的最后五秒钟。写下RMS值。

对于每次录制,您有三次测量1)总时间在秒内 - 前五秒的总时间,2)RMS-RMS开始,3)RMS的最后五秒钟 - RMS端。重复此过程,直到您为所有主题收集数据。

解释数据

首先,注意:根据您选择的肌肉,RMS值的幅度可能会有所不同!较大的肌肉产生更多的活动,产生更高的RMS。让我们的价值观指导您,但如果您仔细遵循这些步骤,并最终比我们的价值不同,请不要混淆。

现在我们有了我们的价值观,让我们将它们绘制出来让他们更容易管理。

现在,我们有几个计算要使用我们的价值观......

一行(和我们趋势线!)的等式:

这是我们趋势线的公式,其中“M”“等于我们的斜率(疲劳率),其中”B“表示线路与Y轴相交的位置。

坡:

“M”是我们为疲劳信号计算的趋势线的斜率。

现在让我们考虑罗伯特的情况。他的初始RMS值为26.85,减少到17.20以上超过85秒。时间是我们的x变量,rms是我们的y变量。我们可以通过插入上述斜坡的公式来解决疲劳速率。由于我们的实验开始于时间= 0,因此0将是第二个x变量。

这是罗伯特的疲劳率我们主要关注的是什么。

我们可以在这里全圈,并练习计算趋势线,或最佳合适线。在我们的情况下,它很容易,因为我们已经知道B(y-entercepty)值,因为我们具有时间= 0的RMS值。

该公式代表疲劳测试期间第一测试对象的EMG信号的趋势线。

现在计算所有受试者的坡度或疲劳率。数据会显示什么?

讨论

让我们试着了解我们的结果。计算平均疲劳率,女性平均速率-0.06 mv / s,男性进入-0.11 mv / s。因此,我们的初步数据表明,女性可能具有更好的肌肉耐力,疲劳以较慢的速度!为什么他们在更长的一段时间内保持他们的力量更好?他们更强大吗?不一定,耐力不是真正的力量。他们更难吗?当然。它们在肌肉耐力方面刚刚变得更好吗?也许! Lots of research has been done into looking at this difference (例子),它已被发现(我们也是!)妇女的耐力通常大于男性。我们在哪里可以在非科学的环境中看到这一点?妇女令人印象深刻的耐力为他们提供了攀岩边缘 - 这是一项运动,在那里看到与男性直接竞争的女性很常见。研究也正在进行中女性耐力跑步它看起来像男人和女人也在那里相等!

轮到你了!

使用此示例来指导您自己的实验!伟德国际安卓考虑您可以测试的不同变量。您也可以从同一个身体比较不同的肌肉;调查人们的手臂或腿是否有不同的疲劳率,或者只是比较左右武器。您可以将人们与中立状态进行比较,然后以疲倦或兴奋的状态。你能想出什么?如果您设计实验并提出一些酷炫的结果,请发送电子邮件给我们hello@www.zermakina.com.!!

而且,通过许可,我们将在我们的网站上分享它!您可以为世界的科学知识做出贡献!

要考虑的问题

  1. 趋势线的坡度可以教你关于肌肉疲劳的伤害吗?
  2. 想想你在日常生活中遇到肌肉疲劳的例子。它是否曾担任有益功能?
  3. 如果您开始击中健身房,泵送铁,并踏上钳工,你的疲劳率会发生什么?