Matthews P B, Watson J D
J Physiol. 1981 Dec;321:297-316. doi: 10.1113/jphysiol.1981.sp013985.
已测定了人体前臂对施加的正弦运动的机械阻力。通过视觉监视器,受试者通过弯曲肘部来维持稳定的力(通常为100牛),以便用手腕对抗等长力传感器进行拉动。该传感器安装在一个担架上,担架以前臂的频率为7 - 11赫兹、峰 - 峰值振幅约为1毫米的正弦方式移动前臂。对10 - 40秒拉伸过程中的平均机械阻力进行分析,将其分解为拉伸频率基频处的矢量分量。观察了正常阻力以及在对肱二头肌(主动肌)或肱三头肌(拮抗肌)肌腱施加100赫兹连续振动时获得的阻力。
正如乔伊斯、拉克和罗斯(1974年)所证实的那样,在10赫兹左右的频率下,正常(未振动)反应有时会显示出“负粘性”成分(肌肉缩短时力增加),而不是归因于肌肉粘弹性的简单“正粘性”;这种效应归因于牵张反射被适当地延迟且幅度足够大,从而超过了肌肉的固有特性。主动肌或拮抗肌的振动通常会增加“负粘性”的程度(力的负正交分量),同时也会改变手臂的“弹性”刚度(力的同相分量)。
更常见的情况是,粘性成分最初是正的。然后通常会因振动而降低;也就是说,振动(从形式上来说)再次添加了一个负粘性成分。
振动并非通过直接作用于肌肉的收缩系统以降低其“粘弹性”来产生这些效应。随着拉伸频率的增加,振动的效果会系统地从如上述添加负粘性转变为添加正粘性。这些效应都可归因于振动对牵张反射的作用,反射的精确作用由循环时间与反射通路周围延迟之间的关系决定。
在一些实验中,通过来自肱二头肌和桡侧腕长伸肌的表面肌电图对屈肌的活动进行采样;这些肌电图经过整流、平滑和平均处理。对于肱二头肌,与拉伸周期相关的肌电图调制的绝对深度有时(但并非总是)会因振动而增加;但对于桡侧腕长伸肌,调制总是会降低。因此,振动并非总是通过增加牵张反射的大小(增益)来对手臂的机械阻力产生影响。然而,在所有受试者中,无论是肱二头肌还是肱三头肌振动时,两块肌肉的肌电图调制相位都会明显延迟。与正常情况相比,振动平均引入了18度的相位滞后。从定性的角度来看,这可以解释典型的“负粘性”增强现象。
结合震颤的发生和肌肉收缩的反射调节对这些发现进行了讨论。它们支持了经典观点,即来自拮抗肌的传入活动与来自主动肌的传入活动一样至关重要。