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随着全民健身的普及,促使越来越多的普通大众都加入了运动健身的行列,运动强度也在不断地增加,使得肌肉疲劳现象变得更加普遍,对身体健康造成一定的困扰,因而缓解肌肉疲劳受到了更为广泛的重视。目前,现有缓解肌肉疲劳的治疗方式对时间、地点、设备均有一定的要求,无法满足现代人对肌肉疲劳缓解便利性的需求,因此研发一款能够便利、省时的疲劳缓解产品是亟待解决的问题。通过文献查阅可知,经皮神经电刺激(TENS)疗法主要是通过电来刺激运动单位,引起肌肉的收缩,让肌肉产生被动的收缩,对缓解肌肉疲劳和肌肉酸痛有较好的临床治疗效果。且压力袜本身对于在运动过程中由肌肉震颤所导致的肌肉损伤及肌肉疲劳具有一定的缓解作用,因而本文将TENS低频脉冲与压力袜相结合,设计研发一款TENS低频电脉冲疲劳缓解压力袜,用以缓解人们运动后所带来的肌肉疲劳症状。所研发的压力袜适用人群广泛,成本低,并且在使用的便携性和时间限制性方面得到显著改善和提升。最后通过主客观相结合的评价法对所研发的低频脉冲疲劳缓解性能进行评价。在理论研究方面,本项目研究分为两点:一是探究了不同导电区域分布、导电区域面积和导电纱线细度对TENS低频电脉冲肌肉疲劳缓解压力袜疲劳缓解性能的影响,二是探究不同低频脉冲频率与肌肉疲劳缓解性能之间的关系,可以为后续相关研究提供基础的理论支持,同时为缓解肌肉疲劳服装产品的研发和生产提供参考。本研究内容包括:第一部分通过对TENS低频脉冲疗法的治疗机制和压缩疗法的理论基础研究,探索这两种疗法的医学原理在运动领域的应用。对相关研究理论成果进行总结分析,得出疲劳恢复的测量指标为表面肌电信号、血液生理指标及主观评价,可用肌电振幅均方根值作为表面肌电信号的具体测量指标,血液生理指标可通过血氧饱和度、血红蛋白含量和血流量进行表征,主观评价可使用主观体力感觉等级量表(RPE)进行评价。第二部分根据文献查阅确定了人体小腿肌肉疲劳多发部位,在TENS低频脉冲疲劳缓解运动压力袜的小腿腓肠肌出进行了导电区域的设计;并从袜机的编织原理出发,探索纱线材料及组织结构对TENS低频脉冲压力袜导电性能及美观性能的影响,在确保压力袜在纱线材料及组织结构方面达到最佳导电性能的同时满足服用针织性能;最后通过正交试验方案的设计来确定最终实验所需的TENS低频脉冲疲劳缓解运动压力袜数量,在保证实验结果准确反映指标的恢复规律的前提下,简化实验次数。第三部分基于Bruce平板运动试验方案对实验对象进行疲劳诱导实验,当实验对象达到自身肌肉疲劳后,再进行疲劳恢复实验测试。在疲劳诱导实验中,通过文献查阅得出心率、表面肌电信号和主观评价可作为实验对象疲劳程度的判定指标。本文选取表面肌电信号时域指标-肌电振幅均方根值(RMS)和主观评价来表征实验对象的疲劳程度,并使用SPSS软件进行相关性分析,当显著性水平P<0.05表示具有显著相关性,P<0.01表示具有极显著相关性。当主观评价与客观评价达到一致时,则认定达到实验对象的最大肌肉疲劳程度,否则疲劳诱导实验失败,重新进行疲劳诱导实验。第四部分基于上述正交试验方案的确定、实验样品的编织及疲劳诱导方案的设计,对8双不同导电区域分布、导电区域面积及导电纱线细度的运动压力袜进行了疲劳恢复实验测试,探究导电区域分布、导电区域面积和导电纱线细度对TENS低频脉冲疲劳缓解运动压力袜的疲劳性能影响。首先依照前章疲劳诱导方案对实验对象进行疲劳诱导实验,确保实验对象达到自身肌肉疲劳状态后再进行疲劳恢复实验,将表面肌电信号振幅均方根值(RMS)作为客观测量指标,通过SPSS软件进行Shapiro-Wilk正态分布检验,满足正态分布检验后再进行配对t检验分析,结果表明8双压力袜实验组与对照组的实验结果具有显著差异性,验证了TENS低频脉冲疲劳缓解压力袜具有疲劳缓解的作用。第五部分基于前章不同影响因素对TENS低脉冲运动压力袜疲劳缓解性能的研究,将前文疲劳恢复性能最佳的压力袜作为本章研究所使用的的压力袜,探究不同脉冲频率对压力袜疲劳恢复的影响,共3种脉冲频率,选取肌电振幅均方根(RMS)和血液生理指标(血氧饱和度、血红蛋白及血流量)作为评价指标进行疲劳恢复的表征,并通过SPSS进行Shapiro-Wilk正态分布检验,满足正态分布检验后再进行配对t检验分析,探究脉冲频率和疲劳恢复之间的关系。通过对疲劳恢复测量指标的配对t检验分析,并结合具体实验结果的变化趋势,结果表明不同的脉冲频率对于疲劳恢复测量指标有影响,即施加不同频率的电脉冲至运动压力袜时,会对其疲劳缓解性能产生影响。在配对t检验分析中,施加脉冲频率3(108.2 0.93HZ)与施加脉冲频率2(61.9 0.32HZZ)在血氧饱和度的测试结果在统计学上无显著性差异,施加脉冲频率1(40.5 0.35HZ)和施加脉冲频率2、3时血红蛋白和血流量在统计学上均具有显著性差异;施加三种不同频率脉冲时,各测试点的RMS值具有显著差异性。结合实验结果条形图可得在对运动压力袜施加频率3时,其疲劳缓解性能最佳,脉冲频率2次之,频率1的疲劳缓解性能较其他两者性能较弱。即在人体可接受的范围内,脉冲频率增大,该运动压力袜疲劳缓解性能会随之提升。总结:通过配对t检验分析结果和测试数据分析可得,TENS低频脉冲疲劳缓解压力袜具有疲劳缓解的作用;导电区域面积对于压力袜疲劳缓解性能影响最大,其次是导电纱线细度,导电区域分布相较于其他两因素对压力袜疲劳缓解性能的影响较小;不同的脉冲频率对运动压力袜的疲劳缓解性能呈正向影响,故可通过适当提升低频电脉冲的频率的方式来提升运动压力袜的疲劳缓解性能。