长时间坐姿使用手机,颈肩肌肉疲劳的变化特征,及干预研究

堇宾评趣事 2024-10-17 03:10:10

外国学者对比了不同移动设备在手持或放在桌面上进行打字、游戏、阅读任务时颈部肌肉活动情况,研究发现长期使用移动设备会有肌肉骨骼系统疾病风险,其中在桌子上使用智能手机并执行打字任务的风险最高,颈部伸肌活动受器械位置和执行任务的影响。

此研究任务时间较短,缺乏对任务难度的统一。

Kim研究了前倾头姿势下手机使用时间对成人颈肩部肌肉疲劳和疼痛的影响。

选取34名头部前倾的成年人按使用智能手机的时间分组:10分钟,20分钟,30分钟。

用肌电图测量颈部竖脊肌和上斜方肌的疲劳程度,用视觉模拟量表(vas)评估实验前后的疼痛程度。

20分钟组左侧上斜方肌疲劳程度与30分钟组左颈竖脊肌、双侧斜方肌疲劳程度有显著性差异。

10分钟组和30分钟组左侧上斜方肌疲劳程度有显著性差异。

随着手机使用时间的延长,疼痛和疲劳会加剧。

Park等调查了十八名受试者在使用智能手机5分钟、10分钟和15分钟时,颈部和躯干的姿势角度的变化,以及使用者的肌肉活动的变化。

与使用智能手机开始时的颈部和躯干屈曲相比,5、10和15分钟时颈部和躯干屈曲明显增加。

双侧颈椎竖脊肌活动明显高于刚开始,双侧胸椎竖脊肌和下斜方肌的肌电活动明显减弱。

智能手机的使用也改变了姿势和肌肉活动在相对较短的时间内,只有5分钟。

在最新的研究中,YIP调查了44名年龄在10至18岁之间的学生连续玩智能手机游戏上半身姿势和颈部肌肉疲劳的影响,受试者以坐姿连续玩在线智能手机游戏20分钟。

使用无线表面肌电图从两侧的颈椎竖脊肌和上斜方肌采集数据。

颈部、躯干、左肩和双侧肘关节屈曲角度在10分钟和20分钟时显著增加。

双侧颈部竖脊肌在运动时疲劳程度显著增加。

建议10—18岁的学生长时间使用智能手机不应超过10分钟,以尽量减少颈部的生物力学影响。

还有外国学者研究表明头前伸角度为0°时颈部承受的重量最小,相比于女性,男性在使用手机时头前伸角度更大,手机设备低于眼睛水平以下会增加颈部弯曲角度。

因此学者建议在使用手机时手机的倾斜角稍高,凝视角度较低。

外国学者在最新研究中发现,使用手机时肩部屈曲角度在30°可有效降低肌肉骨骼系统疾病。

另外杨世军等人研究发现使用手机会降低人身体姿势稳定性,因此在日常走路过程中不宜使用手机。

1.关于固定姿势引起肌肉疲劳研究

颈肩部肌肉疲劳大多出现在不良生活习惯和特殊工作要求,例如久坐。

久坐大大增加了肌肉疲劳风险,长期下去会导致颈部疼痛甚至颈椎病。

孙昊量等人通过随机选取骨科门诊患者共997例,分析他们的生活习惯以及病史,全面调查相应的情况,并且进行影像学和体格检查发现青年人长时间的从事伏案工作,相应的颈椎病发生率就会比较高。

得出,我国青年人的颈椎病发病率显著提升,尤其是伏案工作者,需要应用针对性的措施来有效减少青年人群的颈椎病发病几率。

还有人研究了中学生颈肩腰背部不适与不良身体姿势的关系,发现中学生肩颈腰背疼与长时间使用手机及弯腰捡拾物品有关。

其中对青年人长期伏案工作颈椎病发病特点进行研究,得出长期伏案工作的青年人颈椎病发病率提高。

随着科技网络的进步,手机使用越来普遍,手机的使用频率与时长也不断增加,使用时长与不良使用习惯是导致颈部疼痛的重要原因。

早有国外学者研究证明头前伸角度大于0°会有颈部损伤风险。

研究发现,青少年颈部疼痛与长期使用手机不良姿势有很大关系,青少年在使用手机时视线距离屏幕小于10厘米并且将手机放置在胸部以下位置会导致颈部不适。

研究了高校生使用手机对健康的影响,发现使用手机时间通常超过四小时并且长时间处于不良姿势容易出现眼疲劳以及肌肉疲劳。

通过研究侧卧位颈部不同屈伸状态下各肌肉表面肌电特点发现,在侧卧位时,颈部后伸颈竖脊肌的紧张程度更低,可以减少疲惫感。

利用JACK软件探索人体坐姿状态下握持手机最舒适姿势,得出视距保持不变,随着颈部关节弯曲角度的增大,颈部及上肢关节舒适度呈先递增后递减的趋势。

当视距在35cm40cm之间,且颈部关节弯曲角度在17°19°之间,肩部关节弯曲角度在12°~14°之间,肘部关节弯曲角度在120°121°之间变化时,人体握持手机颈部及上肢舒适度指数大于0.8,为较舒适状态。

2.长时间静力收缩引发疲劳机制

长时间固定姿势使用手机所导致的肌肉疲劳甚至损伤属于静力性收缩,关于静力性收缩引发疲劳的机制有不少学者进行研究。

研究了静力负荷状态对大鼠骨骼肌线粒体及肌浆网的影响,将大鼠进行悬吊负重90分钟,研究结果发静力负荷可致大鼠骨骼肌线粒体钙超载和肌浆网摄钙能力下降,肌浆网、线粒体膜Ca2+-ATPase活力下降、丙二醛增多。

由此得知长期静力负荷状态下,会导致局部肌肉供血不足出现肌肉紧张的状况。

研究了静态负荷对大鼠骨骼肌能量代谢的影响,通过不同Ca2+浓度及不同培养时间条件下大鼠离体骨骼肌被动牵拉培养的模型,测定线粒体钙浓度、ATP酶活性和乳酸含量。

研究发现细胞内钙平衡的紊乱通常发生在能量代谢之前线粒体钙浓度在负荷状态下增加,是肌肉损伤发生的最初原因。

文中表明,除过动造成中枢疲劳的化学机制,肌肉在进行等长收缩的过程中,运动单位放电频率随负荷持续时间逐渐下降。

此外作者还总结关于"肌肉的智慧"的理论,中枢神经系统可以借此用最节省的方式维持已经疲劳肌肉的激活状态。

国外学者基于肌肉智慧假说提出,在持续的最大等长收缩期间,运动单位放电速度的减慢有助于最小化疲劳。

在研究中从神经电生理学方面探讨了运动性肌肉疲劳的中枢机制,运动疲劳的产生与运动相关皮质区激活水平变高、激活范围变大有关。

认为细胞内外钙离子变化是肌肉疲劳产生的重要原因。

研究发现运动性疲劳产生的肌源性因素:肌细胞氢离子积累引发肌纤维动作电位传导速度下降,动作电位传导速度在静态负荷条件下下降明显。

通过研究静力性与动力性收缩的肌电发现,在静力性收缩过程中肌电肌力比值随疲劳增加而增加。

关于解决肌肉疲劳,JMarkDavis提出通过摄入改善大脑五羟色胺代谢的营养物质从而缓解肌肉疲劳。

3.颈肩部肌肉硬度研究

在国内外学者的研究中,肌肉硬度与颈部疼痛也有关系。

对非特异性颈痛患者与健康人群进行生物力学特性分析与评估,发现在一次手机作业之后利用MYOTONPRO肌肉状态检测仪测量两组受试者双侧的胸锁乳突肌、头夹肌、上斜方肌、肩胛提肌,发现非特异性颈痛患者的肌肉硬度高于健康人群,肌肉弹性也低于健康人群。

在另一篇研究中同样发现非特异性颈痛病人颈部双侧头夹肌、肩胛提肌及右侧斜方肌肌肉硬度高于健康人群,30min的智能手机使用对非特异性颈痛病人颈部肌肉硬度的影响大于对健康人群的影响。

利用肌骨超声仪对颈痛患者进行评估时也采用了肌肉硬度的指标,发现现有研究主要针对慢性颈痛患者在不同功能状态下颈部不同层次肌肉的形态学和硬度变化进行评估,为在慢性颈痛患者中开展更有针对性的功能训练提供了循证依据。

J.Hvedstrup在研究发作性颈痛的偏头痛患者与无发作性颈痛的患者及对照组相比,颈部肌肉是否更加僵硬时得出发作性颈痛偏头痛患者颈部肌肉硬度明显高于无发作性颈痛偏头痛患者和正常对照组,而僵硬度的增加可能是由于颈部肌肉的局部改变。

在这些研究中,都是将肌肉硬度与颈部疼痛之间的关系进行研究,将肌肉硬度作为新的评估手段,这一点需要更多更加严谨的科学证实才能有足够的可信度。

此外,有关自觉僵硬与客观肌肉硬度之间的关系还需更进一步研究。

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