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長時間坐姿使用手機,頸肩肌肉疲勞的變化特征,及幹預研究

2024-10-19健身

外國學者對比了不同流動通訊器材在手持或放在桌面上進行打字、遊戲、閱讀任務時頸部肌肉活動情況,研究發現長期使用流動通訊器材會有肌肉骨骼系統疾病風險,其中在桌子上使用智能電話並執行打字任務的風險最高,頸部伸肌活動受器械位置和執行任務的影響。

此研究任務時間較短,缺乏對任務難度的統一。

Kim研究了前傾頭姿勢下手機使用時間對成人頸肩部肌肉疲勞和疼痛的影響。

選取34名頭部前傾的成年人按使用智能電話的時間分組:10分鐘,20分鐘,30分鐘。

用肌電圖測量頸部豎脊肌和上斜方肌的疲勞程度,用視覺模擬量表(vas)評估實驗前後的疼痛程度。

20分鐘組左側上斜方肌疲勞程度與30分鐘組左頸豎脊肌、雙側斜方肌疲勞程度有顯著性差異。

10分鐘組和30分鐘組左側上斜方肌疲勞程度有顯著性差異。

隨著手機使用時間的延長,疼痛和疲勞會加劇。

Park等調查了十八名受試者在使用智能電話5分鐘、10分鐘和15分鐘時,頸部和軀幹的姿勢角度的變化,以及使用者的肌肉活動的變化。

與使用智能電話開始時的頸部和軀幹屈曲相比,5、10和15分鐘時頸部和軀幹屈曲明顯增加。

雙側頸椎豎脊肌活動明顯高於剛開始, 雙側胸椎豎脊肌和下斜方肌的肌電活動明顯減弱。

智能電話的使用也改變了姿勢和肌肉活動在相對較短的時間內,只有5分鐘。

在最新的研究中,YIP調查了44名年齡在10至18歲之間的學生連續玩智能電話遊戲上半身姿勢和頸部肌肉疲勞的影響,受試者以坐姿連續玩線上智能電話遊戲20分鐘。

使用無線表面肌電圖從兩側的頸椎豎脊肌和上斜方肌采集數據。

頸部、軀幹、左肩和雙側肘關節屈曲角度在10分鐘和20分鐘時顯著增加。

雙側頸部豎脊肌在運動時疲勞程度顯著增加。

建議10—18歲的學生長時間使用智能電話不應超過10分鐘,以盡量減少頸部的生物力學影響。

還有外國學者研究表明頭前伸角度為0°時頸部承受的重量最小,相比於女性,男性在使用手機時頭前伸角度更大,手機器材低於眼睛水平以下會增加頸部彎曲角度。

因此學者建議在使用手機時手機的傾斜角稍高,凝視角度較低。

外國學者在最新研究中發現,使用手機時肩部屈曲角度在30°可有效降低肌肉骨骼系統疾病。

另外楊世軍等人研究發現使用手機會降低人身體姿勢穩定性,因此在日常走路過程中不宜使用手機。

1.關於固定姿勢引起肌肉疲勞研究

頸肩部肌肉疲勞大多出現在不良生活習慣和特殊工作要求,例如久坐。

久坐大大增加了肌肉疲勞風險,長期下去會導致頸部疼痛甚至頸椎病。

孫昊量等人透過隨機選取骨科門診患者共997例,分析他們的生活習慣以及病史,全面調查相應的情況,並且進行影像學和體格檢查發現青年人長時間的從事伏案工作,相應的頸椎病發生率就會比較高。

得出,中國青年人的頸椎病發病率顯著提升,尤其是伏案工作者,需要套用針對性的措施來有效減少青年人群的頸椎病發病機率。

還有人研究了中學生頸肩腰背部不適與不良身體姿勢的關系,發現中學生肩頸腰背疼與長時間使用手機及彎腰撿拾物品有關。

其中對青年人長期伏案工作頸椎病發病特點進行研究, 得出長期伏案工作的青年人頸椎病發病率提高。

隨著科技網絡的進步,手機使用越來普遍,手機的使用頻率與時長也不斷增加,使用時長與不良使用習慣是導致頸部疼痛的重要原因。

早有國外學者研究證明頭前伸角度大於0°會有頸部損傷風險。

研究發現,青少年頸部疼痛與長期使用手機不良姿勢有很大關系,青少年在使用手機時視線距離螢幕小於10厘米並且將手機放置在胸部以下位置會導致頸部不適。

研究了高校生使用手機對健康的影響, 發現使用手機時間通常超過四小時並且長時間處於不良姿勢容易出現眼疲勞以及肌肉疲勞。

透過研究側臥位頸部不同屈伸狀態下各肌肉表面肌電特點發現,在側臥位時,頸部後伸頸豎脊肌的緊張程度更低,可以減少疲憊感。

利用JACK軟件探索人體坐姿狀態下握持手機最舒適姿勢,得出視距保持不變, 隨著頸部關節彎曲角度的增大,頸部及上肢關節舒適度呈先遞增後遞減的趨勢。

當視距在35cm40cm之間,且頸部關節彎曲角度在17°19°之間,肩部關節彎曲角度在12°~14°之間,肘部關節彎曲角度在120°121°之間變化時,人體握持手機頸部及上肢舒適度指數大於0.8,為較舒適狀態。

2.長時間靜力收縮引發疲勞機制

長時間固定姿勢使用手機所導致的肌肉疲勞甚至損傷屬於靜力性收縮,關於靜力性收縮引發疲勞的機制有不少學者進行研究。

研究了靜力負荷狀態對大鼠骨骼肌線粒體及肌漿網的影響,將大鼠進行懸吊負重90分鐘,研究結果發靜力負荷可致大鼠骨骼肌線粒體鈣超載和肌漿網攝鈣能力下降,肌漿網、線粒體膜Ca2+-ATPase活力下降、丙二醛增多。

由此得知長期靜力負荷狀態下, 會導致局部肌肉供血不足出現肌肉緊張的狀況。

研究了靜態負荷對大鼠骨骼肌能量代謝的影響,透過不同Ca2+濃度及不同培養時間條件下大鼠離體骨骼肌被動牽拉培養的模型,測定線粒體鈣濃度、ATP酶活性和乳酸含量。

研究發現細胞內鈣平衡的紊亂通常發生在能量代謝之前線粒體鈣濃度在負荷狀態下增加,是肌肉損傷發生的最初原因。

文中表明,除過動造成中樞疲勞的化學機制,肌肉在進行等長收縮的過程中,運動單位放電頻率隨負荷持續時間逐漸下降。

此外作者還總結關於"肌肉的智慧"的理論,中樞神經系統可以借此用最節省的方式維持已經疲勞肌肉的啟用狀態。

國外學者基於肌肉智慧假說提出, 在持續的最大等長收縮期間,運動單位放電速度的減慢有助於最小化疲勞。

在研究中從神經電生理學方面探討了運動性肌肉疲勞的中樞機制, 運動疲勞的產生與運動相關皮質區啟用水平變高、啟用範圍變大有關。

認為細胞內外鈣離子變化是肌肉疲勞產生的重要原因。

研究發現運動性疲勞產生的肌源性因素:肌細胞氫離子積累引發肌纖維動作電位傳導速度下降,動作電位傳導速度在靜態負荷條件下下降明顯。

透過研究靜力性與動力性收縮的肌電發現,在靜力性收縮過程中肌電肌力比值隨疲勞增加而增加。

關於解決肌肉疲勞,JMarkDavis提出透過攝入改善大腦五羥色胺代謝的營養物質從而緩解肌肉疲勞。

3.頸肩部肌肉硬度研究

在國內外學者的研究中,肌肉硬度與頸部疼痛也有關系。

對非特異性頸痛患者與健康人群進行生物力學特性分析與評估,發現在一次手機作業之後利用MYOTONPRO肌肉狀態檢測儀測量兩組受試者雙側的胸鎖乳突肌、頭夾肌、上斜方肌、肩胛提肌,發現非特異性頸痛患者的肌肉硬度高於健康人群,肌肉彈性也低於健康人群。

在另一篇研究中同樣發現非特異性頸痛病人頸部雙側頭夾肌、肩胛提肌及右側斜方肌肌肉硬度高於健康人群, 30min的智能電話使用對非特異性頸痛病人頸部肌肉硬度的影響大於對健康人群的影響。

利用肌骨超聲儀對頸痛患者進行評估時也采用了肌肉硬度的指標,發現現有研究主要針對慢性頸痛患者在不同功能狀態下頸部不同層次肌肉的形態學和硬度變化進行評估,為在慢性頸痛患者中開展更有針對性的功能訓練提供了循證依據。

J.Hvedstrup在研究發作性頸痛的偏頭痛患者與無發作性頸痛的患者及對照組相比,頸部肌肉是否更加僵硬時得出發作性頸痛偏頭痛患者頸部肌肉硬度明顯高於無發作性頸痛偏頭痛患者和正常對照組,而僵硬度的增加可能是由於頸部肌肉的局部改變。

在這些研究中,都是將肌肉硬度與頸部疼痛之間的關系進行研究,將肌肉硬度作為新的評估手段,這一點需要更多更加嚴謹的科學證實才能有足夠的可信度。

此外,有關自覺僵硬與客觀肌肉硬度之間的關系還需更進一步研究。