倾听你的肌肉的声音

2020/09/30

倾听你的肌肉训练、预防虚弱等用于健康和福利

#少子老龄化

您想要提高运动能力、保持体形并避免与年龄相关的身体和认知功能下降。当武井对肌肉施加电刺激时肌肉收缩用“声音”测量个人肌肉质量的变化是啊肌肉疲劳程度等等能够定量测量我将接受这一挑战。

您可以从肌肉的声音判断效果和疲劳程度

　提高肌肉力量不仅是运动员非常感兴趣的话题，也是包括那些努力保持体力的人和肌肉力量逐渐下降的老年人在内的各种人都非常感兴趣的话题。然而，尤其是单独训练时，很难看出训练是否适合自己，获得了多少肌肉力量，以及练习是否适合和有效。

　针对这个问题，传感系统研究中心的 Yusuke Takei 建议“倾听肌肉的声音。”

　肌肉运动时会发出各种声音和肌音。传统上，这些声音是用听诊器或麦克风捕捉的，但现在传感器的性能已经提高，通过高精度测量肌肉声音，现在可以了解肌肉的各种状态。''

最近的研究表明，肌肉声音与其说是声音，不如说是肌肉纤维收缩、扩张和变形时产生的振动（机械信号）。当您举起重物时肌肉的抖动是一种肌肉声音。

　肌肉声音研究的历史可以追溯到17世纪，但与肌电（肌肉收缩时肌纤维产生的动作电位）相比，需要多种设备进行测量，并且需要更多的时间进行分析，因此从19世纪开始，肌电取代肌肉声音成为肌肉测量的主流方法。然而，近年来，传感器和测量仪器的性能不断提高，使得更准确的测量成为可能，并且使用肌肉声音的研究也在取得进展。

　武井几年前开始对肌肉运动和肌肉声音之间的关系产生兴趣，通过使用加速度传感器和高频声学传感器测量皮肤表面的位移，他注意到当肌肉施加强力时，会产生高频肌肉声音，而当肌肉变得疲劳时，声音会变得更安静。

结合电刺激，定量评估肌肉声音

　肌肉声音的问题在于，虽然可以测量，但无法定量评估。

　当我们让多个人使用背部肌肉力量测量装置举起5公斤的重物时，有些人只使用了手臂的力量，而另一些人则使用了下背部等多种肌肉的力量，因此无法获得可比较的数据。此外，即使我们试图观察同一个人的肌肉质量变化，我们也发现结果会受到他们的姿势、身体状况和精神状态的影响。''

　研究无法继续推进。该技术可用于创建有效的肌肉训练和老年人虚弱计划。^*1如果要应用于预防，就需要开发一种高重复性的测量方法，并进行不涉及个人意愿的定量评估。为此，需要给目标肌肉一个定量的任务并定量地测量输出。我应该怎么办？

武井在这里专注于电刺激。对肌肉施加电刺激的设备被广泛用作治疗设备和训练工具。当使用这些设备施加电刺激时，肌肉开始独立于人的意志而运动。他们相信，通过定量地施加这种刺激并测量肌肉声音，就有可能获得不受个人意志或姿势影响的数值。

　Takei将肌肉声音传感器放置在两个凝胶电极垫之间进行电刺激，将该设备连接到上臂，并进行肌肉锤击（振动测量）测试。显示器上刺激信号显示为蓝色，肌肉声音信号显示为黄色，结果发现，只要施加刺激，快肌反应就达到峰值，其次是慢肌反应。使用这种方法，我们能够获得定量评估，包括每种肌肉的收缩速度和每种肌肉类型的比例。这使得可以比较个体并测量和评估由于同一个人的训练而引起的肌肉质量的变化。

　我们还发现，在热身前后，对于相同的刺激，肌肉声音的振幅会增加，如果持续刺激，肌肉会随着时间的推移而疲劳，肌肉声音的振幅会减小，在某一点后达到一定范围。从这些结果来看，我们相信，可以更准确地针对个人特征进行有效的肌肉训练。''

　实际应用的下一个挑战是使测量者佩戴的设备小型化。目前，已实现直径5cm左右的小型化。此外，正在对只需佩戴即可测量肌肉的智能穿戴设备进行演示实验，并开发与应用程序相连的训练设备，该应用程序允许用户在平板电脑和其他设备上查看肌肉训练期间的波形。

　为了让更多的人使用它，我们想把它做得更小，首先是500日元硬币的大小，然后是一次性磁疗仪的大小。此外，由于电刺激可以使肌肉大幅收缩，我们希望将来可以应用于步行辅助设备。

　我期待肌肉声音测量技术的未来发展能够为改善人们的生活（从健康、运动到福利）做出贡献。