第二章 文獻探討
第二節 生理回饋之各項生理數值的意義
自主神經系統分為交感神經及副交感神經,交感神經興奮時,會使心跳加快、瞳孔 放大、腸胃蠕動變慢、排汗增加、肌肉變的更有力。而副交感神經興奮時,則會使心跳 變慢、瞳孔縮小、腸胃蠕動變快、排汗減少、肌肉變放鬆(翁、何、歐、林、謝,2009)。
所以,藉由生理回饋儀,可收集到許多數值來評估自主神經系統變化,並藉由對數值達 到自我學習及評估各措施的有效性,以下介紹生理回饋所收集的各數值的意義:
壹、肌電圖
肌電圖(Electromyograph; EMG)測量,最主要是為了記錄個體在進行動作表現時,
從骨骼肌引發肌肉收縮所產生的肌肉動作電位,可以藉此電位訊號來探討肌肉功能和協 調的方法。臨床所使用的測量方式為兩種類型:侵入式肌電圖(intramuscular EMG)和表 面電極(Surface electromyography; sEMG)兩大類。侵入式電極由於需以電極侵入人體以 接收肌電訊號較不適合大動作的肌肉活動測試且昂貴也有危險性,因此簡單、非侵入 型,容易被受試者接受的表面肌電圖(Surface electromyography, sEMG)廣泛的應用於 生理回饋中使用。表面肌電通過從上方對皮膚的肌肉的表面記錄肌肉活動評估肌肉功 能。其所產生的肌電訊號是肌肉收縮時不同運動單位 (motor unit, MU)的動作電位
(action potential)總和,由於每一個運動單位的活化受中樞神經一部分的脊髓中的運動 神經元所支配,因此肌電訊號反應神經肌肉的興奮性,臨床通常藉由EMG了解神經肌肉 是否異常(高、陳,2007)。
表面肌電(Surface Electromyogram ; sEMG)。肌電傳感器的典型位置是額肌(前額)
或斜方肌(肩)的肌肉。由於肌肉變得張力,使之可以傳送更多的電力來顯示。通常肌 電生理回饋主要用來促進那些參與背痛,頭痛,頸痛,牙齒肌肉的放鬆。從表面肌電圖 顯示的反饋,幫助參與者學會放鬆過度緊張的肌肉,更好地放鬆肌肉,或刺激緊張,以
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達到肌肉之間的協調(Sutarto et al., 2010)。通常個體感受到壓力時,所產生的備戰逃反應 時,肌肉也會產生緊繃,因此如果測得受試者肌肉緊繃肌電位升高時,便可推測受試者 生理激發升高(Schwartz & Andrasik, 2005)。而肌肉放鬆的作用為:降低肌肉的緊張度和 交感神經的活性、新陳代謝速率下降、呼吸減緩、心跳減慢、血壓值減少、減少氧氣的 消耗,同時它也能造成情緒的改變,使焦慮、憂鬱的程度降低(李,1997; Benson, Beary, Carol, 1974; Chen et al., 2009; Li et al., 2015)。
因為肌電圖生理回饋的安全性高且方便(Lofthouse, McBurnett, Arnold, Hurt, 2011),
故有許多研究有運用到,最早是在1960年Marinacci及 Horande, M.用於幫助偏癱患者恢 復對其癱瘓肌肉的控制。之後在1975年,便被Braud、Lupin、Braud運用在一位多動症的 6歲孩子的治療。現今更是被運用在各疾病上,如結合放鬆訓練運用於ADHD的治療 (Omizo, 1980; Rivera & Omizo, 1980; Denkowski, Denkowski, & Omizo, 1983),或是焦慮 (Reed & Saslow, 1980; Barlow et al., 1984; Hiebert & Fitzsimmons, 1981),改善纖維肌痛 (Fibromyalgia Syndrome; FMS)的疼痛(Glombiewski, Bernardy, & Häuser, 2013),或是改善 其他疼痛(Rains, 2008; Ehrenborg & Archenholtz, 2010)。
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貳、手指溫度
探測皮膚溫度最主要是熱敏電阻(溫度感知器)來測量溫度,其會通常連接到一個 手指或腳趾和以攝氏度或華氏度測量。皮膚溫度的變化是由於交感神經興奮後影響到血 管收縮所導致(Schwartz & Andrasik, 2005)。手變暖和手變冷是通過不同的機制產生,並 且它們的調節涉及不同的機轉。手變暖是由β-2腎上腺素產生小動脈血管舒張(Cohen &
Coffman, 1981)。手變冷則是交感神經興奮後使小動脈血管收縮所導致(Freedman et al., 1988)。如果個人是處於被動放鬆狀態,放鬆的過程會在生理上導致肌張力減低,降低 代謝率,增加手指的溫度,降低血壓,降低大腦中動脈血流,而心理及情感上產生了支 持的感覺(Atsberger, 1995)。所以可以藉由手指溫度的變化,瞭解受試者生理激發狀態,
如果生理激發變高時,手指末梢溫度便會下降。
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參、皮膚電導
皮膚電導(Skin Conductance) 皮膚電導是以感應器(electrodes)銜接於病人之手指
末端(指腹),直接測量皮膚電活動(皮膚電導和皮膚電位)和間接(皮膚電阻)。其機
轉是因皮膚上存在著眾多的汗腺,電阻器則能偵測汗腺的傳導路徑電流,當汗腺開啟時 他會形成較低的電組由皮膚表面到深層,所以,如果受試者面對意外刺激,興奮狀態,
煩惱,認知活動,可以增加外分泌汗腺活動,增加皮膚的電流的導電性(Schwartz &
Andrasik, 2005)。
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肆、心臟速率,呼吸速率
呼吸速的測量是由一個傳導器被固定在胸部。以記錄該胸部和腹部的膨脹/收縮的情 形,來測量每分鐘呼吸次數。當受試者面對壓力刺激時,生理上,這些刺激導致交感神 經系統刺激和兒茶酚胺的生產。兒茶酚胺增加血壓,心臟速率,呼吸速率,代謝速率和 骨骼肌的血液流動,同時還導致肌肉僵硬,增加感官靈敏度,汗腺活動的增加和降低的 胃腸活動(Benson, Kotch, & Crassweller, 1977; Atsberger, 1995)。呼吸模式和情緒之間存 在著重要的關係(Homma & Masaoka, 2008),在焦慮時,呼吸部分在初期會淺快,一旦 髓質受到刺激時,呼吸頻率和深度增加排出多餘的二氧化碳分壓。呼吸肌的過度活動有 助於焦慮個人的呼吸困難感受,因為吸氣肌的縮短減少了肺部的效率,從而增加呼吸的 工作(Ritz, Leupoldt, & Dahme, 2006)。所以,可以藉由心跳及呼吸的速率,瞭解受試者 的生理狀態。
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