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肌肉是人体具有收缩功能的器官。它主要由肌细胞（又称肌纤维）和其间的少量结缔组织及血管、神经组成。按照结构与功能的不同，可以分为骨骼肌、心肌与平滑肌三类。其中与人体躯体运动相关的肌肉是骨骼肌，每一块骨骼肌由肌外膜包裹的多个肌束构成，各个肌束由肌束膜包裹的多条肌纤维构成，肌纤维由肌膜、肌浆和肌细胞核组成。肌浆中含有大量相互平行排列的肌原纤维，肌原纤维则是产生肌肉收缩的重要结构和功能单位。
骨骼肌接受躯体运动神经支配，一个运动神经元及其所支配的全部肌纤维构成一个功能单位，称为运动单位(Motor Unit，MU)。当躯体运动神经兴奋时，神经冲动传至运动神经末梢使其释放神经递质，递质与肌细胞膜上的相应受体结合，改变了肌细胞膜上钠钾离子通道的通透性，钠钾离子跨膜移动表现为，钠离子内流远大于钾离子外流，结果使肌细胞膜局部产生去极化，这一去极化的电位变化称为终板电位(Endplate Potential，EPP)。终板电位叠加达到一定的阈值就会产生动作电位(Action Potential，AP)，并传播至整个肌细胞膜。肌细胞膜兴奋时经兴奋-收缩耦联，肌肉组织内部发生生物化学变化，将电能转变为机械能，从而使肌原纤维缩短，肌纤维缩短，肌肉发生收缩(汤晓芙，2002)。
肌电信号(肌电图，Electromyography，EMG）是应用电子学仪器记录肌肉静止或收缩时的电活动的曲线。一条肌纤维上动作电位传播过程形成了单纤维动作单位(Single Fiber Action Potential，SFAP）(汤晓芙，2002)；一个运动运动单位内所有SFAP在时间和空间上的综合叠加就形成了运动单位动作电位(Motor Unit Action Potential，MUAP）(Peter，2005)，运动单位持续的发放过程产生运动单位动作电位序列(Motor Unit Action Potential train，MUAPt)；
肌肉活动时，参与肌肉活动的(募集的)多个运动单位形成的MUAPt 经过由肌肉、皮下组织和皮肤等组成的容积导体的滤波作用后在检测电极处时空叠加形成了肌电信号。