Determinar el umbral de fatiga electromiográfica Tras una prueba de esfuerzo individual Visita
Summary
This protocol describes the electromyographic fatigue threshold which demarcates between nonfatiguing and fatiguing exercise workloads. This information could be used to develop a more individualized training program.
Abstract
Teóricamente, el (EMG) umbral de fatiga electromiográfica es la intensidad del ejercicio que un individuo puede mantener indefinidamente sin la necesidad de reclutar más unidades motoras que se asocia con un aumento en la amplitud EMG. Aunque protocolos diferentes se han utilizado para estimar el umbral de fatiga EMG que requieren múltiples visitas que son poco práctico para un entorno clínico. A continuación, presentamos un protocolo para la estimación del umbral de fatiga EMG para cicloergometría que requiere una sola visita. Este protocolo es simple, conveniente y completado dentro de 15 a 20 minutos, por lo tanto, tiene el potencial de traducirse en una herramienta que los médicos pueden usar en la prescripción del ejercicio.
Introduction
Electromiografía de superficie (EMG) es un enfoque no invasivo de estudio reclutamiento de unidades motoras durante isométrica 1-3, isocinético 4-6, 7-10 o acción muscular continua. La amplitud de la señal de EMG representa la activación muscular que consiste en el número de unidades motoras activado, la tasa de disparo de las unidades de motor, o ambos 11. El concepto de umbral de la fatiga EMG se utiliza para indicar la más alta carga de trabajo en la que un individuo puede ejercer indefinidamente sin un aumento en la amplitud EMG 8.
Es importante discusión brevemente el origen del umbral de fatiga EMG. El estudio original de deVries et al. 12 implicó un protocolo que consistió en múltiples (generalmente 3-4) series de trabajo discontinuos, donde la amplitud EMG se representa en función del tiempo para cada pelea trabajo. A continuación, la potencia de salida se representó frente a los coeficientes de pendiente de la amplitud EMG frente rela tiempo rela-, y luego extrapolada a cero pendiente (la intersección) 12. Los autores 12 denominaron originalmente que el protocolo de la capacidad de trabajo físico en el umbral de fatiga (PWCFT). En otro estudio, deVries et al. 13 utilizaron series de trabajo discontinuos, pero utilizó regresión lineal para encontrar la primera potencia que resultó en una pendiente significativa para la amplitud EMG frente relación de tiempo. Los autores 13 también denominados ese protocolo del PWCFT, creando cierta confusión en la literatura. En un artículo posterior, deVries et al. 14 modificó su protocolo anterior 13 y se desarrolló un protocolo de incremento continuo. La amplitud EMG se representó gráficamente contra el tiempo para cada salida de potencia y la PWCFT se definió como el promedio de la potencia de salida más alto que resultó en ningún cambio en la amplitud EMG con el tiempo y la potencia de salida más bajo que resultó en un aumento de la amplitud en el tiempo EMG 14 .
ent "> Cabe señalar que el término PWC fue introducido originalmente a finales de 1950 15,16 y es sinónimo de una gran cantidad de literatura (pasado, presente, y en diferentes países) el examen de la capacidad aeróbica a una determinada carga de trabajo 17. Por otra parte, el término se utiliza en la literatura ergonómico e industrial que se centran en la productividad del día a día de los trabajadores que realizan la acción repetitiva durante el día de trabajo 8 horas como individuos en una planta de montaje 18.El umbral de fatiga EMG término fue utilizado inicialmente por Matsumoto et al 19 después de que se modificaron el 12 deVries protocolo donde la salida de potencia en comparación con coeficientes de pendiente de la amplitud EMG frente relación de tiempo se representan y se extrapoló hasta el punto de pendiente cero. Más recientemente, Guffey et al. 20 y Briscoe et al. 8 utiliza el método de deVries et al. 14 y la terminología de Matsumoto et una. l 19 para definir operacionalmente el umbral de fatiga EMG. En el futuro, se recomienda que se utilice el umbral EMG fatiga plazo. Por lo tanto, la amplitud EMG frente a la relación tiempo se traza para cada salida de potencia y después se analizó mediante análisis de regresión lineal (Figura 1). Para estimar el umbral de fatiga EMG, la potencia de salida más alta con una (p> 0,05) la pendiente no significativa y la salida de energía más bajo, con una disminución significativa (p <0,05) la pendiente se identifica y luego el promedio se calcula 14. Este protocolo es simple, conveniente y completado dentro de 15 a 20 min. Por otra parte, la tasa de incremento puede ser modulada en función del nivel del individuo de la actividad física habitual, y por lo tanto tiene aplicaciones potenciales en el ámbito clínico.
Protocol
Representative Results
Discussion
Estamos aquí presentamos un método para determinar la fatiga neuromuscular en el cuádriceps femoral músculos para el ejercicio dinámico. Este método proporciona un enfoque sencillo y no invasivo para el uso de EMG superficial. Por otra parte, la versatilidad de este método es que los investigadores puedan adaptarlo a otros modos de ejercicio, como la cinta de correr 20.
Teóricamente, para intensidades en o por debajo del umbral de fatiga EMG el participante debe ser capaz …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This project was funded by, in part, by start-up funds from Wayne State University to M.H. Malek.
Materials
| 839 E Monark cycle ergometer | Monark Exercise AB | 839 E | |
| Heart rate monitor | Polar | Polar H1 | |
| Laptop | Dell Inspiron | varies | any laptop computer with USB slots should work. |
| EMG amplifiers | BioPac Systems, Inc. | 100B | 100C are the latest version |
| Disposable EMG electrodes | BioPac Systems, Inc. | EL-500 | |
| Sandpaper | Home Depot | 9 in. x 11 in. 60 Grit course no-slip grip Advanced Sandpaper (3-Pack) |
References
- Hendrix, C. R., et al. Comparison of critical force to EMG fatigue thresholds during isometric leg extension. Medicine and science in sports and exercise. 41, 956-964 (2009).
- Herda, T. J., et al. Quantifying the effects of electrode distance from the innervation zone on the electromyographic amplitude versus torque relationships. Physiological measurement. 34, 315-324 (2013).
- Ryan, E. D., et al. Inter-individual variability among the mechanomyographic and electromyographic amplitude and mean power frequency responses during isometric ramp muscle actions. Electromyography and clinical neurophysiology. 47, 161-173 (2007).
- Beck, T. W., et al. The influence of electrode placement over the innervation zone on electromyographic amplitude and mean power frequency versus isokinetic torque relationships. Journal of neuroscience. 162, 72-83 (2007).
- Beck, T. W., Stock, M. S., DeFreitas, J. M. Time-frequency analysis of surface electromyographic signals during fatiguing isokinetic muscle actions. Journal of strength and conditioning research / National Strength, & Conditioning Association. 26, 1904-1914 (2012).
- Evetovich, T. K., et al. Mean power frequency and amplitude of the mechanomyographic signal during maximal eccentric isokinetic muscle actions. Electromyography and clinical neurophysiology. 39, 123-127 (1999).
- Blaesser, R. J., Couls, L. M., Lee, C. F., Zuniga, J. M., Malek, M. H. Comparing EMG amplitude patterns of responses during dynamic exercise: polynomial versus log-transformed regression. Scandinavian journal of medicine, & science in sports. In press, (2015).
- Briscoe, M. J., Forgach, M. S., Trifan, E., Malek, M. H. Validating the EMGFT from a single incremental cycling testing. International journal of sports medicine. 35, 566-570 (2014).
- Zuniga, J. M., et al. Neuromuscular and metabolic comparisons between ramp and step incremental cycle ergometer tests. Muscle. 47, 555-560 (2013).
- Mastalerz, A., Gwarek, L., Sadowski, J., Szczepanski, T. The influence of the run intensity on bioelectrical activity of selected human leg muscles. Acta of bioengineering and biomechanics / Wroclaw University of Technology. 14, 101-107 (2012).
- Basmajian, J. V., De Luca, C. J. . Muscles alive, their functions revealed by electromyography. , (1985).
- Vries, H. A., Moritani, T., Nagata, A., Magnussen, K. The relation between critical power and neuromuscular fatigue as estimated from electromyographic data. Ergonomics. 25, 783-791 (1982).
- Vries, H. A., et al. A method for estimating physical working capacity at the fatigue threshold (PWCFT). Ergonomics. 30, 1195-1204 (1987).
- Vries, H. A., et al. Factors affecting the estimation of physical working capacity at the fatigue threshold. Ergonomics. 33, 25-33 (1990).
- Astrand, I. The physical work capacity of workers 50-64 years old. Acta physiologica Scandinavica. 42, 73-86 (1958).
- Hettinger, T., Birkhead, N. C., Horvath, S. M., Issekutz, B., Rodahl, K. Assessment of physical work capacity. Journal of Applied Physiology. 16, 153-156 (1961).
- Smith, J. L., Karwowsk, W. . International encyclopedia of ergonomics and human factors. , (2006).
- Kenny, G. P., Yardley, J. E., Martineau, L., Jay, O. Physical work capacity in older adults: implications for the aging worker. American journal of industrial medicine. 51, 610-625 (2008).
- Matsumoto, T., Ito, K., Moritani, T. The relationship between anaerobic threshold and electromyographic fatigue threshold in college women. European journal of applied physiology. 63, 1-5 (1991).
- Guffey, D. R., Gervasi, B. J., Maes, A. A., Malek, M. H. Estimating electromygraphic and heart rate fatigue threshold from a single treadmill test. Muscle. 46, 577-581 (2012).
- Camic, C. L., et al. The influence of the muscle fiber pennation angle and innervation zone on the identification of neuromuscular fatigue during cycle ergometry. Journal of electromyography and kinesiology : official journal of the International Society of Electrophysiological Kinesiology. 21, 33-40 (2011).
