Het bepalen van de Electromyografische Vermoeidheid Drempel Na een enkel bezoek inspanningstest
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
Theoretisch de elektromyografische (EMG) vermoeidheidsdrempel de inspanningsintensiteit een individu kunnen oneindig handhaven zonder de noodzaak om meer motoreenheden die wordt geassocieerd met een toename van de EMG amplitude werven. Hoewel verschillende protocollen zijn gebruikt om de EMG vermoeidheidsdrempel schatten ze meerdere bezoeken die onpraktisch voor een klinische setting zijn vereist. Hier presenteren we een protocol voor het schatten van de EMG vermoeidheidsdrempel voor cycle ergometer waarbij één bezoek vereist. Dit protocol is eenvoudig, handig en voltooid binnen 15-20 minuten, daarom heeft het potentieel om te worden vertaald in een instrument dat artsen kunnen gebruiken in voorgeschreven lichaamsbeweging.
Introduction
Oppervlakte elektromyografie (EMG) is een niet-invasieve benadering van het bestuderen van de motor rekrutering eenheid tijdens isometrisch 1-3, isokinetische 4-6, of continue 7-10 spier actie. De amplitude van het EMG-signaal representeert spieractivatie bestaande uit het aantal motorische eenheden geactiveerd, de vuursnelheid van de motoreenheden of beide 11. Het concept van de EMG vermoeidheidsdrempel wordt ingezet om de werklast waarin een individu onbeperkt kan uitoefenen zonder toename EMG amplitude 8 vermeld.
Het is belangrijk om kort besproken de oorsprong van de EMG vermoeidheidsdrempel. De oorspronkelijke studie door deVries et al. 12 betrof een protocol dat bestond uit meerdere (meestal 3 tot 4) discontinue werk periodes, waar de EMG amplitude versus de tijd voor elk werk wedstrijd werd uitgezet. Het vermogen werd vervolgens tegen de helling coëfficiënten van de EMG amplitude versus tijd Rela uitgezet kingen, en dan geëxtrapoleerd naar nul helling (de y-as) 12. De auteurs 12 oorspronkelijk genoemd dat protocol de fysieke werkcapaciteit aan de vermoeidheid drempel (PWCFT). In een andere studie, deVries et al. 13 gebruikt discontinue werken aanvallen, maar gebruikten lineaire regressie om de eerste vermogen dat in een significante helling van de EMG amplitude-tijd relatie te vinden. De auteurs 13 ook wel dat protocol de PWCFT, het creëren van enige verwarring in de literatuur. In een volgend artikel, deVries et al. 14 wijzigden hun vroegere protocol 13 en een continue incrementele protocol ontwikkeld. De EMG amplitude werd uitgezet tegen de tijd voor elke vermogen en de PWCFT werd gedefinieerd als het gemiddelde van de hoogste vermogen dat geen verandering in EMG amplitude in de tijd en de laagste vermogen die resulteerde in een toename van EMG amplitude in de tijd 14 .
ent "> Er zij opgemerkt dat de term PWC werd oorspronkelijk geïntroduceerd in de late jaren 1950 15,16 en is synoniem met een overvloed aan literatuur (verleden, heden en in verschillende landen) onderzoekt inspanningscapaciteit bij een bepaalde belasting 17. Bovendien de term wordt gebruikt in de ergonomische en industriële literatuur die zich richten op de dag-tot-dag productiviteit van werknemers die repetitieve actie tijdens 8 uur werkdagen zoals personen in een assemblagefabriek 18.De term EMG vermoeidheidsdrempel werd aanvankelijk gebruikt door Matsumoto en collega 19 na gewijzigde deVries 12 protocol waarbij het uitgangsvermogen versus helling coëfficiënten van de EMG amplitude-tijdsrelatie worden uitgezet en geëxtrapoleerd naar het nulpunt helling. Recenter Guffey et al. 20 en Briscoe et al. 8 gebruikte methode deVries et al. 14 en de terminologie van Matsumoto et al. 19 de EMG vermoeidheidsdrempel operationeel definiëren. Moving forward, raden wij aan dat de term EMG vermoeidheid drempel worden gebruikt. Aldus wordt de EMG amplitude-tijdsrelatie uitgezet per vermogen en vervolgens geanalyseerd met behulp van lineaire regressie-analyse (Figuur 1). Om de EMG vermoeidheidsdrempel, de hoogste vermogen met een niet-significant (p> 0,05) helling en de laagste vermogen met een significante schatting (p <0,05) slope wordt geïdentificeerd en wordt het gemiddelde berekend 14. Dit protocol is eenvoudig, handig en voltooid binnen 15-20 min. Bovendien kan de aanwaspercentage gemoduleerd gebaseerd op het niveau van de gewone lichaamsbeweging van het individu, en heeft derhalve potentiële toepassingen in klinische settings.
Protocol
Representative Results
Discussion
We stellen hier een werkwijze voor het bepalen van neuromusculaire vermoeidheid in de quadriceps femoris voor dynamische oefenen. Deze werkwijze verschaft een eenvoudige en niet-invasieve manier waarop hij met oppervlakte EMG. Bovendien is de veelzijdigheid van deze methode is dat onderzoekers kan aanpassen aan andere vormen van lichaamsbeweging, zoals de loopband 20.
Theoretisch voor intensiteiten op of onder de EMG vermoeidheidsdrempel de deelnemer kunnen de uitoefening oneindig…
Offenlegungen
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) |
Referenzen
- 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).
