קביעת סף Electromyographic העייפות בעקבות מבחן תרגיל יחיד בקר
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
באופן תיאורטי, את סף עייפות electromyographic (EMG) היא עצימות האימון אישי יכול לשמור לזמן בלתי מוגבל ללא הצורך לגייס יותר יחידות מוטוריות אשר מזוהה עם עלייה במשרעת EMG. למרות שפרוטוקולים שונים שימשו כדי להעריך את סף עייפות EMG הם דורשים ביקורים מרובים שהם לא מעשיים להגדרה קלינית. כאן, אנו מציגים פרוטוקול להערכת סף עייפות EMG לergometry מחזור המחייב ביקור אחד. פרוטוקול זה הוא פשוט, נוח, ויושלם בתוך 15-20 דקות, ולכן, יש לו הפוטנציאל להיות מתורגם לכלי שרופאים יכולים להשתמש במרשם פעילות גופני.
Introduction
electromyography המשטח (EMG) הוא גישה לא פולשנית של לימוד גיוס מנוע יחידה במהלך 1-3 איזומטרי, 4-6 isokinetic, או פעולת 7-10 שרירים מתמשכים. המשרעת של אות EMG מייצגת הפעלת שרירים אשר מורכבת ממספר היחידות המוטוריות מופעל, קצב הירי של היחידות המוטוריות, או שניהם 11. הרעיון של סף עייפות EMG משמש כדי לציין את עומס העבודה הגבוהה ביותר שבו אדם יכול לממש ללא הגבלת זמן, ללא עלייה במשרעת EMG 8.
חשוב דיון בקצרה את מקורו של סף עייפות EMG. המחקר המקורי על ידי דוורייז et al. 12 מעורב פרוטוקול שכלל מספר רב של (בדרך כלל 3 עד 4) התקפים רציפים עבודה, שבו משרעת EMG הייתה להתוות לעומת זמן עבור כל התקף עבודה. תפוקת החשמל הייתה אז זממה לעומת מקדמי מדרון ממשרעת EMG לעומת רלה הזמן tionship, ולאחר מכן להסיק לאפס מדרון (y ליירט) 12. המחברים 12 במקור נקראים שפרוטוקול כושר העבודה הפיזי על סף העייפות (PWCFT). במחקר אחר, דוורייז et al. 13 משמשים התקפי עבודה רציפים, אך משמשים רגרסיה ליניארית כדי למצוא את תפוקת הכח הראשונה שהסתיימה במדרון משמעותי למשרעת EMG לעומת יחסי זמן. המחברים 13 המכונים גם שהפרוטוקול PWCFT, יצירת בלבול בספרות. במאמר הבא, דוורייז et al. 14 שינוי הפרוטוקול הקודם שלהם 13 ופיתחו פרוטוקול מצטבר רציף. משרעת EMG הייתה זממה נגד זמן לכל תפוקת כוח וPWCFT הוגדר כממוצע של תפוקת החשמל הגבוהה ביותר שלא גרם לשינוי במשרעת EMG לאורך זמן ותפוקת החשמל הנמוך ביותר שהביאה לגידול במשרעת EMG לאורך זמן 14 .
אף אוזן גרון "> יש לציין כי המונח PWC הוצג במקור בסוף 1950 15,16 והוא שם נרדף לשפע של ספרות (בעבר, ועל פני הווה מדינות שונות) בוחן את היכולת אירובית בעומס נתון 17. יתר על כן, הוא השתמש במונח בספרות ארגונומי והתעשייתי המתמקדת הפרודוקטיביות היום-היום של עובדי ביצוע פעולה חוזרת ונשנית במהלך ימי עבודה 8 שעות ביממה על כגון אנשים במפעל הרכבה 18.סף עייפות EMG הטווח שימש בתחילה על ידי מאטסומוטו ועמיתים 19 אחרי שהם שינו את פרוטוקול דוורייז 12 שבו תפוקת החשמל לעומת מקדמי שיפוע של משרעת EMG לעומת יחסי זמן הם זממו ולהסיק לנקודת אפס מדרון. לאחרונה, Guffey et al. 20 וריסקו et al. 8 השתמשו בשיטה של דוורייז et al. 14 והטרמינולוגיה של מאטסומוטו ואחl. 19 להגדיר מבצעי סף עייפות EMG. במבט קדימה, אנו ממליצים להשתמש בסף עייפות EMG הטווח. לפיכך, משרעת EMG לעומת יחסי זמן הוא להתוות עבור כל פלט כוח ולאחר מכן נותח באמצעות ניתוחי רגרסיה ליניארית (איור 1). כדי להעריך את סף עייפות EMG, תפוקת החשמל הגבוהה ביותר עם (P> 0.05) מדרון שאינו משמעותי ותפוקת החשמל הנמוכה ביותר עם משמעותי (p <0.05) מדרון מזוהה ולאחר מכן הממוצע מחושב 14. פרוטוקול זה הוא פשוט, נוח, ויושלם תוך 15-20 דקות. יתר על כן, השיעור המצטבר יכול להיות מווסת המבוסס על הרמה של הפרט של פעילות גופנית רגילה, ולכן יש פוטנציאל יישומים בהגדרות קליניות.
Protocol
Representative Results
Discussion
אנחנו כאן מציגים שיטה לקביעת עייפות עצבית-שרירית בשריר הארבע ראשי femoris שרירים לפעילות גופנית דינמית. שיטה זו מספקת גישה פשוטה ולא פולשנית לבאמצעות EMG פני השטח. יתר על כן, את הרבגוניות של שיטה זו היא שחוקרים יכולים להתאים אותה למצבים אחרים של פעילות גופנית כגון הליכון <…
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).
