Determinazione della soglia elettromiografico Fatica A seguito di un esame esercizio sola 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
Teoricamente, il elettromiografica (EMG) Soglia fatica è l'intensità di esercizio un individuo può mantenere indefinitamente senza la necessità di assumere più unità a motore che è associato ad un aumento dell'ampiezza EMG. Sebbene siano stati utilizzati diversi protocolli per stimare la soglia di fatica EMG richiedono visite multiple che sono poco pratico per un ambiente clinico. Qui, vi presentiamo un protocollo per la stima della soglia di fatica EMG per cicloergometro che richiede una sola visita. Questo protocollo è semplice, conveniente, e completato entro 15-20 minuti, quindi, ha il potenziale per essere tradotto in uno strumento che i medici possono utilizzare per la prescrizione degli esercizi.
Introduction
Elettromiografia di superficie (EMG) è un approccio non invasivo di studiare unità assunzioni motore durante isometrico 1-3, 4-6 isocinetico, o continua azione 7-10 muscolare. L'ampiezza del segnale EMG rappresenta attivazione muscolare che consiste nel numero di unità motorie attivate, la frequenza di scarica delle unità motorie, o entrambi 11. Il concetto di soglia di fatica EMG viene utilizzato per indicare il massimo carico di lavoro in cui un individuo può esercitare indefinitamente senza un aumento in ampiezza EMG 8.
È importante brevemente discussione l'origine della soglia di fatica EMG. Lo studio originale di deVries et al. 12 ha coinvolto un protocollo che consisteva di più (di solito 3-4) periodi di lavoro discontinui, in cui l'ampiezza EMG è stata tracciata in funzione del tempo per ogni incontro di lavoro. La potenza in uscita è stata poi tracciata contro i coefficienti di pendenza della ampiezza EMG in funzione del tempo rela tionship, e poi estrapolato a zero pendenza (l'intercetta) 12. Gli autori 12 originariamente definito tale protocollo la capacità di lavoro fisico alla soglia di fatica (PWCFT). In un altro studio, deVries et al. 13 utilizzato periodi di lavoro discontinui, ma usato la regressione lineare per trovare la prima potenza che ha portato in un pendio significativo per l'ampiezza EMG rispetto al rapporto tempo. Gli autori hanno 13 anche definiti che il protocollo PWCFT, creando una certa confusione nella letteratura. In un articolo successivo, deVries et al. 14 modificato loro precedente protocollo 13 e ha sviluppato un protocollo incrementale continuo. L'ampiezza EMG stata rilevata in tempo per ciascuna uscita di potenza e la PWCFT è stato definito come la media della potenza massima che ha comportato una variazione in ampiezza EMG nel tempo e la potenza minima che ha provocato un aumento della ampiezza EMG nel tempo 14 .
ent "> Si precisa che il termine PWC è stata originariamente introdotta alla fine del 1950 e 15,16 è sinonimo di una pletora di letteratura (passato, presente, e in diversi paesi) esaminando la capacità aerobica ad un determinato carico di lavoro 17. Inoltre, il termine è usato in letteratura ergonomica e industriale che concentrarsi su giorno per giorno la produttività di operatori che eseguono azioni ripetitive durante i giorni del lavoro otto ore come le persone in uno stabilimento di assemblaggio 18.La soglia di fatica EMG termine è stato inizialmente utilizzato da Matsumoto e colleghi 19 dopo aver modificato il protocollo deVries 12 dove la potenza di uscita rispetto a coefficienti di inclinazione di ampiezza EMG rispetto al rapporto tempo vengono tracciati e estrapolati al punto zero pendio. Più recentemente, Guffey et al. 20 e Briscoe et al. 8 usato il metodo di deVries et al. 14 e la terminologia di Matsumoto et unl. 19 per definire operativamente la soglia di fatica EMG. Andando avanti, si consiglia di utilizzare il termine soglia di EMG di fatica. Così, l'ampiezza EMG contro relazione tempo è tracciata per ogni uscita di potenza e quindi analizzati utilizzando analisi di regressione lineare (Figura 1). Per stimare la soglia di fatica EMG, la più alta potenza con una non significativa (p> 0.05) pendenza e la potenza più basso con un significativo (p <0,05) pendenza viene identificato e quindi la media è calcolata 14. Questo protocollo è semplice, conveniente, e completato entro 15-20 minuti. Inoltre, il tasso incrementale può essere modulato in base al livello individuale di attività fisica abituale, e quindi ha potenziali applicazioni in ambito clinico.
Protocol
Representative Results
Discussion
Noi qui presentiamo un metodo per determinare la fatica neuromuscolare del quadricipite femorale per l'esercizio dinamico. Questo metodo fornisce un approccio semplice e non invasivo per utilizzare EMG di superficie. Inoltre, la versatilità di questo metodo è che i ricercatori possono adattarlo ad altre modalità di esercizio, come il tapis roulant 20.
Teoricamente, per intensità pari o inferiore al limite di fatica EMG il partecipante dovrebbe essere in grado di sostenere …
Declarações
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) |
Referências
- 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).
