Summary

Tek Ziyaret Egzersiz Testi ardından Elektromiyografik Yorgunluk Eşik belirlenmesi

Published: July 27, 2015
doi:

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

Teorik olarak, elektromiyografi (EMG) yorgunluk eşiği bireysel EMG amplitüdünde bir artış ile ilişkili olduğu daha motorlu birimi askere gerek kalmadan süresiz koruyabilirsiniz egzersiz şiddetidir. Farklı protokoller EMG yorgunluk eşiği tahmin etmek için kullanılmıştır olmasına rağmen onlar bir klinik ortamda için pratik değildir çoklu ziyaret gerektirir. Burada, biz tek bir ziyaret gerektirir çevrim ergometrisi için EMG yorgunluk eşiği tahmin etmek için bir protokol mevcut. Bu protokol, bu nedenle, klinisyenler egzersiz reçetesi kullanabileceğiniz bir araç çevrilmesi potansiyeline sahip, basit, kullanışlı ve 15-20 dakika içinde tamamlanır olduğunu.

Introduction

Yüzey elektromiyografi (EMG) izometrik 1-3 esnasında motor ünite işe, izokinetik 4-6 veya sürekli 7-10 kas eylem okuyan bir noninvaziv bir yaklaşımdır. EMG sinyalinin genliği aktif motor birimlerin sayısı, motor birimlerin ateşleme hızı, ya da her ikisi 11 oluşur, kas aktivasyonunu gösterir. EMG yorulma eşik kavramı bağımsız bir EMG genlik 8 bir artış olmadan belirsiz egzersiz hangi yüksek iş yükünü belirtmek için kullanılır.

Kısaca tartışmaya EMG yorgunluk eşiğinin kökeni önemlidir. DeVries ve ark., 12 orijinal çalışma EMG genlik, her bir iş maçı için zamana karşı çizilen (genellikle 3-4) sürekli çalışması nöbetleri, çoklu oluşan bir protokol içeriyordu. güç çıkışı daha sonra zaman iliflkilerimiz aç karşı EMG genliği gelen eğim katsayılarının karşı çizilmiştir iliski ve sıfır eğimin (y-kesişimi) 12 ekstrapole. Yazarlar 12 başlangıçta bu protokolünü yorgunluk eşiği (PWCFT) fiziksel çalışma kapasitesini nitelendirdi. Bir başka çalışmada, deVries ark. 13 süreksiz iş nöbetleri kullanılan, ancak zaman ilişkisi karşı EMG genliği için önemli bir yamaçta sonuçlandı birinci güç çıkışı bulmak için lineer regresyon kullanılır. Yazarlar 13 Literatürde bazı karışıklığa yaratarak, bu protokol PWCFT adlandırılır. Bir sonraki makalede, deVries ark. 14 daha önceki protokol 13 modifiye ve sürekli artan bir protokol geliştirmiştir. EMG genlik, her bir güç çıkışı için zamana karşı çizilen ve PWCFT zamanla EMG genlik hiçbir değişiklik ve zaman üzerinden 14 EMG amplitüdünde bir artışa neden olan en düşük güç çıkışı ile sonuçlanan en yüksek güç çıkışının ortalaması olarak tanımlandı .

ent "> Bu PWC başlangıçta 1950'lerin 15,16 tanıtıldı edildi ve dönem edebiyatının bir bolluk (geçmiş, şimdiki ve farklı ülkelerde) Verilen iş yükü 17 aerobik kapasiteyi incelenmesi ile eşanlamlı olduğu unutulmamalıdır. Ayrıca, dönem böyle bir montaj fabrikasında 18 birey olarak 8 saatlik iş günü boyunca tekrarlayan eylemi gerçekleştiren işçilerin gün-gün verimlilik odaklanmak ergonomik ve endüstriyel literatürde kullanılmaktadır.

Onlar zaman ilişki karşı EMG genlik eğim katsayılarının karşı güç çıkışı çizilen ve sıfır yamaç noktasına hesaplanmıştır deVries 12 protokol modifiye sonra dönem EMG yorgunluk eşiği başlangıçta Matsumoto ve arkadaşları 19 tarafından kullanıldı. Daha yakın zamanda, Guffey ve ark., 20 ve Briscoe ve ark., 8 DeVries ve ark., 14 metodu ve Matsumoto ve a terminolojil. 19 operasyonel EMG yorgunluk eşiğini tanımlamak için kullanılır. İleride, biz dönem EMG yorgunluk eşiği kullanılmasını öneririz. Böylece, zaman ilişkisi karşı EMG genliği her güç çıkışı için çizilen ve daha sonra lineer regresyon analizleri (Şekil 1) kullanılarak analiz edilmiştir. EMG yorgunluk eşiği, önemsiz bir (p> 0.05) eğim ve anlamlı olan en düşük güç çıkışı ile yüksek güç çıkışı tahmin etmek (p <0.05) eğim tanımlanır ve daha sonra ortalama 14 hesaplanmıştır. Bu protokol, basit, kullanışlı ve 15-20 dakika içinde tamamlanır olduğunu. Ayrıca, artan oran alışılmış fiziksel aktivite bireyin seviyesine göre modüle edilebilir ve bu nedenle klinik ortamlarda potansiyel uygulamalar vardır.

Protocol

Tüm işlemler İnsan Konular için Üniversite Kurumsal Değerlendirme Kurulu tarafından onaylanmıştır. Katılımcının Bacağın 1. Hazırlık Katılımcı düzgünce istenilen bacak onların şort sıvayıp var. Kuadriseps kas grubu maruz kalan ve katılımcı tıraş için gereken alanın etrafında bir çizgi çizmek olduğunu femoris böylece Sonra şort bantlayın. ÖNEMLİ: Bu EMG sinyali engel olabilir hiçbir stubbles olduğunu garanti olarak katılımcı …

Representative Results

Şekil 1 'de gösterildiği gibi, tek bir katılımcı için tamamlandığında, her bir güç çıkışı vastus lateralis kası EMG genliği temsil altı veri noktaları vardır. Önemli olan düşük güç çıkışı (p <0.05) eğim bu katılımcı EMG için, Bu nedenle, 225 W. ise nedenle, bu örnekte, olmayan bir önemli (p> 0.05) eğime sahip yüksek güç çıkışı, 200 watt olduğunu EMG yorgunluk eşiği daha sonra çıkarımsal istatistik yapılabilir her katıl?…

Discussion

Biz burada kuadriseps nöromüsküler yorgunluk belirlemek için bir yöntem dinamik egzersiz için femoris kasları sunuyoruz. Bu yöntem yüzey EMG kullanarak basit ve non-invaziv bir yaklaşım sağlar. Üstelik, bu yöntemin çok yönlülüğü araştırmacılar, koşu bandı 20 olarak egzersiz diğer modlara adapte olmasıdır.

Teorik olarak, EMG yorgunluk eşiğinin veya altında şiddetleri için katılımcı süresiz 12,13 egzersiz workbout sürdürmek gerekir. …

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

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Zuniga, J. M., et al. Neuromuscular and metabolic comparisons between ramp and step incremental cycle ergometer tests. Muscle. 47, 555-560 (2013).
  10. 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).
  11. Basmajian, J. V., De Luca, C. J. . Muscles alive, their functions revealed by electromyography. , (1985).
  12. 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).
  13. Vries, H. A., et al. A method for estimating physical working capacity at the fatigue threshold (PWCFT). Ergonomics. 30, 1195-1204 (1987).
  14. Vries, H. A., et al. Factors affecting the estimation of physical working capacity at the fatigue threshold. Ergonomics. 33, 25-33 (1990).
  15. Astrand, I. The physical work capacity of workers 50-64 years old. Acta physiologica Scandinavica. 42, 73-86 (1958).
  16. 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).
  17. Smith, J. L., Karwowsk, W. . International encyclopedia of ergonomics and human factors. , (2006).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
check_url/pt/52729?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Galen, S. S., Guffey, D. R., Coburn, J. W., Malek, M. H. Determining The Electromyographic Fatigue Threshold Following a Single Visit Exercise Test. J. Vis. Exp. (101), e52729, doi:10.3791/52729 (2015).

View Video