Name: 단일 방문 연습 시험을 다음과 근전도 피로 임계 값 결정 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-07-27T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min
Description: 배우세요 근전도 피로 임계값을 결정하는 방법을 단일 방문 운동 시험으로. 대퇴사두근에 전극을 배치하고 증분식 자전거 에르고미터 테스트를 수행하여 맞춤형 훈련 프로그램 개발에 필요한 피로와 비피로 운동 강도를 구분합니다.

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이 프로젝트는 Wayne State University에서 M.H. Malek에 이르는 창업 기금의 일부 자금으로 지원되었습니다.

모든 절차는 인간의 주제에 대한 대학의 임상 시험 심사위원회의 승인을했다. 참가자의 다리 1. 준비 <ol><li> 참가자가 깔끔하게 원하는 다리에 대한 자신의 반바지를 롤업 있습니다. 대퇴사 두근 근육 그룹이 노출 참가자가 면도 할 필요가있는 영역 주위에 선을 그어야한다 대퇴 있도록 다음 반바지 테이프. </li><li> 중요 :이 근전도 신호를 방해 할 수 있습니다 더 stubbles이 없음을 보장하므로 참가자는 시험보다는 전날 전에 다리를 면도하게한다. </li><li> 참가자는 다리의 원하는 영역을 면도 완료되면, 근전도 신호를 방해 할 수있는 면도 젤 (또는 크림)의 더 잔해가 없는지 확인하기 위해 소독 용 알코올로 면도 영역을 청소합니다. </li></ol> 전극 배치를위한 다리의 2. 측정 <ol><li> 광근의 근전도 전극을 배치하기 위해 근육을 lateralis에서 FO​​을llowing 측정 <ol><li> 참가자가 연구자에 직면 똑바로 서 있습니다. </li><li> 우수 (ASIS) iliaca 전방 척추와 슬개골의 측면을 찾습니다. ASIS는 엉덩이 뼈이다 배꼽 아래 복부 양쪽 손을 배치하여이를 촉진하다. </li><li> 줄자와, 상기 식별 된 두 위치 사이의 거리를 측정하고 슬개골의 측면에 ASIS에서 라인에 그 값을 2/3. 참고 : http://www.seniam.org/ : EMG 전극의 배치에 관한 자세한 내용은 SENIAM (근육의 비 침습적 평가를위한 표면 근전도) URL에서 확인할 수 있습니다 </li></ol></li></ol> EMG 전극의 3 배치 <ol><li> 광근 lateralis의 위치가 확인 된 후, 접착제를 제거하지 않고 SH 광근 lateralis 위에 EMG 전극 (대부분의 연구자들이 시판 일회용 AG-AG CL 전극 사용) 열린다의 ield. 이어서 펜으로 전극의 겔 부분 근육에 접촉하는 영역을 표시한다. 간 거리가 20mm를 중심 간을 확인하십시오. </li><li> 부드럽게 피부의 표층을 제거하기 위해이 두 영역을 연마하기 위해 사포 (60 조)의 조각을 사용합니다. 이 기간 동안, 참가자에게 불편 자신의 수준을 부탁드립니다. 참가자가 지역 따뜻한가 있으면 연마 중지합니다. </li><li> 알코올 또는 알코올 면봉을 문질러 적신 수건으로 연마 영역을 청소합니다. 다리에 영역이 EMG 전극을 배치하기 전에 건조하도록 허용합니다. </li><li> 마모 된 사이트 (그림 2)의 EMG 전극을 배치합니다. 수술 중 관찰 된 장경 밴드 (IT 밴드)에 전극을 올려 놓지 않도록주의하십시오. 광근 lateralis를 만져하기 위해 대퇴사 두근 대퇴골 근육을 수축하기 위해 참가자를 요청합니다. 는 IT 밴드에없는 보장하기 위해 근육에 전극을 배치합니다. 참고 : IT 밴드의 경우 전극을, 근전도 신호 올릴참가자는 계약을 최대로하도록 요청하는 경우 LD는 약화 될 수있다. </li><li> 이러한 ASIS 따라서 운동 시합 중에 낮은 사지의 움직임을 방해하지 않는 것으로 보니 첨부 사이트의 기준 전극 (제 3 전극)을 놓습니다. </li></ol> 4. EMG 신호 확인 <ol><li> 운동 시험을 시작하기 전에, 전극 간 임피던스를 확인한다. 참고 : 신호가 너무 많은 소음이있는 경우 다음 운동 테스트 동안 수집 된 근전도 데이터가 잘못되기 때문에이 단계는 매우 중요합니다. <ol><li> 참가자가 의자에 앉아 EMG는 참가자의 다리에 부착 된 각각의 전극 리드에 연결해야합니다. </li><li> 이 시점에서, 참가자가 근육에는 장력을 갖지 않는, 그들의 다리 긴장. 그리고 휴식의 약 30 초 후, 참가자가 최대로 5 초 동안 자신의 대퇴사 두근 대퇴골 근육을 수축 한 후 완전히 이완으로 돌아 가야합니다. </li><li> 작업을 수행 할 때보브 (단계 4.1.2), 컴퓨터에서 참가자 EMG 신호를 기록한다. </li><li> 간 임피던스가 &lt;2000 옴 있는지 확인하십시오. 전압계는 실험실에서 사용할 수있는 경우 또한, 다음,베이스 라인 노이즈를 확인하고 5 μV 이하로 유지한다. 또한, 1000 Hz에서 샘플링 주파수를 설정한다. </li></ol></li></ol> 5. 설정 - 업 사이클 에르고 미터 <ol><li> 간 임피던스를 확인한 후, 사이클 에르고 미터에 의자에서 참가자의 이동이있다. </li><li> 참가자가 사이클 에르고 미터 옆에 서서 허벅지가 바닥과 평행이 될 때까지 자신의 무릎을 올릴 수 있습니다. 그런 다음 참가자는이 위치를 유지하고 참가자의 허벅지와 같은 높이에 맞게 좌석의 높이를 조정했다. </li><li> 그 후, 참가자가 사이클 에르고 미터 좌석에 앉아 그리고 그들은 좌석의 높이를 편안하게하는 경우를 묻는 동안 몇 번 페달이있다. 필요한 경우, 시트의 높이를 조절한다. </li><li> 그쪽을 확인T 참가자의 다리는 각각의 페달 회전하는 동안 무릎에 약간의 굴곡 (~ 5 °)와 근처의 전체 확장입니다. </li><li> 시험을 시작하기 전에, 심박수가 운동 시험에 걸쳐 문서화 될 수 있도록 참가자는 극성 심박수 모니터 착용있다. </li></ol> 6. EMG 피로 임계 값 프로토콜을 수행 <ol><li> 참가자가 자전거를 시작하고 점차 / 분 70 회전에 자신의 리듬을 높일 수 있습니다. 이어서 50 W.로 사이클 에르고 미터에 전력​​ 출력을 증가 </li><li> 약 2 ~ 3 분 동안이 파워 출력에서​​ 참가자주기를 가지고있다. 참고 :이는 저 강도 운동과 워밍업이 될 것입니다. </li><li> 참가자가 더 이상 70 회전 / 분 종지을 유지할 수 있거나 시험 중지 할 것을 요청할 때까지 예열 한 후, 매 2 분 (W) (25)에 의해 출력 전력을 증가하지 않는다. 참고 : 운동 부하 검사시, 근전도 신호 (10)에 대해 기록되는 것을 주목해야한다초 초 10 ~ 20, 30 ~ 40, 50 ~ 60, 70 ~ 80, 90 ~ 100 각 2 분 단계에서 신 (新) 시대, 그리고 110 ~ 120 (21). 대부분 EMG 시스템은 소정 간격으로 자동 녹화를 설정하는 옵션을 가질 것이다. 따라서, 각 단계 6 데이​​터 파일이 있어야합니다. </li><li> 증분 테스트가 체결되면, W. 아래 시원한의 길이가 워밍업 단계에서 값으로 참가자의 심장 박동 반환을 갖는 일치하는지 확인 참가자가 50 멋진을 수행 할 수 있습니다. 극성 심박수 모니터를 사용 참가자의 심장 박동수를 확인하여이 모니터. </li><li> 쿨 다운이 완료되면, EMG가 리드를 제거하고 참가자가 사이클 에르고 미터를 단계 및 의자로 돌아가있다. 조심스럽게 EMG 전극을 제거하고 알코올 또는 알코올 면봉을 문질러 적신 깨끗한 수건으로 영역을 닦습니다. </li></ol> 7. 근전도 신호를 처리 <ol><li> 테스트가 완료된 후에 프로데이터 EMG 피로 한계를 결정하는데 이용 될 수 있도록 운동 시험 동안 수집 된 원시 EMG 데이터 파일을 운. <ol><li> 근전도 신호를 수집하는 데 사용되는 소프트웨어 또는 MATLAB 또는 LabVIEW를 다양한 플랫폼을 사용하여 사용자 정의 작성된 소프트웨어 중 하나와 근전도 신호의 처리를 수행합니다. </li><li> 대역 통과 필터를 사용하여 수집 된 EMG 신호 필터. 500 Hz로 (10)의 설정을 사용합니다. 주의 : 이는 &lt;환경에서 (10 ㎐, 고주파 아티팩트 EMG 도선)의 이동 (&gt; 500 Hz에서)에 저주파 아티팩트가 제거되도록 상기 신호의 주파수를 변경한다. EMG 또는 컴퓨터 시스템의 전원 공급 장치로부터의 간섭이있는 경우, 60 Hz에서의 노치 필터를 사용한다. </li><li> 신호가 필터링되면, 루트 신호의 제곱 평균값을 산출함으로써, 신호의 진폭을 결정 : 정사각형이 데이터 포인트의 각각의 데이터 포인트의 수에 의해 분할 그들을 합산 한 후 그 결과 값의 제곱근을 취. 전술 한 소프트웨어를 사용하여 이러한 계산을 수행. </li></ol></li></ol> 8. 각 참가자에 대한 근전도 피로 임계 값 결정 <ol><li> 각 참가자에 대해 다음 단계를 수행합니다. <ol><li> EMG 신호가 처리 된 후에; 통계 프로그램 (예 : 프리즘 그래프 패드)을 사용하여 시험에 사용되는 전력 출력을 갖는 첫 번째 열 &quot;시간&quot;과 후속 열 라벨. </li><li> 각각의 전력 출력의 경우, 기입 된 각각의 20 초 구간에 해당하는 EMG 진폭 값. </li><li> 회귀 직선의 기울기가 제로로부터 크게 다른 (p &lt;0.05) 인 경우, 각 출력의 경우, 판별 EMG 진폭 (Y 축)의 관계를 가진 선형 회귀 대 시간 (x 축)을 분석. </li><li> 선형 회귀를 수행하면 모든 전원 출력에 대해 분석 한 결과, 비 유의 (p&gt; 0.05) 기울기 높은 전력 출력을 식별한다. </li><li> 이어서 L 식별현저한 (p &lt;0.05) 기울기 owest 파워 출력. </li><li> 이들 두 개의 전원 출력들이 식별되고 나면, 추가 2 분할기; 얻어진 전력 출력은 추정 된 EMG의 피로도 한계치이다. </li></ol></li></ol>

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우리는 여기에서 사두근 신경 근육 피로를 결정하기위한 방법은, 동적 운동 근육 대퇴 제시한다. 이 방법은 표면 EMG를 사용하는 직접적이고 비 침습적 방법을 제공한다. 또한,이 방법의 다양성 연구원은 러닝 머신 20 운동의 다른 모드에 적응 ​​할 수 있다는 것입니다. 이론적으로, 근전도 피로 임계 값에 또는 아래의 강도에 대한 참가자는 무한정 12, 13 운동을 workbout 유지 할 수 있어야한다. 브리스 코 등. 8주기 ergometry에 대한 근전도 피로 임계 값을 확인. 차례 각 참가자는 70 %, 100 %, 그 EMG 피로 한계의 130 %에 행사. 저자는 70 %와 근전도 피로 임계 참가자의 100 %를 위해 운동 부하 8시 EMG 진폭을 증가하지 않은 것으로 나타났다. 근전도 피로 임계 값의 130 %에서 워크로드의 경우, 그러나, 참가자들은 전시EMG 진폭 <su...

표면 근전도 (EMG)는 등각 1-3시 모터 단위 모집, 등속 4-6, 또는 연속 7-10 근육의 작용을 연구하는 비 침습적 인 방법입니다. EMG 신호의 진폭이 모터의 작동 유닛의 수, 모터 유닛의 연소율 또는 모두 (11)으로 구성되어 근육의 활성화를 나타낸다. EMG 피로 한계의 개념은 개인 EMG 진폭 8의 증가없이 불명확하게 운동 할 수있는 가장 높은 부하를 나타내는 데 사용된다. 그것은 간단히 토론에 근전도 피로 임계 값의 기원 중요하다. deVries 등. (12)에 의해 원래의 연구는 EMG 진폭이 각 작업의 한판 승부를위한 시간에 대해 그려되었다 (보통 3-4) 불연속 일 복싱, 여러 구성 프로토콜을 포함했다. 전력 출력은 시간 대 RELA EMG 진폭으로부터 기울기 계수에 대해 그려시켰다<html> 되는 관계하고이어서 영 사면 (y 절편) (12)에 외삽. 저자 (12)는 원래 해당 프로토콜을 피로 임계 값 (PWCFT)의 실제 작업 용량을라고. 또 다른 연구에서, deVries 외. (13)는 불연속 일 복싱을 사용하지만, 시간 관계 대 EMG 진폭 상당한 경사 결과 제 1 전원의 출력을 찾기 위해 선형 회귀 분석을 이용했다. 저자 (13)는 또한 문학에 약간의 혼란을 만들어, 그 프로토콜 PWCFT라고합니다. 후속 기사에서, deVries 등. (14)는 자신의 이전 프로토콜 13을 수정 연속 증가 프로토콜을 개발했다. EMG 진폭은 각각의 출력 시간에 대해 도시하고 PWCFT은 시간이 지남에 EMG 진폭의 변화없이 시간 이상 14 EMG 진폭 증가 하였다 낮은 출력 결과 높은 전력 출력의 평균으로 정의되었다 . ENT는 &quot;&gt; 그것은 PWC는 원래 1950 년대 후반 (15, 16)에 도입 된 용어는 문학의 과다 (과거, 현재, 그리고 다른 나라에서) 특정 워크로드 (17)의 유산소 능력 검사와 동의어임을 주목해야한다. 또한, 이 용어는 조립 공장 18 개인으로서 8 시간의 작업 일 동안 반복적 인 작업을 수행 노동자의 일상 생산성에 초점을 인체 공학적 산업 문헌에 사용된다. 그들은 시간 관계 대 EMG 진폭의 기울기 계수 대 전력 출력은 플로팅 제로 기울기 지점 외삽 deVries 12 프로토콜을 수정 후 용어 EMG 피로 임계치는 초기 마츠모토 동료 (19)에 의해 사용되었다. 최근 거피 외. 브리스 코 (20)와 외. 8 deVries 외. (14)의 방법 및 마츠모토 등의 용어를 사용L. (19)는 운영 체제 근전도 피로 임계 값을 정의 할 수 있습니다. 나아가, 우리는 용어 EMG 피로 임계 값을 사용할 것을 권장한다. 따라서, 시간 관계 대 EMG 진폭은 각각의 전력 출력에 대한 플롯 팅하고 선형 회귀 분석을 (도 1)를 사용하여 분석 하였다. EMG 피로 임계 비 유의 (p&gt; 0.05) 기울기와 상당한과 최저 전력 출력과 높은 전력 출력 견적 (p를 &lt;0.05) 경사가 식별 된 후, 평균 14을 산출한다. 이 프로토콜은, 간단하고 편리하며 15-20 분 이내에 완료된다. 또한, 증가 속도는 습관적 신체 활동 개인의 레벨에 기초하여 변조 될 수 있으므로, 임상 설정에서의 응용 가능성을 갖는다.

<table><tbody><tr><td>839 E Monark 사이클 에르고미터&nbsp;</td><td>Monark Exercise AB</td><td>839 E</td><td></td></tr><tr><td>심박수 모니터</td><td>Polar</td><td>Polar H1</td><td></td></tr><tr><td>노트북</td><td>Dell Inspiron</td><td></td>은 <td>USB 슬롯이 있는 모든 노트북 컴퓨터가 작동해야 합니다.</td></tr><tr><td>EMG 증폭기</td><td>BioPac Systems, Inc.</td><td>100B</td><td>100C는 최신 버전의</td></tr><tr><td>일회용 EMG 전극</td><td>BioPac Systems, Inc.입니다.</td><td>EL-500</td><td></td></tr><tr><td>샌드페이퍼</td><td>홈 디포</td><td>9인치 x 11인치 60 그릿 코스 미끄럼 방지 그립 고급 샌드페이퍼 (3팩)</td><td></td></tr></tbody></table>

단일 방문 연습 시험을 다음과 근전도 피로 임계 값 결정

Determining The Electromyographic Fatigue Threshold Following a Single Visit Exercise Test

이론적으로, 근전도 (EMG)의 피로도 한계치가 개별 EMG 진폭의 증가와 관련된 더 많은 운동 단위를 채용 할 필요없이 불명확하게 유지할 수있는 운동 강도이다. 다른 프로토콜은 근전도 피로 임계 값을 추정하는 데 사용되었지만 그들은 임상 설정에 대한 비현실적있는 여러 방문을 필요로한다. 여기서 우리는 하나의 방문이 필요 사이클 ergometry에 대한 근전도 피로 임계 값을 추정하는 프로토콜을 제시한다. 이 프로토콜은 그러므로, 임상 의사가 처방 운동에 사용할 수있는 도구로 번역 될 수있는 가능성을 갖고, 간단하고 편리하며 15-20 분 이내에 완료된다.

도 1에 도시 된 바와 같이, 하나의 참가자에 대해, 완료된 각각의 전력 출력은 광근 근육을 lateralis위한 EMG 진폭을 나타내는 6 개의 데이터 포인트를 갖는다. 상당한과 최저 전력 출력 (p &lt;0.05) 경사면이 참가자 EMG 위해, 따라서 225 W.를 반면 따라서,이 예에서, 비 - 유의 (p&gt; 0.05)의 기울기와 최대 전력 출력이 200 와트 EMG의 피로도 한계치 후 통계 추론을 수행 할 수있는 각각의 참가자에 대해 결정되면 피로도 한계치 213 W.이다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/52729/52729fig1.jpg" /> 그림 1 : 단일 참가자 대표 결과. 선형 회귀는 각 전력 출력에 대한 시간 관계 대 EMG 진폭을 행 하였다.</s...

이 프로토콜은 피곤하지 않은 운동 부하와 피곤한 운동 작업량을 구분하는 근전도 피로 임계값을 설명합니다. 이 정보는 보다 개별화된 교육 프로그램을 개발하는 데 사용될 수 있습니다.

Theoretically, the electromyographic (EMG) fatigue threshold is the exercise intensity an individual can maintain indefinitely without the need to recruit ...

본 절차의 전반적인 목표는 비피로성 운동 부하와 피로성 운동 부하를 구분하는 근전도 피로 임계값을 설명하는 것입니다. 이를 위해 먼저 전극 배치를 위해 피험자의 다리를 준비합니다. 두 번째 단계는 원하는 표층 대퇴사두근에 EMG 전극을 부착하는 것입니다.다음으로, 신호 대 잡음비를 결정하고 필요한 경우 전극 배치를 개선하기 위해 EMG 신호를 확인합니다. 마지막 단계는 참가자가 자발적 탈진 상태에 이를 때까지 점진적 사이클 에르고메트리 검사를 수행하도록 하는 것입니다. 최종적으로, EMG 피로 임계값 수학적 모델을 사용하여 이론적으로 참가자가 EMG 진폭의 증가 없이 무한히 사이클링을 할 수 있는 출력 전력을 추정합니다.기존 방법과 비교하여 이 기술의 주요 장점은 단일 증분 운동 검사에서 표면 EMG를 사용한다는 점입니다. 이 방법은 비피로성 운동과 피로성 운동을 구분 짓는 최대 운동 강도를 식별하는 데 통찰력을 제공할 수 있습니다. 실험 절차 시연은 Charlie Anderson과 Jacob Blackmore가 진행하겠습니다.물리치료학 박사 과정 2년차 학생들은 동봉된 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 참가자의 다리를 준비하고 외측광근의 위치를 정확하게 찾는 것부터 시작합니다. 그런 다음 접착 보호막을 제거하지 않은 상태에서 겔이 도포된 은-염화은 전극을 외측광근 위에 배치합니다. 전극의 겔 부분이 근육과 접촉하는 위치를 표시하고, 전극 간 거리가 중심에서 중심까지 20 millimeters가 되도록 확인합니다.다음으로, 60그릿 사포를 사용하여 이 두 영역을 부드럽게 마모시켜 피부의 표피층을 제거합니다. 마모 과정 중 참가자가 느끼는 불편함의 정도를 반드시 확인하고, 참가자가 해당 부위에 열감이 느껴진다고 표시하면 중단하십시오. 마모된 부위를 알코올 스왑으로 닦아내고 몇 초 동안 자연 건조시킵니다.그다음 참가자에게 대퇴사두근을 수축시켜 외측광근을 촉진할 수 있도록 요청하십시오. 전극이 장경인대에 위치하지 않도록 주의하며 EMG 전극을 해당 부위에 부착하십시오. 운동 중 하지의 움직임을 방해하지 않도록 ASIS와 같은 뼈 부착 부위에 참조 전극을 부착하십시오. 동봉된 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 각 참가자에 맞게 사이클 에르고미터를 조정하십시오.그런 다음, 운동 테스트 전반에 걸쳐 심박수를 기록하기 위해 참가자에게 심박수 측정기를 착용하게 합니다. EMG 시스템을 20초마다 10초 간격으로 기록하도록 설정하십시오. 또한, 데이터 수집 시트에 수치를 기록하여 심박수 모니터링을 시작하십시오.각 단계에서 참가자가 사이클링을 시작하게 하고, 점진적으로 케이던스를 70 rpm까지 높이도록 합니다. 70 rpm에 도달하면 사이클 에르고미터의 출력 전력을 50 W로 높입니다. 참가자가 웜업으로서 이 출력 전력으로 약 2~3분 동안 사이클링을 하게 하고, 웜업 기간이 끝나면 EMG 신호 기록을 시작합니다. 참가자가 더 이상 70 rpm의 케이던스를 유지할 수 없거나 테스트 중단을 요청할 때까지 2분마다 출력 전력을 25 W씩 높입니다.상용 통계 프로그램을 사용하여 E-M-G-F-T 데이터 파일을 엽니다. 첫 번째 열은 time으로 표시되어 있으며, 이후의 열들은 각 출력(power output)별로 표시되어 있습니다. 각 출력에 대하여, 22번째 간격마다 해당하는 EMG 진폭이 있으며, 시간 대비 EMG 진폭을 그래프로 나타냅니다.x축은 시간으로, y축은 EMG 진폭으로 표시됩니다. 각 출력별로 시간에 따른 EMG 진폭 관계에 대해 선형 회귀 분석을 수행하십시오.통계적으로 유의미한 기울기가 나타나지 않는 가장 높은 출력값과 통계적으로 유의미한 기울기가 나타나는 가장 낮은 출력값을 확인합니다. 따라서 EMG 피로 임계값은 이 두 출력값의 평균으로 산출합니다. 여기에는 피로도 테스트에 참여한 단일 피험자의 통합 출력값이 표시되어 있습니다.이 특정 피험자는 2분마다 전력을 25 watts씩 증가시키며 11회의 2분 테스트 기간을 수행하였습니다. 200 watts에서의 전력 출력은 기울기가 유의미하지 않은 가장 높은 전력 출력이며, 225 watts에서의 전력 출력은 기울기가 유의미한 가장 낮은 전력 출력입니다. 이 두 전력 출력의 평균값은 213 watts이며, 이것이 이 특정 피험자의 EMG 피로 임계값입니다.이 테스트 절차를 숙달하면 1시간 이내에 완료할 수 있습니다. 이 영상을 시청한 후에는 표면 EMG와 같은 비침습적 방법을 사용하여 신경근 피로도를 평가하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.

determining-electromyographic-fatigue-threshold-following-single

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