Name: Określanie progu zmęczenia elektromiograficznego po teście wysiłkowym podczas jednej wizyty (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-07-27T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min
Description: Poznaj metodę określania progu zmęczenia elektromiograficznego podczas jednej wizyty, wykorzystującą powierzchniową EMG i test ergometryczny. Technika ta pozwala rozróżnić obciążenia niezmęczające od zmęczających i tworzyć spersonalizowane programy treningowe.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ten projekt został częściowo sfinansowany przez fundusze start-upowe z Wayne State University dla M.H. Maleka.

Wszystkie procedury zostały zatwierdzone przez Uniwersytecką Komisję Rewizyjną ds. Przedmiotów Ludzkich.
1. Przygotowanie nogi uczestnika
<ol>
	<li>Poproś uczestnika, aby starannie podwinął szorty na żądaną nogę. Następnie przyklej spodenki tak, aby grupa mięśni czworogłowych uda była odsłonięta i narysuj linię wokół obszaru, który uczestnik musi ogolić.</li>
	<li>WAŻNE: Poproś uczestnika, aby ogolił nogę przed badaniem, a nie poprzedniego dnia, ponieważ gwarantuje to, że nie ma zarostu, który mógłby zakłócać sygnał EMG.</li>
	<li>Gdy uczestnik skończy golić żądany obszar nogi, wyczyść ogolony obszar alkoholem, aby upewnić się, że nie ma resztek żelu (lub kremu) do golenia, które mogłyby zakłócać sygnał EMG.</li>
</ol>
2. Pomiar nogi do umieszczenia elektrody
<ol>
	<li>W celu umieszczenia elektrody EMG na mięśniu obszernym bocznym należy wykonać następujące pomiary
	<ol>
		<li>Poproś uczestnika, aby stanął prosto przodem do badacza.</li>
		<li>Zlokalizuj przedni kręgosłup biodrowy górny (ASIS) i boczną stronę rzepki. ASIS to kość biodrowa; Dotykaj go, kładąc rękę po obu stronach brzucha poniżej pępka.</li>
		<li>Za pomocą taśmy mierniczej zmierz odległość między dwoma miejscami określonymi powyżej i weź 2/3 tej wartości na linii od ASIS do bocznej strony rzepki. Uwaga: Więcej informacji na temat umiejscowienia elektrod EMG można znaleźć pod adresem URL SENIAM (Elektromiografia powierzchniowa do nieinwazyjnej oceny mięśni): http://www.seniam.org/</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Rozmieszczenie elektrod EMG
<ol>
	<li>Po zidentyfikowaniu lokalizacji mięśnia obszernego bocznego należy pobrać elektrody EMG (większość badaczy używa dostępnych na rynku jednorazowych elektrod Ag-Ag Cl) i umieścić je na obszernym boku bez zdejmowania osłony adhezyjnej. Następnie długopisem zaznacz obszar, w którym żelowa część elektrody styka się z mięśniem. Upewnij się, że odległość między elektrodami wynosi 20 mm od środka do środka.</li>
	<li>Użyj kawałka papieru ściernego (60 grubości), aby delikatnie zetrzeć te dwa obszary, aby usunąć powierzchowną warstwę skóry. W tym czasie zapytaj uczestnika o poziom dyskomfortu. Przestań ścierać, gdy uczestnik wskaże, że obszar jest ciepły.</li>
	<li>Oczyść starte miejsca ręcznikiem, który jest zwilżony alkoholem lub wacikiem nasączonym alkoholem. Poczekaj, aż obszar na nodze wyschnie przed umieszczeniem elektrod EMG.</li>
	<li>Umieść elektrody EMG w miejscach, które zostały przetarte (ryc. 2). Uważaj, aby nie umieszczać elektrod na paśmie biodrowo-piszczelowym (pasmo IT). Poproś uczestnika o skurczenie mięśnia czworogłowego uda w celu zbadania palpacyjnie mięśnia obszernego bocznego. Umieść elektrody na mięśniu, aby upewnić się, że nie znajduje się on na paśmie IT. Uwaga: Jeśli elektrody znajdują się na paśmie IT, sygnał EMG zostanie stłumiony, gdy uczestnik zostanie poproszony o maksymalne skurczenie.</li>
	<li>Umieść elektrodę odniesienia (3. elektroda) w miejscu mocowania kości, takim jak ASIS, aby nie zakłócać ruchu kończyn dolnych podczas ćwiczeń.</li>
</ol>
4. Sprawdzanie sygnału EMG
<ol>
	<li>Przed rozpoczęciem testu wysiłkowego należy sprawdzić impedancję międzyelektrodową. 
	Uwaga: Ten krok ma kluczowe znaczenie, ponieważ jeśli sygnał ma zbyt duży szum, dane EMG zebrane podczas testu wysiłkowego będą nieważne.
	<ol>
		<li>Poproś uczestnika, aby usiadł na krześle i podłączył przewody EMG do odpowiednich elektrod przymocowanych do nogi uczestnika.</li>
		<li>W tym momencie poproś uczestnika, aby rozluźnił nogę, nie odczuwając napięcia w mięśniach. Następnie, po około 30 sekundach relaksacji, niech uczestnik maksymalnie napnie mięśnie czworogłowe uda przez 5 sekund, a następnie wróci do całkowitego rozluźnienia.</li>
		<li>Wykonując powyższe zadanie (krok 4.1.2), nagraj sygnał EMG uczestników na komputerze.</li>
		<li>Upewnij się, że impedancja międzyelektrodowa wynosi <2,000 omów. Ponadto, jeśli woltomierz jest dostępny w laboratorium, sprawdź szum linii bazowej i utrzymuj go poniżej 5 μV. Ponadto ustaw częstotliwość próbkowania na 1 000 Hz.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. Ustawianie ergometru rowerowego
<ol>
	<li>Po sprawdzeniu impedancji międzyelektrodowej poproś uczestnika, aby przesiadł się z krzesła na ergometr rowerowy.</li>
	<li>Poproś uczestnika, aby stanął obok ergometru rowerowego i podniósł kolano, aż udo będzie równoległe do podłoża. Następnie poproś uczestnika, aby utrzymał tę pozycję i dostosował wysokość siedziska tak, aby odpowiadała tej samej wysokości, co udo uczestnika.</li>
	<li>Następnie poproś uczestnika, aby usiadł na siodełku ergometru rowerowego, a następnie pedałował kilka razy, pytając go, czy czuje się komfortowo z wysokością siedzenia. W razie potrzeby wyreguluj wysokość siedziska.</li>
	<li>Upewnij się, że nogi uczestnika są prawie w pełnym wyprostowaniu z lekkim zgięciem (~5°) w kolanach podczas każdego obrotu pedału.</li>
	<li>Przed rozpoczęciem testu poproś uczestnika o założenie polarnego czujnika tętna, aby można było dokumentować tętno przez cały czas trwania testu wysiłkowego.</li>
</ol>
6. Wykonywanie protokołu progu zmęczenia EMG
<ol>
	<li>Poproś uczestnika, aby zaczął jeździć na rowerze i stopniowo zwiększał kadencję do 70 obrotów/min. Następnie zwiększ moc wyjściową na ergometrze rowerowym do 50 W.</li>
	<li>Niech uczestnik będzie pracował z tą mocą wyjściową przez około 2-3 minuty 
	Uwaga: Jest to ćwiczenie o niskiej intensywności i posłuży jako rozgrzewka.</li>
	<li>Po okresie rozgrzewki zwiększaj moc wyjściową o 25 W co 2 minuty, aż uczestnik nie będzie już w stanie utrzymać kadencji 70 obrotów/min lub poprosi o przerwanie testu. 
	Uwaga: Należy zauważyć, że podczas próby wysiłkowej sygnał EMG jest rejestrowany przez 10 sekund epok podczas każdego 2-minutowego etapu przez sekundy 10–20, 30–40, 50–60, 70–80, 90–100 i 110-12021. Większość systemów EMG będzie miała opcję ustawienia automatycznego nagrywania w żądanych odstępach czasu. W związku z tym dla każdego etapu powinno być 6 plików danych.</li>
	<li>Po zakończeniu testu przyrostowego poproś uczestnika, aby wykonał schładzanie przy 50 W. Sprawdź, czy długość schładzania odpowiada temu, czy tętno uczestnika powróciło do wartości podczas fazy rozgrzewki. Monitoruj to, sprawdzając tętno uczestnika za pomocą czujnika tętna Polar.</li>
	<li>Po zakończeniu schładzania odłącz odprowadzenia EMG i poproś uczestnika, aby zszedł z ergometru rowerowego i wrócił na krzesło. Następnie ostrożnie wyjmij elektrody EMG i przetrzyj obszary czystym ręcznikiem zwilżonym alkoholem lub wacikiem nasączonym alkoholem.</li>
</ol>
7. Przetwarzanie sygnału EMG
<ol>
	<li>Po zakończeniu testu przetwórz surowe pliki danych EMG, które zostały zebrane podczas testu wysiłkowego, aby dane można było wykorzystać do określenia progu zmęczenia EMG.
	<ol>
		<li>Wykonaj przetwarzanie sygnału EMG za pomocą oprogramowania używanego do zbierania sygnału EMG lub niestandardowego oprogramowania napisanego przy użyciu różnych platform, takich jak MATLAB lub LabVIEW.</li>
		<li>Przefiltruj zebrane sygnały EMG za pomocą filtra pasmowo-przepustowego. Użyj ustawienia od 10 do 500 Hz. Uwaga: Zmienia to częstotliwość sygnału tak, że artefakty o niskiej częstotliwości spowodowane ruchem przewodów EMG (<10 Hz) oraz artefakty o wysokiej częstotliwości z otoczenia (>500 Hz) są usuwane. Użyj filtra wycinającego o częstotliwości 60 Hz, jeśli występują jakiekolwiek zakłócenia z zasilania komputera lub systemu EMG.</li>
		<li>Po przefiltrowaniu sygnału określ amplitudę sygnału, obliczając wartość średniej kwadratowej sygnału: podnieś każdy z punktów danych do kwadratu, zsumuj je, podziel przez liczbę punktów danych, a następnie weź pierwiastek kwadratowy z otrzymanej wartości. Wykonaj te obliczenia za pomocą wyżej wymienionego oprogramowania.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
8. Określanie progu zmęczenia EMG dla każdego uczestnika
<ol>
	<li>Wykonaj następujące kroki dla każdego uczestnika.
	<ol>
		<li>Po przetworzeniu sygnału EMG należy użyć programu statystycznego (np.: GraphPad Prism) i oznaczyć pierwszą kolumnę "Czas", a kolejne kolumny mocami wyjściowymi użytymi do badania.</li>
		<li>Dla każdej mocy wyjściowej wprowadź odpowiednią wartość amplitudy EMG dla każdego 20-sekundowego interwału.</li>
		<li>Dla każdej mocy wyjściowej przeanalizuj zależność czasu (oś x) w funkcji amplitudy EMG (oś y) z regresją liniową, aby określić, czy nachylenie linii regresji różni się znacząco (p <0,05) od zera.</li>
		<li>Po przeprowadzeniu analiz regresji liniowej dla wszystkich mocy wyjściowych należy zidentyfikować najwyższą moc wyjściową o nieznacznym (p >0,05) nachyleniu.</li>
		<li>Następnie zidentyfikuj najniższą moc wyjściową ze znacznym (p <0,05) nachyleniem.</li>
		<li>Po zidentyfikowaniu tych dwóch mocy wyjściowych dodaj je i podziel przez 2; wynikowa moc wyjściowa to szacowany próg zmęczenia EMG.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Hendrix, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+critical+force+to+EMG+fatigue+thresholds+during+isometric+leg+extension%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine+and+science+in+sports+and+exercise%22%5BJournal%5D)">Comparison of critical force to EMG fatigue thresholds during isometric leg extension.</a> Medicine and science in sports and exercise. 41, 956-964 (2009).</li>
<li>Herda, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+the+effects+of+electrode+distance+from+the+innervation+zone+on+the+electromyographic+amplitude+versus+torque+relationships%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+measurement%22%5BJournal%5D)">Quantifying the effects of electrode distance from the innervation zone on the electromyographic amplitude versus torque relationships.</a> Physiological measurement. 34, 315-324 (2013).</li>
<li>Ryan, E. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inter-individual+variability+among+the+mechanomyographic+and+electromyographic+amplitude+and+mean+power+frequency+responses+during+isometric+ramp+muscle+actions%5BTitle%5D)+AND+%22Electromyography+and+clinical+neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Inter-individual variability among the mechanomyographic and electromyographic amplitude and mean power frequency responses during isometric ramp muscle actions.</a> Electromyography and clinical neurophysiology. 47, 161-173 (2007).</li>
<li>Beck, T. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+electrode+placement+over+the+innervation+zone+on+electromyographic+amplitude+and+mean+power+frequency+versus+isokinetic+torque+relationships%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+neuroscience%22%5BJournal%5D)">The influence of electrode placement over the innervation zone on electromyographic amplitude and mean power frequency versus isokinetic torque relationships.</a> Journal of neuroscience. 162, 72-83 (2007).</li>
<li>Beck, T. W., Stock, M. S., DeFreitas, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-frequency+analysis+of+surface+electromyographic+signals+during+fatiguing+isokinetic+muscle+actions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+strength+and+conditioning+research+%2F+National+Strength%2C+%26+Conditioning+Association%22%5BJournal%5D)">Time-frequency analysis of surface electromyographic signals during fatiguing isokinetic muscle actions.</a> Journal of strength and conditioning research / National Strength, & Conditioning Association. 26, 1904-1914 (2012).</li>
<li>Evetovich, T. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mean+power+frequency+and+amplitude+of+the+mechanomyographic+signal+during+maximal+eccentric+isokinetic+muscle+actions%5BTitle%5D)+AND+%22Electromyography+and+clinical+neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Mean power frequency and amplitude of the mechanomyographic signal during maximal eccentric isokinetic muscle actions.</a> Electromyography and clinical neurophysiology. 39, 123-127 (1999).</li>
<li>Blaesser, R. J., Couls, L. M., Lee, C. F., Zuniga, J. M., Malek, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparing+EMG+amplitude+patterns+of+responses+during+dynamic+exercise%3A+polynomial+versus+log-transformed+regression%5BTitle%5D)+AND+%22Scandinavian+journal+of+medicine%2C+%26+science+in+sports%22%5BJournal%5D)">Comparing EMG amplitude patterns of responses during dynamic exercise: polynomial versus log-transformed regression.</a> Scandinavian journal of medicine, & science in sports. In press, (2015).</li>
<li>Briscoe, M. J., Forgach, M. S., Trifan, E., Malek, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validating+the+EMGFT+from+a+single+incremental+cycling+testing%5BTitle%5D)+AND+%22International+journal+of+sports+medicine%22%5BJournal%5D)">Validating the EMGFT from a single incremental cycling testing.</a> International journal of sports medicine. 35, 566-570 (2014).</li>
<li>Zuniga, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuromuscular+and+metabolic+comparisons+between+ramp+and+step+incremental+cycle+ergometer+tests%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle%22%5BJournal%5D)">Neuromuscular and metabolic comparisons between ramp and step incremental cycle ergometer tests.</a> Muscle. 47, 555-560 (2013).</li>
<li>Mastalerz, A., Gwarek, L., Sadowski, J., Szczepanski, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+the+run+intensity+on+bioelectrical+activity+of+selected+human+leg+muscles%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+of+bioengineering+and+biomechanics+%2F+Wroclaw+University+of+Technology%22%5BJournal%5D)">The influence of the run intensity on bioelectrical activity of selected human leg muscles.</a> Acta of bioengineering and biomechanics / Wroclaw University of Technology. 14, 101-107 (2012).</li>
<li>Basmajian, J. V., De Luca, C. J. Muscles alive, their functions revealed by electromyography. , 5th edn, Williams, & Wilkins. (1985).</li>
<li>Vries, H. A., Moritani, T., Nagata, A., Magnussen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relation+between+critical+power+and+neuromuscular+fatigue+as+estimated+from+electromyographic+data%5BTitle%5D)+AND+%22Ergonomics%22%5BJournal%5D)">The relation between critical power and neuromuscular fatigue as estimated from electromyographic data.</a> Ergonomics. 25, 783-791 (1982).</li>
<li>Vries, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+estimating+physical+working+capacity+at+the+fatigue+threshold+%28PWCFT%29%5BTitle%5D)+AND+%22Ergonomics%22%5BJournal%5D)">A method for estimating physical working capacity at the fatigue threshold (PWCFT).</a> Ergonomics. 30, 1195-1204 (1987).</li>
<li>Vries, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+affecting+the+estimation+of+physical+working+capacity+at+the+fatigue+threshold%5BTitle%5D)+AND+%22Ergonomics%22%5BJournal%5D)">Factors affecting the estimation of physical working capacity at the fatigue threshold.</a> Ergonomics. 33, 25-33 (1990).</li>
<li>Astrand, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+physical+work+capacity+of+workers+50-64+years+old%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+physiologica+Scandinavica%22%5BJournal%5D)">The physical work capacity of workers 50-64 years old.</a> Acta physiologica Scandinavica. 42, 73-86 (1958).</li>
<li>Hettinger, T., Birkhead, N. C., Horvath, S. M., Issekutz, B., Rodahl, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+physical+work+capacity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Assessment of physical work capacity.</a> Journal of Applied Physiology. 16, 153-156 (1961).</li>
<li>Smith, J. L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSmith%2C+JL+%22International+encyclopedia+of+ergonomics+and+human+factors%22">International encyclopedia of ergonomics and human factors</a>. Karwowsk, W. , CRC/Taylor, & Francis. (2006).</li>
<li>Kenny, G. P., Yardley, J. E., Martineau, L., Jay, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical+work+capacity+in+older+adults%3A+implications+for+the+aging+worker%5BTitle%5D)+AND+%22American+journal+of+industrial+medicine%22%5BJournal%5D)">Physical work capacity in older adults: implications for the aging worker.</a> American journal of industrial medicine. 51, 610-625 (2008).</li>
<li>Matsumoto, T., Ito, K., Moritani, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+anaerobic+threshold+and+electromyographic+fatigue+threshold+in+college+women%5BTitle%5D)+AND+%22European+journal+of+applied+physiology%22%5BJournal%5D)">The relationship between anaerobic threshold and electromyographic fatigue threshold in college women.</a> European journal of applied physiology. 63, 1-5 (1991).</li>
<li>Guffey, D. R., Gervasi, B. J., Maes, A. A., Malek, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimating+electromygraphic+and+heart+rate+fatigue+threshold+from+a+single+treadmill+test%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle%22%5BJournal%5D)">Estimating electromygraphic and heart rate fatigue threshold from a single treadmill test.</a> Muscle. 46, 577-581 (2012).</li>
<li>Camic, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+the+muscle+fiber+pennation+angle+and+innervation+zone+on+the+identification+of+neuromuscular+fatigue+during+cycle+ergometry%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+electromyography+and+kinesiology+%3A+official+journal+of+the+International+Society+of+Electrophysiological+Kinesiology%22%5BJournal%5D)">The influence of the muscle fiber pennation angle and innervation zone on the identification of neuromuscular fatigue during cycle ergometry.</a> Journal of electromyography and kinesiology : official journal of the International Society of Electrophysiological Kinesiology. 21, 33-40 (2011).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Przedstawiamy tutaj metodę określania zmęczenia nerwowo-mięśniowego mięśni czworogłowych uda do ćwiczeń dynamicznych. Metoda ta zapewnia proste i nieinwazyjne podejście do korzystania z powierzchniowego EMG. Co więcej, wszechstronność tej metody polega na tym, że naukowcy mogą dostosować ją do innych trybów ćwiczeń, takich jak bieżnia20.
Teoretycznie, dla intensywności równej lub niższej od progu zmęczenia EMG, uczestnik powinien być w stanie utrzymać ćwiczenie w nieskończoność...

Elektromiografia powierzchniowa (EMG) to nieinwazyjne podejście do badania rekrutacji jednostek motorycznych podczas izometrycznej1-3, izokinetycznej4-6 lub ciągłej7-10 akcji mięśniowej. Amplituda sygnału EMG reprezentuje aktywację mięśni, na którą składa się liczba aktywowanych jednostek motorycznych, szybkość odpalania jednostek motorycznych lub obie te wartości11. Pojęcie progu zmęczenia EMG służy do wskazania najwyższego obciążenia pracą, w którym dana osoba może ćwiczyć w nieskończoność bez wzrostu amplitudy EMG8.
Ważne jest, aby krótko omówić pochodzenie progu zmęczenia EMG. Oryginalne badanie przeprowadzone przez deVries i wsp. 12 obejmowało protokół, który składał się z wielu (zwykle od 3 do 4) nieciągłych napadów pracy, w których amplituda EMG była wykreślana w funkcji czasu dla każdej serii pracy. Moc wyjściowa została następnie wykreślona w stosunku do współczynników nachylenia z zależności amplitudy EMG w funkcji czasu, a następnie ekstrapolowana do zerowego nachylenia (punkt przecięcia z osią y)12. Autorzy12 pierwotnie nazwali ten protokół fizyczną zdolnością roboczą przy progu zmęczenia (PWCFT). W innym badaniu deVries i wsp. 13 używało nieciągłych napadów pracy, ale użyło regresji liniowej, aby znaleźć pierwszą moc wyjściową, która spowodowała znaczne nachylenie zależności amplitudy EMG w funkcji czasu. Autorzy13 nazwali ten protokół również PWCFT, powodując pewne zamieszanie w literaturze. W kolejnym artykule deVries i wsp. 14 zmodyfikowało swój wcześniejszy protokół13 i opracowało ciągły protokół przyrostowy. Amplituda EMG została wykreślona w funkcji czasu dla każdej mocy wyjściowej, a PWCFT zdefiniowano jako średnią najwyższej mocy wyjściowej, która nie spowodowała zmiany amplitudy EMG w czasie i najniższej mocy wyjściowej, która spowodowała wzrost amplitudy EMG w czasie14.
Należy zauważyć, że termin PWC został pierwotnie wprowadzony pod koniec lat pięćdziesiątych15,16 i jest synonimem mnóstwa literatury (dawnej, obecnej i w różnych krajach) badającej wydolność tlenową przy danym obciążeniu17. Ponadto termin ten jest używany w literaturze ergonomicznej i przemysłowej, która koncentruje się na codziennej wydajności pracowników wykonujących powtarzalne czynności w ciągu 8-godzinnego dnia pracy, takich jak osoby w zakładzie montażowym18.
Termin próg zmęczenia EMG był początkowo używany przez Matsumoto i współpracowników19 po tym, jak zmodyfikowali protokół deVries12, gdzie moc wyjściowa w funkcji współczynników nachylenia amplitudy EMG w stosunku do czasu jest wykreślana i ekstrapolowana do punktu zerowego nachylenia. Ostatnio Guffey i wsp. 20 oraz Briscoe i wsp.8 zastosowano metodę deVriesa i wsp.14 oraz terminologia Matsumoto i wsp. 19, aby operacyjnie określić próg zmęczenia EMG. Idąc dalej, zalecamy stosowanie terminu próg zmęczenia EMG. W ten sposób zależność amplitudy EMG w funkcji czasu jest wykreślana dla każdej mocy wyjściowej, a następnie analizowana za pomocą analiz regresji liniowej (ryc. 1). Aby oszacować próg zmęczenia EMG, identyfikuje się najwyższą moc wyjściową o nieznacznym (p >0,05) nachyleniu i najniższą moc wyjściową o znacznym (p <0,05) nachyleniu, a następnie oblicza się średnią14. Ten protokół jest prosty, wygodny i zakończony w ciągu 15-20 minut. Co więcej, tempo przyrostu może być modulowane w zależności od indywidualnego poziomu zwykłej aktywności fizycznej, a zatem ma potencjalne zastosowanie w warunkach klinicznych.

<table><tbody><tr><td>Ergometr rowerowy 839 E Monark&nbsp;</td><td>Monark Exercise AB</td><td>839 E</td><td></td></tr><tr><td>Monitor pracy serca</td><td>Polar</td><td>Polar H1</td><td></td></tr><tr><td>Laptop</td><td>Dell Inspiron</td><td>różni się</td><td>każdy laptop z gniazdami USB powinien działać.</td></tr><tr><td>Wzmacniacze EMG</td><td>BioPac Systems, Inc.</td><td>100B</td><td>100C to najnowsza wersja jednorazowych</td></tr><tr><td>elektrod EMG</td><td>firmy BioPac Systems, Inc.</td>Papier ścierny <td>EL-500</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Home Depot</td><td>9 cali x 11 cali 60 Grit antypoślizgowy uchwyt Zaawansowany papier ścierny (3-pak)</td><td></td></tr></tbody></table>

określanie progu zmęczenia elektromiograficznego po teście wysiłkowym podczas jednej wizyty

Determining The Electromyographic Fatigue Threshold Following a Single Visit Exercise Test

Teoretycznie, elektromiograficzny (EMG) próg zmęczenia to intensywność ćwiczeń, którą dana osoba może utrzymać w nieskończoność bez potrzeby rekrutacji większej liczby jednostek motorycznych, co wiąże się ze wzrostem amplitudy EMG. Chociaż do oszacowania progu zmęczenia EMG zastosowano różne protokoły, wymagają one wielu wizyt, co jest niepraktyczne w warunkach klinicznych. W niniejszej pracy przedstawiamy protokół szacowania progu zmęczenia EMG dla ergometrii rowerowej, który wymaga jednorazowej wizyty. Protokół ten jest prosty, wygodny i ukończony w ciągu 15-20 minut, dlatego może zostać przekształcony w narzędzie, które klinicyści mogą wykorzystać do zalecania ćwiczeń.

Jak pokazano na Rysunku 1, dla jednego uczestnika każdy ukończony poziom mocy generuje sześć punktów danych reprezentujących amplitudę EMG dla mięśnia obszernego bocznego. W tym przykładzie najwyższa moc z nieistotnym statystycznie (p &gt;0,05) nachyleniem wynosi 200 watów, natomiast najniższa moc z istotnym statystycznie (p &lt;0,05) nachyleniem to 225 W. Zatem dla tego uczestnika próg zmęczenia EMG wynosi 213 W. Po wyznaczeniu progu zmęczenia EMG dla każdego uczestnika można przeprowa...

Ten protokół opisuje elektromiograficzny próg zmęczenia, który rozdziela niemęczące i męczące obciążenia związane z ćwiczeniami. Informacje te można wykorzystać do opracowania bardziej zindywidualizowanego programu treningowego.

Określanie progu zmęczenia elektromiograficznego po teście wysiłkowym podczas jednej wizyty

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

Ogólnym celem niniejszej procedury jest opisanie elektromiograficznego progu zmęczenia, który wyznacza granicę między obciążeniami wysiłkowymi niemęczącymi a męczącymi. Jest to realizowane poprzez wstępne przygotowanie nogi uczestnika do umieszczenia elektrod EMG. W drugim kroku elektrody EMG umieszcza się na wybranych powierzchownych mięśniach czterogłowych uda.Następnie sprawdzany jest sygnał EMG w celu określenia stosunku sygnału do szumu oraz, w razie potrzeby, poprawy rozmieszczenia elektrod. Ostatnim krokiem jest przeprowadzenie przez uczestnika inkrementalnego testu ergometrii rowerowej do dobrowolnego wyczerpania. Ostatecznie wykorzystuje się matematyczny model progu zmęczenia EMG do oszacowania mocy, przy której teoretycznie uczestnik może jeździć na rowerze w nieskończoność bez wzrostu amplitudy EMG.Główną zaletą tej techniki w stosunku do istniejących metod jest zastosowanie powierzchniowego EMG w pojedynczym inkrementalnym teście wysiłkowym. Metoda ta pozwala na określenie najwyższej intensywności wysiłku, która wyznacza granicę między wysiłkiem niefatygującym a fatygującym. Procedurę zaprezentują Charlie Anderson oraz Jacob Blackmore.Studenci drugiego roku programu doktoratu z fizjoterapii rozpoczynają od przygotowania nogi uczestnika i dokładnego zlokalizowania mięśnia obszernego bocznego, zgodnie z opisem w towarzyszącym protokole tekstowym. Następnie należy umieścić pokryte żelem elektrody srebrno-chlorkowe na mięśniu obszernym bocznym, nie usuwając osłony adhezyjnej. Zaznacz miejsce, w którym żelowa część elektrody styka się z mięśniem, i upewnij się, że odległość między elektrodami wynosi 20 mm od środka do środka.Następnie należy użyć kawałka papieru ściernego o ziarnistości 60, aby delikatnie zetrzeć naskórek w tych dwóch obszarach, usuwając powierzchowną warstwę skóry. Należy zapytać uczestnika o poziom dyskomfortu podczas ścierania i przerwać czynność, gdy uczestnik zasygnalizuje, że obszar ten stał się ciepły. Miejsca poddane ścieraniu należy oczyścić gazikiem nasączonym alkoholem i pozostawić do wyschnięcia przez kilka sekund.Następnie poproś uczestnika o napięcie mięśnia czworogłowego uda, aby umożliwić palpację mięśnia obszernego bocznego. Umieść elektrody EMG w odpowiednich miejscach, dbając o to, aby nie znajdowały się one na pasmie biodrowo-piszczelowym. Umieść elektrodę referencyjną w miejscu przyczepu kostnego, takim jak ASIS, aby nie utrudniać ruchów kończyn dolnych podczas ćwiczeń; dostosuj trenażer rowerowy indywidualnie dla każdego uczestnika, zgodnie z opisem w towarzyszącym protokole tekstowym.Następnie poproś uczestnika o założenie monitora tętna, aby udokumentować jego częstotliwość rytmu serca podczas testu wysiłkowego. Skonfiguruj system EMG tak, aby rejestrował dane w dziesięciosekundowych odstępach czasu co 20 sekund. Jednocześnie rozpocznij monitorowanie tętna, zapisując wartości w arkuszu gromadzenia danych.Na każdym etapie poproś uczestników o rozpoczęcie pedałowania i stopniowe zwiększanie kadencji do 70 obrotów na minutę. Po osiągnięciu 70 obrotów na minutę zwiększ moc na ergo-cyklometrze do 50 watów. Uczestnicy powinni pedałować z taką mocą przez około dwie do trzech minut w ramach rozgrzewki, a po tym czasie należy rozpocząć rejestrację sygnałów EMG. Zwiększaj moc o 25 watów co dwie minuty, aż uczestnik nie będzie w stanie utrzymać kadencji 70 obrotów na minutę lub poprosi o przerwanie testu.Otwórz plik danych E-M-G-F-T za pomocą komercyjnego programu statystycznego. Pierwsza kolumna jest oznaczona jako czas, natomiast kolejne kolumny są przypisane do poszczególnych poziomów mocy. Dla każdego poziomu mocy podano odpowiadającą mu amplitudę EMG dla każdego 22. odstępu; dla każdego poziomu mocy wykreślono zależność amplitudy EMG od czasu.Oś X jest opisana jako czas, a oś Y jako amplituda EMG. Przeprowadź regresję liniową dla zależności amplitudy EMG od czasu dla każdej wartości mocy wyjściowej.Należy zidentyfikować najwyższą moc wyjściową bez statystycznie istotnego nachylenia oraz najniższą moc wyjściową ze statystycznie istotnym nachyleniem. Próg zmęczenia EMG stanowi zatem średnią z tych dwóch wartości mocy wyjściowej. Przedstawiono tutaj łączną moc wyjściową dla pojedynczego uczestnika testu zmęczeniowego.Ten konkretny uczestnik ukończył 11 dwuminutowych okresów testowych, w których moc była zwiększana o 25 W co dwie minuty. Moc na poziomie 200 W jest najwyższą mocą o nieistotnym nachyleniu, natomiast moc na poziomie 225 W jest najniższą mocą o istotnym nachyleniu. Średnia z tych dwóch wartości mocy wynosi 213 W, co stanowi próg zmęczenia EMG dla tego konkretnego uczestnika.Po opanowaniu tej procedury testowej można ją przeprowadzić w ciągu jednej godziny. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo posiadać gruntowną wiedzę na temat oceny zmęczenia nerwowo-mięśniowego za pomocą nieinwazyjnej metody, takiej jak powierzchniowe EMG.

determining-electromyographic-fatigue-threshold-following-single

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Określenie progu zmęczenia elektromyograficznego po jednorazowym teście wysiłkowym

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) jest nieinwazyjnym narzędziem służącym do badania fizjologii i funkcji ludzkiego układu nerwowego. W niniejszym materiale przedstawiamy nasze techniki TMS wykorzystywane do badania pobudliwości korowej mięśni kończyny górnej oraz mięśni lędźwiowych.

Wykorzystanie przezczaszkowej stymulacji magnetycznej do badania ludzkiego układu nerwowo-mięśniowego

Opisujemy metodę bezpośredniego pomiaru siły mięśniowej, mocy mięśniowej, kinetyki skurczu oraz podatności na zmęczenie izolowanych mięśni szkieletowych w układzie in vitro z wykorzystaniem stymulacji polowej. Dzięki zastosowaniu różnych protokołów stymulacji można uzyskać cenne informacje na temat właściwości gospodarki Ca2+ oraz mechanizmu skurczowego mięśnia.

Ex Vivo ocena kurczliwości, męczliwości i alternansu w izolowanych mięśniach szkieletowych

Przedstawiamy protokół oceny zmian w funkcjonowaniu nerwowo-mięśniowym. Przezskórna elektryczna stymulacja nerwów to nieinwazyjna metoda, która wywołuje reakcje mięśniowe. Właściwości elektrofizjologiczne i mechaniczne tych reakcji pozwalają na ocenę funkcji nerwowo-mięśniowej od mózgu do mięśni (poziom nardzeniowy, rdzeniowy i obwodowy).

Ocena funkcji nerwowo-mięśniowej za pomocą przezskórnej elektrycznej stymulacji nerwów

Ocena funkcjonalna połączenia nerwowo-mięśniowego (NMJ) może dostarczyć istotnych informacji na temat komunikacji między mięśniem a nerwem. W tym miejscu opisujemy protokół kompleksowej oceny zarówno NMJ, jak i funkcjonalności mięśni przy użyciu dwóch różnych preparatów mięśniowo-nerwowych, tj. płaszczkowato-kulszowego i przeponowo-przeponowego.

Pomiar funkcjonalności połączenia nerwowo-mięśniowego

Aby ocenić wpływ intensywności ćwiczeń na reakcje fizjologiczne i biologiczne, wykorzystano dwa różne protokoły testowania ćwiczeń. Opisano metody przedstawiające testy wysiłkowe na ergometrze rowerowym jako przyrostowy test maksymalnego zużycia tlenu i wytrzymałość, test wytrzymałości submaksymalnej w stanie ustalonym.

Przeprowadzanie testów wytrzymałości maksymalnej i submaksymalnej w celu zmierzenia fizjologicznych i biologicznych reakcji na ostry wysiłek fizyczny u ludzi

Ten protokół służy do oceny funkcji przewodu korowo-rdzeniowego w ciągu 1 tygodnia od udaru. Może być stosowany do selekcji i stratyfikacji pacjentów w badaniach interwencji mających na celu poprawę regeneracji motorycznej kończyn górnych i wyników oraz w praktyce klinicznej do przewidywania wyników funkcjonalnych kończyn górnych 3 miesiące po udarze.

Określanie stanu funkcjonalnego drogi korowo-rdzeniowej w ciągu tygodnia od udaru

Opracowano proste i dostępne metody, aby obiektywnie i ilościowo zmierzyć motoryczny aspekt zmęczenia związanego z rakiem. Szczegółowo opisujemy sposoby przeprowadzania testu zmęczenia fizycznego za pomocą prostego urządzenia do trzymania za rękę, a także metody obliczania wskaźników zmęczenia.

Pomiar motorycznego aspektu zmęczenia związanego z rakiem za pomocą ręcznego dynamometru

Ta metoda pozwala na rejestrację siły skurczów skurczowych i tężcowych oraz potencjałów czynnościowych w trzech typach jednostek motorycznych w mięśniu brzuchatym łydki przyśrodkowego szczura. Izolacja funkcjonalna pojedynczej jednostki silnikowej jest indukowana przez stymulację elektryczną aksonu.

Funkcjonalna izolacja pojedynczych jednostek motorycznych mięśnia brzuchatego łydki przyśrodkowego szczura

Wkład ramion w Sit-To-Stand (SitTS) zależy od stanu mięśni nóg. Odkryto kilka strategii kompensacyjnych w celu osiągnięcia pełnych cykli SitTS. Odkrycia te triangulują pomiary biomechaniczne osób z urazem rdzenia kręgowego (SCI) z ich subiektywnym poczuciem obciążenia przenoszonego przez obie kończyny podczas podejść SitTS.

Kwantyfikacja wkładu rąk i nóg podczas powtarzających się elektrycznie wspomaganych ćwiczeń z pozycji siedzącej i stojącej u osób z paraplegią: badanie pilotażowe

Biomechanika cyklowania opiera się na efektywnej aktywacji mięśni i stabilizacji mięśni głębokich. Termografia w podczerwieni (IRT) umożliwia nieinwazyjne monitorowanie zmęczenia mięśni. Protokół ten ustanawia ustandaryzowaną metodologię integracji IRT z analizą biomechaniczną, mającą na celu optymalizację wydajności i zapobieganie urazom u amatorów rowerzystów poprzez precyzyjne monitorowanie fizjologiczne.

Ustandaryzowany protokół monitorowania zmęczenia mięśni i biomechaniki u amatorskich rowerzystów z wykorzystaniem termografii w podczerwieni

Poznaj metodę określania progu zmęczenia elektromiograficznego podczas jednej wizyty, wykorzystującą powierzchniową EMG i test ergometryczny. Technika ta pozwala rozróżnić obciążenia niezmęczające od zmęczających i tworzyć spersonalizowane programy treningowe.

Określanie progu zmęczenia elektromiograficznego po teście wysiłkowym podczas jednej wizyty

Przeglądaj więcej filmów