Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) gibi değerlendirme yöntemlerinin rahatsız edici, genellikle pratik olmayan doğası nedeniyle solunum dürtüsünün (yani solunum merkezlerinin solunum kaslarına çıkışı) değerlendirilmesi zordur. Ayrıca, beyin sapında bulunan solunum merkezlerinin küçük boyutunun lokalize edilmesi zordur ve fizyolojik gürültünün neden olduğu değişikliklere karşı hassastır 1,2. Solunum dürtüsü ölçümleri, solunum sıkıntısının bir göstergesi olan nefes darlığı gibi önemli klinik sonuçlarla ilişkileri nedeniyle önemlidir. Elektromiyografi (EMG), solunum kaslarına giden solunum dürtüsünün bir vekilidir3. Solunum kası EMG'si, EMG sinyalinin kök ortalama karesi (RMS) yoluyla kas aktivitesinin ve yoğunluğunun belirlenmesini sağlar. Ek olarak, kas aktivasyonunun zamanlaması, aktivitelerinin başlangıcı ve ofseti (sırasıyla EMG, başlangıç ve EMG, ofset) belirlenerek değerlendirilebilir1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11.
EMG sinyalinin büyüklüğü, kas hücreleri kasıldığında ürettikleri elektrik potansiyelini ifade eder ve bu da kas aktivasyon seviyelerinigösterir 12. EMG sinyalinin büyüklüğü, kas kasılmasının yoğunluğu, işe alınan motor ünite sayısı, elektrot yerleşimi, kas ve deri altı dokuların hareketi ve ölçülen kasın spesifik özellikleri gibi faktörlere bağlı olarak değişebilir12.
EMG sinyalinin zamanlaması, elektriksel aktivitenin belirli bir olaya veya eyleme göre (örneğin, solunum için inspiratuar akışa göre) ne zaman meydana geldiğini ifade eder13. Başlangıç zamanlaması, kas aktivasyonunun ne zaman başladığını gösterirken, ofset zamanlaması, kas aktivitesinin ne zaman azaldığını, durduğunu veya gevşeme fazındaolduğunu gösterir 13. Birkaç solunum kasının aktivasyonu arasındaki zamanlama, solunum sırasında koordinasyon ve kontrol mekanizmalarının anlaşılmasını kolaylaştıracaktır. Zaman içinde veya bireylerde zamanlama paternlerinin tutarlılığının veya değişkenliğinin değerlendirilmesi, akut veya kronik ventilasyon yetmezliği ile ilişkili fizyolojik ve patofizyolojik motor kontrol stratejilerinin belirlenmesine yardımcı olabilir.
Solunum kası EMG'sinin hem büyüklüğü hem de zamanlaması önemli klinik sonuçlarla ilişkilendirilmiştir 12,13,14. Diyafram, dinlenme15'te ventilasyonun çoğunu oluşturur. Solunum talebi arttığında, örneğin egzersiz sırasında veya akciğer hastalıklarıyla ilişkili artan inspiratuar yükleme sırasında (ör., kronik obstrüktif akciğer hastalığı, interstisyel akciğer hastalığı veya akut solunum sıkıntısı sendromu), ekstradiyafragmatik solunum kasları ventilasyonu artırır, bu da diyafram kasılma gereksinimlerini artırabilir veya dengeleyebilir15. Böylece, diyafram EMG'sinin artan büyüklüğüne ek olarak, ekstradiyafragma kas EMG'sinin büyüklüğü de artacaktır.
Ekstradiyafragmatik solunum kaslarının aktivasyonu, diyaframı yorgunluk gelişmesinden koruyabilir16. Bununla birlikte, erken aktivasyon (başlangıç) ve uzun süreli aktivasyon, akut ve kronik ventilasyon yetmezliği ile ilişkilendirilmiştir 14,17,18. Buradaki amaç, hem sağlıklı yetişkinlerde hem de solunum patofizyolojisinden şüphelenilen veya doğrulanmış hastalarda solunum kası EMG sinyallerinin hem zamanlamasını hem de büyüklüğünü elde etmek ve analiz etmek için bir protokol tanımlamaktır. Bu protokol, EMG aktivitesininzamanlamasını ve büyüklüğünü ölçmek için veri toplamadan daha önce doğrulanmış adımları içerir 13,19.