ĆWICZENIA Z BIOMECHANIKI 14.12
Temat: WYKORZYSTANIE METODY ELEKTROMIOGRAFICZNEJ [EMG] W
DIAGNOSTYCE CZYNNOŚCI UKŁADU MIĘŚNIOWEGO I NERWOWEGO.
Badanie potencjałów czynnościowych mięśni - EMG
EMG (elektromiografia ang. electromyography)
Metoda pomiaru potencjału czynnościowego (aktywności bioelektrycznej) mięśni („zeszyt ćw. z biomechaniki ” A. Wit, ćw. XII, str. 75-80)
CEL - JAKI MIĘSIEŃ DZIAŁA I W JAKIM CZASIE!
Pomiar EMG polega na rejestrowaniu potencjału czynnościowego (zjawiska elektryczne towarzyszące pobudzeniu włókna mięśniowego, wiążące się z ruchem jonów przez błonę komórkową)- w zależności od zastosowanych elektrod - włókna mm (wewnątrz - i zewnątrz komórkowe), jednostki ruchowej, wieku jednostek ruchowych (elektrody wkłuwane - igła koncentryczna), mięśnia oraz mięśni [EMG globalna - elektrody powierzchniowe]
Opóźnienie EMD elektromechaniczne 0, 03 s
Co daje stosowane metody EMG?
EMG - umożliwia ocenę stanu czynnościowego mięśni, zwłaszcza struktury jednostek
ruchowych
EMG - jest wykorzystywana jako narzędzie diagnostyczne do oceny przewodnictwa
nerwowego i reakcji mięśni w chorobowo zmienionych tkankach
EMG - prowadzone w czasie ruchu pozwala dokładnie (obiektywnie!) określić, w jakim
momencie włączył się dany mięsień oraz jak była wielkość jego pobudzenia (w
warunkach statycznych amplituda sygnału EMG jest proporcjonalna do wartości
generowanej siły)
Elektromiogram - zapis czasowo-przestrzenny potencjału czynnościowego mięśnia - poniżej
zapis „surowy” (nie przetworzony)
Amplituda potencjału (od 100 mikro do 5 miliwoltów; od 0, 000 001 do 0, 001 V ) zależy od liczby zaangażowanych jednostek ruchowych
ZDJĘCIE EMG
Częstotliwość potencjału (od 20 do 50, czasem 200Hz w sporcie) od synchronizacji (jednoczesności, zgodności co do fazy i częstotliwości) pobudzenia jednostek ruchowych
synchronizacja - współpraca
ruchy balistyczne - wykres
-mm rozwija dużą siłę w krótkim czasie
Analiza sygnału EMG w czasie wg Gajewskiego, 2000
Średnia amplituda (AEMG) powstaje po: wyprostowaniu sygnału (jego ujemne fragmenty uzyskują znak dodatni), uśrednienie wyprostowanego sygnału (w miejsca wartości chwilowych wprowadza się średnie wartości dla przedziału czasowego)
Widmo mocy sygnału (PSD - ang. Power spectra density)
EMG - analiza częstotliwościowa
W warunkach statystycznych amplituda sygnału EMG jest proporcjonalna do wartości generowanej siły
WYKRES
Zależność amplitudy EMG (wyrażonej jako % AEMG max) od względnej wartości MVC (ang. maximal voluntary contraction), inaczej 1 RM lub CM(dotyczą ćwiczeń) - zmodyf. za Gajewskim[2000]
CM - ciężar max (największy ciężar jaki można wykonać w 1 ruchu)
Pomiary EMG umożliwiają również:
- oszacowanie siły skurczu z obliczania liczby wyładowań elektrycznych w mięśniu na
podstawie komputerowej analizy krzywych EMG
- ocenę powrotu czynności nerwu po jego rekonstrukcji
- pomiar prędkości przewodzenia we włóknie mięśniowym (multielektrody umieszczone
wzdłuż włókna)
Zmiany w obrazie EMG
choroby neurogenne
OBJAWY: uszkodzenie neuronów motorycznych, spada liczba jednostek ruchowych, później wzrost liczby i gęstości włókien, co prowadzi do zwiększenia terytorium jednostki ruchowej
OBRAZ EMG: wyraźna czynności spoczynkowa w postaci patologicznych potencjałów, wzrost amplitudy i czasu trwania potencjałów (EMG ram prosty) w czasie silnego skurczu nie ma interferencji, ubogi zapis
choroby miogenne
OBJAWY: zwyrodnienie włókien mm i w konsekwencji zmniejszenie terytoriów
jednostek ruchowych, których liczba początkowo nie zmienia się
OBRAZ EMG: spadek amplitudy i skrócenie czasu trwania potencjałów (EMG ram
prosty) przy dużym zniszczeniu mięśnia (uszkodzenie całych jednostek ruchowych)
zapis jest ubogi nawet podczas maksymalnego skurczu
Wykorzystanie mm met. EMG w nieinwazyjnej ocenie własności
- liniowy ukł. elektr. powierzchniowych w mięśniach
Obraz EMG - rejestracja
Obraz EMG - przejawy zmęczenia mięśnia
Wykres
Wzorzec włączenia się jednostek ruchowych - baza do ustalenia ciężaru w serii ćwiczeń, w zależności od celu, tj. która cecha układu mięśniowego ma być zwiększona
2 wykresy