Электромиография и мышечная сила: возможности метода.Мышечная сила и усталость

Рассмотрим два эксперимента по изометрической активности двуглавой мышцы во время удержа­ния гантели под углом в 90° к локтю. В экспери­менте I ЭМГ двуглавой мышцы записываются в условиях удержания 20-фунтовой и 40-фунтовой гантелей. Большее отягощение требует большего усилия мышцы — локтевого сгибателя для дости­жения изометрического положения. В результате вес в 40 фунтов производит больший ЭМГ-сигнал. В эксперименте II 20-фунтовая гантель удержива­лась более длительный период времени. По мере накопления усталости мышц и уменьшения про­изводимого ими усилия требовалось большее ко­личество моторных единиц для поддержания мышцы-сгибателя в изометрическом положении. В результате по мере возрастания мышечной ус­талости амплитуда ЭМГ возрастала. В обоих экс­периментах повышенная активация моторной единицы была отражена в повышенной амплиту­де ЭМГ. Пример на повышение амплитуды ЭМГ в случае с 20-фунтовой и 40-фунтовой гантелей отражал увеличение мышечного усилия, однако в примере на усталость с 20-фунтовой гантелей ам­плитуда ЭМГ увеличивалась, несмотря на отсут­ствие изменения мышечного усилия. Тенденции соответствия силы и амплитуды ЭМГ для мышеч­ной усталости показаны на рис. 2.

Субмаксимальные усилия при 50%-ном мак­симальном произвольном сокращении (МПС) приводили к увеличению амплитуды ЭМГ при одновременной усталости мышцы. Максималь­ная сила, вырабатываемая за длительный пери­од времени вызывала параллельное снижение как силы, так и амплитуды ЭМГ. В действительнос­ти дополнительные усилия, связанные с усталос­тью, осложняют любую потенциальную взаимо­связь между ЭМГ и мышечной силой.

Наконец, выведение величины мышечной си­лы из амплитуды ЭМГ выглядит убедительно, од­нако требует линейной взаимосвязи между ЭМГ и реактивностью/силой, измеряемыми извне. На­пример, амплитуда ЭМГ, связанная с ранее опи­сываемой нагрузкой с 40-фунтовой гантелей, дол­жна быть в два раза больше, чем с 20-фунтовой гантелей. При небольших величинах силы мыш­цы-агониста активность мышцы-антагониста мо­жет быть минимальна, так что внешняя реактив­ность/сила отражает в основном силу мышцы- агониста. В то же время, активность мышцы-ан­тагониста, как правило, увеличивается вместе с выработкой большой силы мышцы-агониста, т. е. коактивация повышается вместе с ростом по­требности в большем усилии. Таким образом, сила мышцы-агониста должна работать «против» силы мышцы-антагониста в дополнение к работе против внешнего вращающего момента/силы (отягощений) [4]. Пока величина внешнего вра­щающего момента/силы удваивается при изме­нении нагрузки с 20 до 40 фунтов, внутренняя сила (мышцы-агониста) должна более чем удво­ить размер. Следовательно, взаимосвязь между ЭМГ и силой линейна при незначительных зна­чениях вращающего момента/силы, но наиболее вероятно, что при существенных величинах она нелинейна, поскольку амплитуда ЭМГ возраста­ет с большей скоростью.

Еще несколько похожих статей с нашего сайта: