Электромиография

В период активации мотонейрона вследствие электрохимического взаимодействия возникает потенциал действия мышечного волокна, кото­рый стимулирует мембрану мышечной клетки. В ответ на стимуляцию происходят изменения в концентрации ионов, продуцирующие электри­ческие изменения в полярности мембраны. Они в конечном итоге записываются электродами [ 1 ]. Активация повер1Йюстных мышц может быть измерена поверхностными электродами, в то вре­мя как измерения показателей более глубоких мышц требуют внедрения электродов инвазив­ного типа. Поверхностная ЭМГ-запись представ­ляет собой алгебраическую сумму нескольких моторных единиц (мотонейроны, а также иннер­вируемые ими мышечные волокна). В целях по­вышения генерации мышечной силы моторные единицы активируются с большей частотой, и в этом участвуют дополнительные моторные еди­ницы, что в обоих случаях приводит к повыше­нию амплитуды ЭМГ.

Можно сделать вывод, что повышение ампли­туды ЭМГ означает аналогичное повышение мышечной силы. Но это не совсем верно. На ве­личину записываемого ЭМГ-сигнала влияет мно­жество факторов, включая геометрию электрода, его расположение, тип мышечных волокон (на­пример, медленно и быстро сокращающиеся), подкожный жир и условия обработки (фильтра­ция) ЭМГ-сигнала [2].

Индивидуальная мышечная сила человека редко измеряется в лаборатории. Напротив, вне­шний момент силы или сила обычно измеряется динамометром или силомером. Есть несколько характеристик мышц, которые связаны с мышеч­ной силой и в итоге с внешним вращающим мо­ментом/силой. Множество мышц вносит свой вклад в согласованное действие сустава. С мате­матической точки зрения, число сочетаний бес­конечно, учитывая действие как мышц-агонис- тов, так и антагонистов, и их сумма дает в резуль­тате вращение сустава. В компьютерном модели­ровании и исследованиях по моделированию в целях оценки вклада мышечной силы в движе­ние применяются методики оптимизации [3]. В дополнение к кинематическим, кинетическим и ЭМГ-данным, полученным эксперименталь­ным путем, в качестве входных данных в этих мо­делях зачастую применяются оценки физиологи­ческой кросс-секционной области, пеннационно- го угла мышечного волокна, взаимосвязи между длиной и трением, силой и скоростью и длиной вставки мышцы.

С учетом множества факторов, оказывающих влияние как на ЭМГ-сигнал, так и на измеряемые внешний момент силы/силу, важно понимать ограничения в использовании ЭМГ в качестве инструмента исследования. Нереальным пред­ставляется простой перерасчет ЭМГ-амплитуды в мышечную силу.

Еще несколько похожих статей с нашего сайта: