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Previous issue date: 2012-03-30 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Introdução: O sistema nervoso central (SNC) utiliza o recrutamento de unidades
motoras e a modulação da frequência de ativação dessas unidades para controlar
a força voluntária exercida por um músculo. A eletromiografia de superfície
(sEMG) pode ser utilizada para captar o sinal elétrico resultante do somatório dos
potenciais de ação das fibras musculares recrutadas durante o processo de
produção de força. A análise da variável root mean square (RMS) e da frequência
mediana (Fm) tem sido utilizada para extrair informações a respeito dos
mecanismos de controle da força utilizados pelo SNC. Objetivos: Investigar as
propriedades do sinal eletromiográfico de indivíduos adultos através das variáveis
RMS, Fm e da análise da distribuição da potência por faixas de frequência em
contrações isométricas para os níveis de força iguais a 10%, 20%, 30%, 40%,
50%, 60%, 70%, 80% e 90% da contração isométrica voluntária máxima (CIVM).
Metodogia: Os sinais eletromiográficos foram obtidos a partir da contração
isométrica voluntária do bíceps braquial de vinte voluntários jovens saudáveis
bilateralmente nos níveis submáximos de força. Um algoritmo foi elaborado
visando identificar o trecho ideal do sinal eletromiográfico a ser analisado. As
variáveis RMS, Fm e a densidade de potências por faixa de 5 Hz e 10 Hz foram
calculadas. Resultados e discussão: A variável RMS apresentou aumento linear
com o incremento da força, conforme esperado. A variável Fm apresentou
aumento entre 10% e 30% da CIVM e diminuiu para níveis de força superiores.
Esse comportamento pode estar relacionado ao protocolo experimental conforme
indicado na literatura. A análise da densidade de potência por faixa mostrou uma
concentração da densidade de potência na faixa entre 40 e 50 Hz em 10% da
CIVM. Essa concentração de potência diminuiu progressivamente em 20% e 30%
do nível de força e voltou a ocorrer, na mesma faixa de frequência, em 40% da
CIVM. Esse comportamento pode estar relacionado ao acréscimo de fibras de
contração dos tipos IIa e IIb ao processo produção de força. Entre 40 e 90% da
CIVM a concentração de potência na faixa entre 40 e 50 Hz diminui. Conclusões:
As variáveis extraídas do sinal eletromiográfico apresentaram comportamento
compatível com o descrito na literatura em protocolos contendo contrações em
diversos níveis submáximos da CIVM. Suas variações podem estar relacionadas
a diferenças no protocolo experimental. A análise da densidade de potência por
faixa de frequências pode trazer informações adicionais estando relacionadas ao
processo de recrutamento e ativação das unidades motoras durante o incremento
de força. / Introduction: Central nervous system (CNS) uses the motor unit recruitment and
the rate coding of the recruited units to control the voluntary force exerted by a
muscle. Surface electromyography (sEMG) can be used to capture the electrical
signal resulting from the summation of the action potentials of the muscle fibers
recruited during the force production. The analysis of the variable root mean
square (RMS) and median frequency (Fm) has been used to extract information
about the control mechanisms of force used by the CNS. Objectives: To
investigate the properties of the electromyographic signal through RMS and Fm
variables and analyze the power density distribution in frequency bands in
isometric force levels equal to 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% and
90% of maximal voluntary isometric contraction (MIVC). Methods: The signals
were obtained bilaterally from the isometric contraction of the biceps brachii
muscle of twenty young healthy volunteers in submaximals force levels. An
algorithm was developed to identify the ideal section of the electromyographic
signal to be analyzed. The variable RMS, Fm and power density distribution in
frequency bands of 5 Hz and 10 Hz were calculated. Results and discussion:
The variable RMS increased linearly with increasing force, as expected. The
variable Fm had increased between 10% and 30% MVIC and than decreased
toward high force levels. This behavior can be related to the experimental protocol
as described in the literature. The analysis of the power density distribution in
frequency bands showed a concentration of power density in the range between
40 Hz and 50 Hz in 10% MIVC. This power density concentration progressively
reduced in 20% to 30% of the MIVC and occurs again on the same frequency
range in 40% MVIC. This behavior may be related to increased fibers type IIa and
IIb to the force production process. From 40% to 90% of the MIVC the
concentration in power density in range between 40 Hz and 50 Hz decreases.
Conclusions: The variables extracted from the EMG signal showed behavior
compatible with the protocols described in the literature containing submaximal
contractions at different levels of MIVC. Their variations may be related to
differences in experimental protocol. The analysis of power density distribution in
frequency bands can provide additional information being related to the
recruitment and rate coding of motor units during the increase in voluntary force.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/1655 |
| Date | 30 March 2012 |
| Creators | Alvim, Felipe Costa |
| Contributors | Novo Júnior, José Marques, Gouvêa, David Sérgio Adães de, Souza, Marcio Nogueira de |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora, Programa de Pós-graduação em Educação Física, UFJF, Brasil, Faculdade de Educação Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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