• EMG-signaalia voidaan mitata ei-invasiivisesti erityisillä elektrodeilla, jotka sijoitetaan ihon pinnalle mitattavien lihasten päälle (pinta-EMG, surface EMG, sEMG)
• sEMG-teknologia on mahdollistanut sEMG-signaalin käytön lääketieteellisiin ja urheilufysiologisiin lihaksen suorituskykyanalyyseihin
• Lihaksen aktivaatiotasosta
• Lihaksen erityyppisten lihassolujen aktivaatiotasosta
• Lihaksen väsymisestä
• Lihaksen aktivaation ajoituksesta suhteessa tuotettuun liikkeeseen
Hyvien harjoitustulosten saavuttamiseksi on tärkeää, että harjoittelu aktivoi oikeita lihaksia halutulla aktivaatiotasolla. Mpower mittaa lihaksen tuottaman sEMG-signaalin sekä laskee ja näyttää sen aktivaatiotason.
Nopeat lihassolut ovat keskeisiä tuotettaessa nopeus-, räjähtävää ja maksimivoimaa. Ne kasvavat nopeammin kuin hitaat lihassolut, mutta niitä on vaikeampi aktivoida. Hitaiden lihassolujen aktivaatiota tarvitaan kestävyysharjoittelussa sekä asennon ylläpitämisessä ja koordinaatiossa. Mpowerilla voit mitata ja tarkkailla reaaliaikaisesti eri lihassolutyyppien aktivaatiotasoja ja säätää harjoitteluasi halutun tyyppiseksi ja tasoiseksi.
Toisinaan kehon toinen puoli saattaa kehittyä vahvemmaksi kuin toinen. Tällöin Mpower auttaa tunnistamaan epätasapainon sekä tarkkailemaan harjoittelua, jotta voidaan varmistaa heikomman puolen tarvittava kehittyminen.
Tehokkaan harjoittelun kannalta on hyödyllistä havaita lihaksen väsyminen ja sen kehittyminen. Mpower analysoi sEMG-signaalin ja näyttää sen perusteella lihaksen väsymisen, jota voidaan käyttää harjoittelun ohjaamiseen.
Voimaharjoittelu kasvattaa lihaksen voimantuottokykyä ja on osoitettu, että kasvanut voimantuottokyky voidaan tunnistaa mittaamalla EMG-signaalia.
Neuromechanics of Human Movement, Enoka R., 2002
Katso alla oleva kuva: Quadriceps femoris -lihaksen poikkipinta-alan (CSA) muutokset, vastus lateralis -lihaksen integroitu EMG-vaste maksimisupistuksen aikana ja maksimisupistuksen (MVC) voima isokineettisen harjoittelun (60 days) and levon (40 days) aikana.
(Lainaus: Narici, Roi, Landoni, Minetti and Ceretelli, 1989)
Elektrodien sijoitus ja niiden välinen etäisyys ovat tärkeitä tekijöitä viereisistä lihaksista syntyvien häiritsevien signaalien minimoimiseksi
o Mogk, J. P. M. and P. J. Keir (2003). "Crosstalk in surface electromyography of the proximal forearm during gripping tasks." Journal of Electromyography and Kinesiology 13(1): 63-71.
o Campanini, I., et al. (2007). "Effect of electrode location on EMG signal envelope in leg muscles during gait." Journal of Electromyography and Kinesiology 17(4): 515-526.
o De Luca, C. J., et al. (2012). "Inter-electrode spacing of surface EMG sensors: Reduction of crosstalk contamination during voluntary contractions." Journal of Biomechanics 45(3): 555-561.
Luotettavan sEMG-signaalin mittaustuloksen aikaansaamiseksi häiriöt on pyrittävä poistamaan jo mittauslähteellä hyvin suunnitelluilla aktiivisilla elektrodeilla
o Clancy, E. A., et al. (2002). "Sampling, noise-reduction and amplitude estimation issues in surface electromyography." Journal of Electromyography and Kinesiology 12(1): 1-16.
o Merletti, R., et al. (2009). "Technology and instrumentation for detection and conditioning of the surface electromyographic signal: State of the art." Clinical Biomechanics 24(2): 122-134.
On todistettu, että sEMG-signaalin taajuusanalyysi tarjoaa hyvin herkän mittarin lihaksen voimantuoton estimointiin, kun taas sEMG-signaalin amplitudianalyysin on todettu kärsivän epätarkkuuksista ja jopa ristiriitaisista tuloksista
o Lindstrom, L. H. and R. I. Magnusson (1977). "Interpretation of Myoelectric Power Spectra - Model and Its Applications." Proceedings of the Ieee 65(5): 653-662.
o Moritani, T. and M. Muro (1987). "Motor unit activity and surface electromyogram power spectrum during increasing force of contraction." Eur J Appl Physiol Occup Physiol 56(3): 260-265.
o Oberg, T. (1995). "Muscle fatigue and calibration of EMG measurements." J Electromyogr Kinesiol 5(4): 239-243.
o Knaflitz, M. and P. Bonato (1999). "Time-frequency methods applied to muscle fatigue assessment during dynamic contractions." J Electromyogr Kinesiol 9(5): 337-350.
o Cifrek, M., et al. (2009). "Surface EMG based muscle fatigue evaluation in biomechanics." Clinical Biomechanics 24(4): 327-340.
o Staudenmann, D., et al. (2010). "Methodological aspects of SEMG recordings for force estimation - A tutorial and review." Journal of Electromyography and Kinesiology 20(3): 375-387.
sEMG-signaalista voidaan ilmaista runsaasti erilaista hyötytietoa asianmukaisella signaalianalyysillä
1. Lihassolutyyppien suhteet ja solukoot
2. Kasvava nopeiden lihassolujen aktivaatio nopeammissa liikkeissä
3. Kasvava lihassolujen aktivaatiotaso voimantuoton kasvaessa
4. Väsyminen taajuusspektrin siirtymänä kohti matalampia taajuuksia
5. Lihaksen aineenvaihdunnalliset muutokset näkyvissä taajuusspektrissä
o Brody, L. R., et al. (1991). "pH-induced effects on median frequency and conduction velocity of the myoelectric signal." J Appl Physiol (1985) 71(5): 1878-1885.
o Kupa, E. J., et al. (1995). "Effects of Muscle-Fiber Type and Size on Emg Median Frequency and Conduction-Velocity." Journal of Applied Physiology 79(1): 23-32.
o O'Brien, P. R. and J. R. Potvin (1997). "Fatigue-related EMG responses of trunk muscles to a prolonged, isometric twist exertion." Clin Biomech (Bristol, Avon) 12(5): 306-313.
o Potvin, J. R. and L. R. Bent (1997). "A validation of techniques using surface EMG signals from dynamic contractions to quantify muscle fatigue during repetitive tasks." J Electromyogr Kinesiol 7(2): 131-139.
o Wakeling, J. M., et al. (2006). "Muscle fibre recruitment can respond to the mechanics of the muscle contraction." Journal of the Royal Society Interface 3(9): 533-544.
o Contessa, P., et al. (2009). "Motor unit control and force fluctuation during fatigue." J Appl Physiol (1985) 107(1): 235-243.
o De Luca, C. J. and E. C. Hostage (2010). "Relationship Between Firing Rate and Recruitment Threshold of Motoneurons in Voluntary Isometric Contractions." Journal of Neurophysiology 104(2): 1034-1046.
o Gonzalez-Izal, M., et al. (2010). "EMG spectral indices and muscle power fatigue during dynamic contractions." J Electromyogr Kinesiol 20(2): 233-240.
o De Luca, C. J. and P. Contessa (2012). "Hierarchical control of motor units in voluntary contractions." Journal of Neurophysiology 107(1): 178-195.
o Contessa, P. and C. J. De Luca (2013). "Neural control of muscle force: indications from a simulation model." Journal of Neurophysiology 109(6): 1548-
