Objectiu
Mesurar l'activitat elèctrica muscular i interpretar els registres elèctrics obtinguts.
En aquesta pràctica s’investigaran diverses propietats del múscul esquelètic, responsable de moure les diferents parts del cos mitjançant la seva contracció. Els músculs converteixen energia química en treball mecànic, i aquesta contracció es produeix quan les fibres musculars són estimulades per neurones motores (motoneurones). Cada motoneurona pot innervar múltiples fibres, formant una unitat motora. Quan s’activa una motoneurona, totes les fibres de la unitat motora es contrauen alhora.
La força de contracció d’un múscul es regula mitjançant:
a) el nombre d’unitats motores reclutades, i
b) la freqüència de contracció de la unitat motora.
L’activitat elèctrica generada durant la contracció muscular es registrarà amb un electromiograma (EMG), utilitzant elèctrodes de superfície. Quan la contracció és més intensa, hi ha més ocurrència de senyals de diferents unitats motores.
Mitjançant la tècnica d’electromiografia (EMG), l’estudiant haurà d’aplicar diverses condicions experimentals que permetin evidenciar i analitzar els següents aspectes de la funció neuromuscular:
- El to muscular esquelètic en estat de repòs.
- La força màxima de prensió de cada mà, incloent-hi la comparació de possibles diferències entre sexes.
- El reclutament d’unitats motores i la seva relació amb l’increment de la potència de la contracció muscular.
- Les variacions en la tensió isomètrica i isotònica
- La coordinació funcional entre músculs antagonistes
- L’afectació de la fatiga muscular i la isquèmia del múscul a la força de prensió.
- Ordinador PC
- Programa BIOPAC Student Lab v 3.7.1
- Unitat d'adquisició BIOPAC M30 o M35
- Set de cables d'elèctrodes BIOPAC SS2L
- Elèctrodes d'un sol ús
- Peses (1 i 3 kg)
- Dinamòmetre
- Esfingomanòmetre
- Preparació dels instruments
- Calibració
- Obtenció de registres
- Tasques a realitzar
Instruments
- Biopac: Foto Biopac amb etiquetes + Condicions d'ajust
- Transductors: Foto transductor amb etiquetes
- Elèctrodes: Foto elèctrodes amb etiquetes
1. Preparació dels instruments
a. Encén l'ordinador i la pantalla.
b. La unitat BIOPAC MP30 o MP35 ha d'estar inicialment apagada.
c. Endolla l'equip: Set de cables SS2L en CH3 i audiòfons en OUT1 (darrere de la unitat).
d. Encén la unitat d'adquisició.
e. Col·loca els elèctrodes sobre un múscul: Exemple a l'avantbraç (segons la figura) i els cables SS2L seguint el codi de color: blanc (-), vermell (+) o negre (terra).
f. Inicia el programa BIOPAC Student Lab a partir de l'accés directe "BSL Lessons 3.7". Escull la lliçó "L01-EMG-1". Prem OK.
g. Posa un nom a la sessió, per exemple les inicials del teu nom i prem OK.
2. Calibració
- Prem calibrar. Llegeix el requadre de diàleg i prem OK quan estiguis llest.
- Espera dos segons i contrau el puny tan fort com sigui possible i després el relaxes.
- Revisa les dades del calibratge. El teu registre ha de començar en una línia basal i
després mostrar activitat. Si és similar al de la figura pots procedir a la secció de “Registre de dades”.
3. Obtenció de registres
https://www.youtube.com/watch?v=SpGvQBHnTKo
1.Prem “Adquirir”.
2. Contrau-relaxa el múscul que desitgis estudiar. Es proposen 5 exercicis possibles (veure Resultats). Com a exemple, la realització de l'exercici 1 es faria de la següent manera:
- Tancar el puny
- Esperar 2 segons.
- Obrir-lo.
3. Prem “Suspender”.
4. Revisa les dades obtingudes. Pots canviar els elèctrodes a l'altre braç, o bé a un altre múscul per realitzar els exercicis del 1 al 5 (apartat següent).
5. Quan consideris acabat l'exercici, prem “Parar”.
6. Si has acabat l'adquisició de dades prem “Listo”.
7. El programa t’oferirà diverses opcions. Escull “Analizar” l'arxiu.
8. Analitza les dades: Amb l'eina del cursor (I) pots elegir la zona de cada exercici, i anotar les dades dels mesuraments:
- min: mostra el valor mínim de l'àrea seleccionada.
- max: mostra el valor màxim en l'àrea seleccionada.
- P-P: troba el valor màxim en l'àrea seleccionada i li sostreu el valor mínim d'aquesta mateixa àrea.
9. Torna a entrar en el programa, perquè un altre subjecte adquireixi les seves dades. Cada membre del grup pot treballar sobre un dels exercicis proposats. Per a cada nou subjecte cal realitzar un nou calibratge.
4. Tasques a realitzar
• Observar i registrar el to muscular esquelètic en repòs, mitjançant la detecció del nivell basal d’activitat elèctrica que presenten els músculs en absència de contracció voluntària.
• Mesurar la força màxima de prensió de les mans dreta i esquerra, i comparar els valors obtinguts entre individus de sexe masculí i femení per identificar possibles diferències funcionals relacionades amb el gènere.
• Analitzar el reclutament d’unitats motores (utilitzant manovelles de diferent pes) i correlacionar-lo amb l’increment de la potència generada durant la contracció muscular esquelètica.
• Examinar les diferències en la tensió isotònica i isomètrica, (en situacions de manteniment postural i en el sosteniment d’un pes) per comprendre les variacions en la capacitat de generació de força sense modificació de la longitud muscular.
• Estudiar l’acció coordinada dels músculs antagonistes, (bíceps-tríceps) observant les variacions d’activitat EMG associades al control i estabilització del moviment.
• Registrar la força exercida durant la prensió manual en condicions de fatiga induïda (contraccions màximes cada segon durant en 1 minut), amb l’objectiu d’analitzar els canvis progressius en l’activació muscular. Quantificar l’índex de fatiga com el percentatge de disminució de la força.
• Registrar la força exercida després d’induir la isquèmia amb l’objectiu d’analitzar els canvis progressius en l’activació muscular.
Dades i càlcul
Perfil de l’individu:
- Nom:
- Alçada:
- Edat:
- Pes:
- Gènere:
Registres:
- Exercici en l’avantbraç (taula)
- Exercici en el bíceps: (taula)
- Exercici en el tríceps: (taula)
- Exercici en el bessó: (taula)
- Efecte de la fatiga sobre la força màxima de la contracció
- Força pic inicial (mitja de les tres primeres contraccions):
- Força pic final (mitja de les tres darreres contraccions):
- Efecte de la fatiga: (% de disminució de la Força pic)
Amb la fatiga la força exercida pels músculs disminueix. ¿Quin procés fisiològic explica la declinació de la força?
Exemples de registres d'activitat muscular
