ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЯ

Основные теоретические положения

Электромиография — метод исследования нервно мышечной системы,

основанный на регистрации и анализе биоэлектрических потенциалов.

Физиологической основой ЭМГ, как и многих других методов функциональной диагностики, является изменение электрического потенциала биологических мембран, в данном случае - мембран мышечных волокон (MB), аксонов, входящих в состав смешанных периферических нервов, а также структур нервно-мышечного синапса.

Порядок проведения биологического опыта

Порядок проведения биологического опыта представлен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Порядок проведения биологического опыта

Форма сигналов и медико-биологические показатели

Электромиограмма изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Электромиограмма жевательных мышц Показатели ЭМГ:

•усредненные максимальные и минимальные значения биоэлектрического сигнала за цикл того или иного движения;

•суммарную активность мышцы (интеграл активности);

•процентное соотношение периодов напряжения и расслабления мышцы;

•частотные характеристики мышцы;

•для групп мышц рассчитывают показатели синхронности работы мышц-агонистов и антагонистов, анализируют мышечные синергии.

Исказить результат могут:

•плохое качество подготовки кожи (может возникнуть потеря контакта

скожей);

•смещение электродов (или неправильное расположение);

•толстый жировой слой в месте крепления электродов;

•случайные колебания, вызванные движением мышц пациента;

•потливость кожи;

•утомляемость мышц;

•шумы;

•перекрестные помехи (помехи, обусловленные «затеканием» сигнала с соседней мышцы);

•внешние помехи.

3

Электромиографии распространена в различных областях, особенно в неврологии, травматологии, кинезиологии, ревматологии, реабилитации и спортивной медицине.

Перспективность совершенствования метода заключается в том, что ЭМГ – полностью безопасный метод диагностики и позволяет получить достаточно информации, чтобы установить правильный диагноз и спланировать эффективную схему лечения. Перспективы развития ЭМГ с целью биоуправления связаны с новыми техническими и математическими возможностями регистрации, преобразования и классификации биоэлектрических сигналов мышц и выделения паттернов мышечной активности.

Динамометрия – метод измерения силы сокращения различных мышечных групп. При проведении исследования определяется сила сокращения мышц сжатия с помощью ручного динамометра, который измеряет силу в кг и фиксирует полученные значения.

Оборудование и материалы

При проведении исследований было использовано:

•BIOPAC набор электродных проводов (SS2L);

•BIOPAC одноразовые виниловые электроды (EL503), 6 шт. на человека;

•спиртосодержащий препарат, который наносится на места накладывания электродов для улучшения контакта и уменьшения помех и наводных токов в местах наложения электродов;

•BIOPAC Наушники (OUT1 для MP3X);

•Biopac Student Lab System: Программное обеспечение BSL;

•компьютер: устройство для работы с ПО BSL;

BIOPAC Ручной динамометр (SS25LA).

4

Замечание: «Кластеры» - импульсы/всплески ЭМГ, связанные с каждым сжатием

3. Процентное возрастание ЭМГ активности, зарегистрированной между самым слабым и самым сильным сжатием в сегменте Предплечье 1.

Вычисления:

0.04087 (1 − 0.27588) 100% 85%

Ответ: 85 % 4. Измерения тонуса

5

Замечание: «Кластеры» - импульсы/всплески ЭМГ, связанные с каждым сжатием

3. Процентное возрастание ЭМГ активности, зарегистрированной между самым слабым и самым сильным сжатием в сегменте Предплечье 1.

Вычисления:

0.06994 (1 − 0.34759) 100% 80%

Ответ: 80 % 4. Измерения тонуса

6

3. Данные о максимальной силе сжатия

7

8

Обработка результатов эксперимента

1. Сравнение средних значений ЭМГ максимального сжатия для правого и левого предплечья.

1.1. Одинаковые ли они или разные?

Они Разные

1.2. Какое из них демонстрирует большую силу сжатия?

Правое у Ангелины и левое у Артёма

1.3. Пояснение:

Так как у Ангелины правое предплечье является доминирующим, оно чаще используется в повседневной жизни, вследствие чего мускулатура развита сильнее и сила сжатия больше.

У Артёма левое предплечье является доминирующим. Хотя, стоит отметить, что разница не так уж велика. Вероятно, это связано с образом жизни, при котором нагрузка на обе руки оказывается практически одинаковой.

2. Факторы, влияющие на наблюдаемую разницу в силах сжатия:

1.Соотношение волокон (быстрых и медленных, которые отвечают за силу и выносливость соответственно);

2.Эластичность мускулов (растяжение и сжатие мышц);

3.Количество мышечных волокон;

4.Психоэмоциональный фактор;

5.Большая развитость доминирующей руки;

6.Возможно, различная степень утомлённости рук на момент проведения эксперимента;

9

7.Наличие травм одной из рук в прошлом;

8.Влияние погрешностей, таких как точность установки электродов,

степень обработки кожи специальным гелем, наличие сетевых наводок и проч.

3. Сравнение тонусов между сжатиями мышц двух предплечий.

3.1. Есть ли какая-нибудь разница в тонусах между сжатиями мышц двух предплечий?

Да есть.

3.2. Ожидали ли Вы увидеть разницу? Поясните.

Предполагалось, что при расслаблении этот уровень примерно равен в мышцах обоих предплечий. Однако он получился различным, вероятно, это связано с тем, что руки между сжатиями расслаблялись не до конца, кроме того, вероятно, влияло положение рук при проведении эксперимента, а также неточность выбора расстояний между кластерами для оценки тонуса.

4.Остается ли неизменным число двигательных единиц,

задействованных при удерживании какого-либо предмета в руке?

Задействованы ли одни и те же двигательные единицы на протяжении всего процесса удерживания предмета?

Число двигательных единиц, задействованных при удерживании какого-

либо предмета в руке, сохраняется одним и тем же, но мозг активизирует попеременно различные двигательные единицы.

5. При утомлении сила, осуществляемая мышцами, уменьшается.

Какими физиологическими процессами объясняется уменьшение силы?

Утомление вызвано обратимым истощением источников энергии мышцы. При сокращении клетки скелетной мышцы преобразовывают химическую энергию в тепловую и механическую, при этом производя

10