Лабы / Миография

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра биотехнических систем

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №1 по дисциплине «Технические методы диагностических исследований и

лечебных воздействий» Тема: ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЯ

Санкт-Петербург

2025

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.

Цели эксперимента

1) Пронаблюдать и зарегистрировать скелетно-мышечный тонус,

отраженный в базовом уровне электрической активности, при покоящемся состоянии мышцы.

2)Зарегистрировать максимальную силу сжатия для правой и левой рук.

3)Пронаблюдать, зарегистрировать и соотнести пополнение двигательных единиц с увеличением мощности сокращения скелетной мышцы.

4)Прослушать “звуки” ЭМГ и соотнести их интенсивность с процессом пополнения двигательных единиц.

Оборудование и материалы

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

•BIOPAC набор электродных проводов (SS2L).

•BIOPAC электродный гель (GEL1) и губки абразивные (ELPAD)

или очищающее средство для кожи или спиртосодержащий препарат

• Дополнительно: BIOPAC Наушники (OUT1 для MP3X или 40HP для

MP45) • Biopac Student Lab System.

2

• Программное обеспечение BSL версия 3.7.5 или выше основной блок

MP36, MP35, MP30 (только Windows) или MP45.

• Компьютер.

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 с кожей);

•смещение электродов (или неправильное расположение); • толстый жировой слой в месте крепления электродов;

•случайные колебания, вызванные движением мышц пациента; •

потливость кожи;

•утомляемость мышц;

•шумы;

3

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

•внешние помехи.

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

Экспериментальные результаты

1.Студент: Лукшина А.О. Сведения о пациенте Имя: Анастасия Возрас: 20 Пол: Женский

Доминирующая рука: Правая

2.Измерения ЭМГ

Таблица 1 – Измерения ЭМГ на сжатие.

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

Вычисления: (1 − 00..2418603095) 100% 87%

Ответ: 87%

4

6. Данные о максимальной силе сжатия Таблица 4 – Данные о максимальной силе сжатия

Обработка результатов эксперимента

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

1.1. Одинаковые ли они или разные?

Нет, эти показатели разные

1.2. Какое из них демонстрирует большую силу сжатия?

Правое

1.3. Пояснение:

Так как у Анастасии правое предплечье является доминирующим, оно чаще используется в повседневной жизни, вследствие чего мускулатура развита сильнее и сила сжатия больше. По результатам мы видим, что разница правой и левой руки 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);

6

3.Количество мышечных волокон;

4.Психоэмоциональный фактор;

5.Большая развитость доминирующей руки;

электродов, степень обработки кожи специальным гелем, наличие сетевых наводок и тд.

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. Объясните происхождение сигналов, обнаруживаемых

ЭМГ электродами?

Электромиограмма (ЭМГ) — это электрический сигнал (ЭС) мышц,

который регистрируется электродами различного типа: внутримышечными

(игольчатые электроды), поверхностные электроды или биполярные. После прихода нервного импульса к концевой пластинке (место контакта веточки двигательного нерва и мышцы, рисунок 2А) происходит деполяризация постсинаптической мембраны мышечного волокна. Деполяризация мембраны мышечных клеток обусловлена движением внутрь ионов Na+ (рисунке 2Б).

7

Процесс деполяризации распространяется в обе стороны от концевой пластинки.

напряжение (электрический потенциал) мышечных волокон. Если электроды расположить вдоль мышечных волокон, то электрический сигнал волокон по форме будет биполярным и знак первой волны будет зависеть от расположения электрода по отношению к волокнам.

5. Что означает термин “пополнение двигательных единиц”?

Пополнение двигательных единиц - последовательная

активация двигательных единиц для выполнения определённой задачи.

У скелетных мышц, выполняющих острую максимальную или хроническую максимальную работу повторяющегося характера, в конечном счёте, наступит утомление. Утомление вызвано обратимым истощением источников энергии мышцы. Для анализа пополнение двигательных единиц и утомление мышц используют электромиографию.

Пополнение двигательных единиц – механизм, который призван поддерживать выносливость после утомления быстрых мышечных волокон.

6. Дайте определение скелетно-мышечному тонусу.

Скелетно-мышечный тонус – состояние длительного возбуждения,

выражающееся в специфической деятельности данного органа, ткани,

8

12.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 химические отходы, которые обычно удаляются сердечно-сосудистой системой. Так же накапливается молочная кислота, и заканчиваются запасы гликогена.

13. Дайте определение Двигательной единице.

Двигательная единица (ДЕ) - функциональная единица скелетной мышцы. Моторная единица (МЕ) включает в себя группу мышечных волокон и иннервирующий их мотонейрон. Число мышечных волокон, входящих в состав одной МЕ, варьирует в разных мышцах. Например, там, где требуется тонкий контроль движений (в пальцах или в мышцах глаза), МЕ небольшие,

они содержат не более 30 волокон. А в икроножной мышце, где тонкий контроль не нужен, в МЕ насчитывается более 1000 мышечных волокон.

14. Дайте определение Утомлению.

Утомление – физиологическое состояние мышцы, которое развивается после совершения длительной работы и проявляется снижением амплитуды сокращений, удлинением латентного периода сокращения и фазы расслабления. Причинами утомления являются: истощение запаса АТФ,

накопление в мышце продуктов метаболизма.

15. Дайте определение ЭМГ.

Электромиография (ЭМГ) – метод исследования и оценки функционального состояния периферических нервов, спинномозговых корешков и мышц. В основе его лежит оценка электрической проводимости и возбудимости нервных структур и мышц.

10