3a. Porovnání elektromyografie flexorů předloktí a paže po stejné zátěži

Elektromyografie (EMG) je metoda zaznamenávání akčního potenciálu svalů. Provádí se přístrojem, který se nazývá elektromyograf a získaný záznam označujeme jako elektromyogram. Elektromyograf detekuje elektrické potenciály generované svaly, jak v mechanické akci, tak i v klidu. Signály slouží k detekci svalových anomálií a k analýze biomechaniky lidského či zvířecího svalstva v pohybu. V našem cvičení budeme nejprve snímat a analyzovat elektromyogram, vygenerovaný činností několika svalů předloktí, bude se tedy jednat o polyelektromyogram. V 2. části úlohy provedeme elektromyogram bicepsu a u obou elektromyogramů srovnáme průměrné amplitudy.

1. Hardware: Měření provádíme na přístroji Cobra 3, který umožňuje snímání biosignálů. Výslednou křivku budeme charakterizovat softwarem Phywe.
2. Nastavení software: Na počítači spustíme program Phywe Measure 4 a zvolíme Measure, dále File a New Measurement. Parametry nastavíme následujícím způsobem:
   
   • Channels: Analog in 2
   • Range Analog in 2: ±3V
   • X data: Number
   • Card: Normal measurement
   • Get value: every 50 ms
   • Start of measurement: on key press
   • End of measurement: after 1 milion values
   • Display: Diagram 2.

1. Nastavení elektrod: Testovaný student si vyhrne rukáv a volně položí předloktí na pracovní stůl. Druhý student potře elektrody vodivým gelem a připevní je páskovou náplastí na vnitřní stranu předloktí, blíže k dorzální straně, nikoliv nad cévy (viz. obr.). Nutno dodržet barevné pořadí elektrod (červená - zelená - žlutá, od zápěstí k loktu, viz. obr.), vzdálenost mezi elektrodami je cca 2 - 4 cm.
2. Měření: Klikneme na Continue a New measurement. Nejprve ponecháme ruku v klidu po dobu cca 20 s (elektromyogram představuje jen slabě se vlnící křivku). Pak 20krát rychle zmáčkneme v dlani gumový nebo plastový balónek. Na displeji vidíme dynamické změny akčního potenciálu. Následuje 60 s klidu a posléze opět mačkání balónku. Celkově opakujeme tento postup 6krát. Čas sledujeme během měření v okénku na displeji. Pokud by během měření vznikaly extrémní výkyvy křivky (např. kdyby amplituda v době klidu pokrývala celou výšku okénka vykreslujícího křivku), nastala nějaká závada a je lépe test ukončit a, po překontrolování upevnění elektrod, měření začít znovu. Po poslední dynamické fázi počkáme ještě cca 20 s a měření ukončíme klikem na Stop measurement. Na displeji se vykreslí definitivní křivka průběhu akčních potenciálů (polyelektromyogram).
   
   V případě extrémních hodnot akčních potenciálů (tj. přesahujících krajní hodnoty záporné či kladné na ose y) upravíme graf následujícím způsobem: Zvolíme Measurement / Display options / karta Channels. V řádku Display area nastavíme záporné i kladné hodnoty tak, aby byly vždy vyšší než extrémní experimentální hodnoty naměřené. Nastavení ukončíme OK.

   Modelový průběh akčních potenciálů svalů předloktí

   

3. Zpracování elektromyogramu: Klikneme na ikonu Survey (#) a na displeji se objeví vymezovací okénko. Tím vymezíme jednotlivé dynamické fáze. Nejprve přesuneme myší dolní značku (1) na začátek dynamické fáze a na nejnižší hodnotu akčního potenciálu této fáze. Pak přesuneme značku horní (2) na konec intervalu a na nejvyšší hodnotu dané dynamické fáze. Výsledné hodnoty, které se objeví ve zvláštním rámečku zapíšeme (X1 - začátek dynamické fáze, X2 - konec dynamické fáze /počítač používá vlastní jednotku "#"/, Y1 - minimální hodnota akčního potenciálu a Y2 - maximální hodnota akčního potenciálu a ΔY - amplituda = Y2 - Y1).
   
   Legenda: AP = akční potenciál
   

   
   Vymezení akce pomocí funkce Survey(#) a určení max. a min. AP počítačem.

4. Zpracování výsledků: Výsledky 5 úspěšných akcí shrneme do tabulky obsahující následující sloupce: č. měření, X1, X2, ΔX, Y1, Y2, ΔY). Statisticky zpracujeme (vypočteme průměr, směrodatnou odchylku výběrovou, relativní a průměru).
   
   

1. Nastavení elektrod: Testovaný student si vyhrne rukáv a volně položí předloktí na pracovní stůl. Druhý student potře elektrody vodivým gelem a připevní je páskovou náplastí na vnitřní stranu paže (viz. obr.). Nutno dodržet barevné pořadí elektrod (červená – zelená – žlutá, od lokte k rameni), vzdálenost mezi elektrodami je cca 2 - 4 cm.
2. Měření: Postupujeme obdobně jako u elektromyogramu předloktí. Namísto mačkání balónku, sevřeme dlaň v pěst a pohybujeme paží v loketním kloubu směrem k bicepsu, vždy 20krát. Akci opakujeme 6 - 8krát.

   Modelový průběh akčních potenciálů bicepsu

3. Zpracování elektromyogramu: Postupujeme obdobně jako u polyelektromyogramu předloktí. Výsledné hodnoty, které se objeví ve zvláštním rámečku zapíšeme (X1 - začátek dynamické fáze, X2 - konec dynamické fáze /počítač používá vlastní jednotku "#"/, Y1 - minimální hodnota akčního potenciálu a Y2 - maximální hodnota akčního potenciálu a ΔY - amplituda = Y2 - Y1).
4. Zpracování výsledků: Výsledky 5 úspěšných akci opět shrneme do tabulky obsahující následující sloupce: č. měření, X1, X2, ΔX, Y1, Y2, ΔY). Statisticky zpracujeme (vypočteme průměr, směrodatnou odchylku výběrovou, relativní a průměru).