3a. Elektromyografie ZÁKLADNÍ POJMY 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. CÍL ÚLOHY: Vyhotovit elektromyogramy předloktí a bicepsu a srovnat jejich průměrné amplitudy intervalem shody. Sestava ke snímání polyelektromyogramu svalů předloktí
HARDWARE A SOFTWARE 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: o nastavíme Channels na Analog in 2 o Range Analog in V na +3V o X data na Number o režim Normal measurement o Get value na every 50 ms o Start of measurement na key press o End of measurement na after 1 milion values o Display na Diagram 2.
POSTUP ÚLOHY 1: Polyelektromyogram svalů předloktí 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, 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 křívku). 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 6-8krát. Čas sledujeme během měření v okénku na displeji. Pokud by během měření vznikaly atypické výkyvy křivky (např. v době klidu), nebo by aplituda v dynamické fázi pokrývala celou výšku okénka vykreslujícího křivku, nastala nějaká závada a je lépe test ukončit a, po překontrolování nastavení software a upevnění elektrod, zopakovat. Po poslední dynamické fázi počkáme ještě cca 20 s a měření ukončíme klikem na Stop measurement. Na dispeji se vykreslí definitivní křivka průběhu akčních potenciálů (polyelektromyogram).
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. 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).
POSTUP ÚLOHY 2: Elektromyogram bicepsu 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, 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).
SROVNÁNÍ POLYELEKTEROMYOGRAMU PŘEDLOKTÍ A ELEKTROMYOGRAMU BICEPSU Průměrné amplitudy (ΔY) obou elektromyogramů srovnáme intervalem shody a v diskusi zhodnotíme jejich shodu či rozdíl.