Traces of muscular fatigue in the rectus femoris identified with surface electromyography and wavelets on normal gait

Fecha

2020-02-11

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Editor

Taylor & Francis inc

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Resumen

Background: Although the median frequency is used as a basis to assess the presence of muscular fatigue, some studies have found that it is not a good estimator for this purpose. Physiotherapists often deal with patients with movement issues related to fatigue. A new objec tive estimator that is easy to obtain and interpret can help with the management of such patients. Objective and Purpose: The aim of this study was to identify the frequency bands most affected by fatigue and propose a protocol to obtain such information. Methods: Thirty healthy subjects (age 22.05 ± 2.42 years, height 1.71 ± 0.08 m, and weight 68.75 ± 11.42 kg) were recruited to measure the rectus femoris electromyography (EMG) of both legs during gait, before and after a fatiguing protocol. Four frequency bands were studied: high frequency (107–250 Hz), midfrequency (65–94 Hz), 40 Hz (34–53 Hz), and low frequency (< 25 Hz). Each frequency band is related to different aspects of the muscular contraction. Results: The main finding is that the ratios of the 40-Hz frequency and low-frequency bands showed significant differences in both legs between pre-fatigue and post-fatigue recordings. Critical thresholds F* 4.86 and 4.93 were exceeded at 4.5–8.7%, 30.64–46%.38, 63.75–66.8%, and 83.69–90.79% and at 0–2.53%, 4.7–15.21%, 18.15–54.65%, and 55.81–99.95% of the gait cycle, respectively, with p values < .05. Conclusions: The low-frequency band constitutes the best indicator to assess fatigue in gait.

Descripción

Antecedentes: Aunque la frecuencia media se utiliza como base para evaluar la presencia de fatiga muscular, algunos estudios han encontrado que no es un buen estimador para este propósito. Los fisioterapeutas a menudo tratan con pacientes con problemas de movimiento relacionados con la fatiga. Un nuevo estimador objetivo que sea fácil de obtener e interpretar puede ayudar con el manejo de estos pacientes. Objetivo y propósito: El objetivo de este estudio fue identificar las bandas de frecuencia más afectadas por la fatiga y proponer un protocolo para obtener dicha información. Métodos: Treinta sujetos sanos (edad 22,05 ± 2,42 años, altura 1,71 ± 0,08 m y peso 68,75 ± 11,42 kg) fueron reclutados para medir la electromiografía (EMG) del recto femoral de ambas piernas durante la marcha, antes y después de un protocolo de fatiga. Se estudiaron cuatro bandas de frecuencia: alta frecuencia (107–250 Hz), media frecuencia (65–94 Hz), 40 Hz (34–53 Hz) y baja frecuencia (< 25 Hz). Cada banda de frecuencia está relacionada con diferentes aspectos de la contracción muscular. Resultados: El hallazgo principal es que las proporciones de las bandas de frecuencia de 40 Hz y baja frecuencia mostraron diferencias significativas en ambas piernas entre los registros previos y posteriores a la fatiga. Los umbrales críticos F* 4,86 ​​y 4,93 se superaron en el 4,5–8,7%, 30,64–46,38, 63,75–66,8% y 83,69–90,79% y en el 0–2,53%, 4,7–15,21%, 18,15–54,65% y 55,81–99,95% del ciclo de marcha, respectivamente, con valores p < .05. Conclusiones: La banda de baja frecuencia constituye el mejor indicador para evaluar la fatiga en la marcha.

Citación

https://doi.org/10.1080/09593985.2020.1725945