Esperimenti EMG, come condurli?

Di:   ScienzeMotorie  |  29 Marzo 2019

Come condurre esperimenti EMG

Esperimenti EMG 

Molte persone nel settore del fitness credono che condurre esperimenti EMG sia un processo molto difficile che dovrebbe essere lasciato ai ricercatori altamente qualificati. Mentre questo potrebbe essere stato vero in passato, i progressi tecnici hanno reso i esperimenti EMG molto comodi e pratici.

Cos’è l’EMG?

L’elettromiografia misura l’attività elettrica dei muscoli durante l’esercizio. Anche se l’EMG non misura direttamente la tensione muscolare, i due dovrebbero essere molto simili (anche se leggermente sfalsati), poiché l’attività elettrica che EMG misura è semplicemente una misurazione del segnale del sistema nervoso ai muscoli. Un’aumentata attività EMG è indicativa del tentativo del sistema nervoso di produrre più forza muscolare.

La ricerca indica che l’EMG modella molto attentamente la forza muscolare (tensione) con le contrazioni isometriche. Tuttavia, più dinamico è il movimento e più fatica si innesca, più l’EMG si allontana dalle stime di tensione. Inoltre, con movimenti grossolani e muscoli superficiali, l’EMG di superficie è abbastanza affidabile, ma per i movimenti accurati e i muscoli profondi è necessario un EMG approfondita per stime accurate.

Certamente l’EMG non è tutto. Infatti, al fine di determinare l’efficacia di un esercizio, si possono e si devono utilizzare diversi strumenti / strategie:

7 modi per determinare l’efficacia dell’esercizio

  1. Esercizio fisico (esegui alcuni esercizi duri con vari livelli di resistenza e vedi dove credi che l’esercizio funziona e in quali intervalli produce più tensione
  2. Analisi biomeccanica (considerare le varie origini e inserzioni delle fibre muscolari, linee di trazione a vari angoli articolari, numero di articolazioni coinvolte, tipi di contrazioni, vettori di forze direzionali, braccia momento, azioni congiunte, angoli articolari e ROM, coppie congiunte, forze, potenza, impulsi, accelerazione, regioni accentuate di sviluppo della forza e curve dell’angolo di coppia, quantità totale di muscoli lavorati, velocità di movimento, ecc.)
  3. Analisi funzionale (considerare il modello di movimento, numero di arti, muscoli lavorati come primi e stabilizzatori, tipo di resistenza, livello di stabilità, livello di supporto, centro di gravità del sistema, trasferimento muscolare attraverso il nucleo, trasferimento muscolare attraverso i piedi , tipo di catena cinetica, requisiti di stabilizzazione multiplanari, somiglianza con le azioni sportive, compatibilità delle articolazioni, requisiti di coordinazione / attivazione, mobilità e stabilità, capacità di correggere schemi di movimento fondamentali, ecc.)
  4. Massaggio muscolare (“sentire” i muscoli, sia su se stessi che su un’altra persona con le mani e le dita per tutta la durata dell’esercizio)
  5. Dolore muscolare a insorgenza ritardata (fai un po’ di set e vedi dove sei dolorante nei giorni seguenti)
  6. Elettromiografia (osservate sia l’attività media che quella di picco, media è l’attività media durante la ripetizione, il picco è il livello più alto di attività raggiunto durante la ripetizione)
  7. Feedback (cosa hanno da dire gli altri allenatori, preparatori e atleti sull’esercizio?)

Risultati critici

Sono moltissimi gli studi sulla materia dell’elettromiografia dell’esercizio, paio di fenomeni con enormi implicazioni vanno esaminati meglio. In primo luogo, le fibre muscolari all’interno di un muscolo possono funzionare in modo diverso l’una dall’altra. Ad esempio, durante la ricerca hanno notato che il retto superiore addominale e il basso retto addominale funzionano in modo leggermente diverso l’uno dall’altro. Allo stesso modo, anche le fibre superiori e inferiori del grande gluteo funzionano in modo diverso l’una dall’altra. Abbiamo saputo che le varie teste dei deltoidi e dei pettorali funzionano in modo diverso l’una dall’altra per un bel po’ di tempo.

Ho il sospetto che questo sia vero per tutti i muscoli, poiché i muscoli hanno spesso angoli di fibra e punti di attacco diversi, numerose unità motorie e talvolta vari fornitori di nervi. Questo potrebbe spiegare perché gli atleti tendono a vedere risultati migliori quando incorporano varietà nella loro routine piuttosto che attenersi a un solo esercizio per ogni modello muscolare / movimento.

In secondo luogo, durante un set la seconda ripetizione di solito produce letture EMG più alte rispetto alla prima ripetizione. Forse il sistema nervoso “capisce” come reclutare meglio i muscoli dopo la prima ripetizione. Questo potrebbe spiegare perché i sollevatori olimpionici e i powerlifter vedono risultati migliori quando eseguono ripetizioni multiple (anche se basse) piuttosto che singoli pesanti.

E in terzo luogo, sembra esserci un punto prima di 1 RM dove la tensione muscolare è massimizzata su un particolare muscolo. Ad esempio, in una panca, non si ottiene un EMG pettorale più alto quando si passa dal 90% di 1RM al 100% di 1RM.

Superamento della massima contrazione volontaria (MVC)

Quando registri MVC, devi semplicemente posizionare il tuo corpo in una posizione vantaggiosa e stringere i muscoli in maniera isometrica il più difficile possibile. Puoi anche usare un oggetto immobile per spingerci contro. Nel caso del grande gluteo, il massimo dei miei valori MVC potrebbe essere raggiunto se ottengo la posizione quadrupla e alzo la coscia all’indietro con un ginocchio piegato (un’estensione dell’anca quadrupede isometrica).

Dopo aver registrato MVC, ogni esercizio successivo eseguito verrà confrontato con MVC, in percentuale.

La realtà è che gli esercizi di allenamento di forza solitamente causano l’attivazione di picco di molto superiore a MVC, e se l’esercizio è veramente buono, l’attivazione media può superare MVC. Se ciò accade, significa semplicemente che l’attivazione media durante la ripetizione è superiore all’attivazione media registrata da una contrazione volontaria isometrica massima.

Quale MVC è più importante, media o alta?

I ricercatori usano tipicamente MVC media per i loro studi. Ero solito pensare che MVC media fosse più importante in quanto mostrava l’attivazione media durante l’intera ripetizione. Tuttavia, i muscoli non sono sempre attivi durante l’intera gamma di movimento di un esercizio, specialmente durante sollevamenti composti che coinvolgono l’anca. Ad esempio, durante l’asse di estensione della flessione dell’anca, gli adduttori agiscono come estensori e flessori. In alcuni esercizi come lo squat, i glutei sono pesantemente coinvolti in basso ma non come coinvolti nella parte superiore. Per questo motivo, credo che il picco MVC sia una cifra più importante. Il picco della MVC è una misura del punto più alto di attivazione durante la ripetizione.

L’attivazione media potrebbe essere più importante ai fini del bodybuilding nel fornire una tensione costante, mentre l’attivazione del picco potrebbe essere più importante per scopi specifici dello sport, nel fornire la massima tensione in un determinato momento. In questo caso, dovresti esaminare il modello di attivazione (curva dell’angolo EMG o forma d’onda EMG), che mostra esattamente quando si è verificato il momento di picco di MVC, quindi confrontarlo con un movimento dello sport per vedere se corrisponde alla tempistica e ai parametri di quella azione sportiva.

Considerazioni importanti per la affidabilità e esperimenti EMG

Ecco alcune cose che si possono notare lavorando molto con l’EMG:

  • Alcuni muscoli profondi sono impossibili da misurare con EMG di superficie e richiedono EMG molto sensibili
  • Certi individui aspirano a contrarre i muscoli massimamente isometricamente, il che produrrà percentuali particolarmente alte durante gli esperimenti quando standardizzati secondo MVC
  • Alcuni muscoli sono più difficili da contrarre volontariamente rispetto ad altri, il che produrrà anche percentuali più alte durante gli esperimenti, quando standardizzati secondo MVC
  • MVC è incoerente e varia da una prova all’altra, poiché anche quando si tenta di utilizzare il posizionamento e il contatto degli elettrodi esatti il ​​più possibile durante MVC, produce quasi sempre diversi livelli di MVC (questo spiega perché l’approccio più affidabile è quello di studiare tutto degli esercizi in un’unica sessione)
  • MVC è dipendente dall’angolo articolare; si deve conoscere il miglior posizionamento MVC per ogni muscolo (che può variare da individuo a individuo)
  • Il posizionamento del sito degli elettrodi è fondamentale; un posizionamento errato può interferire con muscoli vicini o parti del corpo, o peggio, potrebbe misurare il muscolo sbagliato
  • Il posizionamento dell’angolo dell’elettrodo deve essere parallelo alle fibre muscolari
  • La pressione esterna dai vestiti può interferire con le letture
  • Gli elettrodi possono perdere la loro vischiosità e iniziare a scivolare o cadere completamente, che può dare letture improprie (gli elettrodi dovrebbero essere registrati idealmente)
  • I cambiamenti nella geometria del ventre muscolare possono interferire con le letture
  • Lo scorrimento della pelle in cui sono posizionati gli elettrodi può spostare l’area registrata e interferire con le letture

Ecco alcune cose che si possono notare lavorando molto con l’EMG:

  • Movimenti esplosivi come sprint, pliometria, jump squat o sollevamenti olimpici possono talvolta produrre letture EMG di picco insolitamente alte
  • I fili possono intromettersi mentre si eseguono degli esercizi, a volte vengono presi e strappati gli elettrodi nel processo, il che praticamente chiuderà la sessione fino a quando rimetterai l’elettrodo (i fili dovrebbero essere attaccati al corpo o dovrebbero essere usate cinghie di velcro)
  • Urtando un elettrodo durante un esercizio con l’oggetto utilizzato per la resistenza, la lettura verrà notevolmente ridotta
  • Durante le ripetizioni a una ripetizione non viene calcolata la media delle ripetizioni, il che diminuisce l’affidabilità
  • La scelta del periodo di intervallo per la ripetizione è arbitraria
  • La gamma di movimento e il tipo di contrazione non sono considerati, dando quindi a ripetizioni parziali e contrazioni isometriche un vantaggio
  • Alcuni individui si flettono inconsciamente e attivano i muscoli durante gli esercizi che danno una falsa lettura (puoi spremere il bicipite il più duramente possibile su uno squat, ciò non significa che abbiano contribuito a produrre il movimento)
  • La forma varia considerevolmente da individuo a individuo e la forma può essere volutamente alterata per favorire un determinato muscolo o gruppo muscolare
  • Le caratteristiche del tessuto possono svolgere un ruolo nelle letture dei esperimenti EMG, in quanto alcuni muscoli sono più spessi di altri e alcuni muscoli si trovano sotto i depositi di grasso
  • La preparazione della pelle può influenzare le letture (e la pelle dovrebbe essere rasata e il gel dovrebbe essere usato sempre)
  • Su scala ridotta, le condizioni fisiologiche e di temperatura possono alterare le letture

I risultati esatti sono molto difficili da duplicare a causa della varianza di MVC.

Ad esempio, un giorno l’MVC per un muscolo potrebbe essere molto alto e il giorno successivo potrebbe essere leggermente inferiore, il che darebbe letture diverse per lo stesso esercizio a causa del fatto che le letture sono classificate come percentuale di MVC. È importante esaminare i modelli all’interno della stessa sessione piuttosto che le percentuali assolute, poiché le percentuali cambieranno da una sessione all’altra.

4 modi in cui esperimenti EMG possono essere utili

  1. Se sei un atleta, puoi misurare l’attività media e di picco non solo dei tuoi muscoli e gruppi muscolari diversi, ma anche delle diverse sezioni di muscoli, in modo da poter imparare quali esercizi lavorano meglio in ciascuna area dei muscoli.
  2. Se sei un atleta, puoi anche misurare gli effetti della forma di esercizio del “tweaking”. Ad esempio, allargando la posizione o la larghezza della presa, i piedi “aperti”, cambiando la posizione della mano, alterando il centro di gravità, ecc.
  3. Se sei un ricercatore, puoi utilizzare EMG per convalidare o smentire le teorie.
  4. Se sei un allenatore, preparatore o terapista, puoi misurare l’attività EMG del tuo atleta / cliente per vedere quali esercizi funzionano meglio per i vari gruppi muscolari.