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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.82.2006.tde-30072007-172711
Document
Author
Full name
Luciana Sanae Ota Takahashi
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2006
Supervisor
Committee
Alves, Neri (President)
Gonçalves, Mauro
Silva, Orivaldo Lopes da
Title in Portuguese
Análise da relação entre eletromiografia e força do músculo quadríceps em exercícios resistidos
Keywords in Portuguese
Biomecânica
EMG
Força
Músculo quadríceps
Abstract in Portuguese
A relação entre eletromiografia e força é objeto de numerosos estudos, porém tal relação ainda não está totalmente elucidada e necessita de uma melhor fundamentação. Uma possível razão para as divergências entre esses estudos reside na dificuldade em determinar a força de um músculo individualmente de forma direta. Dentro deste contexto, procurou-se utilizar a análise do sinal eletromiográfico, associada a um modelo biomecânico do segmento articular para a avaliação das forças internas do músculo. O objetivo do presente trabalho é avaliar o comportamento eletromiográfico do músculo quadríceps durante exercícios isométricos e isotônicos concêntricos e correlacioná-lo com a força muscular, calculada através de simulações, usando modelos biomecânicos. Busca-se também uma forma de reconstruir a sobrecarga a que o músculo é submetido durante o exercício isotônico, através do tratamento do sinal eletromiográfico. Para tanto, o exercício isotônico é realizado em baixa velocidade e com pequena sobrecarga, e além disso, utiliza-se o procedimento de normalizar o sinal eletromiográfico ponto-a-ponto. Tal procedimento não possibilitou que a força externa, aplicada pelo membro, fosse obtida a partir do tratamento do sinal eletromiográfico, porém permitiu a correlação da eletromiografia com a força interna, gerada pelo músculo. Verificou-se também que a relação entre eletromiografia e força varia com a posição angular, com a força, com a velocidade de contração muscular e com a velocidade angular. No que se refere às análises da atividade isotônica, uma importante conclusão é que a relação entre eletromiografia e força não é linear; no entanto, quando normalizados pelos seus valores máximos podem ser considerados proporcionais.
Title in English
Analyses of the relationship betweem eletromyography and force of quadriceps muscle in resistance exercises
Keywords in English
Biomechanics
EMG
Force
Quadriceps muscle
Abstract in English
The relationship between electromyography and force is largely investigated, however, such relation is not yet fully understood, still requiring better foundation. One of the reasons that might cause discrepancies between studies lies on directly calculating a single muscle force. Our approach handles the electromyographic signal coupled with a biomechanical model of the joint for assessment of internal muscle forces. This study aims at an evaluation of electromyographic behavior of the quadriceps muscle throughout isometric and concentric exercises, relating it to muscle force calculated by means of simulations, using biomechanical models. It is also handled in our study a means of assessing muscle overloading throughout dynamic exercises using eletromiographic signals. Accordingly, the dynamic exercise is undergone at slow speed and low resistance; and the electromyographic signal is normalized angle by angle. The approach did not allow the external force, produced by the limb, be assessed by means of electromyographic treatment, however, it allowed a relation between electromyography with internal force produced by the limb. It is worth mentioning that the electromyography-force relationship undergoes variations according to angular position, to degree of force, to muscle contraction velocity, to angular velocity. As to isotonic activity analysis, one important conclusion is the relation between electromyography and force is non-linear, with the proviso, that when normalized by peak values electromyography and force may be considered proportional.
 
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Publishing Date
2007-08-01
 
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