Parâmetros eletromiográficos em exercícios fatigantes realizados com diferentes tipos de resistência / Estándares electromiográficos en ejercicios extenuantes empleando distintos tipos de resistencia / Electromyographic parameters in fatiguing exercises performed with different types of resistance

RESUMO Buscou-se investigar os parâmetros eletromiográficos da fadiga muscular durante exercício dinâmico realizado com resistência variável (elástica) e resistência fixa (polia). Dez homens treinados participaram voluntariamente do estudo. Foram realizadas duas contrações voluntárias isométricas máximas (CVIM) de flexão do cotovelo com 5 segundos de duração cada e 2 minutos de intervalo entre as mesmas. Em seguida, os voluntários realizaram a flexão unilateral do cotovelo até a exaustão, utilizando resistência fixa e elástica com ritmo pré-estabelecido de 2 segundos para cada fase do movimento. A resistência constante foi realizada na polia a 30% da CVIM. Para a resistência elástica, o controle de carga era baseado na percepção subjetiva de esforço do participante. A ordem do exercício foi randomizada, e o sinal de eletromiografia do músculo bíceps braquial foi registrado durante as contrações. A partir do sinal eletromiográfico referente a cada execução de movimento, foram traçadas retas de regressão linear para as variáveis RMS e frequência de potência mediana (FPM). As inclinações das retas normalizadas pelo coeficiente linear das equações de regressão foram comparadas por meio do teste t pareado. Não foram observadas diferenças significativas entre os tipos de resistência (elástica e polia). Os parâmetros eletromiográficos de fadiga não foram diferentes durante o exercício de flexão do cotovelo realizado com resistência elástica e polia. A percepção de esforço durante o exercício com implemento elástico não influencia no padrão do sinal eletromiográfico (RMS e FPM).

RESUMEN En esta investigación se pretendió estudiar los estándares electromiográficos de fatiga muscular durante la realización de ejercicio dinámico con resistencia variable (elástico) y resistencia fija (polea). Han participado voluntariamente diez varones entrenados. Se llevó a cabo dos contracciones voluntarias máximas (CVIM) de flexión de codo, cada cual de cinco segundos de duración y dos minutos de intervalo entre las mismas. Después los voluntarios hicieron la flexión unilateral del codo hasta sentirse cansados, y emplearon la resistencia fija y elástica con ritmo prestablecido de dos segundos para cada fase del movimiento. Se llevó a cabo la resistencia constante en la polea a 30% de la CVIM. Relativo a la resistencia elástica, el control de carga se basaba en una percepción subjetiva del esfuerzo empleado por el participante. El orden del ejercicio fue aleatorio, y se registró la señal electromiográfica del músculo bíceps durante las contracciones. Desde la señal electromiográfica relativa a cada ejecución del movimiento se dibujó rectas de regresión lineal para las variables RMS y la frecuencia de potencia media (FPM). Se confirmó las inclinaciones de rectas normalizadas por el coeficiente lineal de las ecuaciones de regresión a través de la prueba t pareada. No se observaron diferencias significantes entre los tipos de resistencia (elástica y polea). Los estándares electromiográficas de fatiga durante la práctica de ejercicios de flexión de codo empleando resistencia elástica y polea no fueron distintos. La percepción del esfuerzo durante la práctica de ejercicio con elástico no trae consecuencias al estándar de señal electromiográfico (RMS y FPM).

ABSTRACT The present study sought to investigate the electromyographic parameters of muscle fatigue during dynamic exercise conducted with variable resistance (elastic) and fixed resistance (pulley). Ten trained men participated voluntarily in the study. Two maximum voluntary isometric contractions (MVIC) of the elbow flexors were performed for 5 seconds and a two minutes interval rest was given between reps. Then, the volunteers performed unilateral elbow flexion repetitions until the exhaustion using fixed and elastic resistance with a pre-established rhythm of two seconds for each phase of the movement. Constant resistance was carried out at the pulley at 30% of MVIC. For the elastic resistance, load control was based on the subjective perception of the participant's effort. The exercise order was randomized, and electromyography signal of the biceps brachii muscle was recorded during contractions. From the electromyographic signal related to every movement, linear regression lines were drawn for root mean square (RMS) variables and median power frequency (MPF). The inclination of the lines normalized by the linear coefficient of regression equations were compared using the paired t-test. No significant differences between the types of resistance (elastic and pulley) were found. During elbow flexion exercise performed with elastic resistance and pulley, electromyographic parameters of fatigue did not differ. Effort perception during the exercise with an elastic implement does not influence the electromyographic signal pattern (RMS and MPF).

Study of muscle fatigue in isokinetic exercise with estimated conduction velocity and traditional electromyographic indicators

INTRODUCTION: In the study of human biomechanics, it is often desirable to evaluate fatigue in the muscles that are involved in performing a particular task. Identifying the phenomena responsible for this condition is a problem that in most cases is complex and requires appropriate research mechanisms. Isokinetic dynamometry (ID) and surface electromyography (SEMG) are two techniques widely used in studies on strength and muscle fatigue. Their effectiveness is conditioned upon a good understanding of their limitations and the adoption of procedures to fully exploit the potential of each one. The main goal of the present study is to verify whether the electromyographic parameters, especially the conduction velocity (CV), are sensitive to the fatigue instauration process within sets of maximal isokinetic contractions. CV is a basic physiological parameter directly related to muscle activity and still little explored in experiments combining ID and SEMG. METHODS: Instrumentation architecture that combines ID and SEMG was used to estimate electromyographic and biomechanical parameters in protocols of maximum intensity isokinetic knee extension exercises. This architecture allows for limiting the parameter estimates to a specific region of isokinetic exercise, called the isokinetic load range (ILR), where one can consider that the angular velocity is constant and the SEMG signals are cyclo-stationary. Electromyographic signals were acquired using an array of electrodes. CONCLUSION: The results suggest that CV and the other SEMG parameters, including amplitude and frequency descriptors, are sensitive to detect a fatigue process only in protocols that restrict the analysis to ILR and that also bring the subject to a state of fatigue quickly.

Fadiga muscular entre séries de exercícios isocinéticos em mulheres jovens / Muscle fatigue between isokinetic exercises sets in young women

OBJETIVO: Avaliar o efeito de dois Intervalos de Recuperação (IR) no pico de torque (PT) e no trabalho total (TT) isocinético em mulheres jovens. MÉTODOS: 17 mulheres, destreinadas, (27,2 ± 4,1 anos; 56,8 ± 6,9 kg; 162,6 ± 7,0 cm) realizaram três séries de 10 extensões isocinéticas do joelho a 60° e 180°/s, com um e dois minutos de IR. A análise estatística foi a ANOVA dois x três [IR (um e dois minutos) x série (1ª, 2ª e 3ª)] com α < 0.05. RESULTADOS: Um minuto de IR não foi suficiente para manter o PT e o TT ao longo das séries (p<0,05) a 60º (redução de 15,7% no PT e 19,8% no TT) e 180º/s (redução de 3,6% no PT e de 5,6% no TT). Dois minutos foram suficientes apenas a 180º/s. Contudo, a 60°/s, dois minutos de IR possibilitou um maior PT na segunda e na terceira série em relação a um minuto (p<0,05). CONCLUSÃO: Dois minutos são suficientes para manutenção do PT em um protocolo de treinamento isocinético a 180º/s, mas não a 60º/s em mulheres jovens.

OBJECTIVE: To examine the effect of two rest interval (RI) on isokinetic Peak Torque (PT) and total work (TW) produced by young women. METHODS: 17 untrained women (27.2 ± 4.1 yrs; 56.8 ± 6.9 kg; 162.6 ± 7.0 cm) performed three sets of 10 unilateral isokinetic knee extension repetitions at 60° and 180°/s with one and two minutes of RI. Statistical evaluation was performed using a two x three ANOVA [RI (one and two minutes) x set (1st, 2nd, 3rd)] with α < 0.05. RESULTS: One minute was not enough to keep PT and TW between sets (p<0.05) at 60º (reduction of 15.7% in PT and 19.8% in TW) and 180º/s (reduction of 3.6% in PT and 5.6% in TT). Two minutes was enough only at 180º/s. However, two minutes of RI was greater (p<0.05) than one minutes at 60°/s for PT during the 2nd and 3rd sets. CONCLUSION: Two minutes is sufficient to keep PT within typical isokinetic resistance training protocols at 180º/s, but not at 60º/s in young women.

Comparação entre a atividade EMG do peitoral maior, deltóide anterior e tríceps braquial durante os exercícios supino reto e crucifixo / Comparación entre la actividad EMG del pectoral mayor, deltoide anterior y tríceps braquial durante los ejercicios supino recto y cruz / Comparison among the EMG activity of the pectoralis major, anterior deltoidis and triceps brachii during the bench press and peck deck exercises

A identificação das peculiaridades de cada movimento e sua adequação aos objetivos do treinamento é uma tarefa que exige a interação de vários conhecimentos. Tal tarefa é fundamental para o sucesso nas diversas modalidades esportivas e programas de treinamento com fins de reabilitação e/ou estética. O objetivo do presente estudo foi comparar a atividade eletromiográfica (EMG) dos músculos peitoral maior (PM), deltóide anterior (DA) e tríceps braquial (TB) durante a execução dos exercícios supino reto com barra (SP) e crucifixo na máquina (CR). As atividades EMG dos músculos PM, DA e TB foram avaliadas durante a realização de 10 repetições máximas no CR e SP em 13 homens treinados. Os resultados não revelaram diferenças na atividade do PM e DA entre os exercícios. A atividade do TB foi maior na realização do SP em comparação com o CR. Durante o SP, a atividade do PM foi maior em relação ao TB, sem diferenças entre PM e DA ou DA e TB. No CR, a atividade do PM e a do DA foram maiores em relação ao TB, sem diferenças entre DA e PM. De acordo com os resultados obtidos no presente estudo pode-se concluir que, caso o objetivo do treinamento seja promover estímulos para o DA ou PM, ambos os exercícios podem ser usados, dependendo da disponibilidade de materiais e/ou da especificidade da atividade motora na qual se procura melhorar a performance.

The identification of the characteristics of each movement and its adjustment to the training goals are tasks that demand the interaction of many knowledge areas. These tasks are essential to the success in sports activities and training programs designed with athletic, aesthetic or healthy purposes. The objective of the present study was to compare the electromyograhic (EMG) activity of the pectoralis major (PM), anterior deltoids (DA) and triceps brachii (TB) muscles during the barbell bench press (SP) and the peck deck (PD) exercises. EMG activity of TB, PM and DA were assessed during 10 maximum repetitions performed in SP and PD in 13 trained men. The results did not show any differences between exercises for PM and DA activity; however, TB activity was higher for SP than PD exercise. During SP, the PM muscle activity was higher than TB. There were no differences between PM and DA, or between DA and TB. During the PD exercise, the PM and DA muscle activities were higher than TB. There were no differences between PM and DA. It was concluded that the prime movers of both exercise are DA and PM, and there are no differences between them. Therefore, both PD and SP could be performed with the purpose to stimulate DA and PM muscles, depending on the availability of the equipments and/or the specificity of the motor tasks.

La identificación de las peculiaridades de cada movimiento y su adecuación a los objetivos de entrenamiento es una tarea que exige la interacción de varias áreas de conocimiento. Tal tarea es fundamental para el éxito en las diversas modalidades deportivas y programas de entrenamiento con fines de rehabilitación y/o estética. El objetivo del presente estudio ha sido comparar la actividad electromiográfica (EMG) de los músculos pectoral mayor (PM), deltoides anterior (DA) y tríceps braquial (TB) durante la ejecución de los ejercicios supino recto con barra (SP) y de cruz en máquina (CR). Las actividades EMG de los músculos PM, DA y TB fueron evaluados durante la realización de 10 repeticiones máximas en CR y SP en 13 hombres entrenados. Los resultados no revelaron diferencias en la actividad de PM y DA entre los ejercicios. La actividad de TB fue mayor en la realización de SP en comparación con CR. Durante SP, la actividad de PM fue mayor en relación a TB, sin diferencias entre PM y DA o DA y TB. En CR, la actividad de PM y DA fueron mayores en relación a TB, sin diferencias entre DA y PM. De acuerdo con los resultados obtenidos en el presente estudio se puede concluir que en caso de que el objetivo de entrenamiento sea promover estímulos para DA o PM, ambos ejercicios pueden ser usados, dependiendo de la disponibilidad de materiales y/o de la especificidad de la actividad motora en la cual se procure mejorar el desempeño.