Effect of M-wave Amplitude on Inter-evaluator Concordance and Number of Detected Innervation Zones in the Medial Gastrocnemius Using Multichannel Electromyography / Efecto de la Amplitud de la Onda M sobre la Concordancia entre Evaluadores y el Número de Zonas de Inervación Detectadas en el Gastrocnemio Medial Mediante Electromiografía Multicanal

SUMMARY: The Innervation Zones (IZ) correspond to clusters of neuromuscular junctions. The traditional method of locating IZs through voluntary muscle contractions may not be feasible in individuals with motor disorders. Imposed contractions by electrostimulation are an alternative. However, there is limited evidence regarding the factors that affect inter-evaluator concordance and the number of localized IZs when using imposed contraction. The main objective of this research was to determine the effect of the amplitude of compound motor action potentials (CMAPs) containing the M-wave on inter-evaluator agreement. As a secondary objective, was investigate the effect on the number of detected IZs. Twenty-four healthy volunteers (age: 21.2 ± 1.5years, weight: 67.4 ± 13.2kg, height: 1.68 ± 0.80m) participated in the study. Electrostimulation was applied to the tibial nerve to induce contraction of the medial gastrocnemius. The IZ were identified based on the M-wave recorded through multichannel electromyography. A receiver operating characteristic (ROC) analysis was conducted to assess sensitivity and specificity in detecting the IZs. Inter-rater agreement was evaluated using a two-way mixed effects test to determine the intraclass correlation coefficients (ICC). A p-value less than 0.05 was considered statistically significant. The ROC analysis revealed that for both evaluators, a specificity of 95% was achieved with an amplitude ≥30 %. The area under the ROC curve was 0.980 [0.964, 0.996], indicating a strong influence of CMAP amplitude on detection of IZs. The highest level of agreement (ICC = 0.788 [0.713, 0.844]) among the evaluators was observed with CMAP amplitudes equal to or greater than 80 % of the maximum M-wave. The findings of this study demonstrate that both the number and the inter-evaluator concordance for detecting IZs using imposed contractions are strongly influenced by the amplitude of the M-wave. Higher M-wave amplitudes were associated with improved concordance and increased IZ detection, making it crucial to standardize amplitude settings for reliable outcomes.

Las Zonas de Inervación (IZ) corresponden a grupos de uniones neuromusculares. El método tradicional para localizar IZs mediante contracciones musculares voluntarias puede no ser factible en personas con trastornos motores. Las contracciones impuestas mediante electro estimulación son una alternativa. Sin embargo, existe poca evidencia sobre los factores que afectan la concordancia entre evaluadores y el número de IZs localizadas al usar este tipo de contracciones. El objetivo de esta investigación fue determinar el efecto de la amplitud de los potenciales de acción motores compuestos (PAMCs) que contienen la onda M sobre la concordancia entre evaluadores. Como objetivo secundario, se investigó el efecto sobre el número de IZs detectadas. Veinticuatro voluntarios sanos (edad: 21.2 ± 1.5 años, peso: 67.4 ± 13.2 kg, altura: 1.68 ± 0.80 m) participaron en el estudio. Se aplicó electroestimulación al nervio tibial para inducir la contracción del gastrocnemio medial. Las IZs se identificaron según la onda M registrada mediante electromiografía multicanal. Se realizó un análisis de curva de las característica del receptor (ROC) para evaluar la sensibilidad y especificidad en la detección de las IZs. La concordancia entre evaluadores se evaluó utilizando una prueba de efectos mixtos de dos vías para determinar los coeficientes de correlación intraclase (ICC). Se consideró un valor de p menor que 0.05 como estadísticamente significativo. El análisis ROC reveló que para ambos evaluadores se logró una especificidad del 95% con una amplitud ≥30 %. El área bajo la curva ROC fue de 0.980 [0.964, 0.996], lo que indica una fuerte influencia de la amplitud del CMAP en la detección de las IZs. El nivel más alto de concordancia (ICC = 0.788 [0.713, 0.844]) entre los evaluadores se observó con amplitudes de CMAP iguales o mayores al 80 % de la onda M máxima. Los hallazgos de este estudio demuestran que tanto el número como la concordancia entre evaluadores para detectar IZs mediante contracciones impuestas están fuertemente influenciados por la amplitud de la onda M. Las amplitudes más altas de la onda M se asociaron con una concordancia mejorada y un aumento en la detección de IZs, lo que hace crucial estandarizar los ajustes de amplitud para obtener resultados confiables.

Coactivación Muscular. Una Propuesta para Calcular su Índice utilizando Python / Muscle coactivation. A proposal to calculate its index utilising Python

Introducción. Fenómenos neurofisiológicos, como la coactivación muscular, se han utilizado para identificar tareas motoras que requieren una mayor estabilidad articular en personas sanas o con trastornos del movimiento. Sin embargo, existen varias formas de calcular el índice de coactivación (IC) muscular. Objetivo. El objetivo de este artículo fue crear una propuesta de procesamiento para calcular el IC muscular mediante el diseño de dos funciones utilizando el lenguaje Python. La primera función calcula el IC utilizando la fórmula planteada por Falconer y Winter, definida como "coactivation index". Se requiere introducir dos señales de músculos antagonistas con una misma longitud de datos y frecuencia de muestreo. Estas señales son previamente normalizadas a la contracción voluntaria máxima utilizando valores promedios rectificados. La segunda función definida como "plot_coactivacion" despliega una figura con los cambios de amplitud de ambos músculos y su área común. Estas funciones fueron creadas con un lenguaje de libre acceso (Python), destacando su clara sintaxis y la amplia gama de librerías en el procesamiento de señales biomédicas.

Introduction. Neurophysiological phenomena, such as muscle coactivation, have been used to identify motor tasks requiring greater joint stability in healthy people or with movement disorders. Nonetheless, there are many ways to calculate the coactivation index (CI). This article aimed to create a processing pipeline to calculate the muscular CI by designing two functions with the Python language. The first function calculates the CI utilising the formula proposed by Falconer and Winter, defined as "coactivation_index". It is required to introduce two signals of antagonist muscles with the same data long and sample frequency. These signals were previously normalised to the maximum voluntary contraction using the averaged rectified values. The second function was defined as "plot_coactivacion", which unfolds a figure that describes the amplitude changes for both muscles and their common area. These functions were designed with a freely accessible language (Python), highlighting its clear syntax and the number of libraries associated with biomedical signal processing.

La rotación axial de la clavícula que plantea la maniobra de Mulligan ¿produce una reducción de la presión en el espacio subacromial? Un estudio ex vivo exploratorio / Does the axial rotation of the clavicle posed by the Mulligan maneuver produce a pressure reduction in the subacromial space? An exploratory ex vivo study

RESUMEN: El pinzamiento de hombro es la principal causa del hombro doloroso. Dentro de las estrategias terapéuticas propuestas se encuentra la terapia manual. En este contexto, la maniobra de Mulligan, implica una rotación axial en sentido anterior de la clavícula, emulando la acción del músculo subclavio, lo cual hipotéticamente aumentaría el espacio subacromial. Sin embargo, no existen antecedentes que proporcionen sustento experimental a dicha hipótesis. El objetivo del presente estudio fue explorar si la rotación axial de la clavícula, producida por la maniobra de Mulligan, tiene efecto sobre la presión registrada en el espacio subacromial, con el propósito disponer de antecedentes metodológicos que puedan contribuir al diseño de futuros estudios que aborde la problemática expuesta y consideren un mayor tamaño de muestra. Mediante un estudio exploratorio ex-vivo, se evaluaron dos preparados anatómicos que comprendían la escapula, la clavícula y los dos tercios proximales del humero, ambos con indemnidad de la articulación glenohumeral y acromioclavicular. En estos se registraron la presión en el espacio subacromial y la rotación axial de la clavícula, todo durante la realización de una maniobra de rotación axial clavicular en sentido anterior. Se analizaron las diferencias de presión entre una condición basal y durante la maniobra, como también la máxima rotación axial de clavícula. Dichas variables fueron registradas mediante un sensor de presión y un sistema de análisis de movimiento. La presión en el espacio subacromial durante la maniobra, disminuyó en todas las repeticiones en un rango comprendido entre el 21-51 % de la presión basal. La máxima rotación axial registrada estuvo entre los 3.9-10°. Los resultados de este estudio exploratorio, dan pie para hipotetizar que la maniobra de rotación axial anterior de la clavícula produce una disminución de la presión subacromial, en el área comprendida inmediatamente bajo el acromion.

SUMMARY: Shoulder impingement is the main cause of shoulder pain. Manual therapy is one of the proposed therapeutic strategies. In this context, the Mulligan maneuver implies anterior axial rotation of the clavicle, emulating the action of the subclavius muscle, which hypothetically would increase the subacromial space. However, there are no antecedents that provide experimental support for this hypothesis. The objective of the present study was to explore whether the axial rotation of the clavicle, produced by the Mulligan maneuver, has an effect on the pressure registered in the subacromial space, with the purpose of having methodological antecedents that can contribute to the design of future studies that address the problem exposed and consider a larger sample size. Through an ex-vivo exploratory study, two anatomical preparations comprising the scapula, clavicle, and proximal two-thirds of the humerus, both with glenohumeral and acromioclavicular joint sparing, were evaluated. In these, the pressure in the subacromial space and the axial rotation of the clavicle were recorded, all during the performance of an anterior clavicular axial rotation maneuver. Pressure differences between a basal condition and during the maneuver were analyzed, as well as the maximum axial rotation of the clavicle. These variables were recorded using a pressure sensor and a movement analysis system. The pressure in the subacromial space during the maneuver decreased in all repetitions in a range between 21-51% of the basal pressure. The maximum axial rotation recorded was between 3.9-10°. The results of this exploratory study give rise to the hypothesis that the anterior axial rotation maneuver of the clavicle produces a decrease in subacromial pressure, in the area immediately below the acromion.

Comparison of the electromyographic activity of different zones of the abductor digiti minimi manus muscle in search of a functional compartmentalisation / Comparación de la actividad electromiográfica de diferentes zonas del músculo abductor digiti minimi manus en busca de una compartimentación funcional

SUMMARY: There is evidence demonstrating the presence of functional compartmentalisation (FC) in some skeletal muscles. This means that the motor units (MU), grouped in certain areas of the muscle, show different levels of activation in comparison to those located in other zones. This has only been described in large muscles whose morphology proves the existence of a FC. However, there is no background information about small muscles, such as the Abductor digiti minimi manus (ADM). The objective of this study was to compare the activation of the MU in different zones of the ADM to support the hypothesis of the existence of a FC in the ADM. By using a cross- sectional, analytical, observational study, the activity of the MUs in the ADM was assessed in 12 volunteers (age 21 ± 1.6 years old; weight 75.3 ± 8 kg; height 176.2 ± 7.3 cm; average ± standard deviation). The activity of MUs was evaluated using high-density surface electromyography (HD-sEMG) with an array of 64 electrodes arranged two-dimensionally. This allowed us to record the activity of the MUs in three zones of the ADM (Z1: dorsal zone; Z2: dorsal-palmar zone and Z3: palmar zone). Electromyographic recordings were obtained during voluntary isometric contractions of the ADM at 20, 40, 60 and 80 % of the maximum voluntary contraction (MVC). The comparison of the activation levels of MUs between the three zones was carried out using a mixed model analysis of covariance. The results showed a significant difference between the dorsal and palmar zones at 40 % of the MVC (p= 0.03), and between the dorsal and dorsal- palmar zone at 80 % of the MVC (p= 0.03). The results obtained in the evaluated sample support the hypothesis of the existence of FC in the ADM. However, further research is needed to determine with greater certainty the presence of this compartmentalisation in the ADM.

RESUMEN: Existe evidencia que demuestra la presencia de una compartimentalización funcional (CF) en algunos músculos esqueléticos. Aquello se traduce en que las unidades motoras (UM) agrupadas en ciertas zonas del músculo, presentan diferentes niveles de activación a las ubicadas en otras regiones. Esto solo ha sido descrito en músculos grandes, cuya morfología justifica la existencia de una CF. Sin embargo, no existen antecedentes de aquello en músculos pequeños, tales como el abductor digiti minimi manus (ADM). El objetivo de este estudio fue comparar la activación de las UM en distintas zonas del ADM, con la finalidad sostener la hipótesis de la existencia de una CF en el ADM. Mediante un estudio observacional analítico transversal se evaluó la actividad de las UM del ADM en 12 voluntarios (edad 21±1,6 años; peso 75,3±8 kg; altura 176,2 ± 7,3 cm; promedio ± desviación estándar). La actividad de las UM, se evaluó mediante electromiografía de superficie alta densidad usando una matriz de 64 electrodos dispuestos bidimensionalmente. Esta permitió registrar la actividad de las UM en tres zonas del ADM (Z1: zona dorsal; Z2: zona dorso-palmar y Z3: zona palmar). Los registros electromiográficos fueron obtenidos durante contracciones isométricas voluntarias del ADM al 20, 40, 60 y 80 % de la contracción voluntaria máxima (CVM). La comparación de los niveles de activación de las UM entre las tres zonas fue realizada mediante un análisis de modelos mixtos de covarianza. Los resultados indicaron que existió diferencia significativa entre la zona dorsal y palmar al 40 % de la CVM (p=0,03), y entre la zona dorsal y dorso-palmar al 80 % de la CVM (p=0,03). Los resultados obtenidos en la muestra evaluada sostienen la hipótesis de la existencia de una CF en el ADM. Sin embargo, son necesarias más investigaciones para establecer con mayor certeza la presencia de esta compartimentalización en el ADM.

Neuromuscular compartmentalization of the vastus medialis muscle: comparison of the activity of the vastus medialis obliquus and the vastus medialis longus by high density electromyography / Compartimentación neuromuscular del músculo vasto medial: comparación de la actividad del vasto medial oblicuo y del vasto medial largo mediante electromiografía de alta densidad

SUMMARY: Anatomical studies describe the vastus medialis (VM) as being subdivided into two morphologically distinct components, the vastus medialis obliquus (VMO) and the vastus medialis longus (VML). However, there are discrepancies regarding the functional differentiation of these components. The aim of this study was to compare the levels of activation of the VMO and the VML by high density surface electromyography. Twelve healthy young women (age: 21.4 ± 2.0 years; weight: 58.1 ± 7.5 kg; height: 1.6 ± 0.1 m), performed an open kinetic chain knee exercise during which the EMG activity of the VMO and the VML was recorded with two- dimensional matrices of 32 surface electrodes. The exercises were performed with three levels of resistance (5, 10 and 15 % of the body weight (BW)), considering three phases: concentric, isometric and excentric. In the isometric phase the VMO had greater activation than the VML with the three levels of resistance (p<0.05). In the excentric phase, the VMO also showed greater activation than the VML with the 10 and 15 % BW resistance levels, while in the concentric phase, the VMO showed greater activity than the VML with only the 15 % BW resistance. The results indicated significant differences in the activation level of the two components of the VM. This bears importance in the development of exercises intended to achieve a greater or more selective activation of the VMO. In the sample subjected to evaluation, the EMG recordings describe a greater activation of the VMO in comparison to the VML, which is more important in the isometric and excentric phases of the flexion/extension of the knee in an open kinetic chain. These findings suggest a functional compartmentalization of the VM.

RESUMEN: Los estudios anatómicos describen que el músculo vasto medial (VM) se subdivide en dos componentes morfológicamente distintos, el vasto medial obliquus (VMO) y el vasto medial largo (VML). Sin embargo, existen discrepancias con respecto a la diferenciación funcional de estos componentes. El objetivo de este estudio fue comparar los niveles de activación del VMO y el VML mediante electromiografía de superficie de alta densidad. Doce mujeres jóvenes sanas (edad: 21,4 ± 2,0 años; peso: 58,1 ± 7,5 kg; altura: 1,6 ± 0,1 m), realizaron un ejercicio de rodilla de cadena cinética abierta durante el cual se registró la actividad EMG de la VMO y la VML con dos matrices dimensionales de 32 electrodos de superficie. Los ejercicios se realizaron con tres niveles de resistencia (5, 10 y 15% del peso corporal (PC)), considerando tres fases: concéntrica, isométrica y excéntrica. En la fase isométrica el VMO tuvo mayor activación que el VML con los tres niveles de resistencia (p <0,05). En la fase excéntrica, el VMO también mostró mayor activación que el VML con los niveles de resistencia de 10 y 15% BW, mientras que en la fase concéntrica, el VMO mostró mayor actividad que el VML con solo el 15 % de resistencia al BW. Los resultados indicaron diferencias significativas en el nivel de activación de los dos componentes de la VM. Esto tiene importancia en el desarrollo de ejercicios destinados a lograr una activación mayor o más selectiva del VMO. En la muestra sometida a evaluación, los registros EMG describen una mayor activación del VMO en comparación con el VML, que es más importante en las fases isométrica y excéntrica de la flexión / extensión de la rodilla en cadena cinética abierta. Estos hallazgos sugieren una compartimentación funcional de la VM.

Descripción del somatotipo y cualidades físicas de varones surfistas experimentados chilenos / Description of somatotype and physical qualities of experienced Chilean men surfers

El surf es un deporte que ha incrementado su número de adeptos en Chile. Sin embargo, existen pocos estudios que describan las características antropométricas y físicas de estos deportistas en el medio nacional. Este estudio observacional descriptivo transversal, tuvo por objetivo describir las características antropométricas y físicas de surfistas experimentados chilenos. En 15 surfistas chilenos experimentados (edad: 27,1±5,2; talla: 1,77±0,04; peso: 74,1±6,3) se evaluó el somatotipo, control postural, los saltos Squat Jump (SJ) y Counter Movement Jump (CMJ), y el consumo máximo de oxígeno (VO2 Max.). El somatotipo promedio de la muestra fue endomorfo (2,7±0,5), mesomorfo (4,6±0,7) y ectomorfo (2,3±0,6). En la prueba de estabilidad postural se obtuvo un promedio de la velocidad y de área de desplazamiento del centro de presión de 7,2±1,3 mm/seg y 68,1±18,4 mm2 respectivamente. La altura promedio de los saltos SJ fue 33,2±5,3 cm y para el CMJ 35,8±5,1 cm. La media del VO2 Max. alcanzó los 47,2±5,6 (mL·min)/kg. Esta descripción reveló que el somatotipo de la muestra fue mesomórfico balanceado y que la capacidad aeróbica de estos deportistas fue alta en relación a la población general, pero intermedia en comparación a la de deportistas. Los surfistas de la muestra no presentan un gran desarrollo de la fuerza y fuerza-explosiva de los miembros inferiores, pero poseen un buen control postural.

Surfing is a sport that has been growing rapidly in popularity throughout Chile. However, there are very few studies that describe the anthropometric and physical characteristics of these athletes in this country. The objective of this study was to describe anthropometric and physical characteristics in Chilean surfers. The study design is a descriptive observational cross study. Somatotype, postural stability, Squat Jump (SJ) and Counter Movement Jump (CMJ) and maximal oxygen uptake (VO2 max) were evaluated in 15 experienced, Chilean surfers (age: 27.1±5.2; height: 1.77±0.04; weight: 74.1±6.3). Somatotype sample average was: endomorphism: 2.7±0.5, mesomorphism: 4.6±0.7 and ectomorphism: 2.3±0.6. In postural stability test, the average of the center of pressure displacement of speed and area was 7.2±1.3 mm/sec and 68.1±18.4 mm2 respectively. The height average of the jumps was 33.2±5.3 cm for SJ and 35.8±5.1 cm for CMJ. The average of VO2 max reached 47.2±5.6 (mL·min)/kg. This description reflects the sample´s somatotype was balanced mesomorph, their aerobic capacity was high-level in relation to the general population, but is middle level in comparison to other athletes. Surfers of this sample didn´t show a large force development or explosive strength in their lower limbs and hold a good postural control.