Electromiographic signal reliability analysis during maximum and submaximum knee isometric actions

The objective of this paper was to verify the reliability of the amplitude of the EMG signal of the vastus lateralis muscle (VL) in the right thigh, in different occasions, during maximum and submaximum knee extensors isometric actions. Three people performed the following protocol: execution of 3 maximum voluntary isometric contractions (MVCs) during 3 s each, with later execution of submaximum actions (20, 40, 60 and 80% of the MVC), calculated considering the MVC of the highest torque peak. Each submaximum contraction (SC) lasted 4 s and was kept through a visual feedback (oscilloscope). Between each MVC and among the SC a 2 min gap was given. Parallel to the actions, EMG signal of the VL muscle was obtained through the surface electrodes put on the muscle venter longitudinally to the direction of the fibers. A reference electrode was positioned in the tuberosity of the tibia. To attest the same position among the sampling the site of the electrodes was marked with a pen for retroprojector. The same protocol was performed after 48hs for reliability analysis. Such analysis was made through Pearson correlation, with significance p<0.05. After signal processing and comparison of root mean square values, obtained in the test and re-test, it was found a high correlation among these values (r=0.972, p<0.01). These results suggest the reliability of the EMG signal, which would make its usage available for investigations that aim at comparing its amplitude in acquisitions performed in different occasions. Key-words: electromiography, reliability, isometric actions. RESUMO Analise da reprodutibilidade do sinal electromiografico durante accoes isometricas maximas e submaximas dos extensores do joelho A amplitude do sinal eletromiografico (EMG) tem sido utilizada para relacionar a ativacao das unidades motoras com sua producao de forca, durante um periodo de treinamento. A validade dessas mensuracoes e discutida devido algumas limitacoes da tecnica, da eletromiografia de superficie, que acarretariam na dificuldade de reproduzir o sinal EMG, em diferentes aquisicoes. Assim, o objetivo do estudo foi verificar a reprodutibilidade da amplitude do sinal EMG do musculo vasto lateral (VL) da coxa direita, em diferentes ocasioes, durante acoes isometricas maximas e submaximas, dos extensores do joelho. Tres individuos realizaram o seguinte protocolo: execucao de 3 contracoes voluntarias isometricas maximas (CVMs), durante 3 s cada, com posterior execucao de contracoes submaximas (20, 40, 60 e 80% da CVM), calculadas a partir da CVM de maior pico de torque. Cada contracao submaxima (CS), teve a duracao de 4 s e foi mantida atraves de um feedback visual (osciloscopio). Entre cada CVM e entre as CS foram ministrados 2min de intervalo. Paralelamente as contracoes, o sinal EMG do musculo VL foi obtido atraves de eletrodos de superficie colocados no ventre muscular, longitudinalmente a direcao das fibras. Um eletrodo de referencia foi posicionado na tuberosidade da tibia. Para certificar o mesmo posicionamento entre as coletas, o local dos eletrodos foi marcado com caneta tipo “retroprojetor”. O mesmo protocolo de teste foi realizado apos 48hs para analise da reprodutibilidade. Tal analise foi realizada atraves da correlacao de Pearson, com significância, p<0,05. Apos o processamento do sinal e comparacao dos seus valores root mean square, obtidos no teste e re-teste, verificou-se uma alta correlacao entre esses valores (r=0,972, p<0,01). Esses resultados sugerem a reprodutibilidade do sinal EMG, o que possibilitaria a sua utilizacao em investigacoes que visem a comparacao de sua amplitude em aquisicoes realizadas em diferentes ocasioes. Palavras-chave: eletromiografia, reprodutibilidade, acoes isometricas