SIMETRII SI ASIMETRII IN ACTIVITATEA MUSCHILOR TIBIALI IN SARITURA DIN MARGINE LA PRINZATOR IN JOCUL DE RUGBY

STUDIU DE CAZ

Francisca Marin

Aurica Valceanu

Carmen Andrei

P. de Hillerin

Institutul Naţional de Cercetare pentru Sport -Bucuresti

Cuvinte cheie: electromiografie, rugby, simetrie-asimetrie

Keyword: electromyography, rugby, symmetry - asymmetry

Rezumat

In cadrul contractului de asistenta intre I.N.C.Sport si F.R. de Rugby, la lotul national de rugby-seniori, pe langa testarile biomotrice s-au facut si inregistrari electromiografice, in scopul oferirii unui plus de informatie antrenorilor si preparatorilor fizici, despre modificarile electro-fiziologice ce au loc in muschi in timpul unei miscari specifice.

Introducere

In urma discutiilor cu antrenorul si preparatorul fizic ai lotului, s-a decis ca inregistrarile electromiografice sa se faca pe o serie de cinci "puncte cheie" intr-un joc de rugby, respectiv: (1) repunere de la marginea terenului – saritura pe dreapta, (2) repunere de la marginea terenului – sustinere saritura pe dreapta, (3) gramada ordonata – impingere, (4) gramada ordonata - mentinere, (5) gramada ordonata – impingere si mentinere. Dintre toti sportivii testati, am luat in discutie cazul saritorului (jucator de linia II), iar ca miscare specifica saritura, in timpul careia se disting trei etape: lansare, prindere (a balonului) si aterizare.

Obiective

Obiectivul lucrarii de fata este evidentierea simetriilor si asimetriilor la nivelul unei grupe musculare ale membrelor inferioare in timpul sariturii. Pentru aceasta s-a ales urmarirea activitatii electrice a tibialilor cu ajutorul electromiografiei de suprafata.

Material si metoda

Pentru inregistrarile electromiografice s-a utilizat ca material un echipament portabil, wireless de achizitie a semnalelor EMG, tip Myomonitor III, produs de firma Delsys (Delsys II, 2004, p.7), iar ca metoda – electromiografia de suprafata (Latash, 1998, p.47-49).

Pentru achizitia de semnale EMG, electrozii de detectie s-au aplicat pe urmatoarele grupe musculare: cvadriceps, biceps femural, tibial anterior si gastrocnemian, atat pe membrul inferior drept cat si pe cel stang. Dintre toate aceste grupe am luat in discutie doar muschii tibiali, considerand ca acestia au o activitate relevanta pentru atingerea obiectivului nostru.

Conditiile de prelevare:

Electrozii de detectie ce culeg semnalele EMG, au fost amplasati in zona in care volumul muschiului este cel mai mare, considerandu-se ca in aceasta regiune semnalul ce urmeaza a fi detectat este maxim (De Luca, 1997, p.5).

Achizitia semnalelor EMG s-a facut pe 16 canale, cu o frecventa de esantionare de 1000Hz, in trei reprize a cate trei sarituri specifice de prindere a balonului pe dreapta. Intre reprize s-au facut pauze de cate 2-3 minute pentru revenire.

Datele achizitionate in urma testarii (semnalele brute EMG, Fig 1), au fost prelucrate folosind softul EMGANA (Delsys), succesiune operatiilor fiind urmatoarea:

Fig. 1- Semnale brute EMG

- aducerea semnalului EMG in pozitia de echilibru 0 (fig.2), respectiv centrarea liniei izoelectrice a semnalelor in 0, cu operatorul "Remove mean" (Delsys I, 2004-p.234);

Fig. 2- Semnal EMG cu linie izoelectrica centrata in 0

- transformarea valorilor negative ale semnalului in valori positive (fig.3), aplicarea, asupra semnalului din fig.2, a operatorului "abs" din biblioteca de prelucrari matematice "Simple math", a programului EMGANA (Delsys I, 2004-p235);

Fig. 3- Semnal EMG cu pozitivarea valorilor negative

-calcularea mediei valorilor semnalului cu o fereastra alunecatoare de 100 de puncte (fig4), operator "MOV" (Delsys I, 2004-p.222) pentru obtinerea unui semnal "netezit", mai usor de citit/interpretat;

Fig. 4- Semnal EMG "netezit"

-filtrarea semnalului la frecventa joasa, respectiv 6 Hz (fig.5) (Delsys I, 2004-p237), care inlatura interferentele din aceasta zona, dar care nu afecteaza alura curbelor.

Fig. 5- Semnal EMG filtrat

Rezultate si discutii:

In urma determinarilor efectuate conform procedurii descrise in cele de mai sus, au rezultat o serie de date sintetizate sub forma de inregistrari grafice, care sunt prezentate in figurile 6-7.

In graficul din figura 6 se disting activitati electrice sincrone, asincrone si alternate ale celor doua grupe musculare, tibial drept si tibial stang in functie de timp. Acest lucru sincron, cat si cel asincron este evidentiat si in graficul din figura 7 (o alta abordare grafica unde tibialii sunt reprezentati unul functie de celalalt), in care zonele de lucru independent sunt reprezentate ca trasee paralele cu axele de coordonate Ox (tibial drept) si Oy (tibial stang), iar lucrul simultan pe trasee ce se apropie de bisectoare. Pe axa Ox am considerat amplitudinea semnalului electric al tibialului drept, iar pe axa Oy amplitudinea semnalului electric al tibialului stang.

Fig. 6 – Simetrie tibiali drept-stang

Fig. 7 – Simetrie tibiali drept-stang

Pentru vizualizarea mai clara a simetriei si asimetriei, am procedat la o "zonare" a semnalului, impartindu-l in sectoare ce raspund cerintelor specifice asupra carora ne-am oprit in lucrarea de fata, zone notate cu A, B, C, D, E, F si G (Fig.8).

Fig. 8 – "Zonarea" semnalului EMG in sectoare specifice

In zonele de simetrie B,D si F (fig.10, 12 si 14) traseul EMG se caracterizeaza prin alura activitatilor electrice asemanatoare intre cele doua grupe de muschi, precum si prin suprapunerea aproximativa a timpilor de "contractie". In timp ce in zonele de asimetrie A, C, E si G (fig. 9, 11, 13 si 15), se disting timpi diferiti de activitate electrica, tibialii drept si stang intrand alternativ in "contractie". Si in aceste zone de asimetrie se pastreaza alura asemanatoare a traseelor electrice cu diferente de amplitudine si de durata. O alta caracteristica ce insoteste simetriile si asimetriile traseelor EMG, descrise de cele doua grupe musculare luate in discutie, este aceea ca pe tot parcursul semnalului electric se mentine diferenta de amplitudine a activitatilor electrice ale acestora, cu mici exceptiii, cand amplitudinile lor sunt egale.

Fig. 9 – Zona de asimetrie Fig. 10 – Zona de simetrie Fig. 11 – Zona de asimetrie Fig. 12 – Zona de simetrie Fig. 13 – Zona de asimetrie Fig. 14 - Zona de simetrie    Fig. 15 – Zona de asimetrie

Privind mai indeaproape figurile 9 si 11 se mai poate observa ca, pe langa trasaturile caracteristice, exista si o defazare a semnalelor, in care punctele de "plecare" sunt aceleasi, urmand sa se distanteze ulterior.

Concluzii:

In acest studiu de caz, realizat cu ajutorul electromiografului, am putut vedea ca in timpul unei miscari specifice, respectiv saritura in care se succed fazele de lansare, prindere (a balonului) si aterizare se disting diferite activitati electrice ale tibialilor drept si stang. Din reprezentarile grafice ale traseelor EMG, am putut observa ca activitatile electrice ale muschilor studiati relationeaza sincron, asincron si, pe "alocuri" alternat, ceea ce ne determina sa apreciem ca atat metoda cat si materialul utilizat sunt cele mai potrivite pentru atingerea obiectivului propus si consideram ca el a fost atins.

Abstract

Within the assistance contract between I.N.C.Sports and Pomanian Rugby Federation, besides the biomechanical testing performed for the national rugby team – seniors, electromyography recordings have been made. These recordings have been realized with the purpose of offering a plus of information to the coaches and the physical instructors, about the electro-physiological changes that take place in the muscles during a specific movement.

Bibliografie:

DELSYS INCORPORATED I, EMGworks 3.1 - Signal Acquisition and Analysis Software, Boston, Edition October 2004.

DELSYS INCORPORATED II, Myomonitor III Portable EMG System User Manual, Boston, Edition December 2004.

De LUCA, C.J., Delsys Incorporated, The Use of Surface Electromyography in Biomechanics, Edition 1997.

LATASH, M. L., Neurophysiological Basis of Movement, U.S.A., Edit. Human Kinetics, 1998.