Analysis of localized muscular fatigue in athletes and sedentary subjects through frequency parameters of electromyographic signal

Although the analysis in the frequency domain of the Electromyographic Signal (EMG) has been used in the characterization of the localized muscular fatigue process, its application, specifically the Median Frequency (MF), is rarely explored in sports. The objective of this study was to verify the viability of the EMG signal application, through its frequency domain analysis, as a parameter for determination and differentiation of the behavior of localized muscle fatigue. Two groups of subjects, one characterized as athletes (n = 12) and the other as sedentary (n = 12), were submitted to analysis based on procedures from three different experimental situations, all involving isometric exercise modality: i) maximum test for determination of the Maximum Voluntary Isometric Contraction (MVIC); ii) fatigue test, 35 sec. sustained load of 80% of MVIC; iii) recovery test, 10 sec. sustained load of 80% of MVIC. In the latter, the MF behavior in the three first (Fmedi) and three last (Fmedf) seconds of the EMG signal of tibialis anterior muscle during the fatigue test have been monitored. During the 10 seconds of the recovery test, MF was calculated regarding the whole period (Fmedr); this parameter was used to calculate the Muscular Recovery Index (MRI). The results showed that Fmedf presented lower value in relation to Fmedi in both groups (p 0.05). Therefore, the results presented in this study allow inferring the viability in the application of the frequency domain parameters of the EMG signal for the determination and differentiation of localized muscle fatigue behavior.Embora a análise no domínio da freqüência do sinal eletromiográfico (EMG) seja empregada na caracterização do processo de fadiga muscular localizada, sua aplicação, especificamente a da freqüência mediana (Fmed), é pouco explorada no âmbito esportivo. O objetivo do presente estudo foi verificar a viabilidade da aplicação do sinal EMG, através de sua análise no domínio da freqüência, como parâmetro para determinação e diferenciação no comportamento da fadiga muscular localizada. Dois grupos de sujeitos, um caracterizado como atletas (n =12) e outro como sedentários (n =12), foram submetidos a análises baseadas em procedimentos executados em três diferentes situações experimentais, todos envolvendo a modalidade de exercício isométrico: i) teste máximo para determinação da contração isométrica voluntária máxima (CIVM); ii) teste de fadiga, sustentado por 35 seg. a 80% da CIVM; iii) teste de recuperação, sustentado por 10 seg. a 80% da CIVM; neste ultimo foi monitorado o comportamento da Fmed nos três primeiros (Fmedi) e três últimos segundos (Fmedf) do sinal EMG no músculo tibial anterior durante o teste de fadiga. Durante os 10 segundos do teste de recuperação foi calculada a Fmed referente a todo o período (Fmedr). parâmetro utilizado no cálculo do índice de recuperação muscular (IRM). Os resultados apontam que a Fmedf apresentou valor menor em relação à Fmedi em ambos os grupos (p 0,05). Dessa forma, os resultados apresentados neste estudo permitem inferir a viabilidade na aplicação de parâmetros no domínio da freqüência do sinal EMG para a determinação e diferenciação do comportamento da fadiga muscular localizada.Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Escola Paulista de Medicina (EPM) Programa de Pós-Graduação em Fisiologia do ExercícioUniversidade do Oeste Paulista Faculdade de FisioterapiaUnesp Laboratório de Fisioterapia Aplicada ao Movimento HumanoInstituto de Ensino e Pesquisa Movimentare® Fisioterapia e ReabilitaçãoUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Escola Paulista de Medicina (EPM)UNIFESP, EPM, Programa de Pós-Graduação em Fisiologia do ExercícioUNIFESP, EPMSciEL