Analysis of maximal isometric force and EMG signal in lower limb exercise

O objetivo deste estudo foi comparar a força isométrica máxima (FIM) e a atividade elétrica dos músculos vasto medial (VM), vasto lateral (VL), reto femoral (RF), glúteo máximo (GM) e bíceps femoral (BF) entre contrações isométricas voluntárias máximas (CIVM) executadas em diferentes posições articulares e identificar as mais adequadas para normalizar o sinal de eletromiografia (EMG) de cada um dos músculos referidos, quando estes são ativados em condições dinâmicas. A amostra foi constituída de 10 indivíduos do sexo masculino, com idades entre 20 e 30 anos, familiarizados com treinamento de força. Foram realizadas CIVMs em diferentes ângulos articulares para os grupos extensores e flexores do joelho (0°, 60°, 90°) e extensores (-30°, 0°, 60°) e flexores do quadril (90°, 120°). Sobre a FIM foram encontrados valores significativamente diferentes entre as posições em 60° para flexão de joelhos e para extensão de joelhos em 60° e 90° (p<0,01) e não houve diferenças significativas entre as posições na flexão e extensão do quadril (p>0,05). Em relação ao sinal EMG, foram encontrados valores significativamente diferentes entre os ângulos para a extensão de joelhos somente no RF em 90° (p<0,01). Para a flexão de joelhos, flexão e extensão de quadril não foram encontradas diferenças siginificativas entre os músculos nos diferentes ângulos avaliados (p>0,05). Estes resultados sugerem que a posição de 60° é a mais adequada para avaliação dos flexores e extensores do joelho e que todas posições testadas neste estudo apresentam-se como adequadas para a avaliação da flexão e extensão de quadril.The aim of this study was to compare maximal isometric force (MIF) and the electrical activity of the vastus medialis, vastus lateralis, rectus femoris, gluteus maximus and biceps femoris long head muscles between maximal voluntary contractions (MVC) performed at different joint angles, and to identify the most suitable positions to normalize the electromyography (EMG) signals from each of these muscles when they are activated under dynamic conditions. Ten men ranging in age from 20 to 30 years, who were familiar with strength training exercise, were studied. MVC at different joint angles of the knee extensors and flexors (0°, 60°, 90°) and hip extensors (-30°, 0°, 60°) and flexors (90°, 120°) were tested. The MIF values differed significantly between the 60° knee flexion and 60° and 90° knee extension positions (p<0.01). The same was not observed for hip flexion or extension (p>0.05). Significantly higher EMG values were only observed for the rectus femoris muscle at 90° knee extension (p<0.01). No differences between muscles were found for knee flexion, hip flexion or hip extension at the joint angles tested (p>0.05). These results suggest that the 60° knee joint flexion position is the most suitable for assessment of knee extension and flexion MIF, and that all positions tested in this study are suitable for the assessment of hip flexion and extension