10- ELECTROMIOGRAFÍA 1, Objetivos: Obtener y analizar la activación muscular mediante electromiografía. Diferenciar un ejercicio realizado de forma correcta y otro de forma incorrecta. Diferenciar la activación de dos grupos musculares dependiendo de la posición en la que se realiza un ejercicio. 2, Material que se emplea en la práctica: • Electromiógrafo (Noraxon TeleMyo 2400T). • Ordenador portátil. • Cuchilla de afeitar, algodón y alcohol. • Electrodos (10 unidades). • Banco de pesas, barra, pesas, soporte para las pesas. 3, Desarrollo: 1- Se colocan los electrodos en el pectoral y en el tríceps (Figuras 1 y 2). 2- Se realiza un test de fuerza máxima isométrica de pectoral y tríceps (Figuras 3 y 4) 3- Realización de 2 ejercicios de press banca: con menor y mayor grado de abducción de hombros (Figuras 5 y 6). 4- Se colocan los electrodos en el recto abdominal y en el recto anterior del cuádriceps (Figuras 7 y 8). 5- Se realiza un test de fuerza máxima isométrica del recto abdominal y del recto anterior del cuádriceps (Figuras 9 y 10). 6- Realización de los 2 ejercicios de flexión de tronco y cadera (Figuras 11 y 12). 4, Esquemas y explicaciones: En primer lugar se realizará un press banca en dos posiciones diferentes, con los hombros en posición anatómica (Figura 5) y con 90º de abducción (Figura 6). El press banca es un ejercicio que se lleva a cabo en la mayoría de gimnasios para desarrollar los pectorales. En esta práctica veremos que dependiendo de la posición de los miembros superiores se va a modificar el grado de activación de la musculatura que estamos trabajando. 4.1.- Colocación de los electrodos en pectoral y tríceps: Los electrodos se colocarán en el lado derecho de un alumno voluntario: en el tríceps los electrodos deben estar situados al 50% de la cresta posterior del acromion y el olécranon, en la dirección de la línea que une estas dos estructuras, con una separación de 2 cm (Figura 2). En el pectoral deben colocase al 50% del pliegue axilar y el punto situado 3 cm por encima del borde inferior del esternón, en la dirección de la línea que une ambos puntos, también con 2 cm de separación (Figura 1). Cuaderno de Prácticas de Biomecánica del Movimiento. Facultad de Ciencias del Deporte. Toledo. Universidad de Castilla la Mancha. Profesores: Xavier Aguado Jódar y Luis Alegre Durán

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Figura 1: Colocación de los electrodos en el pectoral. Se debe depilar previamente la zona para que los electrodos no se despeguen durante el test.

Figura 2: Colocación de los electrodos en el tríceps.

4.2.- Test de fuerza máxima isométrica: Este paso es opcional, puesto que podemos comparar la activación muscular sin medir una contracción máxima. Sin embargo, nos permitirá saber a qué nivel de nuestra máxima activación estamos trabajando. Una vez colocados los electrodos y comprobado que registran la activación muscular, se realizará un ejercicio de fuerza máxima isométrica de cada uno de los músculos: Para el tríceps el alumno debe colocarse en decúbito supino con el hombro y el codo en flexión de 90º; entonces, un compañero/a inmovilizará el antebrazo y el primero intentará realizar extensión de codo durante 5 s (Figura 3). Para el pectoral el primer alumno se colocará en decúbito supino encima de la camilla con el brazo derecho en 90º de abducción horizontal de hombro y con el codo extendido; el segundo inmovilizará el tercio distal del antebrazo mientras el primero intentará realizar aducción horizontal de hombro durante 5 s (Figura 4).

Figura 3: Colocación para realizar una activación máxima de los extensores del codo. La persona que ayuda debe evitar que su compañero/a extienda el codo.

Figura 4: Colocación para realizar una activación máxima del pectoral mayor. La persona que ayuda debe evitar que su compañero/a abduzca horizontalmente el hombro.

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4.3.- Realización de los 2 ejercicios de press de banca: Una vez realizados estos tests, se llevarán a cabo los 2 ejercicios de press banca. El alumno se situará tumbado en decúbito supino sobre el banco. El primer ejercicio será con las manos separadas el doble de la anchura de hombros (Figuras 5 y 6). El segundo ejercicio será similar pero con los hombros en adducción (Figuras 7 y 8). La carga será en ambos casos del 50% del peso del sujeto.

Figura 5: Comienzo del ejercicio de press de banca con los hombros en abducción.

Figura 7: Comienzo del ejercicio de press de banca con los hombros en aducción.

Figura 6: Final del ejercicio de press de banca con los hombros en abducción.

Figura 8: Final del ejercicio de press de banca con los hombros en flexión.

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4.4.- Colocación de los electrodos en el recto abdominal y recto femoral: Otro ejercicio muy habitual en cualquier gimnasio o clase de mantenimiento son los llamados abdominales, que generalmente consisten en flexiones de la columna acompañadas o no por flexiones de la cadera. Hay varios estudios en torno a este ejercicio que nos indica cómo debemos realizarlo si queremos activar al máximo el recto del abdomen, aislándolo de los flexores de la cadera (Tous, 2000). En esta práctica se van a realizar dos ejercicios para ver las diferencias en la activación de los abdominales y los extensores de la cadera, representados por el recto anterior del cuádriceps, que es biarticular, y ejerce su acción sobre la cadera cuando fijamos la rodilla. Los electrodos se colocarán en el lado derecho de un alumno voluntario: En el recto del abdomen, colocaremos los electrodos en el segundo vientre muscular del recto abdominal, 2 cm a la derecha de la línea alba, y con una separación de 2 cm (Figura 9). En el recto anterior del cuádriceps los electrodos deben estar situados al 50% de la distancia entre la cresta iliaca anterosuperior y el borde superior de la rótula, en la dirección del eje que une estas dos estructuras, con una separación de 2 cm (Figura 10).

Figura 9: Colocación de los electrodos en segundo vientre muscular del recto del abdomen. La zona ha sido depilada previamente para que los electrodos no se despeguen durante el test.

Figura 10: Colocación de los electrodos en el recto anterior del cuádriceps.

4.5.- Test de fuerza máxima isométrica: Una vez colocados los electrodos y comprobado que registran la activación muscular, se realizará un ejercicio de fuerza máxima isométrica de cada uno de los músculos. Para el recto abdominal el alumno debe colocarse, al igual que con el músculo anterior, en decúbito supino, pero en este caso con flexión de rodillas y los pies apoyados en la camilla, mientras se hace presa sobre los hombros, el alumno debe intentar elevar el tronco, durante 5 s (Figura 11). Para el recto anterior el alumno se Cuaderno de Prácticas de Biomecánica del Movimiento. Facultad de Ciencias del Deporte. Toledo. Universidad de Castilla la Mancha. Profesores: Xavier Aguado Jódar y Luis Alegre Durán

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colocará sentado, mientras se le hace presa sobre el tercio distal de la pierna el alumno debe intentar realizar una extensión de rodilla durante 5 s (Figura 12).

Figura 11: Colocación para realizar una activación máxima de la musculatura abdominal. La persona que ayuda debe evitar que su compañero/a levante las escápulas del suelo.

Figura 12: Colocación para realizar una activación Cuaderno de Prácticas de Biomecánica delmáxima Movimiento. de los extensores del muslo. La persona que ayuda debe Facultad de Ciencias del Deporte.evitar Toledo. que su compañero/a extienda la rodilla. Universidad de Castilla la Mancha. Profesores: Xavier Aguado Jódar y Luis Alegre Durán

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4.6.- Realización de los 2 ejercicios de flexión de tronco y cadera: Después de llevar a cabo estos ejercicios, se realizarán los dos ejercicios de abdominales, en el primero el alumno se situará con las rodillas flexionadas y los pies apoyados en el suelo (un compañero agarrará de los pies) y se realizará la flexión de tronco completando el recorrido llegando con la frente a tocar las rodillas (Figuras 13 y 14). En el segundo ejercicio se colocará con una flexión de cadera y rodillas de 90º con las piernas apoyadas en una silla o banco y se realizarán 45º de flexión de tronco (Figuras 15 y 16).

Figura 13: Comienzo de la flexión de tronco con los pies fijados. Figura 14: Final del ejercicio de flexión del tronco con los pies fijados.

Figura 15: Comienzo del ejercicio de flexión de tronco con los pies libres.

Figura 16: Final del ejercicio de flexión de tronco con los pies libres. Cuaderno de Prácticas de Biomecánica del Movimiento. Facultad de Ciencias del Deporte. Toledo. Universidad de Castilla la Mancha. Profesores: Xavier Aguado Jódar y Luis Alegre Durán

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4.7.- Tratamiento de los datos Tras completar los ejercicios recortaremos la parte de éstos que nos interesa para realizar comparaciones (Figura 17). Posteriormente, hay que tratar las señales para que puedan ser analizadas. Para ello vamos a utilizar una serie de filtros. El orden de los procesos de tratamiento será: rectificar, suavizar, normalizar (sólo si hemos realizado la prueba de fuerza isométrica máxima) y por último aplicaremos un filtro ECG si hemos detectado los latidos del corazón durante la medición, (Figura 18) antes de guardar el ejercicio con estas modificaciones.

Figura 17: Selección y recorte de una repetición de press de banca.

Figura 18: Rectificación y suavizado de la señal de EMG.

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Por último, compararemos el área, la amplitud media y el pico de amplitud de las dos repeticiones. En la Figura 19 podemos observar cómo en una de las repeticiones de press de banca estos valores eran mayores que ejecutándolo de otra forma, por lo que la capacidad de estímulo sobre el grupo muscular será distinta.

Figura 19: Comparación de las gráficas (izquierda) y los valores (derecha) del músculo pectoral en dos repeticiones de press de banca realizadas con distinta apertura de agarre. La realizada con un agarre más abierto (verde, barras de la izquierda) presenta mayor área y valor medio de la señal.

5, Lugar, material que traer y resultados: En el laboratorio ¿Dónde se realiza? No ¿Hay que traer material? ¿Se recogen resultados para el cuaderno? No 6, Bibliografía básica: Cram, J. R.; Kasman, G. (1998) Introduction to Surface Electromyography Aspen Publishers, New York. Biomedical Health and Research Program of the European Union: Surface Electromyography for the Non-Invasive Assessment of Muscles. (Consulta: 30 de Noviembre de 2006). De Luca, C. J. (1997) The use of surface electromyography in biomechanics. Journal of Applied Biomechanics. 13: 135-163. Moras, G., Tous, J. (2005). Actividad eletromiográfica en el press de banca horizontal en movimientos armónicos y oscilatorios progresivos. Apunts. Educación Física y Deportes. 79: 68-79. Tous, J. (2000) Entrenamiento de la musculatura abdominal. Tesis doctoral. Universidad de Barcelona. Cuaderno de Prácticas de Biomecánica del Movimiento. Facultad de Ciencias del Deporte. Toledo. Universidad de Castilla la Mancha. Profesores: Xavier Aguado Jódar y Luis Alegre Durán

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