Evaluation of muscle fatigue using surface electromyogram and mechanomyogram signals

Abstract

Kas yorgunluğu, maksimum kuvvet üretme kapasitesinin tekrarlanan kasılmalar sırasında azalmasıdır. İş ve spor verimliliğini artırmak ve kas yorgunluğuna bağlı çeşitli kazaları önlemek için bilim adamları kas yorgunluğunu nicel olarak ölçme gereksinimi duymuştur. Bu amaçla yapılan çok fazla çalışma olmasına rağmen, kas yorgunluğunun farklı parametrelere bağlı karmaşık bir fizyolojik durum olması, nicel ve evreler arasında sınırları ortaya koyan bir skorlama tablosunun geliştirilememesine sebep olmuştur.Kas yorgunluğunun nicel bir değer olmamasından dolayı, ölçülebilir parametrelerden dolaylı olarak kas yorgunluğu değerlendirilmesi çalışmaları yapılmaktadır. Bu amaçla kullanılan sinyaller, kas kasılması sırasında kaydedilen elektromyogram (EMG) ve mekanomyogram (MMG) sinyalleridir. Bu çalışmada izometrik ve izotonik kas kasılmaları esnasında kaydedilen EMG ve MMG sinyallerinden elde edilecek özniteliklerle, nicel olarak kas yorgunluğu analizi yapılmıştır. Ayrıca kas yorgunluğunun yapılan iş üzerindeki negatif etkisi kanıtlanmıştır.

Muscle Fatigue known as the most general definition, reduction of force generating capacity during muscle contraction. To prevent occupational accidents and to increase the work and sport efficiency the scientists try to measure the muscle fatigue. Although a lot of study to this end, a scoring technique has not been developed for muscle fatigue. Because of the huge differences between muscle structure and individual condition, general evaluation of muscle fatigue is unclear. Due to the muscle fatigue is not a quantitative value; researchers focus on several measurable parameters which can be used to analyze the muscle fatigue. For this aim, the most commonly used signals are electromyogram (EMG) and mechanomyogram (MMG), which are recorded during muscle contraction. The aim of this study is to analyze to muscle fatigue during isometric and isotonic contractions using surface EMG and MMG signals and evaluation of quantitative data of muscle fatigue's negative effects on performed work.