Les appareils myofonctionnels de correction de la Classe II : l’EMG.

Introduction: La correction de la Classe II avec un appareil myofonctionnel est un traitement commun chez les patients en croissance. Le Twin Block et le correcteur de Classe II fixe (CCF) sont des appareils populaires et plusieurs publications scientifiques ont décrit leurs effets sur les tissus orofaciaux. Plusieurs articles rapportent les changements de l’électromyographie des muscles de la mastication durant le traitement avec un Twin Block, mais peu d’articles ont étudié ces changements avec un CCF. Comme le Twin Block et le CCF ont des biomécaniques différentes, leur influence sur les muscles est possiblement différente. Objectifs: Évaluer les adaptations musculaires suite à un traitement par appareil myofonctionnel : Twin Block et CCF. Matériels et méthodes: Dans une étude cohorte prospective, 24 patients en pic de croissance ont été assignés aléatoirement à un traitement (13 Twin Block; 11 CCF) et l’EMG des muscles masséters et temporaux a été mesurée à 1, 5, 13, 21, 29, 37 semaines. Les muscles ont été mesurés sous trois états: au repos, en occlusion centré (OC) et en contraction volontaire maximal (CVM) Résultats: Les données ont été analysées à l’aide d’un modèle mixte linéaire à mesures répétées et ont été documentées pour chaque muscle selon quatre conditions: i- avec Twin Block en bouche, ii- sans Twin Block en bouche iii- avec CCF en bouche et iv- sans Twin Block comparé au groupe avec CCF. Dans la condition i, des résultats significatifs ont été observés au repos pour le masséter droit et gauche, ainsi que le temporal gauche avec une valeur-p≤0.005. En CVM, la condition i montre aussi des résultats significatifs pour le masséter droit et le temporal gauche avec une valeur-p≤0.05. Les conditions ii et iii ont obtenu des résultats non-significatifs en tout temps. Par contre, lorsque ces deux conditions sont comparées l’une à l’autre (condition iv), des résultats significatifs ont été obtenus en OC pour les temporaux gauche et droit avec une valeur-p=0.005. Conclusions: Avec le Twin Block en bouche, l’EMG augmente au cours du temps en CVM, mais diminue en OC. Par contre, sans le Twin Block en bouche et avec le CCF en bouche, l’EMG ne varie pas. Cependant, le Twin Block et le CCF sont différents au niveau des mesures de l’EMG au cours des neuf mois de traitement. Ceci peut être expliqué par le nivellement graduel de l’occlusion postérieure durant le traitement avec le CCF qui ne se produit pas avec le Twin Block.

Contributions des voies vestibulospinale et corticospinale au contrôle des mouvements du bras

Le contrôle des mouvements du bras fait intervenir plusieurs voies provenant du cerveau. Cette thèse, composée principalement de deux études, tente d’éclaircir les contributions des voies tirant leur origine du système vestibulaire et du cortex moteur. Dans la première étude (Raptis et al 2007), impliquant des mouvements d’atteinte, nous avons cerné l’importance des voies descendantes partant du système vestibulaire pour l’équivalence motrice, i.e. la capacité du système moteur à atteindre un but moteur donné lorsque le nombre de degrés de liberté articulaires varie. L’hypothèse émise était que le système vestibulaire joue un rôle essentiel dans l’équivalence motrice. Nous avons comparé la capacité d’équivalence motrice de sujets sains et de patients vestibulodéficients chroniques lors de mouvements nécessitant un contrôle des positions du bras et du tronc. Pendant que leur vision était temporairement bloquée, les sujets devaient soit maintenir une position de l’index pendant une flexion du tronc, soit atteindre une cible dans l’espace péri-personnel en combinant le mouvement du bras avec une flexion du tronc. Lors d’essais déterminés aléatoirement et imprévus par les participants, leur tronc était retenu par un mécanisme électromagnétique s’activant en même temps que le signal de départ. Les sujets sains ont pu préserver la position ou la trajectoire de l’index dans les deux conditions du tronc (libre, bloqué) en adaptant avec une courte latence (60-180 ms) les mouvements articulaires au niveau du coude et de l’épaule. En comparaison, six des sept patients vestibulodéficients chroniques ont présenté des déficits au plan des adaptations angulaires compensatoires. Pour ces patients, entre 30 % et 100 % du mouvement du tronc n’a pas été compensé et a été transmis à la position ou trajectoire de l’index. Ces résultats indiqueraient que les influences vestibulaires évoquées par le mouvement de la tête pendant la flexion du tronc jouent un rôle majeur pour garantir l’équivalence motrice dans ces tâches d’atteinte lorsque le nombre de degrés de liberté articulaires varie. Également, ils démontrent que la plasticité de long terme survenant spontanément après une lésion vestibulaire unilatérale complète ne serait pas suffisante pour permettre au SNC de retrouver un niveau d’équivalence motrice normal dans les actions combinant un déplacement du bras et du tronc. Ces tâches de coordination bras-tronc constituent ainsi une approche inédite et sensible pour l’évaluation clinique des déficits vestibulaires. Elles permettent de sonder une dimension fonctionnelle des influences vestibulaires qui n’était pas prise en compte dans les tests cliniques usuels, dont la sensibilité relativement limitée empêche souvent la détection d’insuffisances vestibulaires six mois après une lésion de ces voies. Avec cette première étude, nous avons donc exploré comment le cerveau et les voies descendantes intègrent des degrés de liberté articulaires supplémentaires dans le contrôle du bras. Dans la seconde étude (Raptis et al 2010), notre but était de clarifier la nature des variables spécifiées par les voies descendantes pour le contrôle d’actions motrices réalisées avec ce membre. Nous avons testé l’hypothèse selon laquelle les voies corticospinales contrôlent la position et les mouvements des bras en modulant la position-seuil (position de référence à partir de laquelle les muscles commencent à être activés en réponse à une déviation de cette référence). Selon ce principe, les voies corticospinales ne spécifieraient pas directement les patrons d’activité EMG, ce qui se refléterait par une dissociation entre l’EMG et l’excitabilité corticospinale pour des positions-seuils différentes. Dans un manipulandum, des participants (n=16) ont modifié leur angle du poignet, d’une position de flexion (45°) à une position d’extension (-25°), et vice-versa. Les forces élastiques passives des muscles ont été compensées avec un moteur couple afin que les sujets puissent égaliser leur activité EMG de base dans les deux positions. L’excitabilité motoneuronale dans ces positions a été comparée à travers l’analyse des réponses EMG évoquées à la suite d’étirements brefs. Dans les deux positions, le niveau d’EMG et l’excitabilité motoneuronale étaient semblables. De plus, ces tests ont permis de montrer que le repositionnement du poignet était associé à une translation de la position-seuil. Par contre, malgré la similitude de l’excitabilité motoneuronale dans ces positions, l’excitabilité corticospinale des muscles du poignet était significativement différente : les impulsions de stimulation magnétique transcrânienne (TMS; à 1.2 MT, sur l’aire du poignet de M1) ont provoqué des potentiels moteurs évoqués (MEP) de plus grande amplitude en flexion pour les fléchisseurs comparativement à la position d’extension et vice-versa pour les extenseurs (p<0.005 pour le groupe). Lorsque les mêmes positions étaient établies après une relaxation profonde, les réponses réflexes et les amplitudes des MEPs ont drastiquement diminué. La relation caractéristique observée entre position physique et amplitude des MEPs dans le positionnement actif s’est aussi estompée lorsque les muscles étaient relâchés. Cette étude suggère que la voie corticospinale, en association avec les autres voies descendantes, participerait au contrôle de la position-seuil, un processus qui prédéterminerait le référentiel spatial dans lequel l’activité EMG émerge. Ce contrôle de la « référence » constituerait un principe commun s’appliquant à la fois au contrôle de la force musculaire, de la position, du mouvement et de la relaxation. Nous avons aussi mis en évidence qu’il est nécessaire, dans les prochaines recherches ou applications utilisant la TMS, de prendre en compte la configuration-seuil des articulations, afin de bien interpréter les réponses musculaires (ou leurs changements) évoquées par cette technique; en effet, la configuration-seuil influencerait de manière notable l’excitabilité corticomotrice, qui peut être considérée comme un indicateur non seulement lors d’activités musculaires, mais aussi cognitives, après apprentissages moteurs ou lésions neurologiques causant des déficits moteurs (ex. spasticité, faiblesse). Considérées dans leur ensemble, ces deux études apportent un éclairage inédit sur des principes fondamentaux du contrôle moteur : nous y illustrons de manière plus large le rôle du système vestibulaire dans les tâches d’atteinte exigeant une coordination entre le bras et son « support » (le tronc) et clarifions l’implication des voies corticomotrices dans la spécification de paramètres élémentaires du contrôle moteur du bras. De plus amples recherches sont cependant nécessaires afin de mieux comprendre comment les systèmes sensoriels et descendants (e.g. vestibulo-, réticulo-, rubro-, propriospinal) participent et interagissent avec les signaux corticofugaux afin de spécifier les seuils neuromusculaires dans le contrôle de la posture et du mouvement.

Effets de l’utilisation d’un chien d’assistance sur les efforts aux membres supérieurs lors de la montée d’une pente en fauteuil roulant chez les individus ayant une lésion médullaire

Problématique. L'utilisation d'un chien d'assistance à la mobilité (CAM) représente une option novatrice pour préserver l’intégrité des membres supérieurs (MSs) chez les utilisateurs de fauteuil roulant manuel (FRM). Aucune étude biomécanique n’a quantifié les effets du CAM sur les efforts aux MSs lors de la montée d’un plan incliné. Objectif. Cette étude quasi-expérimentale vise à comparer les efforts aux MSs lors de la montée d’un plan incliné avec et sans l’assistance d’un CAM. Méthodologie. Dix participants avec une lésion de la moelle épinière (LME) qui utilisent un FRM et possèdent un CAM ont monté un plan incliné à trois reprises avec et sans l’assistance du CAM. Les forces appliquées sur les cerceaux, mesurées avec des roues instrumentées, et les mouvements du FRM et des MSs, enregistrés avec un système d'analyse du mouvement, ont permis de mesurer les efforts mécaniques aux MSs. Simultanément, l'activité électromyographique (EMG) des muscles grand pectoral, deltoïde antérieur, biceps et triceps a été enregistrée et normalisée avec sa valeur maximale pour mesurer les efforts musculaires aux MSs. Résultats. En général, le CAM réduit significativement les valeurs moyennes et maximales de la force totale appliquée aux cerceaux et de sa composante tangentielle, des moments nets de flexion, de rotation interne et d’adduction aux épaules et des taux d’utilisation musculaire du deltoïde antérieur, du biceps et du triceps. Conclusion. L’assistance d’un CAM réduit les efforts aux MSs lors de la montée d’un plan incliné chez les utilisateurs d’un FRM ayant une LME.

Efeito de três tecnicas de alongamento muscular sobre o torque e atividade eletromiográfica

PURPOSE: To examine the acute effects caused by three techniques for stretching the hamstrings muscle on the active concentric peak torque (PT), passive PT and electromyographic activity (EMG). METHODS: Sixty volunteers (mean ± SD age, 22.6 ± 3 years), height 1.64 ± 0.07m and body weight of 58 ± 8.6kg, were randomly allocated into 4 groups of 15 subjects: Control Group (CG) - 5 minutes at rest, Static Stretching Group (SG) - 2 x 30s; Hold-Relax Group (HRG) - 3 x 6s of isometric contraction of hamstrings interspersed by 10s of hamstrings stretching and agonist Hold-Relax Group (AHRG) - 3 x 6s of isometric contraction of the quadriceps interspersed by 10s of hamstrings stretching. Evaluation has been conducted preand post-intervention, which verified the active concentric PT, passive PT EMG activity of IT. The statistical inference was performed by testing intra and inter, significance level at 5%. RESULTS: After intervention, there was a reduction in passive PT on CG, accompanied by a reduction of EMG activity, and an increase in passive PT on SG and AHRG. There was no change in the active concentric PT, or change in EMG activity. CG showed an increase in angle of the PT active, while the other groups showed no change. CONCLUSION: The results suggest that the shortterm stretching: 1) causes acute increase in passive torque, since the muscle does not perform sub-maximal contraction, 2) does not change in electromyographic activity and active torque, ind ependent of the technique

Efeitos da eletroestimulação sobre os parâmetros eletromiográficos e dinamométricos do músculo quadríceps femoral

To analyze the effects of electrical stimulation at two frequencies on the EMG parameters (EMG) and dynamometer, in muscles with different typing. MATERIALS AND METHODS: This is a controlled clinical trial, randomized and double blind. Sixty healthy volunteers (23.6 ± 4.2anos; 54.2 ± 7.7kg, 1.62 ± 0.009 cm) of both sexes were divided randomly into three groups: control group (CG), experimental group 1 (SG1) with application of the current Russian 30 HZ and experimental group 2 (EG2) at 70 Hz The volunteers performed an initial assessment (AV1) on the isokinetic dynamometer with three repetitions maximum voluntary isometric (MVC) for knee extension concomitant uptake of EMG for the VM muscle, VL and RF. Later, after application of NMES, they underwent an experimental protocol of isometric fatigue using 70% of MVIC, ending with the completion of a final assessment (AV2) in the same manner as the AV1. RESULTS: By analyzing the profile of the 60 subjects in three broad, VM showed a higher value of RMS behavior when the VL and RF (p = 0.03 and p = 0.02). With respect to Fmed the RF muscle (p = 0.001) showed a higher value for the VM. The VM muscle showed significant increases of Fmed (p = 0.05) after electrical stimulation at 70 Hz when compared the AV1 AV2 and RF showed significant decreases (p = 0.009) after stimulation at 30 Hz during the fatigue showed an increase RMS in the VM and VL, with a reduction in RF. For the variable Fmed was observed in three broad decline during fatigue. CONCLUSION: Our findings provide evidence that the muscles VM, VL and RF fiber typing are different besides indicating that the frequency of NMES tend to relate to the muscle stimulated. Finally suggests the surface EMG as a noninvasive method for characterizing muscle

Influência do método pilates na força e atividade elétrica dos músculos respiratórios de idosas - ensaio clínico controlado randomizado

The reduction of physiological capacity present in the process of aging causes a marked decline in lung function. The exercise does promote several positive changes in the physical health of people and protect the cardiorespiratory function. The aim of this study was to investigate the effects of a program of Pilates exercices on the strengh and electrical activity of respiratory muscles of elderly. This is a randomized, controlled clinical trial, evaluating 33 elderly aged 65 and 80 (70.88 ± 4.32), healthy, sedentary, without cognitive impairment and able the practice physical activity. The sample was divided into two groups, one experimental group with 16 elderly women who did Pilates exercises and a control group (17) that was not submitted to the exercises, but received educational booklets on aging and health care. The elderly were evaluated initially and after a period of three months, taking into account the Maximal Inspiratory Pressure (MIP) and Maximal Expiratory Pressure (MEP), obtained by Manovacuometry and intensity of EMG activity was measured using the values of Root Mean Square (RMS) for the diaphragm and rectus abdominis muscles, during the course of diaphragmatic breathing and MIP maneuver. Data were analyzed using SPSS version 17.0. For all tests, we used a significance level or p value < 0.05 and confidence interval 95%. RMS in diaphragm and rectus abdominis muscles in both tests increased, but the data were significant for the rectus abdominis during diaphragmatic breathing (p = 0.03) and the diaphragm during the MIP maneuver (p = 0.01). There was no significant variation of the MIP and MEP. Pilates exercises were responsible for increasing the electrical activation of the diaphragm and rectus abdominis muscles in a group of healthy elderly, but had no influence on changes in strength of respiratory muscles

Electromyographic preactivation pattern of the gluteus medius during weight-bearing functional tasks in women with and without anterior knee pain

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A proposta biomecânica para a avaliação de sobrecarga na coluna lombar: efeito de diferentes variáveis demográficas na fadiga muscular

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Padrão de co-ativação dos músculos do tronco durante exercícios com haste oscilatória

This study aimed to compare trunk muscle co-activation pattern during exercises using an oscillatory pole. Twelve volunteers participated in this study, in which they performed three different exercises. EMG activity of internal oblique (IO), external oblique (EO), rectus abdominis (RA), multifidus (MU) and iliocostalis lumborum (IL) was collected. The EMG signals were analyzed in time domain (RMS) and muscles activation ratios were computed as follow: anterior-posterior (A/P=RA+EO+IO/MU+IL), MU/IL and OE/OI. The bilateral oscillation of the pole in frontal plane (exercise II) promoted a higher value of MU/IL ratio than unilateral oscillation of the pole in sagital plane (exercise III). Also, the bilateral oscillation of the pole in frontal plane (exercise II) and the unilateral oscillation of the pole in sagital plane (exercise III) caused higher values of the IO/EO than bilateral oscillation of the pole in transversal plane (exercise I). Thus, the exercises II and III required higher activation of trunk stabilizer muscles, being more indicate for training, which aims higher recruitment of these muscles in daily activities.

Heavy-intensity aerobic exercise affects the isokinetic torque and functional but not conventional hamstrings:quadriceps ratios

Running exercises are frequently related to muscular injuries, which may be a result of muscular imbalance. The present study aimed to verify the effects of heavy-intensity continuous running exercise on the functional and conventional hamstrings: quadriceps ratios, and also in the knee flexors and extensors EMG activity in active non-athletic individuals. Sixteen active males performed maximal isokinetic concentric and eccentric knee flexions and extensions at 60 degrees s(-1) and 180 degrees s(-1). In another session, the same procedure was conducted after a continuous running exercise at 95% onset of blood lactate accumulation. Torque and electromyographic ratios were calculated from peak torque and integrated electromyographic activity (knee flexor and extensors). Creatine kinase was measured before and 24 h after running exercise. Eccentric torque (knee flexion and extension) decreased significantly after running only at 180 degrees s(-1) (p < 0.05). No differences were found for the conventional torque ratios (p > 0.05), however, the functional torque ratios at 180 degrees s(-1) decreased significantly after running (p < 0.05). No effects on the electromyographic activity and electronnyographic ratios were found (p > 0.05). Creatine kinase increased slightly 24 h after running (p < 0.05). Heavy-intensity continuous running exercise decreased knee flexor and extensor eccentric torque, and functional torque ratios under fast velocities (180 degrees s(-1)), probably as result of peripheral fatigue. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Back extensor muscle fatigue at submaximal workloads assessed using frequency banding of the electromyographic signal

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

ACUTE EFFECT of STATIC STRETCHING on RATE of FORCE DEVELOPMENT and MAXIMAL VOLUNTARY CONTRACTION IN OLDER WOMEN

Gurjao, ALD, Goncalves, R, de Moura, RF, and Gobbi, S. Acute effect of static stretching on rate of force development and maximal voluntary contraction in older women. J Strength Cond Res 23(7): 2149-2154, 2009-The purpose of this study was to investigate, in older women, the acute effect of static stretching (SS) on both muscle activation and force output. Twenty-three older women (64.6 +/- 7.1 yr) participated in the study. The maximal voluntary contraction (MVC), rate of force development (RFD) (50, 100, 150, and 200 ms relative to onset of muscular contraction), and peak RFD (PRFD) (the steepest slope of the curve during the first 200 ms) were tested under 2 randomly separate conditions: SS and control (C). Electromyographic (EMG) activity of the vastus medialis (VM), vastus lateralis (VL), and biceps femoris (BF) muscles also was assessed. The MVC was significantly lower (p < 0.05) in the 3 trials of SS when compared with the C condition (control: 925.0 +/- 50.9 N; trial 1 : 854.3 +/- 55.3 N; trial 2 : 863.1 +/- 52.2 N; and trial 3 : 877.5 +/- 49.9 N). PRFD showed a significant decrease only for the first 2 trials of SS when compared with the C condition (control: 2672.3 +/- 259.1 N/s; trial 1 : 2296.6 +/- 300.7 N/s; and trial 2 : 2197.9 +/- 246.3 N/s). However, no difference was found for RFD (50, 100, 150, and 200 ms relative to onset of muscular contraction). The EMG activity for VM, VL, and BF was not significantly different between the C and SS conditions. In conclusion, the older women's capacity to produce muscular force decreased after their performance of SS exercises. The mechanisms responsible for this effect do not appear to be related to muscle activation. Thus, if flexibility is to be trained, it is recommended that SS does not occur just before the performance of activities that require high levels of muscular force.

Lumbar muscles recruitment during resistance exercise for upper limbs

The aim of this study was to evaluate the EMG activity of lumbar multifidus (MU), longissimus thoracis (LT) and iliocostalis (IC) muscles during an upper limb resistance exercise (biceps curl). Ten healthy males performed maximal voluntary isometric contraction (MVC) of the trunk extensors, after this, the biceps curl exercise was executed at 25%, 30%, 35% and 40% one repetition maximum during 1 min, with 10 min rest between them. EMG root mean square (RMS) and median frequency (MFreq) were calculated for each lifting and lowering of the bar during the exercise bouts, to calculate slopes and intercepts. The results showed increases in the RMS and decreases in the MFreq slopes. RMS slopes were no different between muscles, indicating similar fatigue process along the exercise irrespective of the load level. MU and LT presented higher RMS irrespective of the load level, which can be related to the specific function during the standing position. on the other hand, IC and MU presented higher MFreq intercepts compared to LT, demonstrating possible differences in the muscle fiber conduction velocity of these muscles. These findings suggest that trunk muscles are differently activate during upper limb exercises, and the fatigue process affects the lumbar muscles similarly. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Electromyographic fatigue threshold of the biceps brachii muscle during dynamic contraction

The purpose of this study was to identify the Electromyographic Fatigue Threshold (EMG FT) of the biceps brachii muscle bilaterally during the elbow flexion in tests performed in different times: 30 second test, 1 minute test and fatiguing test, in concentric (CC) and eccentric (EC) phases. Nine healthy young men performed the elbow flexion with loads corresponding at 25%, 35% and 45% of the one repetition maximum (1-RM) in separate days. The results indicated that the test applied for the biceps brachii muscle during elbow flexion induced a progressive increment of EMG activity with time indicating muscle fatigue and allowed the identification of the EMG FT. The three tests presented no difference of EMG FT between CC and EC phases bilaterally.

Massage therapy in the management of myogenic TMD: A pilot study

Introduction: The Temporomandibular disorder (TMD) is greatly prevalent in the population and can be associated with bruxism. This disorder produces several signs and symptoms. Among them, pain is one of the most important because it reduces life quality and productivity of people who have such disorder. The aim of this research was to study if massage causes pain relief and/or electromyographic (EMG) changes. Materials and methods: The subjects were chosen by a questionnaire and divided into 2 different groups. Their ages varied from 19 to 22 years. The experimental group consisted of 6 TMD patients, who were submitted to the massage treatment and 4 EMG-sessions (the 1 st EMG-session occurred before the treatment and the others in the 1 st, 15 th and 30 th days after the treatment). The control group consisted of 6 TMD patients, who were submitted to the same 4 EMG-sessions. While EMG activity was recorded, subjects were asked to keep mandibular rest position (MRP) and to perform maximal voluntary clenching (MVC). The treatment consisted of 15 massage-sessions on face and neck and in application of Visual Analogue Scale (VAS) for measuring pain level. The massage sessions had 30 minutes of duration and were performed daily. The EMG data were processed to obtain the Root Mean Square (RMS), which were normalized by MVC. Results: It was demonstrated that (1) RMS-MRP of the right masseter in experimental group at the 1 st EMG-session was higher than at the 2 nd EMG-session and (2) statistically significant reduction was found for VAS values after massage session. Conclusion: Unfortunately the sample is insufficient to draw any conclusions, therefore, more studies regarding the use of massage in the management of myogenic TMD are necessary.