TP Électromyographie de surface L2 – Biologie Humaine et Technologies de la Santé TP Électromyographie de surface Erwan STÉPHAN-BLANCHARD

1. Rappels sur l’EMG

L’EMG « l’électromyographie est l’étude de la fonction musculaire au travers de l’enregistrement du signal électrique qui émane du muscle »

L’EMG Définition de l’EMG L’EMG est une technique concernée par le développement, l’enregistrement et l’analyse des signaux myo-électriques Les signaux myo-électriques sont formés par des variations physiologiques de l’état des membranes des fibres musculaires

EMG de surface non invasif grande sensibilité aux conditions de mesure mesure représentative mais peu sélective : muscle et coordination inter-musculaire : électrodes de surface

Les électrodes EMG 1. Electrode aiguille 2. Electrode jetable Ag/AgCl 4 1. Electrode aiguille 2. Electrode jetable Ag/AgCl 3. Electrode réutilisable Ag/AgCl 4. Electrodes Laplaciennes 5. Matrice d'électrodes sèches 6. Electrodes barre 5 3 1 6 2

EMG de surface Signal EMG Phase de dépolarisation de la membrane des fibres musculaires (entrée de Na+) : Potentiel d’action Signal EMG : ensemble des phases de dépolarisation – repolarisation Mesure de la différence de potentiel entre les électrodes

Dépolarisation – repolarisation

EMG de surface Cas du muscle entier : les électrodes reflètent la superposition Spatiale des PA provenant de l’ensemble des fibres musculaires des unités motrices détectées Temporelle des PA (nombre de PA par unité de temps)

Superposition des PA

Signal EMG brut Signal EMG brut : successions de « bouffées d’activité électrique » (muscle contracté) phases de repos (muscle relâché – baseline)

Signal EMG brut

Facteurs influençant le signal EMG 50 Hz secteur Effet type de peau Mvts de câble ECG sur signal

L’enveloppe EMG Obtention d’une enveloppe EMG Pré-amplification différentielle Gain de 600 filtrage des fréquences de 3 à 1000 Hz Amplification gain de 3 à 8 redressement et échantillonnage 25 Hz

Signal EMG brut et enveloppe EMG

2. Protocole

Préparation de pose des électrodes Électrodes pré gélifiées 3M Red dot Protocole : Légère abrasion de la peau avec pâte abrasive (frotter toujours dans le même sens) et retirer la peau morte avec de l’alcool Placer une électrode au 1/3 proximal de la Ligne épitrochlée – apophyse styloïde du radius, la seconde distante de 3 cm de la première

Préparation de pose des électrodes Électrode de référence sur épitrochlée Impédance inter-électrode < 10 KΩ (se mesure de préférence avec un impédancemètre mais peut être obtenue avec un ohmmètre)

Position de test Sujet assis Bras vertical en légère abduction 30° Angle entre bras et avant-bras 90° Main en semi pronation et proche de la positon neutre 0 - 30° en extension

Position de test

Signal EMG brut Série de contractions Observation du signal EMG brut Capteur de force à jauge de contrainte Résistance statique : poignée Observation du signal EMG brut

Enveloppe EMG et force externe Série de contractions Mesure de la force externe Affichage boîtier « 10 » = 20 daN Affichage oscilloscope 1 volt = 20 daN Mesure de l’EMG Valeur de l’EMG en relatif (pas d’unité) En volt sur l’oscilloscope

Calcul de l’EMG max Contractions maximales volontaires (CMV) Mesure de la force externe max (daN) Recueil du signal EMG max lors de la CMV EMG max en volts sur une période de 3s avec une force mécanique constante Moyenne de 3 serrages de 10 s chacun

Mesure de l’EMG max Enveloppe EMG (Volts) Force mécanique (daN ou volts) serrage 10 sec 3 sec Repos 3 Min T

Force de préhension théorique Mesure de la force externe max (daN) Comparaison aux valeurs théoriques : Fp théorique = 461 + 3,6. poids – 108. genre – 1,91. âge – 11,9. BMI + 0,32. circab² (genre : 2 pour les femmes / 1 pour les hommes)

Test de fatigue musculaire 2 Serrages à 70% de Fp max le plus longtemps possible Pas de récupération Indices : réduction du temps de maintien de la force de préhension FI = T0 (s) – T1(s) T0 (s) x 100

Test de fatigue musculaire 70% Fpmax

Relation Force externe / EMG relatif Contractions sous-maximales (75, 50 et 25% de la force externe max) Calcul de l’EMG relatif Tracer la relation entre force externe (daN) et EMG relatif (% EMG max) EMG % = EMG mesuré (V) EMG Max (V) x 100