Muskulatur & EMG

• äußere Faktoren: z.B. Größe des Widerstandes

• physiologische Faktoren: z.B. Reizintensität, Ermüdungsgrad

• anatomische Faktoren: z.B. Muskelvolumen, physiologischer Querschnitt

• Isometrische Kraft: bei anhaltend konstanter Muskellänge

• Konzentrische Kraft: Verkürzung des Muskels

• Exzentrische: Verlängerung des Muskels

• Länge des Muskels bleibt konstant, die Spannung wechselt

• Spannung des Muskels bleibt konstant, die Länge wechselt

• Länge und Spannung des Muskels wechselt

• statische Haltearbeit: (z.B. ruhiges Stehen)

• Positiv-dynamische bzw. konzentrische Arbeit

  • Die Muskelkraft ist größer als die von außen angreifenden Kräfte

  • Der Muskel verkürzt sich; er verrichtet Beschleunigungsarbeit

• negativ-dynamische Arbeit bzw. exzentrische Arbeit

  • Die Muskelkraft ist kleiner als die von außen angreifenden Kräfte

  • Muskel wird gedehnt; er verrichtet Bremsarbeit

• liegt dann vor, wenn eine Bewegung erfolgt

• Wechsel zwischen An- und Entspannung

• wenn zum Halten Muskelkraft erforderlich ist

• ist die Summe der Querschnitte aller Muskelfasern

• Er verläuft senkrecht zur Verlaufsrichtung der Muskelfasern

• durch den Muskel an seiner dicksten Stelle senkrecht zu seiner Längsachse

• Er stimmt nur bei parallelfaserigen Muskeln mit dem physiologischen Muskelquerschnitt überein.

= Physiological Cross-Sectional Area

= wahre Muskellänge in Ruhestellung

• informieren über den jeweiligen Muskelzustand

• Muskelspindeln, zur Regelung der Muskellänge

• Sehnenorgane, zur Regelung der Muskelspannung

= das Ineinanderziehen von Aktin und Myosin

• Nervenzelle

• Nervenfaser

• + (mehrere Muskelfasern)

Ein bestimmter Schwellenwert wird überschritten

-> Aktivierung eines Motoneurons durch ZNS

-> Natriumionen strömen in den Innenraum der Muskelzelle -> Umpolarisation der Muskelzelle

-> Intrazelluläre Raum positiv geladen Kaliumkanäle sind hier geschlossen

Ionenrückstrom

-> Natriumkanäle schließen sich langsam wieder

-> es können Kaliumionen aus der positiv geladenen Zelle heraus diffundieren

-> Spannung im Zellinneren wird kleiner!

• Einstrom der Natrium-Ionen -> Schwellewert überschritten -> Depolarisation -> Aktionspotential

• Die Übertragung der Erregung zur Muskelfaser erfolgt an einer Synapse (motorische Endplatte)

• „langsam zuckend“

  • rote Muskelfasern, Typ I

  • ST-Fasern („slow twitch fibers“)

• „intermediäre Muskelfasern

  • FTO-Fasern („fast twitch oxidativ fibers “)

• „schnell zuckend“

  • weiße Muskelfasern, Typ II

  • FT-Fasern („fast twitch fibers “)

• maximal mögliche Kontraktion der motorischen Einheit

• Kraftsteigerung durch Summation einzelner Muskelzuckungen in Folge einer erhöhten Reizfrequenz

• Spannung

• Querschnitt

… Elektromyographie (EMG)

= Elektromyographie

• es wird elektrische Aktivität im ruhenden Muskel und bei kontrahiertem Muskel gemessen

• Signal entsteht aus Aktionspotential

• Kraft der einzelnen motorischen Einheit

• Anzahl der aktivierten motorischen Einheiten (Rekrutierung)

• Synchronisation der rekrutierten Muskeln

= ungefiltertes und unverarbeitetes bipolares Messsignal

• weil die genaue Form einer Roh-EMG-Kurve nicht ein zweites Mal reproduziert werden kann

• weil sich die erfassten motorischen Einheiten konstant ändern -> unterschiedliche Konstellationen

• Gewebeeigenschaften des Körpers

• Physiologischer Cross Talk (Übersprechen = benachbarte Muskel können sig. Anteil des gemessenen EMG-Signals produzieren)

• Distanzänderung zwischen Muskeln und Elektroden

• Externe Störspannungen

• Elektroden und Verstäker

• Eine externe Störspannung -> Räume mit hoher elektrischer Spannung durch schlecht isolierte/geerdete andere Geräte o.ä.

• Gewebetyp und Gewebedicke

• physiologischen Gewebeänderungen

• Temperatur

Oberflächenelektroden (nicht-invasiv)

• Vorteil: leichte Handhabung

• Nachteil: nur oberflächige Muskeln werden erreicht

Fine-Wire Elektroden (invasiv)

• Vorteil: Erfassung tiefliegender oder überlagerter Muskeln

• Nachteil: Handhabung, Verletzung der Haut

• gewährleisten die Wahrnehmung der Stellung und Bewegung des Körpers