Activación mioleléctrica

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN 
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA  

Programa Educativo: Ingeniero en Mecatrónica 

Unidad de Aprendizaje: Ingeniería Médica 

Docente: Dra. Griselda Quiroz Compeán 

1. Introducción 

La señal eléctrica asociada con la contracción de un músculo se llama electromiograma o EMG. El estudio de EMG, llamado electromiografía

1.1 Características generales de las señales electrofisiológicas.

El tejido muscular conduce los potenciales eléctricos de forma similar a la forma en que los axones transmiten los potenciales de acción. El nombre que se le da a esta señal eléctrica especial generada en las fibras musculares como resultado del reclutamiento de una unidad motora, es un potencial de acción de la unidad motora (m.u.a.p.). Los electrodos colocados en la superficie de un músculo o dentro del tejido muscular (electrodos permanentes) registrarán la suma algebraica de todos los m.u.a.p. que se transmiten a lo largo de las fibras musculares en ese momento. Aquellas unidades motoras alejadas de la cita del electrodo darán como resultado un m.u.a.p. que los de tamaño similar cerca del electrodo.

1.2. Fisiología del sistema muscular.

Generación del potencial de acción muscular

La despolarización del sistema tubular transversal en el retículo sarcoplásmico da como resultado una "onda" de despolarización a lo largo de la dirección de las fibras musculares. Es este frente de onda de despolarización y la onda de repolarización subsecuente es lo que "ven" los electrodos de registro.[pic 1]

La mayoría de los EMG requieren dos electrodos sobre la zona del músculo, por lo que la forma de onda de voltaje que se registra es la diferencia de potencial entre los dos electrodos. La figura muestra que la forma de onda de voltaje en cada electrodo es casi la misma, pero cambia ligeramente en el tiempo. Formando así, una forma de onda de potencial bifásica en un electrodo suele dar como resultado una señal de diferencia que tiene tres fases. Cuanto más cercana sea la separación entre los dos electrodos, más señal de diferencia parece una diferencial temporal de esa señal registrada en un solo electrodo (Kadefors, 1973). Entonces, los electrodos estrechamente espaciados dan como resultado que el espectro del EMG tenga un componente de frecuencia más alto que los registrados a partir de electrodos muy espaciados.[pic 2]

1.3. Principios de electromiografía.

Una vez que se ha amplificado la señal EMG, se puede procesar para comparar o correlacionar con otras señales fisiológicas o biomecánicas. La necesidad de cambiar el EMG a otro formato procesado se debe al hecho de que el EMG sin procesar puede no ser adecuado para el registro o la correlación. Los tipos más comunes de procesamiento en línea son:

1. Rectificación de media onda o de onda completa (esta última también denominada valor absoluto) [pic 3]
2. Detector de envolvente lineal (rectificador de media onda o de onda completa seguido de un filtro de paso bajo)
3. Integración de la señal rectificada de onda completa durante todo el período de contracción mohosa
4. Integración de la señal rectificada de onda completa durante un tiempo fijo, puesta a cero, luego ciclo de integración repetido [pic 4]
5. Integración de la señal rectificada de onda completa a un preajuste de nivel, restablecimiento a cero, luego integración repetida.

[pic 5]

Ilustración 3 Proceso de envolvente lineal.

1.4 Principios de procesamientos de señales

La actividad muscular voluntaria da como resultado una EMG que aumenta en magnitud con la tensión. Sin embargo, hay muchas variables que pueden influir en la señal en un momento dado: velocidad de acortamiento o alargamiento del músculo, rete de acumulación de tensión, fatiga, actividad de reflejos. La comprensión de la electrofisiología y la tecnología de registro es esencial para la apreciación de las relaciones biomecánicas que siguen.

Los artefactos generalmente se refieren a señales falsas generadas por los propios electrodos o el sistema de cableado del dado. Cualquiera que esté familiarizado con la grabación EMG notará los saltos de línea de base de baja frecuencia, llamados artefactos de movimiento, que resultan del contacto de los electrodos y el movimiento de los cables.

Las principales consideraciones que se deben tener en cuenta al especificar el amplificador EMG son:

1. Ganancia y rango dinámico [pic 6][pic 7]
2. Impedancia de entrada
3. Respuesta de frecuencia
4. Rechazo de nodo común

1. Desarrollo 

Para el procesamiento de los datos, obtenidos en los electrodos, se utilizo el sistema que se explica en el diagrama de bloques.

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