Electromyographic normalization of vastus lateralis and biceps femoris co-contraction during gait of elderly females / Normalização eletromiográfica da co-contração do vasto lateral e bíceps femoral durante a marcha de idosas

ABSTRACT

Abstract Introduction: Analyze muscle co-contraction using electromyographic signals, which are normalized to compare individuals, muscles and studies. Maximum voluntary isometric contraction (MVIC) and peak electrical activity (PEA) during movement are the most widely used forms of normalization. Objective: Compare inter-subject variability and investigate the association between the co-contraction indices of the vastus lateralis and biceps femoris during gait, normalized by MVIC and PEA. Methods: Thirty elderly women, aged 70.33 ± 3.69 years took part. Electrical muscle activity during MVIC and gait was recorded using a Biopac MP100 electromyograph. MVIC was performed in a Biodex isokinetic dynamometer. For normalization, the signals were divided by the Root Mean Square values of MVIC and PEA of gait. Results: The coefficient of variation of non-normalized data was 69.3%, and those normalized by PEA and MVIC were 30.4% and 48.9% respectively. Linear regression analysis resulted in a prediction model PEA = 0.04 + 0.16 x MVIC. The goodness of fit of the regression model was statistically significant (p=0.02). The confidence interval (95% CI) for the intercept was between 0.02 and 0.29 and for MVIC between 0.03 and 0.06. Conclusions: The data normalized by PEA showed less variation than those normalized by MVIC. A 100% variation in data normalized by MVIC resulted in a 16% variation in data normalized by PEA, while variation in normalization by MVIC accounts for 17% of the variation in normalization by PEA and vice versa.

RESUMO

Resumo Introdução: Analisa-se co-contração muscular através dos sinais eletromiográficos, os quais são normalizados para permitir comparação entre indivíduos, músculos e estudos. A contração voluntária máxima isométrica (CVMi) e o pico da atividade elétrica (PAE) durante o ato motor são as formas de normalização mais utilizadas. Objetivos: Comparar a variabilidade inter-sujeitos e investigar a associação entre os índices de co-contração, do vasto lateral e bíceps femoral durante a marcha, normalizados pela CVMi e PAE. Métodos: Participaram 30 idosas, idade 70,33 ± 3,69 anos. A atividade elétrica dos músculos durante a CVMi e na marcha foi registrada pelo eletromiógrafo Biopac MP100. A CVMi foi realizada no dinamômetro isocinético Biodex. Para normalização, os sinais foram divididos pelos valores do Root Mean Square da CVMi e pelo PAE da marcha. Resultados: O coeficiente de variação dos dados não normalizados foi 69,3%, e dos normalizados pelo PAE e CVMi foram 30,4% e 48,9% respectivamente. A análise de regressão linear produziu o modelo de predição PAE = 0,04 + 0,16 x CVMi. O ajuste do modelo de regressão foi estatisticamente significante (p=0,02). O intervalo de confiança (IC95%) para o intercepto foi de 0,02 a 0,29 e para a CVMi foi de 0,03 a 0,06. Conclusão: Os dados normalizados pelo PAE apresentaram menor variação que os normalizados pela CVMi. Uma variação de 100% nos dados normalizados pela CVMi resulta em 16% de variação nos dados normalizados pelo PAE, enquanto a variação da normalização pela CVMi é responsável por 17% de variação da normalização pelo PAE e vice-versa.