Aim of the study: To investigate the variables of body composition that may influence the ability of High-Density Surface Electromyography (HDsEMG) to detect Motor Units (MUs). Methods: A total of 46 healthy young adults (23.8 ± 3.0 years old – 98.30% males - 8.7% females) were recruited and underwent a series of assessments regarding their body composition using DXA, BIA, and ULTRASOUND. Subsequently, they underwent a neuromuscular test to evaluate maximum voluntary isometric force (MVC) and an execution of submaximal trapezoidal contractions (15, 35, 50, 70% MVC). During this fase, the myoelectric activity of the vastus lateralis muscle was recorded using the high-density surface electromyography (HDsEMG). Results: The MED (Muscle Electro Distance) is significantly correlated with motor units (MUs) at 15% of MVC (p = < 0.01), MUs at 35% of MVC (p = < 0.01), MUs at 50% of MVC (p = < 0.01), and MUs at 70% of MVC (p = 0.002). The following data support the results of MED: the % Fat Mass Right Leg from DXA (MUs at 15% of MVC p = < 0.01; MUs at 35% of MVC p = < 0.01; MUs at 50% of MVC p = < 0.01; and MUs at 70% of MVC p = 0.001), the % Fat Mass from DXA (MUs at 15% of MVC p = < 0.11; MUs at 35% of MVC p = 0.005; MUs at 50% of MVC p = 0.160; and MUs at 70% of MVC p = 0.246), and the % Fat Mass from BIA (MUs at 15% of MVC p = 0.003; MUs at 35% of MVC p = 0.001; MUs at 50% of MVC p = 0.209; and MUs at 70% of MVC p = 0.005). BMI and lean mass do not seem useful parameters to establish the algorithm's ability to decompose motor units. BMI (MUs at 15% of MVC p = 0.451; MUs at 35% of MVC p = 0.191; MUs at 50% of MVC p = 0.855; and MUs at 70% of MVC p = 0.548), CSA VL (MUs at 15% of MVC p = 0.213; MUs at 35% of MVC p = 0.105; MUs at 50% of MVC p = 0.963; and MUs at 70% of MVC p = 0.920), Muscle Thickness VL (MUs at 15% of MVC p = 0.401; MUs at 35% of MVC p = 0.396; MUs at 50% of MVC p = 0.099; and MUs at 70% of MVC p = 0.067). Conclusions: Our data indicate that the distance between the muscle and the electrodes is the most influential parameter in the algorithm's ability to decompose MUs. The subcutaneous adipose tissue increases the distance between the source (MUs) and the electrodes. The negative correlation found in the assessments with DXA and BIA also reinforces the role of subcutaneous adipose tissue in influencing decomposition. For these reasons, when recruiting participants in an HDsEMG study, it would be advisable to include an evaluation of both MED and percentage of body fat. BMI values, lean mass assessment, and muscle thickness do not seem to be useful screening parameters.

Scopo dello studio: Indagare quali siano le variabili della composizione corporea che possono influire sulla capacità dell’HDsEMG (High Density surface Electromyography) di rilevare le UM (Unità Motorie). Metodi: Un totale di 46 giovani adulti sani (23.8 ± 3.0 anni – Maschi 98.30% - Femmine 8.7%) sono stati reclutati e sottoposti a valutazioni della composizione corporea con DXA, BIA e ULTRASOUND e, successivamente, ad un test neuromuscolare per valutare la massima forza volontaria isometrica (MVC) e l’esecuzione di contrazioni trapezoidali sub massimali (15, 35, 50, 70% MVC), durante le quali è stata registrata l’attività mioelettrica del muscolo vasto laterale attraverso l’elettromiografia di superficie ad alta densità (HDsEMG). Risultati: La MED risulta significativamente correlata per le unità motorie (UM) al 15% della MVC (p = < 0.01), UM al 35% della MVC (p = < 0.01), UM al 50% della MVC (p = < 0.01) e UM al 70% della MVC (p = 0.002). A rafforzare i risultati della MED si aggiungono la % Fat Mass Right Leg della DXA (UM al 15% della MVC p = < 0.01; UM al 35% della MVC p = < 0.01; UM al 50% della MVC p = < 0.01; e UM al 70% della MVC p = 0.001), la % Fat Mass della DXA (UM al 15% della MVC p = < 0.11; UM al 35% della MVC p = 0.005; UM al 50% della MVC p = 0.160; e UM al 70% della MVC p = 0.246) e la % Fat Mass della BIA (UM al 15% della MVC p = 0.003; UM al 35% della MVC p = 0.001; UM al 50% della MVC p = 0.209; e UM al 70% della MVC p = 0.005). Il BMI e la massa magra non sembrano essere parametri utili per determinare la capacità dell’algoritmo di decomporre le unita motorie. BMI (UM al 15% della MVC p = 0.451; UM al 35% della MVC p = 0.191; UM al 50% della MVC p = 0.855; e UM al 70% della MVC p = 0.548), CSA VL (UM al 15% della MVC p = 0.213; UM al 35% della MVC p = 0.105; UM al 50% della MVC p = 0.963; e UM al 70% della MVC p = 0.920), Muscle Thickness VL (UM al 15% della MVC p = 0.401; UM al 35% della MVC p = 0.396; UM al 50% della MVC p = 0.099; e UM al 70% della MVC p = 0.067). Conclusioni: I nostri dati indicano che la distanza tra il muscolo e gli elettrodi è il parametro che più influenza la capacità dell’algoritmo di decomporre le UM. Il tessuto adiposo sottocutaneo aumenta la distanza tra la sorgente (UM) e gli elettrodi. A rafforzare il ruolo del tessuto adiposo sottocutaneo nell’influenzare la decomposizione vi è anche la correlazione negativa presente nella valutazione con DXA e BIA. Per questi motivi, nei criteri di inclusione in uno studio con HDsEMG, sarebbe opportuno inserire una valutazione della MED e della % di massa grassa. Non risultano utili per la scrematura i valori di BMI, della valutazione della massa magra e dello spessore muscolare.

IINFLUENZA DELLA COMPOSIZIONE CORPOREA SULL'ANALISI CON HIGH DENSITY EMG: UNO STUDIO METODOLOGICO

GOLDIN, ERIS
2022/2023

Abstract

Aim of the study: To investigate the variables of body composition that may influence the ability of High-Density Surface Electromyography (HDsEMG) to detect Motor Units (MUs). Methods: A total of 46 healthy young adults (23.8 ± 3.0 years old – 98.30% males - 8.7% females) were recruited and underwent a series of assessments regarding their body composition using DXA, BIA, and ULTRASOUND. Subsequently, they underwent a neuromuscular test to evaluate maximum voluntary isometric force (MVC) and an execution of submaximal trapezoidal contractions (15, 35, 50, 70% MVC). During this fase, the myoelectric activity of the vastus lateralis muscle was recorded using the high-density surface electromyography (HDsEMG). Results: The MED (Muscle Electro Distance) is significantly correlated with motor units (MUs) at 15% of MVC (p = < 0.01), MUs at 35% of MVC (p = < 0.01), MUs at 50% of MVC (p = < 0.01), and MUs at 70% of MVC (p = 0.002). The following data support the results of MED: the % Fat Mass Right Leg from DXA (MUs at 15% of MVC p = < 0.01; MUs at 35% of MVC p = < 0.01; MUs at 50% of MVC p = < 0.01; and MUs at 70% of MVC p = 0.001), the % Fat Mass from DXA (MUs at 15% of MVC p = < 0.11; MUs at 35% of MVC p = 0.005; MUs at 50% of MVC p = 0.160; and MUs at 70% of MVC p = 0.246), and the % Fat Mass from BIA (MUs at 15% of MVC p = 0.003; MUs at 35% of MVC p = 0.001; MUs at 50% of MVC p = 0.209; and MUs at 70% of MVC p = 0.005). BMI and lean mass do not seem useful parameters to establish the algorithm's ability to decompose motor units. BMI (MUs at 15% of MVC p = 0.451; MUs at 35% of MVC p = 0.191; MUs at 50% of MVC p = 0.855; and MUs at 70% of MVC p = 0.548), CSA VL (MUs at 15% of MVC p = 0.213; MUs at 35% of MVC p = 0.105; MUs at 50% of MVC p = 0.963; and MUs at 70% of MVC p = 0.920), Muscle Thickness VL (MUs at 15% of MVC p = 0.401; MUs at 35% of MVC p = 0.396; MUs at 50% of MVC p = 0.099; and MUs at 70% of MVC p = 0.067). Conclusions: Our data indicate that the distance between the muscle and the electrodes is the most influential parameter in the algorithm's ability to decompose MUs. The subcutaneous adipose tissue increases the distance between the source (MUs) and the electrodes. The negative correlation found in the assessments with DXA and BIA also reinforces the role of subcutaneous adipose tissue in influencing decomposition. For these reasons, when recruiting participants in an HDsEMG study, it would be advisable to include an evaluation of both MED and percentage of body fat. BMI values, lean mass assessment, and muscle thickness do not seem to be useful screening parameters.
Dipartimento di Medicina - DIMED
2022
INFLUENCE OF BODY COMPOSITION IN HIGH DENSITY EMG ANALYSIS: A METHODOLOGICAL STUDY
Scopo dello studio: Indagare quali siano le variabili della composizione corporea che possono influire sulla capacità dell’HDsEMG (High Density surface Electromyography) di rilevare le UM (Unità Motorie). Metodi: Un totale di 46 giovani adulti sani (23.8 ± 3.0 anni – Maschi 98.30% - Femmine 8.7%) sono stati reclutati e sottoposti a valutazioni della composizione corporea con DXA, BIA e ULTRASOUND e, successivamente, ad un test neuromuscolare per valutare la massima forza volontaria isometrica (MVC) e l’esecuzione di contrazioni trapezoidali sub massimali (15, 35, 50, 70% MVC), durante le quali è stata registrata l’attività mioelettrica del muscolo vasto laterale attraverso l’elettromiografia di superficie ad alta densità (HDsEMG). Risultati: La MED risulta significativamente correlata per le unità motorie (UM) al 15% della MVC (p = < 0.01), UM al 35% della MVC (p = < 0.01), UM al 50% della MVC (p = < 0.01) e UM al 70% della MVC (p = 0.002). A rafforzare i risultati della MED si aggiungono la % Fat Mass Right Leg della DXA (UM al 15% della MVC p = < 0.01; UM al 35% della MVC p = < 0.01; UM al 50% della MVC p = < 0.01; e UM al 70% della MVC p = 0.001), la % Fat Mass della DXA (UM al 15% della MVC p = < 0.11; UM al 35% della MVC p = 0.005; UM al 50% della MVC p = 0.160; e UM al 70% della MVC p = 0.246) e la % Fat Mass della BIA (UM al 15% della MVC p = 0.003; UM al 35% della MVC p = 0.001; UM al 50% della MVC p = 0.209; e UM al 70% della MVC p = 0.005). Il BMI e la massa magra non sembrano essere parametri utili per determinare la capacità dell’algoritmo di decomporre le unita motorie. BMI (UM al 15% della MVC p = 0.451; UM al 35% della MVC p = 0.191; UM al 50% della MVC p = 0.855; e UM al 70% della MVC p = 0.548), CSA VL (UM al 15% della MVC p = 0.213; UM al 35% della MVC p = 0.105; UM al 50% della MVC p = 0.963; e UM al 70% della MVC p = 0.920), Muscle Thickness VL (UM al 15% della MVC p = 0.401; UM al 35% della MVC p = 0.396; UM al 50% della MVC p = 0.099; e UM al 70% della MVC p = 0.067). Conclusioni: I nostri dati indicano che la distanza tra il muscolo e gli elettrodi è il parametro che più influenza la capacità dell’algoritmo di decomporre le UM. Il tessuto adiposo sottocutaneo aumenta la distanza tra la sorgente (UM) e gli elettrodi. A rafforzare il ruolo del tessuto adiposo sottocutaneo nell’influenzare la decomposizione vi è anche la correlazione negativa presente nella valutazione con DXA e BIA. Per questi motivi, nei criteri di inclusione in uno studio con HDsEMG, sarebbe opportuno inserire una valutazione della MED e della % di massa grassa. Non risultano utili per la scrematura i valori di BMI, della valutazione della massa magra e dello spessore muscolare.
BODY COMPOSITION
DEXA
ECOGRAFIA
FREE FAT MASS
MED
MORO, TATIANA
Lauree magistrali
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/56716