Pelvitec BV
Rivium Westlaan 52
2909 LD Capelle aan den IJssel

T: +31 (0)10 303 22 90
F: +31 (0)10 303 22 91

E-mail: info@pelvitec.com

Wat is het EMG-signaal?

 
Als een actiepotentiaal vanuit de motorische voorhoorncel de spiervezels in de motorische eindplaatjes bereikt, komt daar acetylcholine vrij in de synaptische spleet. Dit acetylcholine depolariseert lokaal het spiervezelmembraan. Na deze plaatselijke depolarisatie vindt over het celmembraan vanuit het motorisch eindplaatje - dat in het midden van de spiervezel ligt - in beide richtingen een depolarisatie van de cel membraan plaats naar het uiteinde van de spiervezel (zie figuur 1.). De depolarisatie wordt direct gevolgd door een repolarisatie.


 


Figuur 1. De elektrochemische processen tijdens de neuromusculaire overdracht (naar: Loeb & Gans 1986)
 

Deze potentiaalverstoringen aan het spiervezelmembraan leiden tot het vrijkomen van calciumionen in het binnenste van de spiervezel die zorgen dat myosinekopjes (crossbridges) ontspringen aan de myosinefilamenten. Het myosine bestaat op moleculair niveau uit een soort takkenbos van staafvormige moleculen met een kopje aan het eind. Het actine (structuur geheel onderaan) bestaat uit een dubbel in elkaar gedraaid parelsnoer van 13 bolvormige eiwitmoleculen (zie figuur 2.).

 



Figuur 2. De vorming van crossbridges (naar; Rozendal e.a. 19990.) sarcomeer in verkorte toestand (linksboven) en in verlengde toestand (rechtsboven). Op (1) een actieve crossbridge, waarbij het gepaarde kopje van het myosinemolecuul loskomt van het myosinefilament maar er door het andere deel van dat myosinemolecuul wel mee verbonden blijft. Op de plaatsen (2) en (3) herhaalt de schroefvormige structuur zich.

 

Doordat het myosinekopje knikt ten opzichte van het actinefilament onder een hoek van 45 graden vindt een contractie plaats, waarbij het myosinefilament tussen het actinefilament wordt getrokken. Door razendsnelle resorptie van de calcium ionen laten de crossbridges tussentijds weer los en zal het actinefilament zich, bij herhaling van de depolarisatie, een eindje verderop opnieuw aan het actinefilament hechten.
In een contractie doorloopt een myosinekopje vele malen de cyclus vastmaken-verkorten-losmaken. Het is goed te vergelijken met de manier waarop men hand over hand een touw binnenhaalt. Hierdoor vindt al naar gelang het aantal depolarisaties meer of minder verkorting van de sarcomeer plaats. In een spiervezel liggen in serie 1000 tot 2000 sarcomeren die door de over het spiervezelmembraan voortschrijdende depolarisatie in korte tijd allemaal verkorten. De functie van de depolarisatie over de spiervezelmembraan is evident; alleen door een praktisch gelijktijdig verkorten van alle sarcomeren is het mogelijk de spiervezel in zijn geheel te verkorten en een kracht aan de origo en insertie uit te oefenen. De 'eb- en vloed bewegingen' van de natrium- en caliumionen veroorzaken - buiten de spiervezel waarneembare - potentiaalverschillen die het EMG-signaal vormen.

 

Na versterking van het EMG-signaal verkregen met oppervlakte-elektroden kennen we een onbewerkt ruw EMG-signaal en het gelijkgerichte gemiddelde EMG-signaal ofwel het Rectified Averaged EMG afgekort: RA-EMG (figuur 4.) De hoogte van het signaal geeft een indruk van de signaalsterkte en is gemakkelijker afleesbaar dan de ruwe signaalweergave.

 


Figuur 3. Links de afbeelding van de registratie van een ruw EMG-signaal bij drie in intensiteit toenemende contracties van de m. biceps brachii: de dichtheid van het signaal geeft een indruk van de signaalsterkte. Rechts de afbeelding van het gelijkgericht gemiddelde EMG-signaal (RA-EMG = rectified avaraged EMG) van dezelfde contracties (Franssen 1995).

 

Door toename van het aantal gerecruteerde motorunits per spier en door toename van vuurfrequentie per motorunit wordt de krachtstoename gerealiseerd hetgeen door elektroden op de huid waargenomen kan worden als een toegenomen RA-EMG. Het RA-EMG van een aangespannen spier is dus een goede maat voor de activatie van die spier. Het RA-EMG heeft ook een klinische betekenis voor de mate van ontspanning. Bij het ontspannen van de spier zal het RA-EMG normaal gesproken afnemen.

 

Uit het boek: 'Handboek Oppervlakte Elektromyografie', J.L.M. Franssen, 1995, ISBN 9035214536
Met toestemming van Jo Franssen.

 

Hoofdnavigatie