酸素消費と表面の筋電図振幅と、さまざまな速度で歩く際の個々の子牛の筋肉内のその変動との関連

表面筋電図（EMG）は、人間の動き中の全身の筋肉の仕事と生理学的負担を推定するために使用されています。ただし、個々の筋肉内の表面EMG応答には空間的な変動があります。この研究の目的は、さまざまな速度で歩く際の下肢の筋肉の酸素消費と表面EMG応答との関係を調査し、個々の筋肉内の空間的変動を定量化することでした。9人の若い男性が4つの速度でトレッドミルを歩いていました：優先マイナス1 km/h、優先、優先1 km/h、および優先されたプラス2 km/h、および有効期限が切れたガスに基づいて代謝反応を測定しました。脛骨前部（TA）の高密度表面EMG、内側胃胞子（MG）、外側腹筋筋、およびソレウス筋肉は、64の2次元電極グリッドを使用して実施しました。酸素消費と表面EMG振幅との間の相関係数は、電極グリッドの各チャネルと個々の筋肉の歩行速度全体で計算されました。4つの個々の筋肉では、電極間の平均相関係数は0.69-0.87であり、電極グリッド内の表面EMG振幅と酸素消費の間の相関の空間的変動は、TA筋肉よりもMg筋肉よりも著しく大きかった（四分位偏差：Mgと0.02で0.24）。これらの結果は、さまざまな速度での歩行中の全身の生理学的負担は、子牛の筋肉の表面EMG振幅から推定できることを示唆していますが、Mg筋肉内の空間分布に注意する必要があります。

Surface electromyography (EMG) has been used to estimate muscle work and physiological burden of the whole body during human movements. However, there are spatial variations in surface EMG responses within individual muscles. The aim of this study was to investigate the relation between oxygen consumption and surface EMG responses of lower leg muscles during walking at various speeds and to quantify its spatial variation within an individual muscle. Nine young males walked on a treadmill at four speeds: preferred minus 1 km/h, preferred, preferred plus 1 km/h, and preferred plus 2 km/h, and the metabolic response was measured based on the expired gas. High-density surface EMG of the tibialis anterior (TA), medial gastrocnemius (MG), lateral gastrocnemius, and soleus muscles was performed using 64 two-dimensional electrode grids. Correlation coefficients between oxygen consumption and the surface EMG amplitude were calculated across the gait speeds for each channel in the electrode grid and for individual muscles. Mean correlation coefficients across electrodes were 0.69-0.87 for the four individual muscles, and the spatial variation of correlation between the surface EMG amplitude and oxygen consumption within an electrode grid was significantly greater in MG muscle than in TA muscle (Quartile deviations: 0.24 for MG and 0.02 for TA, p < 0.05). These results suggest that the physiological burden of the whole body during gait at various speeds can be estimated from the surface EMG amplitude of calf muscles, but we need to note its spatial distribution within the MG muscle.