EMGの高周波と低周波の振幅変化の関係は、組織の無機リン酸レベルと相関しています

無機リン酸レベルを評価することは、生物または組織の生化学的状態を解読する上で重要であると思われます。血液中の無機リン酸塩の濃度は、組織よりも1桁少ない桁であり、それに加えて、組織の一時的なギャップを埋めるために動的に使用されます。これが、血液の無機リン酸レベルが組織レベルの貧弱なプロキシと見なされる理由です。したがって、組織生検は、たとえば筋肉の無機リン酸レベルを評価する際の支配的な方法であると思われます。この研究では、リン酸組織レベルの非侵襲的バイオマーカーを導き出そうとしました。5つの成体豚の脚の筋肉の31p分光法で採取した表面筋電図信号を分析しました。私たちは、20分間の過呼吸による低リン血症を誘発しました。低周波数帯域と高周波帯域の振幅の割合は、相対リン酸レベルと有意に相関していることが判明しました。筋電図シグナルは、血液中のPCO2レベルと有意に相関せず、シグナルの変化は過呼吸ではなく不機嫌なリン酸レベルの結果であることを示唆しています。結果は、リアルタイムのリン酸変動測定手順の開発につながる可能性があります。

Assessing inorganic phosphate levels seems crucial in deciphering the biochemical state of organisms or tissues. The concentration of inorganic phosphate in blood is an order of magnitude smaller than in tissues and, on top of that, it is dynamically used to fill temporary gaps in tissues. This is the reason blood inorganic phosphate level is considered a poor proxy for tissue levels. Therefore, tissue biopsy seems to be the dominant method when assessing inorganic phosphate levels for instance in muscles. In this study, we attempted to derive a non-invasive biomarker for phosphate tissue levels. We analyzed surface electromyography signals taken during 31P spectroscopy of leg muscles in five adult pigs. We induced hypophosphatemia via 20 minutes-long hyperventilation. It turned out that the proportion of the amplitude of the low frequency band and the high frequency band is significantly (p=0.002) correlated with the relative phosphate levels. The electromyographic signal did not correlate significantly with pCO2 levels in the blood, suggesting that the changes in the signal are a result of inorganic phosphate levels, not hyperventilation. The results might lead to the development of a real-time phosphate fluctuations measurement procedure.