view in publisher's site

An EMG-driven model applied for predicting metabolic energy consumption during movement

The relationship between mechanical work and metabolic energy cost during movement is not yet clear. Many studies demonstrated the utility of forward-dynamic musculoskeletal models combined with experimental data to address such question. The aim of this study was to evaluate the applicability of a muscle energy expenditure model at whole body level, using an EMG-driven approach.Four participants performed a 5-min squat exercise on unilateral leg press at two different frequencies and two load levels. Data collected were kinematics, EMG, forces and moments under the foot and gas-exchange data. This same task was simulated using a musculoskeletal model, which took EMG and kinematics as inputs and gave muscle forces and muscle energetics as outputs. Model parameters were taken from literature, but maximal isometric muscle force was optimized in order to match predicted joint moments with measured ones. Energy rates predicted by the model were compared with energy consumption measured by the gas-exchange data.Model results on metabolic energy consumption were close to the values obtained through indirect calorimetry. At the higher frequency level, the model underestimated measured energy consumption. This underestimation can be explained with an increase in energy consumption of the non-muscular mass with movement velocity.In conclusion, results obtained in comparing model predictions with experimental data were promising. More research is needed to evaluate this way of computing mechanical and metabolic work.

یک مدل مبتنی بر EMG برای پیش‌بینی مصرف انرژی سوخت در طول حرکت

رابطه بین کار مکانیکی و هزینه انرژی سوخت در طول حرکت هنوز مشخص نیست. مطالعات زیادی سودمندی مدل‌های اسکلتی - عضلانی پویا را با داده‌های تجربی برای پرداختن به این پرسش نشان داده‌اند. هدف از این مطالعه ارزیابی کارایی مدل هزینه انرژی عضله در کل سطح بدن، با استفاده از شرکت کنندگان approach.Four ۵ دقیقه‌ای در یک تمرین ۵ دقیقه‌ای بر روی یک پا یک طرفه در دو فرکانس متفاوت و دو سطح بار بود. داده‌های جمع‌آوری‌شده شامل سینماتیک، EMG، نیروها و دقایق تحت داده‌های تبادل گاز و گاز بودند. همین کار با استفاده از یک مدل اسکلتی - عضلانی شبیه‌سازی شد که شامل EMG و سینماتیک به عنوان ورودی و به نیروهای عضلانی و energetics عضلانی به عنوان خروجی بود. پارامترهای مدل از نوشته‌ها گرفته شد، اما حداکثر نیروی عضلانی ایزومتریک به منظور تطابق لحظات مشترک پیش‌بینی‌شده با مقادیر اندازه‌گیری شده، بهینه شد. مقادیر انرژی پیش‌بینی‌شده توسط این مدل با مصرف انرژی اندازه‌گیری شده توسط تبادل گازی اندازه‌گیری شده و نتایج حاصل از مصرف انرژی متابولیسمی به مقادیر به‌دست‌آمده از طریق کالری سنجی غیرمستقیم نزدیک بود. در سطح بسامد بالاتر، مدل مصرف انرژی را دست‌کم گرفته بود. این برآورد را می توان با افزایش مصرف انرژی توده غیر ماهیچه‌ای با نتیجه‌گیری movement توضیح داد، نتایج به‌دست‌آمده در مقایسه پیش‌بینی‌های مدل با داده‌های تجربی امیدوارکننده بود. تحقیقات بیشتری برای ارزیابی این روش از پردازش کار مکانیکی و متابولیک مورد نیاز است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Neuroscience (miscellaneous)
  • ترجمه مقاله Neuroscience (miscellaneous)
  • مقاله علوم عصبی (متفرقه)
  • ترجمه مقاله علوم عصبی (متفرقه)
  • مقاله Clinical Neurology
  • ترجمه مقاله Clinical Neurology
  • مقاله عصب‌شناسی بالینی
  • ترجمه مقاله عصب‌شناسی بالینی
  • مقاله Biophysics
  • ترجمه مقاله Biophysics
  • مقاله بیوفیزیک
  • ترجمه مقاله بیوفیزیک
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.