Etude du signal emg : confrontation avec les parametres cardio respiratoires lors d'une epreuve d'effort

• Auteur / Autrice : MOHAMED EL HARAOUI
• Direction : André Lebrun
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Amiens

Résumé

Le but de cette etude est d'automatiser la recuperation et le traitement des signaux cardio-respiratoires et electromyographiques (emg) chez les enfants prepuberes durant une epreuve d'effort. Il s'agit en particulier de determiner les seuils ventilatoires et de rechercher les relations entre le signal emg et la reponse ventilatoire afin d'approcher la determination des seuils ventilatoires par des methodes moins invasives. Pour cela deux algorithmes ont ete developpes (pentes, em : erreur minimum) et deux autres ont ete adaptes (dmax : distance maximale, df : derivee filtree). Sept enfants sains de sexe masculin, ages de 9 a 11 ans, de taille 1489 cm, de poids 34. 57 kg, ont participe a cette etude. L'ensemble des sujets avait realise une epreuve d'effort incrementale sur ergocycle a frein electromagnetique. L'augmentation continue de la puissance etait realisee selon un protocole de 20 watts. Mn 1 avec une frequence de pedalage de 60 rpm. Au cours de chaque epreuve, la ventilation pulmonaire (ve, 1. Mn 1), la production en dioxyde de carbone (vco 2, 1. Mn 1), la consommation d'oxygene (vo 2, ml. Kg 1. Mn 1) et la frequence cardiaque (fc) ont ete mesurees. A partir de ces variables, les equivalents respiratoires en oxygene (eo 2 = ve. Vco 2 1) et en dioxyde de carbone (eco 2 = ve. Vco 2 1) ont ete calcules. Simultanement, le signal emg de surface du muscle vaste externe a ete detecte en bipolaire, amplifie et enregistre par l'intermediaire d'une carte d'acquisition. A l'issue de chaque epreuve, les seuils ventilatoires, transition aerobie-anaerobie, ont ete determines, selon les criteres de wassermann (sv1 et sv2) et de beaver (sb1 et sb2), a partir des cassures detectees par les algorithmes de pentes, de la df, de em et de dmax, dans les courbes d'evolution de ve, eo 2 et eco 2 en fonction de l'augmentation de la puissance (w, watt). De la meme maniere, des cassures sur la courbe d'augmentation de l'energie efficace (rms) du signal emg ont ete determinees (semg1 et semg2) a l'aide de ces memes algorithmes iteratifs. Les resultats ne montrent pas de difference significative entre les seuils anaerobie et de decompensation de l'acidose metabolique determines par les criteres de wassermann, de beaver et les seuils emg. L'analyse de la regression lineaire n'a pas montre de correlation significative entre sv1 et semg1. Par contre, une correlation significative a ete obtenue entre semg1 et sb1 (vo 2:r = 0. 75, p = 0. 05 par df et vo 2:r = 0. 9, p = 0. 001 par em). Des coefficients de correlation eleves ont ete, egalement, obtenus entre sv2 et semg2 (vo 2 : r = 0. 85, p = 0. 01 par em et fc = 0. 86, p = 0. 01 par df). En conclusion, les algorithmes utilises ont permis une objectivite satisfaisante pour la determination des seuils au cours d'un exercice incremental. De plus, les resultats concernant le signal emg apparaissent suffisamment discriminatoires pour approcher la zone de transition aerobie-anaerobie.