Valoración de fatiga muscular usando la transformada de Wavelet discreta para contracciones dinámicas altamente no estacionarias

Abstract

En distintas áreas de investigación relacionado al ser humano, el movimiento sigue siendo de interés para muchos investigadores. Uno de los procesos que causan atención en el rendimiento humano es el fenómeno de fatiga muscular. Este fenómeno se ha podido investigar con distintas herramientas y técnicas. Una de estas, es la electromiografía de superficie (EMGs). La EMGs ha sido ampliamente utilizada para la evaluación de la fatiga muscular local. La fatiga muscular desde el punto de vista de los movimientos se desarrolla en dos principales formas, uno es el proceso estático, donde las contracciones musculares no varían mayormente su longitud y se les denomina contracciones isométricas y el otro es en procesos dinámicos, donde el músculo sufre variaciones de su longitud y se denominan contracciones dinámicas. La electromiográfica de superficie (EMGs) obtenida en procesos de fatiga es de real interés para el entendimiento muscular tanto para los procesos de rehabilitación como para la medicina deportiva, la ergonomía, la biomecánica, el estudio del control motor y otras. Clásicamente se ha descrito, que durante las contracciones isométricas (estacionarías), fatigantes mantenidas se observa una caída de la frecuencia media o mediana de la señal electromiografíca (EMG) en función del tiempo en el espectro de Fourier, lo que se expresa en una compresión del espectro de frecuencia hacia las bajas frecuencias. Esto se conoce como el índice de fatiga muscular local. Con esto último se satisface el estudio de señales electromiográficas del tipo estacionarias. Sin embargo el desafío en la aplicación de esta técnica electromiográfica tiene que ver con los registros e información obtenidas en contracciones definidas como dinámicas. Desde un tiempo atrás han aparecido nuevas técnicas de procesamientos de señales que han demostrado ser útiles para el estudio de fenómenos no estacionarios cono son las seña/es EMG en condiciones dinámicas. Estas herramientas denominadas análisis tiempo-frecuencia, de las cuales la Transformada de Wavelets es una de las utilizada, se han aplicado en distintas disciplinas científicas tales como transmisión de señales, procesamientos de imágenes, suavizamiento de señales, neurofisiología, estudios de vibraciones y algunas aplicaciones recientemente en fenómenos de fatiga muscular dinámica. Por mucho tiempo las señales EMGs han sido procesadas con las clásicas herramientas de procesamiento de señales, para actualmente dar paso al análisis de tiempo frecuencia. Sin embargo existe poca información respecto a señales altamente no estacionarias como es un proceso dinámico de afta velocidad angular, donde Ia señal EMG se hace compleja de analizar. El objetivo de esta investigación es poder realizar, con un análisis tiempo frecuencia (Transformada de Wavelets Discreta), un espectrograma y construir un fatigo-grama que describa un proceso de fatiga muscular en movimientos de esfuerzo físico supramaximal