Fyysisen aktiivisuuden arviointi EMG-vaatteilla Taija Juutinen Finni Neuromusuclar Research Center Liikuntabiologian laitos Jyväskylän yliopisto
Tarkkuus Fyysisen aktiivisuuden mittaamisesta Room calorimetry (LAB) Doubly labelled water (Free living) Indirect Calorimetry Intelligent devices/garments Heart Rate Accelerometry (movement sensors) Self-report (questionnaires) Käytön helppous
Fyysinen aktiivisuus Lihasten aktiivisuus Elektromyografia (EMG) Caspersen et al 1985
Validointi EMG kerätään 52g moduliin Elektrodien koko 39-42 cm 2 1000 Hz, 44 200 Hz Tasasuuntaus & keskiarvoistus 100 ms ikkunoissa Tallennus moduliin 10 Hz Nyt: 25 Hz tallennus moduliin tai 1000 Hz online (Finni et al. 2007)
EMG vaatteet EMG normalisoidaan Inaktiivisuusjaksot Signaalin amplitudi
Lihas lepää pääosan päivää 90% seisom. 3 MET 6 MET N=84 (Tikkanen et al.2012 PlosOne)
Lihas lepää pääosan päivää Inaktiivisuuden, 90% 3 MET 6 MET seisom. arkiaktiivisuuden ja liikuntaharjoittelun suhde? N=84 (Tikkanen et al.2012 PlosOne)
To Exercise or to Non-Exercise? Risk for all-cause mortality by exercise and non-exercise physical activity, the Shanghai Women s Health Study, 1997 2004. Adjusted for age, marital status, education, household income, smoking, alcohol drinking, number of pregnancies, oral contraceptive use, menopausal status, and several chronic medical conditions, such as diabetes, hypertension, respiratory disease, and chronic hepatitis. (Matthews et al. 2007.)
Joint effects on mortality for MVPA (h/wk) and television viewing (h/d): NIH-AARP Diet and Health Study. Although you exercise, much TV time is bad 2012 by American Society for Nutrition Matthews C E et al. Am J Clin Nutr 2012;95:437-445
Vähentääkö liikunta inaktiivisuutta? N=27 Tavallinen päivä Päivä, jolloin liikuntaa 83 ± 30 min Reisilihasten EMG Non-exercise activity Moderate-tovigorous Inactivity 72% Non-exercise activity Moderate-tovigorous ** Inactivity 68% Lihasten inaktiivisuus ei muuttunut Energiankulutus sykkeen avulla Tavallinen päivä Inactivity Inactivity 30 %VO 2peak 30 %VO 2peak Inactivity 61% 30-40%VO 2peak 40-50%VO 2peak >50%VO 2peak Päivä, jolloin liikuntaa 83 ± 30 min * * Inactivity 58% 30-40%VO 2peak 40-50%VO 2peak >50%VO 2peak Energiankulutus lisääntyi 13% Finni et al. (2012 SJMSS)
Tavallinen päivä Voidaanko istumatyöntekijän inaktiivisuuteen vaikuttaa? Tietokoneella istumista Aktiivinen päivä Aktiivista työskentelyä, kävelyä, juoksupyrähdyksiä
Tavallinen vs. Aktiivinen työpäivä N=23 Istumatyön tekijää Neuvonta Pisimmät inaktiivisuusjaksot lyhenivät 4% Pesola ym. 2012 Posteri LLT päivillä
(Tikkanen et al. 20xx) Menetelmävertailu Hapenotto / energiankulutus Syke N=54 28, 26 IKÄ 39,4 ± 13,9 v. 3D kiihtyvyys PITUUS 172,5 ± 8,7 cm EMG shortsit (etu + takareidet) PAINO 70,5 ± 13,4 kg RASVA 19,3 ± 6,9 %
Kuormat (3 min) Juoksumattotesti Lepo 4 km/h 5 km/h 5 km/h (4 alamäki) 5 km/h (4 ylämäki) 6 km/h 7 km/h 10 km/h (naiset) 12 km/h (miehet) 5 km*h -1 (8 ylämäki) 7 km*h -1 (10 ylämäki) Tulokset lyhyesti: EMG housut olivat tarkin matalilla intensiteeteillä, kiihtyvyys paras tasaisella ja syke kaikki kuormat huomioiden. Menetelmien erot kuitenkin melko pieniä. Keskiarvot joka kuormalta (1min lopusta) Yksilölliset korrelaatiot (Pearson) Lineaarinen sekamalli (huomi yksilölliset vaihtelut) Akaike information criteria (AIC) AIC mittaa mallin ennustavuutta Pienempi numero = parempi malli (Tikkanen et al. 20xx)
Kiihtyvyys vs. EMG Päivänä, jolloin intensiivistä liikuntaa signaalien vastaavuus 93% Sakari Mikkola Biomekaniikan pro-gradu 2012
Kiihtyvyys vs. EMG Päivänä, jolloin kevyttä liikuntaa signaalien vastaavuus 88% Sakari Mikkola Biomekaniikan pro-gradu 2012
Kiihtyvyys vs. EMG Päivänä, jolloin taakkojen kantamista vastaavuus 55% Sakari Mikkola Biomekaniikan pro-gradu 2012
LAPSET
Lihasaktiivisuus (μv) LAPSET 500 1 jalan hyppelyt 400 sivuttaishyppely juoksu 300 200 Yhden jalan seisonnat 100 Ulkoleikki Hiekkalaatikkoleikki Kävely Vauhdikas sisäleikki Istuen laulaminen Lattiatasossa leikkiminen palikoilla Strukturoimaton leikki Laboratoriotestit 0 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Kiihtyvyys (G) Maria Mikkonen, biomekaniikan kandityö 2012 Taija Juutinen Finni, Liikunta ja Tiede 2012
Lapsipotilas (CP) Oikea nilkka spastinen
Lapsipotilas (CP) Jalkojen maksimaalinen ojennus Juoksu 6 km/h Vasen jalka normaali Oikea jalka
Lapsipotilas (CP) Aktiivisuusbursteja 6 5 Aktiivisuusburstien kesto (s) 4 3 2 1 0 RQ RH LQ LH Oikea jalka Vasen jalka normaali
EMG housuprojektit 1. Validointi (Finni et al. 2007) 2. EMG24, Poikkileikkausasetelma (Finni et al. 2012, Tikkanen et al. 2012, Tikkanen et al., 20xx) 3. Arkiliikunta-projekti, vuoden mittainen RCT (Finni et al. 2011 Protocol in BMC Public Health) 4. Lasten fyysinen aktiivisuus 5. Istuma-seisomatyö 6. Ikääntyneet & potilaat 7..
Kiitokset Olli Tikkanen Arto Pesola Piia Haakana Marko Havu Timo Rantalainen Arto Laukkanen Teemu Pullinen Arja Sääkslahti Sarianna Sipilä Salme Kärkkäinen Mauri Kallinen Jens Bo Nielsen Tine Alkjaer University of Copenhagen V.Reggie Edgerton UCLA Suomen Akatemia, Opetus- ja Kulttuuriministeriö, Urheiluopistosäätiö, Ellen ja Artturi Nyyssösen Säätiö, Juho Vainion Säätiö