The effects of whole-body vibration on upper- and lower-body EMG during static and dynamic contractions

Tom J. Hazell, Jennifer M. Jakobi, Kenji A. Kenno
2007 Applied Physiology, Nutrition and Metabolism  
Whole-body vibration (WBV) training uses a vertically oscillating platform and reports suggest that this perturbation elicits reflexive muscle contractions that augment muscle activity and contribute to increased strength. No WBV study has measured both upper-and lower-body muscle activation. The purpose of this study was to determine the optimal WBV stimulus (frequency  amplitude) to increase electromyography (EMG) in upper-and lower-body muscles for three distinctive unloaded actions:
more » ... ded actions: isometric semi-squat, dynamic leg squats, and static and dynamic bilateral bicep curls. Surface EMG was measured for the vastus lateralis (VL), biceps femoris (BF), biceps brachii (BB), and triceps brachii (TB) in 10 recreationally active male university students (24.4 ± 2.0 years; mean ± SD) when WBV was administered at 2 and 4 mm and at 25, 30, 35, 40, and 45 Hz. EMG changes are reported as the difference between WBV and no WBV EMG root mean square expressed as a percentage of maximum voluntary exertion (%MVE). In static semi-squat, WBV increased muscle activity 2.9%-6.7% in the VL and 0.8%-1.2% in the BF. During dynamic squatting, WBV increased muscle activity in the VL by 3.7%-8.7% and in the BF by 0.4%-2.0%. In a static biceps curl, WBV had no effect on BB EMG, but did increase TB activity 0.3%-0.7%. During dynamic biceps curls, WBV increased BB EMG activity by 0.6%-0.8% and TB activity by 0.2%-1.0%. The higher WBV amplitude (4 mm) and frequencies (35, 40, 45 Hz) resulted in the greatest increases in EMG activity. Résumé : L'entraînement de tout le corps par la vibration (WBV) se fait au moyen d'une plate-forme à oscillation verticale. D'après certaines études, cette oscillation engendre une perturbation qui déclenche des contractions musculaires d'origine réflexe pour en augmenter la force. Aucune étude sur la WBV n'a porté sur l'évaluation de l'activation du bas et du haut du corps. Le but de cette étude est de définir le stimulus optimal de WBV pour ce qui est de la fréquence et de l'amplitude nécessaires à l'augmentation de l'activité myoélectrique (EMG) des muscles du haut et du bas du corps au cours de trois actions distinctes exécutées sans charge additionnelle : demi-flexion accroupie statique, flexion accroupie dynamique et flexion bilatérale des coudes, statique et dynamique. Au cours de la WBV administrée sous deux amplitudes (2 et 4 mm) et cinq fréquences (25, 30, 35, 40 et 45 Hz), on mesure l'EMG de surface du vastus lateralis (VL), du biceps femoris (BF), du biceps brachii (BB) et du triceps brachii (TB) chez dix jeunes hommes universitaires physiquement actifs au plan récréatif et âgés de 24,4 ± 2,0 ans; moyenne ± écart type. L'activité EMG est convertie en valeur RMS (racine carrée du carré moyen) puis les différences d'activité EMG entre les conditions avec WBV et sans WBV sont exprimées en pourcentage du maximum observé au cours d'une action maximale volontaire (%MVE). Au cours de la demi-flexion accroupie statique accomplie avec WBV, on observe une augmentation de l'activité EMG de 2,9 à 6,7 % dans le VL et de 0,8 à 1,2 % dans le BF. Au cours de la flexion accroupie dynamique accomplie avec WBV, on observe une augmentation de l'activité EMG de 3,7 à 8,7 % dans le VL et de 0,4 à 2,0 % dans le BF. Au cours de la flexion statique des coudes, la WBV n'a aucun effet sur l'activité EMG du BB, mais augmente l'activité EMG du TB de 0,3 à 0,7 %. Au cours de la flexion dynamique des coudes, la WBV augmente l'activité EMG du BB de 0,6 à 0,8 % et l'activité EMG du TB de 0,2 à 1,0 %. L'amplitude d'oscillation verticale de 4 mm aux fréquences de 35, 40 et 45 Hz cause les plus fortes augmentations de l'activité EMG. Mots-clés : entraînement par la vibration, fréquence, amplitude, EMG, vibration de tout le corps. [Traduit par la Rédaction]
doi:10.1139/h07-116 pmid:18059590 fatcat:3snpkpwfjbggteil5emghrwc5m