Pobierz Czynność mięśni nadgnykowych związanych z emisją głosu u nauczycieli z wieloletnim stażem i więcej Publikacje w PDF z Fizjoterapia tylko na Docsity!
ANALYSIS OF NORMAL GLENOHUMERAL JOINT PROPRIOCEPTION ACTIVITY OF SUPRAHYOYDEI MUSCLES ASSOCIATED WITH THE VOICE EMISSION IN TEACHERS WITH SEVERAL-YEARS PRACTISE Magdalena Gębska^1 , Juliusz Huber^2 , Joanna Lipiec^2 , Aleksandra Kulczyk^2 (^1) Laboratory of Physical Therapy and Wellness, Pomeranian Medical University in Szczecin, Poland (^2) Department of Pathophysiology of Locomotor Organs, Karol Marcinkowski University of Medi- cal Sciences, Poznan, Poland ABSTRACT Introduction. Voice disorders in teachers exposed to the increased emissions tend to the phoniatric controlled rehabilitation and preventive activities. Not only are the muscles of the larynx directly involved in the voice emission. Few patients with symptoms of the voice dysfunction in process of phonation is aware of the significance in the proper use the suprahyoidei muscles to the correct voice emission. Dysfunction of these muscle gro- ups is difficult to determine in the potential clinical trials. In addition to the standard phoniatric tests, non-invasive testing of surface electromyography (sEMG) can determine the degree of changes in the activity of motor units of these muscles. Aim. Determination of the dysfunction degree in the suprahyoidei muscle motor units activity using clinical neurophysiology to condition of increased tension during their relaxation and during maximal contraction that accompanies the process of incre- ased voice emissions. Materials and methods. In comparative studies of voice emission intensity (phonometer, intensity in dB) and suprahyoidei muscles function (sEMG; am- plitude in μV) 8 teachers aged from 37 to 49 years (mean of 44 ± 2 years) participated in this project. There were also studied 5 healthy volunteers aged from 21 to 45 years (mean of 28 ± 3 years). In te- achers, the observation period of preventive thera- py applied in the direction of the appropriate voice emission was lasted 4 weeks. Results. There was no asymmetry in the recordings of surface electromyography (sEMG) parameters from suprahyoidei muscles on the right and left during their contraction in subjects exposed to the increased emissions voice. During the “relaxation” the measurement of sEMG amplitude showed a higher value than normative in teachers. The inten- sity of phonation and sEMG parameters improved
CZYNNOŚĆ MIĘŚNI NADGNYKOWYCH
ZWIĄZANYCH Z EMISJĄ GŁOSU U NAUCZYCIELI
Z WIELOLETNIM STAŻEM PRACY
Magdalena Gębska^1 , Juliusz Huber^2 , Joanna Lipiec^2 , Aleksandra Kulczyk^2 (^1) Samodzielna Pracownia Fizjoterapii i Odnowy Biologicznej, Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie (^2) Zakład Patofizjologii Narządu Ruchu, Uniwer- sytet Medyczny im. K. Marcinkowskiego, Poznań STRESZCZENIE Wstęp. Zaburzenia głosu u nauczycieli narażonych na jego zwiększoną emisję skłaniają do kontrolo- wanej rehabilitacji foniatrycznej oraz działalności profilaktycznej. Nie tylko mięśnie krtani biorą bez- pośredni udział w emisji głosu. Niewielu chorych z objawami dysfunkcji w procesie fonacji zdaje sobie sprawę z istotności prawidłowego wykorzy- stywania mięśni nadgnykowych przy prawidłowej emisji głosu. Dysfunkcja tych grup mięśniowych jest trudna do określenia w możliwych badaniach klinicznych. Oprócz standardowych badań fonia- trycznych, nieinwazyjne badania elektromiografii powierzchniowej (sEMG) mogą określić stopień zmian w czynności jednostek ruchowych tych mięśni. Cel. Określenie stopnia dysfunkcji jednostek ru- chowych mięśni nadgnykowych za pomocą badań neurofizjologii klinicznej w warunkach ich wzmo- żonego napięcia, w trakcie relaksacji oraz podczas maksymalnego skurczu, jaki towarzyszy procesowi wzmożonej emisji głosu. Materiał i metody. W badaniach porównawczych natężenia emisji głosu (fonometr, natężenie w dB) oraz czynności mięśni nadgnykowych (sEMG; am- plituda w μV) wzięło udział 8 nauczycieli w wieku od 37 do 49 lat (średnia 44±2 lata) oraz 5 zdrowych ochotników w wieku od 21 do 45 lat (średnia 28± lata). U nauczycieli, okres obserwacji stosowanej terapii prewencyjnej w kierunku odpowiedniej emisji głosu wynosił 4 tygodnie. Wyniki. Nie stwierdzono asymetryczności w rejest racji parametrów elektromiografii powierzchnio- wej (sEMG) z mięśni nadgnykowych po stronie pra- wej i lewej podczas ich skurczu u osób narażonych na zwiększoną emisję głosu. W trakcie „relaksacji” pomiar parametru amplitudy sEMG wykazał war- tość wyższą od normatywnej u nauczycieli. Natęże- nie fonacji oraz parametry sEMG badanych mięśni
32 Issue of Rehabilitation, Orthopaedics, Neurophysiology and Sport Promotion - IRONS nr 5 after education. There was found a low variance of the voice intensity and the muscles activity in sEMG, what proves the effectiveness of the thera- py lasted about four weeks. Conclusion. sEMG allows for the precise determi- nation of changes in the activity of suprahyoidei muscles motor units in subjects exposed to in- creased emissions voice. Keywords : suprahyoid muscles, surface electromy- ography, measurement of the voice intensity INTRODUCTION Electromyography in phoniatrics The basic research in neurophysiology allow- ing the diagnostic under the clinical conditions the activity of the muscles involved in the voice emission it can be include electromyography, of which the surface is completely non-invasive test- ing (sEMG). Surface electromyography distinguish- es the normal muscle from the muscle under the disease process (Kulczyk et al 2011, Kinalski 2008). The significant advantage of sEMG is a quick and non-invasive study of many muscles, which allows you to determine whether the disease process is generalized or local. It is further possible the exact location and the range of dysfunction. The techni- cal advancement of computing including the acqui- sition and analysis of muscle potentials recorded with the surface is now electromyography is at present significant that in a clinical setting, par- ticularly for diagnostic proposes of rehabilitation it is used very often. The rehabilitation also uses as sEMG for delineation of therapeutic procedures and the monitoring of their effectiveness, for ex- ample in patients with voice emission abnormali- ties (Pruszewicz 1992, Obrębowski and Wojnowski 2000, Pruszewicz 2002). Electromyography in pho- niatrics is the complementary method to study the consequences of pathological changes in the voice emission. The test is performed under local or gen- eral anesthesia using the most commonly utilized needle electrodes inserted in to the muscle, hook- like electrodes, or less frequently surface elec- trodes applied which the endotracheal tube, or the plated electrodes attached over the skin (Prusze- wicz 1992). EMG study in phoniatrics is mainly used to assess the functional status of the superior and inferior laryngeal nerves and the main laryngeal muscles, both external and pulmonary, forecasting the course of the disorders in laryngeal nerves or uległy poprawie w testach po edukacji. Stwier- dzono niską wariancję natężenia emisji głosu oraz czynności mięśni w sEMG, co daje podstawy do wnioskowania o skuteczności całościowej podjętej terapii trwającej około 4 tygodnie. Wnioski. sEMG umożliwia w sposób wystarczająco precyzyjny określenie zmian w czynności jednostek ruchowych mięśni nadgnykowych u osób narażo- nych na zwiększoną emisję głosu. Słowa kluczowe : mięśnie nadgnykowe, elektro- miografia powierzchniowa, pomiar natężenia emi- sji głosu WPROWADZENIE Elektromiografia w foniatrii Do podstawowych badań z zakresu neurofizjo- logii pozwalających zdiagnozować w warunkach klinicznych czynność mięśni zaangażowanych w emisję głosu zaliczamy elektromiografię, z któ- rej powierzchniowa jest badaniem całkowicie nie- inwazyjnym (sEMG). Elektromiografia powierzch- niowa pozwala na odróżnienie mięśnia zdrowego od zmienionego procesem chorobowym (Kulczyk i wsp. 2011, Kinalski 2008). Dużą zaletą sEMG jest możliwość szybkiego i nieinwazyjnego badania wie- lu mięśni, co pozwala na stwierdzenie, czy proces chorobowy jest uogólniony czy miejscowy. Moż- liwa jest ponadto dokładna lokalizacja i stopień uszkodzenia. Postęp techniki w tym również kom- puterowej akwizycji i analizy potencjałów rejestro- wanych z mięśni w zakresie metody elektromiogra- fii globalnej jest obecnie do tego stopnia duży, że w warunkach klinicznych, zwłaszcza w diagnostyce dla celów rehabilitacji wykorzystuje się ją bardzo często. W rehabilitacji wykorzystywana jest rów- nież do celów wytyczenia procedur leczniczych oraz monitorowania ich skuteczności, na przykład u chorych z nieprawidłowościami emisji głosu (Pruszewicz 1992, Obrębowski i Wojnowski 2000, Pruszewicz 2002). Elektromiografię w foniatrii za- liczamy do uzupełniających metod badania w przy- padku następstw nieprawidłowości w emisji głosu. Badanie wykonuje się w znieczuleniu miejscowym lub ogólnym stosując najczęściej elektrody igłowe, które wkłuwa się w mięsień, elektrody drutowe, haczykowate, rzadziej elektrody samoprzylepne na wprowadzanej rurce dotchawiczej lub elektrody płytkowe mocowane na skórze (Pruszewicz 1992). Badanie EMG w foniatrii ma głównie na celu ocenę stanu czynnościowego nerwu krtaniowego górne- go i dolnego oraz mięśni krtaniowych właściwych, zewnętrznych oraz oddechowych, określenie pro-
34 Issue of Rehabilitation, Orthopaedics, Neurophysiology and Sport Promotion - IRONS nr 5 tensors folds voice muscles with the glottis insuffi- ciency and permanent dysphonia “... (Official Jour- nal of the Republic of Poland, no. 132, Annex to the Council of Ministers from 30 July 2002., pos. 1115) (Kubiak et al 2006). Depending on the requirements for the voice organ, occupations are divided according to the recommendations of the experts of the Phoniatry European Union in to three groups: Group I - occupations requiring special quality vo- ice (singers, the singers in the choir, actors, com- mentators on radio and television); Group II - occupations witch high demands to voice organ (teachers and other educational professio- nals, professional speakers as translators, telepho- nists, politicians, kindergarten’s teachers); Group III - occupations requiring more than the average capacity of voice and practicing in a no- isy environment (lawyers, judges, doctors, sellers, workers in noisy industries) (Pruszewicz 1992). Voice disorders are significantly more frequent in teachers than in the general population. In the American study, based on questionnaires it can be concluded that more than 38% of teachers com- plain of voice disorders related to their work, while 39% of them must stop employment because of this phenomenon (Smith et al 1997, 1998). The incidence of voice disorders diseases in teachers in Poland is about two times higher than that found in the above-mentioned international studies. Subjective complaints, especially in the form of hoarseness are reported at about 80% of working in this profession. On the other hand, ob- jective verification of the voice organ status shows the occurrences in about 40% of teachers symp- toms of diseases that can be attributed to a profes- sion, such as failure of the glottis, singers nodules, dysphonia, especially hyperfunctional and chronic laryngitis (Łoś-Spychalska et al 2002). The influence of the voice effort on the changes in the voice organ Voice overloading with effort leads to successive changes in the function of voice organ, which can be presented by the four phases, which the last is a stage of function improvement. The length of each niedowłady mięśni przywodzących i napinających fałdy głosowe z niedomykalnością fonacyjną głośni i trwałą dysfonię”... (Dziennik Ustaw RP, nr. 132, Załącznik do rozporządzenia Rady Ministrów z 30 lipca 2002r., poz. 1115) (Kubiak i wsp. 2006). W zależności od wymagań stawianych narządo- wi głosowemu zawody podzielono według zaleceń ekspertów Unii Europejskiej Foniatrów na III grupy: Grupa I – zawody wymagające specjalnej jakości głosu (śpiewacy solowi, śpiewacy w chórze, akto- rzy, komentatorzy radiowi i telewizyjni); Grupa II - zawody stawiające znaczne wymogi na- rządowi głosowemu (nauczyciele i inne zawody pedagogiczne, zawodowi mówcy jak tłumacze, te- lefonistki, politycy, przedszkolanki, wychowawcy); Grupa III – zawody wymagające większej niż prze- ciętna wydolności głosowej oraz zawody wykony- wane w hałaśliwym środowisku (prawnicy, sędzio- wie, lekarze, sprzedawcy, pracownicy zatrudnieni w hałaśliwym przemyśle) (Pruszewicz 1992). Choroby narządu głosu występują istotnie czę- ściej u nauczycieli niż w populacji ogólnej. Z badań amerykańskich, opartych o kwestionariusze wyni- ka, że ponad 38% nauczycieli uskarża się na dolegli- wości z zakresu narządu głosu związane z wykony- waną pracą, natomiast 39% z nich musi przerwać zatrudnienie z tego powodu (Smith i wsp. 1997, 1998). Częstość występowania chorób narządu gło- su u nauczycieli w Polsce jest około dwukrotnie większa niż to stwierdzono w wyżej wymienionych badaniach międzynarodowych. Dolegliwości su- biektywne, zwłaszcza pod postacią chrypki zgłasza około 80% pracujących w tym zawodzie. Obiek- tywna weryfikacja stanu narządu głosu wykazuje natomiast występowanie u około 40% nauczycieli objawów chorób, które można przypisać związkowi z wykonywaniem zawodu, takich jak niewydolność głośni, guzki śpiewacze, dysfonie, zwłaszcza hiper- funkcjonalne oraz przewlekłe zapalenie krtani (Łoś- Spychalska i wsp. 2002). Wpływ wysiłku głosowego na zmiany w narządzie głosu Obciążenie głosu wysiłkiem doprowadza do na- stępujących kolejno po sobie zmian w funkcji na- rządu głosu, które można przedstawić za pomocą czterech faz, z czego ostatnia stanowi etap popra- wy funkcji. Długość poszczególnych faz zależy od
phase depends on the intensity of effort, strength and retrain of the voice organ, the proper tech- nique of voice emission and environmental condi- tions (Figure 1). I Phase II Phase III Phase IV Phase Preliminary training → Adaptation for the voice effort → Voice Overloading → Voice Recovery I Faza II Faza III Faza IV Faza Rozgrzewka głosowa → Adaptacja do wysiłku głosowego → Zmęczenie głosu → Odpoczynek głosowy Risk factors for occupational voice disorders The reasons for the increased of occupational diseases voice disorders in teachers may be due to the intensive voice emission (especially in those with abnormal voice production), caused by psy- chosocial, working, mental and physical factors. The second group of overloadings is associated with poor working conditions. It should be noted that the effects of the two types of overloadings cannot be considered separately because they interact each other. Risk factors predisposing to professionally conditioned voice disorders can be divided into two groups: internal and external (Obrębowski 2002). The internal factors of voice disorders include:
- changes in the central and autonomic nervous system,
- constitutional features: type of body, the sta- bility of the cardiovascular system, neurovege- tative excitability, structure of personality, the type of mucosal function of the larynx and its base,
- age,
- sex (according to Smith et al 1998, male teach- ers performing the same work at the same time as female teachers much less likely to have a voice disorder. It can be caused by a reduced level of hyaluronic acid in vocal fold mucosa of women),
- state of hearing (capacity of the organ and“mu- sic-like” hearing),
- the capacity of the voice organ, articula- tion,lung function,
- the activity of the endocrine system (eg, hy- pothyroidism, androgenization, decline in hor- natężenia wysiłku, wytrzymałości i wytrenowania narządu głosu, właściwej techniki emisji głosu oraz warunków środowiska (Rycina 1). Czynniki ryzyka zawodowych zaburzeń głosu Przyczyny zwiększonej zachorowalności na cho- roby zawodowe narządu głosu u nauczycieli moż- na upatrywać w nadmiernym wysiłku głosowym (zwłaszcza u osób z nieprawidłową emisją głosu), spowodowanymi obciążeniami natury psychospo- łecznej oraz psychofizycznej. Druga grupa obciążeń związana jest ze złymi warunkami pracy. Należy zauważyć, że skutków obu rodzajów obciążeń nie można rozpatrywać oddzielnie, ponieważ zachodzą między nimi interakcje. Czynniki ryzyka predyspo- nujące do zawodowo uwarunkowanych zaburzeń głosu można podzielić na dwie grupy: wewnętrzne i zewnętrzne (Obrębowski 2002). Do czynników wewnętrznych w zaburzeniach głosu zaliczamy: 1. zmiany w ośrodkowym i autonomicznym ukła- dzie nerwowym, 2. cechy konstytucjonalne: typ budowy, stabil- ność układu sercowo-naczyniowego, pobu- dliwość neurowegetatywna, struktura osobo- wości, typ błony śluzowej, czynność krtani i nasady, 3. wiek, 4. płeć (wg. Smith i wsp. 1998, nauczyciele płci męskiej wykonujący taką samą pracę w tym samym czasie co nauczycielki znacznie rzadziej mają zaburzenia głosu. Może to być uwarun- kowane obniżonym poziomem kwasu hialu- ronowego w błonie śluzowej fałdu głosowego kobiet), 5. stan słuchu (wydolność tego narządu i słuch „muzyczny”), 6. zakres wydolności narządu głosu, artykulacja, wydolność oddechowa, Rycina 1. Fazy obciążenia głosu według Vintturi (za Sinkiewicz 2008). Figure 1. Phases of voice loading by Vintturi (cited for Sinkiewicz 2008).
sEMG studies were performed three times with teachers under the supervising of a person having a certificate for conducting this type of research. A group of healthy volunteers consisted of 4 wom- en and 1 managed from 21 to 45 years (mean 28 ± 3 years), who did not perform work associated with the increased vocal effort and did not report any disturbances from the vocal organ. Studies in healthy volunteers were performed in order to obtain the reference values of voice and muscle function sEMG tests recorded from suprahyoid muscles. Teachers group consisted of 8 women aged from 37 to 49 years (mean 44 ± 2 years). In an interview conducted individually, studied persons reported the voice disorders most often in the form of its fatigue, the recurrent hoarseness and a feeling of “discomfort” in their throats. All patients used the voice professionally working 21 years on average (from 10 to 28 years). Voice work hours per day ranged from 3 to 6 hours (mean 5 hours), and dis- orders of the voice appeared immediately after the second hour of lessons. In people who have had done researches, both healthy volunteers and teachers in an interview did not report the history of neurological compli- cations, the secondary root conflicts, peripheral neuropathies or systemic diseases. Methodology of the study included an assess- ment of voice and suprahyoidei muscles function using specially created for the purpose of testing apparatus consisting of sEMG recorder coupled with sonometer and computer to acquire, analyze and present the recordings of muscle function and the intensity of the emitted voice. Tests were per- formed by the same persons, under the same con- ditions and using the same equipment. The study used its own linguistic material for evaluation of suprahyoidei muscles disorders during the voice emission. Text for long-term anal- ysis was based on the earlier analysis of incidence of vowels and consonants when speaking, when suprahyoidei muscles group are involved the most, what was found during the pilot test. During mea- surements of sEMG they are: i, u, ó, ń, g. Setup for the measurements of voice emission and suprahyoidei muscles function The study used a volume measuring device A8921 coupled with a portable computer that Badania sEMG u nauczycieli wykonano trzykrot- nie pod kierunkiem osoby posiadającej certyfikaty na przeprowadzanie tego rodzaju badań. Grupę zdrowych ochotników stanowiło 4 kobiety i 1 męż- czyzna w wieku od 21 do 45 lat (średnio 28±3 lata), którzy nie wykonywali pracy związanej ze zwięk- szonym wysiłkiem głosowym oraz nie zgłaszali zaburzeń ze strony narządu głosu. Badania u zdro- wych ochotników wykonano w celu uzyskania war- tości referencyjnych emisji głosu oraz czynności mięśni nadgnykowych w testach sEMG. Grupę nauczycieli stanowiło 8 kobiet w wieku od 37 do 49 lat (średnio 44 ± 2 lata). W przeprowa- dzanym indywidualnie wywiadzie badane zgłaszały zaburzenia głosu najczęściej w postaci jego męczli- wości, nawracającej chrypki oraz uczucia „dyskom- fortu” w gardle. Wszystkie chore wykorzystywały głos zawodowo pracując średnio 21 lat (od 10 do 28 lat). Liczba godzin pracy głosem w ciągu dnia zawie- rała się od 3 do 6 godzin (średnio 5 godzin), a zabu- rzenia ze strony głosu pojawiały się już po drugiej godzinie prowadzenia zajęć lekcyjnych. U osób, u których wykonywano badanie zarów- no zdrowych ochotników jak i nauczycieli, w wy- wiadzie nie stwierdzono w przeszłości powikłań neurologicznych, wtórnych konfliktów korzenio- wych, neuropatii obwodowych lub chorób syste- mowych. Metodyka badania obejmowała ocenę emisji głosu oraz czynność mięśni nadgnykowych przy użyciu stworzonej specjalnie na potrzeby badania aparatury złożonej z rejestratora sEMG sprzężo- nego z sonometrem i komputerami do akwizycji, analizy i prezentacji rejestracji czynności mięśni oraz natężenia emitowanego głosu. Badania wyko- nywane były przez te same osoby, w tych samych warunkach i przy pomocy tej samej aparatury. W pracy wykorzystano własny materiał lingwi- styczny służący do oceny zaburzeń mięśni nad- gnykowych podczas emisji głosu. Tekst do analizy długoterminowej oparty został na wcześniejszej analizie samogłosek oraz spółgłosek podczas wy- powiadania, w którym zaangażowana jest grupa mięśni nadgnykowych, co stwierdzono w trakcie prób pilotażowych. Podczas pomiaru sEMG należą do nich: i, u, ó, ń, g. Aparatura badawcza do pomiaru emisji głosu i czynności mięśni nadgnykowych Do badania wykorzystano urządzenie pomiaro- we natężenia dźwięku A8921 sprzężonego z kom-
38 Issue of Rehabilitation, Orthopaedics, Neurophysiology and Sport Promotion - IRONS nr 5 uses software AZ RS 232 Monitor (Figure 2). sEMG recordings from suprahyoidei muscles were per- formed using EM Run Time 10/20 (Camina) con- nected to a laptop computer with software al- lowing the acquisition of recordings and it was provided by the manufacturer. Both appliances are connected to two independent computers POMAC RS 232 connectors. Figure 2. Sonometr AZ 8921. Tests were conducted three times in all subjects under the same conditions, during each test, the apparatus was assembled as shown in the picture below (Figure 3). Figure 3. Photography of experimental setup con- sisting of two laptops, sonometer and the sEMG recorder. The study was performed in a closed room with temperature of about 22°C without the use of so- undproofing. Before the main test, the patient was informed about the objectivity and non-invasive- ness of diagnostic tests performed for the prophy- lactic reasons, their character and course. Exami- ned person was sitting on a chair at a distance of about 10 cm from the microphone, in an upright position with the loosely lowered upper extre- mities, in a comfortable position. The examined person has been connected with a grounding elec- trode to the sEMG recorder by a bar located on the upper extremity. In this study we used surface bi- polar skin electrodes made of AgCl having 5mm puterem przenośnym wykorzystującym oprogra- mowanie AZ RS 232 Monitor (Rycina 2). Rejestracje sEMG z mięśni nadgnykowych wykonano apara- tem Run Time EM 10/20 (Camina) podłączonym do komputera przenośnego z oprogramowaniem akwizycji rejestracji dostarczanym przez produ- centa. Oba sprzęty zostały podłączone do dwóch niezależnych komputerów za pomącą złącz RS 232. Rycina 2. Sonometr AZ 8921. Badanie przeprowadzono u wszystkich osób trzy- krotnie w tych samych warunkach, aparatura pod- czas każdego badania była zestawiona tak jak na poniższym zdjęciu (Rycina 3). Rycina 3. Fotografia stanowiska badawczego składającego się z dwóch komputerów przeno- śnych, sonometru oraz aparatu sEMG. Badanie wykonywane było w pomieszczeniu zamkniętym o temperaturze ok. 22oC bez stoso- wania wygłuszania. Przed badaniem pacjent został poinformowany o celowości oraz nieinwazyjności wykonywanego badania diagnostyczno-profilak- tycznego, oraz jego charakteru i przebiegu. Osoba badana siedziała na krześle w odległości ust około 10 cm od mikrofonu, z plecami wyprostowanymi, luźno opuszczonymi kończynami górnymi, w pozy- cji wygodnej. Badany został podłączony elektrodą uziemiającą do elektromiografu w formie paska umieszczonego na kończynie górnej. Do badania czynności mięśni nadgnykowych wykorzystano od- prowadzenie bipolarne elektrodami powierzchow-
40 Issue of Rehabilitation, Orthopaedics, Neurophysiology and Sport Promotion - IRONS nr 5 med about the results obtained from studying the suprahyoidei muscles function and parameters of voice intensity. In the fourth part of the study the subject was instructed how to use the suprahyoid muscles during the voice emission. The tested per- son was trying to read the second part of the text and trying to simultaneously observe the activity in the form of sEMG recording on the monitor as well as the sound deflection curve on the second mo- nitor, including the conducted other parts of rese- arch, trying to get the best results in suprahyoidei muscles activity (maximal value of amplitude) with the simultaneous decrease in the intensity of the emitted voice in dB on an eye-sEMG biofeedback. Finally there were compared the results obtained from the first and the second trials after reading the text. During the next part, the person was trying to read the third part of the text in accordan- ce with the previously obtained instructions, thus perpetuating the correct voice emission. We com- pared the results of tests 1, 2 and 3 during reading. At the end of the test, the subject received the text for reading in order to exercise the emissions of vo- ice over a period of about a month. This suggestion had also the psychoeducational nature. All respon- dents were asked during the work performed mon- thly with students to think of ... “the paper with text” ... and ...“tried to save voice ‘... according to the proposed scheme of reading. The last part of the study after sixth months was performed to ve- rify the results. The subject read all of the text in accordance with instructions previously obtained (Figure 5). We compared the results of sEMG recor- dings of and voice emission from the first, second (after education of reading the text) and the last examination after a month of treatment. Figure 5. Photography of experimental setup applied during the tests about a month after the education of the voice emission. ności mięśni nadgnykowych i parametrach natę- żenia głosu. W czwartej części, poinstruowano ba- danego, w jaki sposób należy wykorzystać mięśnie nadgnykowe podczas emisji głosu. Badana osoba starał się czytać drugą część tekstu po instrukcji starając się równocześnie obserwować czynność w postaci zapisu sEMG mięśni na monitorze oraz wychylenie krzywej natężenia dźwięku na drugim monitorze łącznie z przebiegiem badania, starając się uzyskać jak największe zaangażowanie czynno- ści mięśni nadgnykowych (maksymalne wychylenia amplitudy) przy równoczesnym spadku natężenia emitowanego głosu w dB na zasadzie wzrokowego sEMG-biofeedback. Na koniec porównywano wyni- ki uzyskane z pierwszej i drugiej próby czytaniu tek- stu. Podczas kolejnej części, badana osoba czytała trzecią część tekstu zgodnie z wcześniej uzyskaną instrukcją, utrwalając w ten sposób prawidłowy sposób emisji głosu. Porównano wyniki z prób 1, 2 oraz 3 czytania. Na koniec badany otrzymywał czytany tekst w celu ćwiczenia wyuczonej emisji głosu przez okres około miesiąca. Sugestia ta mia- ła również charakter psychoedukacyjny. Proszono wszystkich badanych, aby w trakcie miesięcznej pracy z uczniami starali się myśleć o ...”kartce z tek- stem”... oraz ...”próbowali oszczędzać głos”... we- dług zaproponowanego schematu czytania. Ostat- nią szóstą cześć badania wykonano po miesiącu w celu weryfikacji wyników. Badana osoba czytała cały tekst zgodnie z uzyskaną wcześniej instrukcją (Rycina 5). Porównano wyniki rejestracji sEMG oraz emisji głosu z pierwszego, drugiego (po edukacji czytania tekstu) jak i ostatniego badania po prze- prowadzeniu miesięcznej terapii. Rycina 5. Fotografia stanowiska badawczego w trakcie testów wykonywanych około miesiąc po przeprowadzonej edukacji emisji głosu.
RESULTS AND DISCUSSION
The general presentation of the sEMG record- ings at rest, during maximal suprahyoidei muscles contraction and intensity of voice emission in suc- cessively (for comparison) 2 patients and a healthy volunteer from control group shows figure 6.
WYNIKI I OMÓWIENIE
Ogólną prezentację badania sEMG w warunkach spoczynkowych, w trakcie maksymalnego skurczu mięśni nadgnykowych oraz natężenia emisji głosu u kolejno (dla porównania) 2 pacjentów oraz zdro- wego ochotnika grupy kontrolnej pokazuje rycina 6. Rycina 6. Przykłady rejestracji sEMG spoczynkowego, wysiłkowego z mięśni nadgnykowych oraz natęże- nia emisji głosu przeprowadzonych przed terapią u pacJenta 1, pacjenta 2 oraz zdrowego ochotnika grupy kontrolnej. Figure 6. Examples of sEMG recordings at rest, maximal contraction of suprahyoidei muscles and in- tensity of voice emission performed before therapy in patient 1, patient 2 and a healthy volunteer from control group.
Tabela I. Zestawianie zbiorcze wyników uzyskanych wśród 8 badanych nauczycielek na kolejnych eta- pach obserwacji (część górna) oraz 5 badanych zdrowych ochotników grupy kontrolnej (część dolna). Charakter częstotliwościowy: 1-interferencyjny, 2-z niepełną interferencją. Table I. Compilation of the results obtained in 8 teachers examined at successive stages of observation (upper part) and in 5 healthy volunteers from a control group (bottom). Frequency pattern: 1-interference, 2-intermediate. Examined patient No Before therapy During therapy After therapy One month after therapy Suprahyoidei muscles sEMG Intensity of voice emission (db) at rest (uV) test 1 ef- fort (uV) (Hz)^ test 2 ef- fort (uV) (Hz)^ test 3 ef- fort (uV) (HZ)^ at rest (uV) test 4 effort (uV) (Hz) Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 1 30 100 1 100 1 130 1 30 280 1 63,3 61,8 61,5 60, 2 35 200 1 200 1 300 1 18 300 1 67,2 60,2 60 64, 3 20 40 2 60 2 60 2 35 100 2 62,4 59,5 57,6 60, 4 35 100 2 120 1 150 1 15 350 1 60,5 67,6 54,9 64, 5 30 130 2 200 1 250 1 30 300 1 64 63,5 63,6 64, 6 15 150 1 150 1 150 1 20 300 1 63,1 67,1 61 64, 7 25 100 1 125 1 165 1 15 370 1 64,4 62,1 63,6 60, 8 20 150 1 250 1 350 1 20 200 1 64,1 62,1 62,5 62, mean 26,25 121,25 150,63 194,38 22,88 275,00 63,63 62,99 60,59 62, Min. 15 40 60 60 15 100 60,5 59,5 54,9 60, Max. 35 200 250 350 35 370 67,2 67,6 63,6 64, SD 7,44 47,64 62,25 96,71 7,68 86,85 1,90 2,96 3,03 1, Examined patient No Before therapy During therapy After therapy (^) Intensity of voice emission(db) Suprahyoidei muscles sEMG at rest (uV) Test 1 ef- fort (uV) (HZ)^ Test 2 effort (uV) (Hz)^ Test 3 effort (uV) (Hz)^ Test 1^ Test 2^ Test 1 10 115 1 125 1 200 1 54,9 52 50, 2 12 90 1 150 1 250 1 54,6 53,4 49, 3 25 65 1 90 1 100 1 50,1 47,1 45, 4 17 60 1 105 1 110 1 48,4 47,6 45, 5 15 120 1 140 1 250 1 61,7 55,6 54, średnia 15,8 90 122 182 53,94 51,14 49, minimum 10 60 90 100 48,4 47,1 45, maksimum 25 120 150 250 61,7 55,6 54, SD 5,81 27,61 24,65 73,28 5,17 3,69 3, Liczba badanych chorych Przed terapią W trakcie edukacji terapii Po edukacji terapii Po miesięcznej terapii (^) Natężenie emisji głosu EMG mm. nadgnykowych^ (db) spoczynek (uV) test 1 wysiłek (uV) charakter (Hz) test 2 wysiłek (uV) charakter (Hz) test 3 wysiłek (uV) Charakter (HZ) Spoczynek uV) Test 4 wysiłek (uV) Charak- ter (Hz) Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 1 30 100 1 100 1 130 1 30 280 1 63,3 61,8 61,5 60, 2 35 200 1 200 1 300 1 18 300 1 67,2 60,2 60 64, 3 20 40 2 60 2 60 2 35 100 2 62,4 59,5 57,6 60, 4 35 100 2 120 1 150 1 15 350 1 60,5 67,6 54,9 64, 5 30 130 2 200 1 250 1 30 300 1 64 63,5 63,6 64, 6 15 150 1 150 1 150 1 20 300 1 63,1 67,1 61 64, 7 25 100 1 125 1 165 1 15 370 1 64,4 62,1 63,6 60, 8 20 150 1 250 1 350 1 20 200 1 64,1 62,1 62,5 62, Średnia 26,25 121,25 150,63 194,38 22,88 275,00 63,6362,9960,59 62, Minimum 15 40 60 60 15 100 60,5 59,5 54,9 60, Maksi- mum 35 200 250 350 35 370 67,2^ 67,6^ 63,6^ 64, SD 7,44 47,64 62,25 96,71 7,68 86,85 1,90 2,96 3,03 1, Badany ochotnik liczba Przed terapią W trakcie edukacji terapii Po edukacji terapii EMG mm. nadgnykowych Natężenie emisji głosu spoczynek Test 1 wysi łek (uV) - charakter Test 2 wysi łek (uV) - charakter Test 3 wysi łek (uV) - Charakter Test 1 Test 2 Test 1 10 115 1 125 1 200 1 54,9 52 50, 2 12 90 1 150 1 250 1 54,6 53,4 49, 3 25 65 1 90 1 100 1 50,1 47,1 45, 4 17 60 1 105 1 110 1 48,4 47,6 45, 5 15 120 1 140 1 250 1 61,7 55,6 54, średnia 15,8 90 122 182 53,94 51,14 49, minimum 10 60 90 100 48,4 47,1 45, maksimum 25 120 150 250 61,7 55,6 54, SD 5,81 27,61 24,65 73,28 5,17 3,69 3,
44 Issue of Rehabilitation, Orthopaedics, Neurophysiology and Sport Promotion - IRONS nr 5 The study shows that in people occupationally exposed to the increased emissions of voice, you cannot show by sEMG recordings the phenomenon of asymmetry in the suprahyoidei muscles activity. Parameters of voice intensity were stabilized af- ter a month of targeted therapy according to the scheme specified in the educational sessions to val- ues close to those obtained by analogy in the con- trol group of healthy volunteers without significant changes in the intensity of voice. The proposed scheme of diagnostic and educational sEMG-bio- feedback in suprahyoidei muscles can be applied in the education of people exposed to the increased voice emissions. These data also show that among the patients do not age, but the work duration has an impact on the parameters of sEMG amplitude recorded from muscles involved in the phonation. These findings are consistent with results of pre- vious work by Pfau and Ackermann (1974) and Al- len (2007). The presented similar methodology to that described by Henschen and Burton (1978) and Chow and Ying (2002), although their model of bio- feedback was not associated simultaneously with the measurement of the voice intensity. Previous work of Laukkanen et al (2004) using sEMG regard- ed the impact of long-term voice emission on mea- surements of motor units activity voice-off in the evaluation of the efficiency of motor units, while they were not focused on assessing the effects of therapy or education. The presented results confirm the utility of the sEMG recordings in assessment of the increased muscle tension, as presented in relation to other muscular system diseases different etiologically (Huber et al 2013). REFERENCES Ackermann R ., Pfau W., Gerontologische Untersu- chungen zur Storungsunfalligkeit der Sprechstimme bei Berufssprechern, Folia Phoniatr, 1974:26-95. Allen K. D ., EMG biofeedback treatment of dyspho- nias and related voice disorders, Journal of Speech
- Language Pathology and Applied Behavioral Analysis, 2007:22. Chow P ., Ying L., Comparison of Concurrent and Electromyographic Biofeedback on the Training of Laryngeal Muscle Relaxation, Speech and Hearing Sciences, The University of Hong Kong, 2002:10. Hammond T. H ., Gray S.D., Butler J., Age and gender related elastin distribution changes in human vocal folds, Otolaryngolog Head Neck Surg,1988;119:314- Przedstawione badania pokazują, że u osób narażonych zawodowo na zwiększoną emisję gło- su, nie można za pomocą badań sEMG stwierdzić zjawiska asymetryczności w rejestracji czynności sEMG mięśni nadgnykowych. Parametry natężenia emisji głosu uległy stabilizacji po miesięcznej pró- bie ukierunkowanej terapii według schematu okre- ślonego w sesjach edukacyjnych do wartości zbliżo- nych do tych, które uzyskano analogicznie w grupie kontrolnej zdrowych ochotników bez wyraźnych zmian w natężeniu emisji głosu. Proponowany schemat diagnostyczny oraz edukacyjny sEMG-bio- feedback mięśni nadgnykowych może być apliko- wany w edukacji u osób narażonych na zwiększo- ną emisję głosu. Z danych tych również wynika, że wśród badanych chorych nie wiek, ale staż pracy ma wpływ na parametry amplitudy sEMG wysiłko- wego rejestrowego z mięśni współuczestniczących w procesie fonacji. Te wyniki badań są zgodne z wy- nikami poprzednich prac Ackermanna i Pfau (1974) oraz Allena (2007). Prezentowana metodyka jest podobna do tej opisywanej przez Henschen i Bur- ton (1978) oraz Chow i Ying (2002), chociaż ich mo- del biofeedbacku nie był skojarzony jednocześnie z pomiarem natężenia emisji głosu. Dotychczasowe prace Laukkanen i wsp. (2004) z wykorzystaniem sEMG dotyczyły wpływu długotrwałej emisji głosu w pomiarach jednorazowych w ocenie sprawności jednostek ruchowych, natomiast nie skupiały się na ocenie efektów terapii lub edukacji. Prezentowane wyniki potwierdzają również użyteczność sEMG w ocenie zwiększonego napię- cia mięśniowego, co zaprezentowano w odniesie- niu do innych, etiologicznie odmiennych schorzeń w układzie mięśniowym (Huber i wsp. 2013). LITERATURA Ackermann R ., Pfau W., Gerontologische Untersu- chungen zur Storungsunfalligkeit der Sprechstim- me bei Berufssprechern, Folia Phoniatr, 1974:26-95. Allen K. D ., EMG biofeedback treatment of dyspho- nias and related voice disorders, Journal of Speech
- Language Pathology and Applied Behavioral Analysis, 2007:22. Chow P ., Ying L., Comparison of Concurrent and Electromyographic Biofeedback on the Training of Laryngeal Muscle Relaxation, Speech and Hearing Sciences, The University of Hong Kong, 2002:10. Hammond T. H ., Gray S.D., Butler J., Age and gender related elastin distribution changes in human vocal folds, Otolaryngolog Head Neck Surg,1988;119:314-
46 Issue of Rehabilitation, Orthopaedics, Neurophysiology and Sport Promotion - IRONS nr 5 Smith E ., Kirchner H.L., i wsp., Voice problems among teachers: differences by gender and te- aching characteristics. J Voice, 1998;12:328-334. Vilkman E ., Occupational safety and health aspects of voice and speech professions. Folia. Logop., 2004; 56,4:220-253. Vintturi J ., Alku P., Lauri E.R. i wsp., The effects of post-loading Rest on acoustic parameters with spe- cial reference to gender and ergonomic factors. Fo- lia Phoniatr. Logop., 2001; 53,6:338-350. Corresponding autor: Magdalena Gębska; [email protected] among teachers: differences by gender and te- aching characteristics. J Voice, 1998;12:328-334. Vilkman E ., Occupational safety and health aspects of voice and speech professions. Folia. Logop., 2004; 56,4:220-253. Vintturi J ., Alku P., Lauri E.R. i wsp., The effects of post-loading Rest on acoustic parameters with spe- cial reference to gender and ergonomic factors. Fo- lia Phoniatr. Logop., 2001; 53,6:338-350. Autor odpowiedzialny za korespondencję: Magdalena Gębska; [email protected]
