O desenvolvimento da tecnologia eletr´onica permitiu um grande avan¸co dos estudos cient´ıficos sendo um desses campos a eletromiografia. Em 280 A.C Erasistratis j´a possu´ıa conhecimento de que o m´usculo ´e um ´org˜ao de contra¸c˜ao. Tamb´em Leonardo Da Vinci teve uma importante contribui¸c˜ao no estudo dos m´usculos e da sua funcionalidade (Moura,2013). Desde o in´ıcio do s´eculo XIX que v´arios cientistas come¸caram a dar os primeiros passos no campo da bioelectricidade. Por volta do s´eculo XVII, Francesco Redi realizou os primeiros testes em animais onde descobriu uma fonte de energia de um determinado peixe, com origem muscular. Em 1786, durante a disseca¸c˜ao de uma r˜a, um anatomista e cirurgi˜ao da Universidade de Bolonha, Luigi Galvani, descobriu acidentalmente o que viria a ser conhecido como ”eletricidade muscular”, fen´omeno da contra¸c˜ao muscular na presen¸ca de correntes el´etricas. Galvani realizou assim testes que relacionavam o movimento muscular e eletricidade (Moura,2013).
Carlo Mateucci, neurofisiologista e f´ısico italiano, em 1830, deu in´ıcio aos experimen- tos que envolviam a eletricidade animal questionada por Galvani. A partir de ent˜ao, com o aux´ılio de um galvan´ometro de Nobeli, Carlo observou que tecidos muscu- lares quando excitados, geravam uma corrente el´etrica. Foi Carlo Matteucci quem tamb´em inventou o quim´ografo (aparelho mecˆanico usado para gravar altera¸c˜oes musculares devidas a contra¸c˜oes), dando-lhe assim o t´ıtulo de pioneiro no estudo da bioelectricidade (Piccolino and Wade,2012).
2.2. HIST ´ORIA DA ELETROMIOGRAFIA 11
Posteriormente, j´a no ano de 1849, a pesquisa de Mateucci inspirou Du Bois-Reymon, (1918 − 1896), fisiologista alem˜ao considerado como o pai da electrofisiologia expe- rimental. Este cientista realizou as primeiras dete¸c˜oes de sinal el´etrico em m´usculos humanos durante contra¸c˜oes volunt´arias. A sua experiˆencia consistiu em colocar panos nas m˜aos e bra¸cos e de seguida submergi-los, separadamente, numa solu¸c˜ao salina e em contacto el´etrico com el´etrodos. Os el´etrodos eram ent˜ao conectados a um galvan´ometro. Foram feitas m´ultiplas contra¸c˜oes volunt´arias com o bra¸co, e assim foram detetadas leituras, no aparelho. Du Bois-Reymond deduziu que a mag- nitude das leituras eram fracas devido `a impedˆancia da pele, pelo que, num novo teste removeu uma por¸c˜ao de pele e aplicou de novo os el´etrodos observando um aumento de amplitude durante a flex˜ao do pulso. Entre os anos de 1831 e 1875, o neurofisiologista Guillaume Benjamin Amand Duchenne analisou os efeitos dos est´ımulos el´etricos em m´usculos e nervos com alguma anomalia devido a altera¸c˜oes nervosas (como a paralisia) (Moura, 2013).
No in´ıcio do s´eculo XX alguns cientistas conseguiram demonstrar e inventar ins- trumentos que ajudaram a desenvolver as leituras dos sinais de eletromiografia. Um cientista alem˜ao, inventou el´etrodos met´alicos superficiais que revolucionaram a capta¸c˜ao dos sinais de EMG. J´a depois, comprovou-se que a magnitude do sinal relacionado com a contra¸c˜ao de um m´usculo estava relacionado com as suas fibras musculares. Em 1918 j´a se discutia o melhor tratamento e quais t´ecnicas que de- veriam ser conduzidas antes de obter e analisar os dados relativos aos fen´omenos eletrofisiol´ogicos. Baines foi o primeiro a modelar partes do sistema nervoso atrav´es de circuitos el´etricos, com o intuito de explicar seu comportamento. Para tal, Baines comparou a propaga¸c˜ao de impulsos num conjunto de nervos a um cabo el´etrico, sendo este estudo denominado ”teoria do cabo”. Gasser, Newcomer e Erlanger em 1921 desenvolveram um amplificador a v´alvulas que serviu para amplificar os sinais de EMG, podendo estes serem exibidos. Esta descoberta deu o pr´emio Nobel em fisiologia em 1944 a Dr. Joseph Erlanger (Lopes, 2016).
O primeiro experimento bem sucedido de dete¸c˜ao de sinal EMG de um m´usculo foi realizado por Proebster, em 1928, que obteve tra¸cos de um m´usculo com paralisia
12 CAP´ITULO 2. ATIVIDADE MUSCULAR E A ELETROMIOGRAFIA
perif´erica. Em 1945, Reinhold Reiter registou a primeira patente de utiliza¸c˜ao de pr´oteses controladas por sinais de EMG. Tal feito foi observado, aproximadamente quinze anos depois, quando o experimento realizado por Kobrinsk numa pr´otese da m˜ao que foi controlado por sinais de EMG do antebra¸co do paciente. Nos anos 50 uma empresa dinamarquesa, DISA A/S, introduziu no mercado o primeiro sistema anal´ogico de EMG, ilustrado na figura2.2 com trˆes canais capaz de gravar e mostrar sinais a partir de cada canal. Cada um deles tinha um conjunto de amplificadores e filtros para processar o sinal de EMG adquirido, sendo este enviado para um tubo de raios cat´odicos, usado como sistema de visualiza¸c˜ao. Com o nascimento da eletr´onica digital foi poss´ıvel desenvolver novas funcionalidades para o EMG. Nos anos 60 foi produzido um sistema EMG, por Hardyck e sua equipa, em 1966, foram os primeiros m´edicos a utilizar os sinais EMG (Moura,2013).
Figura 2.2 – Sistema de EMG DISA 122A67, retirado de Lopes (2016).
Foi no ano de 1975 que apareceu o primeiro sistema EMG totalmente digital, DISA 1500 EMG. Nestes novos sistemas, os sinais anal´ogicos eram digitalizados e impres- sos com todas as informa¸c˜oes numa impressora de matriz, em tempo real. A d´ecada de 80 foi marcada pela utiliza¸c˜ao de el´etrodos para analisar outros tipos de m´usculos. Com o desenvolvimento de outros circuitos eletr´onicos, foi poss´ıvel expandir os siste- mas de eletromiografia. Tal fato permitiu a efetiva produ¸c˜ao comercial de el´etrodos, dispositivos e amplificadores com custos mais baixos. A partir de 1990, com o avan¸co da inform´atica, houve a possibilidade de transmitir o sinal EMG para equipamentos
2.3. A EMG NOS M ´USCULOS DA MASTIGAC¸ ˜AO 13
computacionais, que propocionavam uma maior capacidade de armazenamento de dados e informa¸c˜oes, processamento real dos sinais captados e ilustra¸c˜ao visual dos resultados obtidos. Com a entrada no s´eculo XXI e com o desenvolvimento das tecnologias foi tamb´em necess´ario um cont´ınuo melhoramento dos sistemas de EMG e come¸caram a ser introduzidas tecnologias wireless como o Bluetooth e o Wi-Fi, o que forneceu um aumento de mobilidade e distanciamento do PC nos dispositi- vos baseados em computador. Atualmente, a evolu¸c˜ao da tecnologia possibilitou o aperfei¸coamento na an´alise espectral e em outros procedimentos de processamento dos sinais eletromiogr´aficos. Conclui-se ent˜ao que atualmente a eletromiografia pos- sui in´umeras aplica¸c˜oes, desde a ´area da sa´ude at´e `a pr´atica desportiva tanto com m´etodos invasivos ou de superf´ıcie Lopes (2016).