To examine if different frequencies of electrical stimulation trigger different sized cramps in the abductor hallucis muscle and to analyze their surface electromyographic (EMG) behaviour in both time and frequency domains.

Fifteen subjects were studied. Stimulation trains of 150 pulses were applied to the muscle motor point. Frequency was increased (starting from 4pps with 2-pps steps) until a cramp developed. Current intensity was 30% higher than that eliciting maximal M-waves. After the first cramp (“threshold cramp”), a 30-minute rest was provided before a second cramp (“above-threshold cramp”) was elicited with a frequency increased by 50% with respect to that eliciting the first cramp.

We found greater EMG amplitude and a compression of the power spectrum for above-threshold cramps with respect to threshold cramps. M-wave changes (ranging between small decreases of M-wave amplitude to complete M-wave disappearance) occurred and progressively increased throughout stimulation trains. Significant positive correlations were found between estimates of EMG amplitude during cramps and estimated reductions of M-wave amplitude.

Varying frequencies of electrical stimulation triggered different sized cramps. Moreover, decreases in M-wave amplitude were observed during both threshold and above-threshold stimulations. The choice of the stimulation frequency has relevance for optimizing electrical stimulation protocols for the study of muscle cramps in both healthy and pathological subjects.

Effectuer l’analyse temporelle et fréquentielle de l’EMG de surface lors de crampes induites dans le muscle abductor hallucis, et déterminer si l’intensité de celles-ci dépend de la fréquence de stimulation électrique.

Quinze sujets ont été recrutés. Le point moteur du muscle était stimulé par 150 pulsations électriques consécutives. La fréquence initiale de 4Hz était augmentée de 2Hz jusqu’à l’apparition de la crampe. L’intensité du courant était 30 % supérieure à celle nécessaire pour induire une onde M maximale. Après la première crampe (crampe à seuil liminaire) et une période de repos de 30minutes, une seconde crampe était provoquée avec une fréquence 50 % supérieure à celle utilisée pour la première crampe (crampe à seuil supraliminaire).

Nous avons trouvé une plus grande amplitude EMG et une compression du spectre de fréquence pour les crampes à seuil supraliminaire, comparativement à celles à seuil liminaire. Nous avons également observé des variations des ondes M (allant d’une légère réduction d’amplitude à leur disparition complète) s’accentuant avec le nombre de pulsations électriques. Des corrélations positives significatives ont été observées entre les estimations d’amplitude EMG durant les crampes et les estimations de réductions d’amplitude de l’onde M.

Des fréquences de stimulation électrique différentes ont induit des crampes d’intensité différentes. Des diminutions d’amplitude de l’onde M se sont produites pendant les crampes à seuil liminaire et supraliminaire. Le choix de la fréquence de stimulation est important pour l’optimisation des protocoles de stimulation électrique lors de l’étude des crampes musculaires chez les sujets sains et pathologiques.