Рассмотрим два эксперимента по изометрической активности двуглавой мышцы во время удержания гантели под углом в 90° к локтю. В эксперименте I ЭМГ двуглавой мышцы записываются в условиях удержания 20-фунтовой и 40-фунтовой гантелей. Большее отягощение требует большего усилия мышцы — локтевого сгибателя для достижения изометрического положения. В результате вес в 40 фунтов производит больший ЭМГ-сигнал.
В эксперименте II 20-фунтовая гантель удерживалась более длительный период времени. По мере накопления усталости мышц и уменьшения производимого ими усилия требовалось большее количество моторных единиц для поддержания мышцы-сгибателя в изометрическом положении. В результате по мере возрастания мышечной усталости амплитуда ЭМГ возрастала.
В обоих экспериментах повышенная активация моторной единицы была отражена в повышенной амплитуде ЭМГ. Пример на повышение амплитуды ЭМГ в случае с 20-фунтовой и 40-фунтовой гантелей отражал увеличение мышечного усилия, однако в примере на усталость с 20-фунтовой гантелей амплитуда ЭМГ увеличивалась, несмотря на отсутствие изменения мышечного усилия.
Субмаксимальные усилия при 50%-ном максимальном произвольном сокращении (МПС) приводили к увеличению амплитуды ЭМГ при одновременной усталости мышцы. Максимальная сила, вырабатываемая за длительный период времени вызывала параллельное снижение как силы, так и амплитуды ЭМГ. В действительности дополнительные усилия, связанные с усталостью, осложняют любую потенциальную взаимосвязь между ЭМГ и мышечной силой.
Наконец, выведение величины мышечной силы из амплитуды ЭМГ выглядит убедительно, однако требует линейной взаимосвязи между ЭМГ и реактивностью/силой, измеряемыми извне. Например, амплитуда ЭМГ, связанная с ранее описываемой нагрузкой с 40-фунтовой гантелей, должна быть в два раза больше, чем с 20-фунтовой гантелей. При небольших величинах силы мышцы-агониста активность мышцы-антагониста может быть минимальна, так что внешняя реактивность/сила отражает в основном силу мышцы- агониста.
В то же время, активность мышцы-антагониста, как правило, увеличивается вместе с выработкой большой силы мышцы-агониста, т. е. коактивация повышается вместе с ростом потребности в большем усилии. Таким образом, сила мышцы-агониста должна работать «против» силы мышцы-антагониста в дополнение к работе против внешнего вращающего момента/силы (отягощений).
Пока величина внешнего вращающего момента/силы удваивается при изменении нагрузки с 20 до 40 фунтов, внутренняя сила (мышцы-агониста) должна более чем удвоить размер. Следовательно, взаимосвязь между ЭМГ и силой линейна при незначительных значениях вращающего момента/силы, но наиболее вероятно, что при существенных величинах она нелинейна, поскольку амплитуда ЭМГ возрастает с большей скоростью.