Електромиографията като метод за диагностика на периферната нервна система
Електромиографията (ЕМГ) е диагностичен метод, базиран на регистриране и анализ на биоелектричните потенциали на мускулите и периферните нерви.
В същото време, в зависимост от целите на изследването, се оценява както доброволната, така и предизвиканата от стимулация активност на нервно-мускулния апарат.
Физиологичната основа на ЕМГ, както и на много други методи за функционална диагностика, е колебанието на електрическия потенциал на биологичните мембрани, в този случай мембраните на мускулните влакна (MF), аксоните, които са част от смесените периферни нерви, както и структурите на нервно-мускулния синапс. 1
Анатомия и физиология
Гръбначният нерв се образува от сливането на дорзалните и вентралните гръбначни коренчета извън гръбначния стълб. В областта на гръдните и тазовите крайници гръбначните нерви образуват нервни плексуси, от които излизат периферните нерви, инервиращи крайниците. Така всеки периферен нерв съдържа както миелинизирани, така и немиелинизирани; двигателни и сетивни влакна. 2
Минималната функционална единица на периферната нервна система е двигателната единица (MU), която се състои от алфа моторен неврон, вентрален нервен корен, нервно влакно, синапс и мускулно влакно. Сумата от всички тези компоненти образува долния двигателен неврон (LMN), който е еферентният компонент на периферната нервна система.
Аферентният компонент на периферната нервна система се състои от рецептор, който може да бъде разположен в кожата, лигамента, мускула и др., сензорно нервно влакно и неврон, който се намира в дорзалния гръбначен ганглий (фиг. 1).
На клетъчно ниво основните структурипериферната нервна система са неврон, аксон, клетки на Шван, синапс и мускулни влакна.
Невронът е метаболитен център, в него протичат всички метаболитни процеси, необходими за нервната тъкан. Клетките на Шван са сателитни клетки, те образуват миелин, който се навива около аксона. Миелиновата обвивка е разделена от пространства, наречени възли на Ранвие. Точката на контакт на аксон с мускул, жлеза или неврон се нарича синапс. Синапсът се състои от пресинаптичната мембрана, синаптичната цепнатина и постсинаптичната мембрана, върху която са разположени рецепторите. Синапсът, най-просто казано, трансформира електрически импулс в химическа енергия - потенциалът за действие стимулира производството на невротрансмитери, които се свързват с рецепторите на постсинаптичната мембрана, предизвиквайки определени процеси в целевия орган. Основният медиатор на периферната нервна система еацетилхолин.
В мускулите акционният потенциал води до освобождаване на калций от саркоплазмения ретикулум, което от своя страна предизвиква взаимодействие между актиновите и миозиновите влакна и се проявява чрез мускулна контракция. 3
Помислете за работата на периферната нервна система на примера на една двигателна единица.
Всеки компонент на двигателната единица работи на принципа "всичко или нищо" - само ако общият стимул надвиши прага на възбудимост, възниква потенциал за действие.
Въздействието на специфичен стимул в резултат на верига от биохимични реакции допринася за увеличаване на пропускливостта на мембраните за Na + йони, които, прониквайки вътре в клетката, водят до увеличаване на деполяризацията. Последващото повишаване на активността на K-Na помпата води до масивно освобождаване на Na + от клетката, което причинява реполяризация на мембраната свръщане на потенциала към първоначалната му стойност. Промяната в деполяризацията, водеща до инверсия на потенциала и реполяризация на мембраната, се нарича потенциал на действие (AP) (фиг. 2).
Потенциалът на действие се разпространява по аксона към целевия орган. В немиелинизираните влакна това разпространение се извършва със скорост от 0,5-5 m / s, в миелинизираните нервни влакна импулсът се разпространява в салта (скокове) от едно прихващане на Ranvier към друго, съответно скоростта на предаване на потенциала на действие се увеличава до 15-120 m / s.
След като нервният импулс достигне синапса, медиаторът ацетилхолин се освобождава в синаптичната цепнатина, след което ацетилхолинът се свързва с ацетилхолиновите рецептори на постсинаптичната мембрана, което води до възбуждане на мускулните влакна. Синаптичното забавяне варира от 0,5 до 1 ms.2 Потенциалът на действие на мускулните влакна се разпространява със скорост 3-5 m/s поради участието на съседни региони.
Познавайки тези компоненти, с помощта на електромиограф можем да измерим общия потенциал на действие на всички двигателни единици в мускула, скоростта на нервния импулс по нерва, както и да оценим наличието на патологични потенциали на действие в мускулите и да идентифицираме нарушение на проводимостта на потенциала на действие по нервните влакна и нарушения на синаптичното предаване.
Иглена ЕМГ
Техниката се основава на записване на общата биоелектрична активност на мускулите с помощта на иглени електроди. Същността на метода е поставяне на иглен електрод директно в мускула (най-дебелата му част) и измерване на акционните потенциали. Техниката позволява оценка на три вида мускулна активност: спонтанна активност в момента на въвеждане на електрода, спонтанна активност в отпуснат мускул,активност при извършване на доброволческа дейност. Тъй като ЕМГ при животни се извършва под седация, е невъзможно да се измери мускулната активност по време на произволни движения.
Обикновено електрическата активност възниква в мускула само в момента на въвеждане на електрода (активност на вкарване) и е свързана с механично увреждане и дразнене на мускула. В здрав мускул активността на инжектиране обикновено продължава около 5-300 ms, нейната амплитуда е около 100 μV. В случай на мускулни заболявания (миозит, денервация и др.), Характеристиките на инжекционната активност могат да се променят. В рамките на 4-10 дни от началото на заболяването се наблюдава значително увеличение на амплитудата на инжекционната активност (до 650 μV) и времето на активност (2-4 s). Липсата на инсерционен потенциал е типична за исхемично мускулно увреждане. 3
Патологична спонтанна активност
Потенциал на фибрилация (PF) и положителна остра вълна (POS) прояви на патологична мускулна активност, свързана с дестабилизация на сарколемата. Дестабилизацията на сарколемата възниква при всеки патологичен процес (денервация, миозит, мускулни дистрофични промени или други миопатии), ранната поява на PF и POV (2-4 дни) показва тежко мускулно увреждане и лоша прогноза. Намаляване на амплитудата на SOV настъпва по време на мускулната реинервация няколко седмици преди възстановяването на произволните движения (фиг. 3).
Псевдомиотоничните потенциали възникват при ендокринни патологии, които засягат мускулите, дистрофични промени и миозит (фиг. 4).