Elektromiografija je metoda preučevanja živčno-mišičnega sistema s snemanjem električnih potencialov mišic. Elektromiografija je informativna metoda za diagnosticiranje bolezni hrbtenjače, živčevja, mišic in motenj živčno-mišičnega prenosa. S to metodo je mogoče preučiti strukturo in delovanje nevromotornega aparata, ki ga sestavljajo funkcionalni elementi - motorične enote (MU), ki vključujejo motorični nevron in skupino mišičnih vlaken, ki jih inervira. Med motoričnimi reakcijami je hkrati vzburjenih več motoričnih nevronov, ki tvorijo funkcionalno povezavo. Na elektromiogramu (EMG) se zabeležijo potencialna nihanja v živčno-mišičnih končičih (motoričnih ploščah), ki nastanejo pod vplivom impulzov iz motoričnih nevronov podolgovate medule in hrbtenjače. Slednji pa prejmejo vzbujanje iz suprasegmentalnih formacij možganov. Tako lahko bioelektrični potenciali, vzeti iz mišice, posredno odražajo spremembe v funkcionalnem stanju in suprasegmentalnih strukturah.
V ambulanti za elektromiografijo uporabljamo dve metodi za odstranjevanje mišičnih biopotencialov - z uporabo igelnih in kožnih elektrod. S pomočjo površinske elektrode je mogoče registrirati le celotno mišično aktivnost, ki predstavlja interferenco akcijskih potencialov več sto in celo tisoč vlaken.
Globalni elektromiografski mišični biopotenciali se odstranijo s površinskimi elektrodami kože, ki so kovinske plošče ali diski s površino 0,1-1 cm 2, nameščeni v parih v pritrdilne blazinice. Pred pregledom jih pokrijemo z gazo, navlaženo z izotonično raztopino natrijevega klorida ali prevodno pasto. Za pritrditev se uporabljajo gumijasti trakovi ali lepilni trak. Običajno je beležiti interferenčno aktivnost prostovoljnega mišičnega krčenja pri hitrosti papirnega traku 5 cm/s. Pri globalni elektromiografiji s površinskimi elektrodami pa ni mogoče registrirati fibrilacijskih potencialov in je sorazmerno težje zaznati fascikulacijske potenciale.
Normalne in patološke značilnosti EMG med snemanjem s površinskimi elektrodami. Pri vizualni analizi globalnega EMG se ob njegovem snemanju uporabljajo površinske elektrode, ki dajejo splošen opis krivulje EMG, določajo frekvenco skupne električne aktivnosti mišic, največjo amplitudo nihanj in razvrščajo EMG na eno ali drugo vrsto. Obstajajo štiri vrste globalnega EMG (po Yu.S. Yusevichu, 1972).
Vrste EMG v površinskem svincu (po Yu.S. Yusevichu, 1972):
1,2-tip I; 3, 4 - podtip II A; 5 - podtip II B; 6 - tip III, ritmična nihanja v tremorju; 7 - tip III, ekstrapiramidna togost; 8 - tip IV, električna "tišina"
- Tip I - interferenčna krivulja, ki je visokofrekvenčna (50 na 1 s) polimorfna aktivnost, ki se pojavi med prostovoljno mišično kontrakcijo ali ko so druge mišice napete;
- Tip II - redka ritmična aktivnost (6-50 na 1 s), ima dva podtipa: Na (6-20 na 1 s) in IIb (21-50 na 1 s);
- Tip III - povečana pogosta nihanja v mirovanju, združevanje v ritmične izpuste, pojav utripov ritmičnih in neritmičnih nihanj v ozadju prostovoljnega krčenja mišic;
- Tip IV električna "tišina" mišic med poskusom prostovoljne mišične kontrakcije.
EMG tipa I je značilen za normalno mišico. Med največjim krčenjem mišice doseže amplituda nihanja 1-2 mV, odvisno od moči mišice. EMG tipa I lahko opazimo ne samo med prostovoljno mišično kontrakcijo, ampak tudi med sinergistično mišično napetostjo.
Pri primarnih mišičnih lezijah se določi interferenčni EMG zmanjšane amplitude. EMG tipa II je značilen za poškodbe sprednjih rogov hrbtenjače. Poleg tega podtip IIb ustreza relativno manj resni leziji kot podtip Na. Za EMG podtip IIb je značilna večja amplituda nihanj, v nekaterih primerih doseže 3000-5000 μV. Pri globoki mišični poškodbi opazimo močnejša nihanja podtipa Ha, pogosto z zmanjšano amplitudo (50-150 μV).
To vrsto krivulje opazimo, ko je prizadeta večina nevronov sprednjih rogov in število funkcionalnih mišična vlakna.
EMG tipa II v začetnih fazah poškodbe sprednjih rogov hrbtenjače morda ni zaznan v mirovanju, z največjo verjetnostjo je prikrit z interferenčno aktivnostjo med največjim krčenjem mišic. V takih primerih se za identifikacijo patološkega procesa v mišicah uporabljajo tonični testi (tesne sinergije).
EMG tipa III je značilen za različne vrste supraspinalnih motenj motorična aktivnost. V primeru piramidne spastične paralize se na EMG zabeleži povečana aktivnost v mirovanju, s parkinsonskim tremorjem opazimo ritmične izbruhe aktivnosti, ki po frekvenci ustrezajo ritmu tresenja, s hiperkinezo, nepravilnimi izpusti aktivnosti, ki ustrezajo nasilnim gibanjem telesa zunaj prostovoljnih gibov ali prekriti z običajnim procesom prostovoljnega krčenja mišic.
EMG tipa IV kaže na popolno paralizo mišic. Pri periferni paralizi je lahko posledica popolne atrofije mišičnih vlaken, pri akutnih nevritičnih lezijah pa lahko kaže na začasen funkcionalni blok prenosa po perifernem aksonu.
Med globalno elektromiografijo določeno diagnostično zanimanje povzroča splošna dinamika EMG v procesu izvajanja prostovoljnega gibanja. Torej, pri supraspinalnih lezijah lahko opazimo povečanje časa med ukazom za začetek gibanja in živčnimi izpusti na EMG. Za miotonijo je značilno znatno nadaljevanje aktivnosti EMG po navodilu za ustavitev gibanja, skladno z znano miotonično zakasnitvijo, opaženo klinično.
Pri miasteniji med največjim mišičnim naporom pride do hitrega zmanjšanja amplitude in frekvence izpustov na EMG, kar ustreza miasteničnemu padcu mišične moči med dolgotrajno napetostjo.
Lokalna elektromiografija
Za registracijo akcijskih potencialov (AP) mišičnih vlaken ali njihovih skupin se uporabljajo igelne elektrode, ki se vstavijo v debelino mišice. Lahko so koncentrične. To so votle igle s premerom 0,5 mm z vstavljeno izolirano žico, palico iz platine ali nerjavečega jekla. Bipolarne igelne elektrode znotraj igle vsebujejo dve enaki kovinski palici, ločeni druga od druge z golimi konicami. Iglične elektrode omogočajo registracijo potencialov motoričnih enot in celo posameznih mišičnih vlaken.
Na tako posnetem EMG je mogoče določiti trajanje, amplitudo, obliko in fazo AP. Elektromiografija z igelnimi elektrodami je glavna metoda za diagnosticiranje primarnih mišičnih in živčno-mišičnih bolezni.
Elektrografske značilnosti stanja motoričnih enot (MU) pri zdravih ljudeh. Parametri PD MU odražajo število, velikost, relativni položaj in gostoto porazdelitve mišičnih vlaken v danem MU, njegovo ozemlje in značilnosti širjenja potencialnih nihanj v volumetričnem prostoru.
Glavni parametri PD DE so amplituda, oblika in trajanje. Parametri PD MU se razlikujejo, saj je v MU vključeno neenakomerno število mišičnih vlaken. Zato je za pridobitev informacij o stanju MU določene mišice potrebno registrirati vsaj 20 PD MU in prikazati njihovo povprečno vrednost ter histogram porazdelitve. Povprečno trajanje PD DE v različnih mišicah pri ljudeh različnih starosti je podano v posebnih tabelah.
Trajanje PD DE običajno variira glede na mišico in starost subjekta znotraj 5-13 ms, amplituda je od 200 do 600 μV.
Zaradi povečanja stopnje prostovoljnega napora se aktivira vedno večje število PD, kar omogoča registracijo do 6 PD v enem položaju umaknjene elektrode. Za registracijo drugih PD DE se elektroda premakne v različnih smereh po metodi "kocke" na različne globine proučevane mišice.
Patološki pojavi na EMG z igelnimi elektrodami. Pri zdravem človeku v mirovanju je električna aktivnost praviloma odsotna, v patoloških pogojih je zabeležena spontana aktivnost. Glavne oblike spontane aktivnosti vključujejo fibrilacijske potenciale (PF), pozitivne ostre valove (POS) in fascikulacijske potenciale.
a - Pf; b - POV; c - potenciali fascikulacij; d - padajoča amplituda AP med miotoničnim praznjenjem (zgoraj - začetek praznjenja, spodaj - njegov konec).
Fibrilacijski potenciali so električna aktivnost posameznega mišičnega vlakna, ki ni povzročena z živčnim impulzom in se ponavlja. Pri normalni zdravi mišici je PF tipičen znak mišične denervacije. Najpogosteje se pojavijo 15-21 dan po prekinitvi živca. Povprečno trajanje posameznih nihanj je 1-2 ms, amplituda je 50-100 μV.
Pozitivni ostri valovi ali pozitivni konici. Njihov videz kaže na veliko mišično denervacijo in degeneracijo mišičnih vlaken. Povprečno trajanje SOW je 2-15 ms, amplituda je 100-4000 μV.
Fascikulacijski potenciali imajo parametre, ki so blizu parametrom PD DE iste mišice, vendar se pojavijo med njeno popolno sprostitvijo.
Pojav PF in SOV kaže na kršitev stika mišičnih vlaken z aksoni motoričnih živcev, ki jih inervirajo. To je lahko posledica denervacije, dolgotrajne okvare nevromuskularnega prenosa ali mehanske ločitve mišičnega vlakna od tistega njegovega dela, ki je v stiku z živcem. PF lahko opazimo tudi pri nekaterih presnovnih motnjah - tirotoksikozi, presnovnih motnjah v mitohondrijskem aparatu mišic. Zato identifikacija PF in POV nima neposredne zveze z diagnozo. Vendar pa spremljanje dinamike resnosti in oblik spontane aktivnosti ter primerjava spontane aktivnosti in dinamike parametrov PD MU skoraj vedno pomaga določiti naravo patološkega procesa.
V primerih denervacije v prisotnosti poškodb in vnetnih bolezni perifernih živcev se kršitev prenosa živčnih impulzov kaže v izginotju PD DE. Po 2-4 dneh od začetka bolezni se pojavi PF. Z napredovanjem denervacije se pogostost zaznave PF povečuje - od posamezne PF na določenih predelih mišice do izrazito izrazite, ko je zabeleženih več PF kjerkoli v mišici. V ozadju velikega števila fibrilacijskih potencialov se pojavijo tudi pozitivni ostri valovi, katerih intenzivnost in frekvenca v izpustu naraščata z rastjo denervacijskih sprememb v mišičnih vlaknih. Ko se vlakna denervirajo, se število zabeleženih IF-jev zmanjša, število in velikost SOW-jev pa se povečata, pri čemer prevladujejo SOW-ji z veliko amplitudo. 18–20 mesecev po disfunkciji živca se zabeležijo le velikanski SOV. V primerih, ko je načrtovana obnova živčne funkcije, se resnost spontane aktivnosti zmanjša, kar je dober prognostični znak pred pojavom PD DU.
Ko se PD DU poveča, se spontana aktivnost zmanjša. Lahko pa se odkrije več mesecev po kliničnem okrevanju. Pri vnetnih boleznih motoričnih nevronov ali aksonov, ki potekajo počasi, je prvi znak patološkega procesa pojav PF, nato SOV in šele mnogo kasneje opazimo spremembo strukture PD DE. V takih primerih lahko stopnjo denervacijskega procesa ocenimo glede na vrsto sprememb PD in DE, resnost bolezni pa glede na naravo PF in POV.
Pojav fascikulacijskih potencialov kaže na spremembe v funkcionalnem stanju motoričnega nevrona in kaže na njegovo vpletenost v patološki proces, pa tudi na stopnjo poškodbe hrbtenjače. Fascikulacije se lahko pojavijo tudi pri hujših okvarah aksonov motoričnih živcev.
Stimulacijska elektronevromiografija. Njegov namen je preučevanje evociranih odzivov mišice, to je električnih pojavov, ki se pojavijo v mišici kot posledica stimulacije ustreznega motoričnega živca. To omogoča raziskovanje velikega števila pojavov v perifernem nevromotoričnem aparatu, med katerimi sta najpogostejša hitrost prevajanja vzbujanja po motoričnih živcih in stanje živčno-mišičnega prenosa. Za merjenje hitrosti prevajanja vzbujanja vzdolž motoričnega živca se odvodna in stimulacijska elektroda namestita nad mišico oziroma nad živec. Najprej se M-odziv na stimulacijo zabeleži na proksimalni točki živca. Trenutki dovoda dražljaja so sinhronizirani z zagonom horizontalne postavitve osciloskopa, na katerega navpične plošče se uporablja povečana napetost mišice AP. Tako se na začetku prejetega zapisa zabeleži trenutek dostave dražljaja v obliki artefakta draženja, po določenem času pa M-odziv, ki ima običajno dvofazno negativno-pozitivno obliko, je zabeleženo. Interval od začetka artefakta stimulacije do začetka odstopanja mišične AP od izoelektrične črte določa latentni čas M-odziva. Ta čas ustreza prevajanju po živčnih vlaknih z največjo prevodnostjo. Poleg beleženja latentnega odzivnega časa od točke stimulacije proksimalnega živca se izmeri latentni odzivni čas na stimulacijo istega živca na distalni točki in hitrost prevoda vzbujanja V izračuna po formuli:
kjer je L razdalja med središči točk uporabe aktivne stimulacijske elektrode vzdolž živca; Tr latentni odzivni čas v primeru stimulacije na proksimalni točki; Td je latentni odzivni čas za stimulacijo na distalni točki. Normalna hitrost prevajanja po perifernih živcih je 40-85 m/s.
Pomembne spremembe v hitrosti prevajanja zaznavamo pri procesih, ki prizadenejo mielinsko ovojnico živca, demielinizirajočih polinevropatijah in poškodbah.Ta metoda je zelo pomembna pri diagnostiki t.i. kanali): karpalni, tarzalni, kubitalni itd.
Študija hitrosti vzbujanja ima tudi veliko prognostično vrednost pri ponavljajočih se študijah.
Analiza sprememb, ki jih povzroči mišični odziv na živčno stimulacijo s serijo pulzov različnih frekvenc, omogoča oceno stanja živčno-mišičnega prenosa. Pri supramaksimalni stimulaciji motoričnega živca vsak dražljaj vzdraži vsa njegova vlakna, kar posledično povzroči vzdraženost vseh mišičnih vlaken.
Amplituda mišičnega AP je sorazmerna s številom vzbujenih mišičnih vlaken. Zato zmanjšanje mišičnega AP odraža spremembo v številu vlaken, ki so prejela ustrezen dražljaj iz živca.
Nakazuje, da lahko nevroaktivna snov nastane kot posledica zdravljenja s TEPP.
Pri ščurkih in rakih, katerih zastrupitev z DDT je šla tako daleč, da je nepovratna, je spontana aktivnost centralnega živčnega sistema depresivna ali skoraj odsotna. Če je živčna veriga takšnih ščurkov skrbno razrezana in oprana v fiziološki raztopini, se ji vrne višja stopnja spontane aktivnosti. V tem primeru jih pranje nekaj odstrani
Izokline sistema pri parametrih, ki ustrezajo membrani aksona, so prikazane na sl. XXIII.27. Singularna točka je stabilna (nahaja se na levi veji) in membrana ni spontano aktivna. Raven potenciala mirovanja je običajno enaka nič. Ko se parametri spreminjajo, se izokline deformirajo. Če v tem primeru singularna točka postane nestabilna (premika iz leve veje izokline d(f/dt = 0 na srednjo), potem pride do spontane aktivnosti (slika XXIII.28.1).
I - spontana aktivnost (singularna točka 8 je nestabilna, leži na srednji veji) črtkana črta prikazuje projekcijo mejnega cikla sistema na ravnino
Zelo zanimivo je, da je bila ideja o spontani dejavnosti mnogim biologom tudi po zmagi miogene teorije dolgo časa tuja. Rekli so, da mora biti vsaka reakcija odgovor na nekakšen vpliv, kot je refleks. Po njihovem mnenju je priznati, da se mišične celice lahko krčijo same, kot opustiti načelo vzročnosti. Krčenje srčnih celic so bili pripravljeni razložiti s čimer koli, le ne z lastnimi lastnostmi (na primer s posebnimi fantastičnimi hormoni ali celo z delovanjem kozmičnih žarkov). Naša generacija je o tem še vedno imela burne razprave.
Zgoraj je bilo prikazano, kako živčne celice izvajajo, obdelujejo in registrirajo električne signale ter jih nato pošljejo mišicam, da povzročijo njihovo krčenje. Toda od kod prihajajo ti signali?Obstajata dva spontana vzburjenost in čutni dražljaj. Obstajajo spontano aktivni nevroni, kot so možganski nevroni, ki določajo ritem dihanja.Zelo kompleksen vzorec spontane aktivnosti se lahko ustvari v eni sami celici s pomočjo ustreznih kombinacij ionskih kanalov tipov, ki smo jih srečali že pri razpravljanje o mehanizmih obdelave informacij s strani nevronov. Tudi sprejemanje senzoričnih informacij temelji na nam že znanih principih, vendar so vanj vključene celice zelo raznolikih in presenetljivih vrst.
Posamezniki z monomorfnimi a-valovi se v povprečju izkazujejo kot aktivni, stabilni in zanesljivi ljudje. Probandi bodo zelo verjetno kazali znake visoke spontane aktivnosti in vztrajnosti, natančnosti pri delu, zlasti pod stresom, in kratkoročnega spomina, ki so njihove najmočnejše lastnosti. Po drugi strani pa informacij ne obdelujejo zelo hitro.
strupene koncentracije. Za živali. Miši. Pri dvourni izpostavljenosti so najmanjše koncentracije, ki povzročajo bočni položaj, 30-35 mg / l, anestezija - 35 mg / l, smrt - 50 mg / l (Lazarev). 17 mg/l povzroči veliko zmanjšanje spontane aktivnosti belih miši-C1ey (Geppel et al.). Morski prašički . 21 mg/l povzroča
V hemolimfi ameriškega ščurka Periplaneta ameri ana L, zastrupljenega z DDT, se kopiči strupena snov. Kemična analiza je pokazala odsotnost znatnih količin DDT v takšni hemolimfi. Vbrizgavanje na DDT občutljivih in odpornih ščurkov s hemolimfo ščurkov, ki so bili zaradi zastrupitve z DDT v prostrativni fazi, je povzročilo tipične simptome zastrupitve z DDT. Nadalje je ista hemolimfa povzročila povečanje spontane aktivnosti živčne verige, izolirane iz nezastrupljenega ščurka. Po kratkem obdobju visokega vzburjenja je aktivnost nenadoma padla in nastopila je blokada. Ker sam DDT nima neposrednega učinka na osrednji živčni sistem, se domneva, da zgornje pojave povzroča neka druga spojina.
Če začetni perfuzat TEPP, ki je izpiral živčno verigo, slednjo ponovno prelijemo, se spontana aktivnost spet močno poveča v primerjavi z normalno, nato se postopoma zmanjša na nizko raven in v nekaterih primerih pride do blokade. Tako kot prej izpiranje s svežo 10 3 M raztopino TEPP vrne živec v prvotno spontano aktivnost.
Od ščurkov. Nevroaktivno snov iz hemolimfe ščurkov v fazi prostracije kot posledice zastrupitve z DDT smo delno izolirali s kromatografijo. Po razvitju kromatograma smo iz posameznih delov kromatogramov ekstrahirali učinkovino z ekstrakcijo s fiziološko raztopino, nato pa smo ugotavljali vpliv ekstraktov na spontano delovanje živčne verige ščurkov. Z uporabo različnih topil in ponovnim ločevanjem nevroaktivnih frakcij s kromatografijo smo dosegli dobro ločevanje nevroaktivne snovi od različnih snovi, prisotnih v hemolimfi. Zaradi izgube snovi ali njene biološke aktivnosti med številnimi operacijami kromatografskega ločevanja, pa tudi zaradi težav pri pridobivanju velikih količin hemolimfe ščurkov, so poskusi izbire spojin za kvalitativno prepoznavanje te snovi potekali le z omejen nabor spojin in samo ena od njih je dala pozitivne rezultate. Obdelava kromatogramov z diazotiranim p-nitroanilinom je povzročila pojav rdečih madežev na mestih lokalizacije biološko aktivnih snovi ekstrakta hemolimfe. Na kromatogramih izvlečkov iz hemolimfe normalnih ščurkov se na mestih, ki ustrezajo Rj učinkovine, niso pojavile rdeče lise.
Kri rakov, zastrupljenih z DDT, je bila obdelana na enak način kot hemolimfa ščurkov, ki se je v poskusih z živčno verigo rakov in ščurkov izkazala za nevroaktivno in je povzročila prvo ekscitacijo, nato pa depresijo spontane aktivnosti. Opažena je bila le ena razlika, snov iz krvi raka je bolj aktivno delovala na živce raka kot na živce
Doslej je razprava temeljila na klasični sliki delovanja FOS, to je, da se je domnevalo, da FOS vpliva na živčni sistem žuželk z inhibicijo holinesteraze, kar posledično vodi v oslabljeno delovanje acetilholina. Študija Sternburga in drugih je podvomila o veljavnosti te predpostavke. Vzeli so izolirano pramen ameriškega ščurka in ga dali v fiziološko raztopino ter opazili visoko spontano aktivnost. To tekočino smo nato nadomestili z 10 M TEPP v fiziološki raztopini in, kot je bilo pričakovano, je prišlo do hitre in popolne blokade. Mešanico TEPP s fiziološko raztopino smo začasno odstranili, imenujemo to mešanico m. Zatem smo preparat večkrat sprali s sveže pripravljeno mešanico TEPP s fiziološko raztopino, zaradi česar se je vzpostavila normalna spontana aktivnost. Če smo pripravek nato ponovno obdelali z mešanico T, smo opazili vzbujanje, ki mu je sledila blokada.
Računalniško izračunane ničelne izokline so prikazane na sl. XXIII.27. Izoklina d(f/dt = O ima N-obliko, ki zagotavlja generiranje impulza. Singularna točka se nahaja na levi veji izokline d(f/dt = O in je stabilna. To ustreza odsotnost spontane aktivnosti v originalnih Hodgkin-Huxleyevih enačbah.
Vendar pa je pred približno sto leti angleški fiziolog Gaskell resno kritiziral to teorijo in navedel številne argumente v prid dejstvu, da so mišične celice nekaterih delov srca same sposobne spontane ritmične aktivnosti (miogenska teorija). Več kot pol stoletja je potekala plodna znanstvena razprava, ki je na koncu pripeljala do zmage miogene teorije. Izkazalo se je, da v srcu res obstajata dve področji posebnega mišičnega tkiva, katerih celice imajo spontano aktivnost. Eno mesto se nahaja v desnem atriju (imenuje se sino-atrijski vozel), drugo pa na meji atrija in ventrikla (tako imenovani atrioventrikularni vozel). Prvi ima pogostejši ritem in določa delo srca v normalnih pogojih (takrat pravijo, da ima srce sinusni ritem), drugi je rezervni, če se prvi vozel ustavi, nato pa čez nekaj časa začne drugi del delo in srce spet začne utripati, čeprav v redkejšem ritmu. Če izolirate posamezne mišične celice iz enega ali drugega področja in jih postavite v hranilni medij, potem se te celice še naprej krčijo v svojem značilnem sinusnem ritmu - pogosteje, atrio-ventrikularnem - manj pogosto.
Rekli smo, da se paličice mrežnice odzovejo na vzbujanje samo ene molekule rodopsina. Toda takšno vzbujanje lahko nastane ne le pod vplivom svetlobe, ampak tudi pod delovanjem toplotnega šuma. Zaradi visoke občutljivosti paličic bi se morali v mrežnici ves čas pojavljati lažni alarmi. Vendar pa ima v resnici tudi mrežnica sistem za nadzor šuma, ki temelji na istem principu. Palice so med seboj povezane z ES, kar vodi do povprečenja njihovih potencialnih premikov, tako da se vse zgodi enako kot v elektroreceptorjih (samo tam je signal povprečen v vlaknu, ki sprejema signale iz številnih receptorjev, in v mrežnici - prav v receptorski sistem). Ne pozabite tudi na povezovanje preko visoko prepustnih stikov spontano aktivnih celic sinusnega vozla srca, kar zagotavlja reden srčni utrip in odpravlja nihanja, ki so lastna posamezni celici (šum). To naravo vidimo
REVIJA VIŠJE ŽIVČNE DEJAVNOSTI, 2010, letnik 60, številka 4, str. 387-396
RECENZIJE, TEORETIČNI ČLANKI
UDK 612.822.3
SPONTANA AKTIVNOST PRI RAZVOJU ŽIVČNIH MREŽ
M. G. Sheroziya in A. V. Egorov
Ustanova Ruske akademije znanosti Inštitut za višjo živčno dejavnost in nevrofiziologijo RAS, Moskva,
E-naslov: [e-pošta zaščitena] Prejeto 7. septembra 2009; sprejeto v objavo 26. oktobra 2009
Spontana aktivnost je značilnost razvoja živčni sistem. Predpostavlja se, da ima spontana aktivnost ključno vlogo pri nastanku nevronske mreže in zorenju nevronov. Najintenzivnejšo spontano aktivnost nevronov so proučevali v hipokampusu, možganski skorji, mrežnici in hrbtenjači pri zarodkih in novorojenih živalih. Članek podaja pregled glavnih rezultatov študij spontane aktivnosti v razvijajočem se živčnem sistemu in obravnava možne mehanizme za njen nastanek.
Ključne besede: razvoj, hipokampus, skorja, mrežnica, hrbtenjača, spontana mrežna aktivnost.
Spontana mrežna aktivnost razvijajočega se živčnega sistema
M. G. Sheroziya, A. V. Egorov
Inštitut za višjo živčno dejavnost in nevrofiziologijo Ruske akademije znanosti, Moskva,
E-naslov: [e-pošta zaščitena]
Ocena. Spontana periodična mrežna aktivnost je značilna lastnost razvijajočega se živčnega sistema. Menijo, da je zgodnja spontana aktivnost vključena v modulacijo več procesov med zorenjem možganov, vključno z rastjo nevronov in konstrukcijo mreže. Periodično spontano mrežno aktivnost so opazili in podrobno proučevali v hipokampusu, skorji, mrežnici in hrbtenjači zarodkov in novorojenčkov. Pregledane so glavne študije spontane mrežne aktivnosti v razvijajočem se živčnem sistemu in obravnavani so možni mehanizmi njenega nastanka.
Ključne besede: razvoj, hipokampus, skorja, mrežnica, hrbtenjača, spontana mrežna aktivnost.
Spontana aktivnost je značilnost razvijajočega se živčnega sistema. Predpostavlja se, da ima spontana aktivnost ključno vlogo pri nastanku nevronske mreže in zorenju nevronov. Spontano aktivnost opazimo že pri nevralnih prednikih. Običajno je taka aktivnost zabeležena kot nihanje koncentracije znotrajceličnega kalcija ali kalcijevih konic. Z nastankom prvih stikov med nevroni električnih sinaps se pojavi sinhronizirana spontana aktivnost. Poleg tega se z razvojem kemijskih sinaps v ontogenezi pojavijo nove vrste sinhrone spontane aktivnosti. Od pojava kemičnih sinaps lahko sinhrono aktivnost nevronov obravnavamo kot omreženo v običajnem pomenu besede. Mrežno spontano delovanje nevronov med embrionalnim in postnatalnim razvojem so intenzivno preučevali v številnih strukturah centralnega živčnega sistema vretenčarjev, zlasti v hipokampusu, možganski skorji, mrežnici in hrbtenjači.
HIPOKAMPUS IN NOVA SKORJA
Prva ontogenezna sinhrona aktivnost skupin nevronov v hipokampusu miši se pojavi nekaj dni pred rojstvom
Majhne skupine nevronov v odsekih hipokampusa sinhrono ustvarjajo izbruhe konic, kar spremlja povečanje znotrajceličnega kalcija. To prvo sinhrono aktivnost majhnih skupin nevronov so avtorji poimenovali "sinhroni platojski sklopi" (SPA). Aktivnost SPA je nastala zaradi električnih stikov med nevroni, saj je aktivnost SPA izginila pod delovanjem blokatorjev električnih sinaps. Vrh aktivnosti SPA se je zgodil v času rojstva, do konca drugega tedna življenja pa je ta vrsta spontane aktivnosti izginila. Ista skupina raziskovalcev je odkrila podobno aktivnost SPA, povezano z električno sinapso, v možganski skorji novorojenih podgan. Prej so drugi avtorji pri novorojenih živalih pokazali sinhronizacijo nevronskih domen, odvisno od električnih stikov med nevroni, ki se nato verjetno razvijejo v kortikalne stebre. Sinhrono delovanje velikih skupin nevronov, odvisno od električnih sinaps, je bilo prikazano tudi na posebej pripravljenih debelih odsekih korteksa novorojenih živali. Povezava med takšno sinhronizacijo in dejavnostjo SPA ostaja nejasna. Morda dejavnost SPA predstavlja prejšnjo obliko takšne sinhronizacije.
Z razvojem kemičnih sinaps se pojavijo druge vrste sinhrone spontane aktivnosti. Verjetno najbolj znana vrsta spontane aktivnosti pri novorojenih živalih so tako imenovani velikanski depolarizirajoči potenciali (GDP), ki so bili prvič prikazani na delih hipokampusa podgan. GDP so bili zabeleženi znotraj celic in so bili izbruhi konic, dolgih približno 0,3 s, ki so si sledili s frekvenco približno 0,1 Hz. Skupaj z antagonisti glutamatnega sinaptičnega prenosa je bil GDP blokiran ali zavrt z delovanjem pikrotoksina in bikukulina. Tako se je pokazalo pomembno vlogo GABAergični sistem pri ustvarjanju BDP in prvič odkril nenavaden ekscitatorni učinek GABA v hipokampusu novorojenih živali. GDP so opazili v večini piramidnih celic hipokampusa novorojenih podgan in so popolnoma izginile do konca drugega tedna življenja. Vrh GDP aktivnosti v hipokampusu je
rojene živali so predstavljale 7-10 dni življenja. Čeprav se aktivnost SPA pojavi prej v ontogenezi kot GDP, glede na delo od 2. dneva življenja (približen čas pojava GDP), GDP in SPA aktivnosti soobstajata v hipokampusu in sta v protifazi druga do druge, tj. povečanje BDP povzroči zmanjšanje dejavnosti SPA in obratno. Ko so GDP blokirali antagonisti sinaptičnega prenosa, so celice rezine hipokampusa ustvarile aktivnost SPA.
Spontana GDP aktivnost s podobnimi lastnostmi je bila ugotovljena tudi v možganski skorji novorojenih podgan. Zanimivo pa je, da je bila v korteksu prej zabeležena druga vrsta spontane aktivnosti, povezane s kemičnimi sinapsami, imenovane "zgodnje mrežne oscilacije" (ENO). V hipokampusu takšne aktivnosti niso opazili. ENO so bile periodične sinhrone spremembe znotrajcelične koncentracije kalcija v majhnih skupinah nevronov. Na vodoravnih delih možganov se je aktivnost ENO širila vzdolž korteksa kot val s hitrostjo 2 mm/s. Aktivnost ENO je izginila do 5.-7. dne življenja, vrhunec pa je bil v času rojstva. Aktivnost ENO je izginila pod vplivom že tako nizkih koncentracij blokatorjev AMPA/kainatnih receptorjev. Tako se je v korteksu, v nasprotju s hipokampusom, spontana aktivnost ENO, odvisna od glutamata, pojavila med razvojem prej kot BDP, katerega nastanek mnogi raziskovalci pojasnjujejo z ekscitatornim delovanjem GABA.
Prehod v ontogenezi iz električnih v kemične sinapse med ustvarjanjem spontane aktivnosti je bil prikazan tudi za inducirana nihanja. Tako so bila spontana nihanja, ki jih inducira karbahol (agonist muskarinskih receptorjev) na delih korteksa pri novorojenih in teden dni starih živalih, odvisna od električnih oziroma kemičnih sinaps.
Sposobnost hipokampalnih in kortikalnih nevronov, da ustvarijo GDP, odvisen od GABA, je lahko povezana z zaporednim razvojem GABA- in glutamatergičnih sistemov možganov. Glede na številna dela se GABAergični sistem oblikuje prej kot glutamatni: GABAergični internevroni dozorijo pred glutamatnimi piramidnimi celicami, internevroni
Roni so tudi izvor in cilj nastanka prvih sinaps. Sprva so GABAergične sinapse ekscitatorne, kar je povezano z visoko (do 40 mM) znotrajcelično koncentracijo kloridnih ionov v primerjavi z običajno koncentracijo pri odraslih (približno 7 mM). Če pri odraslih aktivacija GABAergičnih sinaps vodi do vstopa negativno nabitih kloridnih ionov v celico in s tem do hiperpolarizacije membrane, potem se pri novorojenčkih zgodi nasprotno - sproščanje kloridnih ionov in depolarizacija membrane. Ko se glutamatne sinapse oblikujejo s starostjo, se GABAergične sinapse postopoma spremenijo v inhibitorne sinapse. Predpostavlja se, da se tako ohranja ravnovesje med vzbujanjem in inhibicijo v razvijajočih se možganih. Sposobnost kortikalnih in hipokampalnih nevronov, da skozi čas ustvarijo GDP, odvisen od GABA, je približno v korelaciji z depolarizirajočim delovanjem GABA.
Visoka vsebnost kloridnih ionov v znotrajcelični tekočini nevronov novorojenih živali je povezana z različno časovno ekspresijo dveh glavnih koprenašalcev klorida. Kotransporter NKCC1, ki črpa klor v celico, se izrazi pred KCC2, ki črpa klor. Zanimivo je, da je ekspresija KCC2 in s tem čas, v katerem bo GABA ostala depolarizirana, odvisna od spontane aktivnosti celic. Tako je bilo v kulturah nevronov dokazano, da kronično blokiranje receptorjev GABA preprečuje izražanje KCC2, medtem ko se koncentracija znotrajceličnega klora ne zmanjša in GABA ostaja depolarizirajoči mediator. Blokiranje glutamatnih receptorjev ali hitrih natrijevih kanalov ni povzročilo sprememb v izražanju KCC2. Tako je bilo dokazano, da so spontani miniaturni GABAergični postsinaptični tokovi (PSC) potrebni za ekspresijo KCC2, zmanjšanje znotrajcelične koncentracije klora in pretvorbo GABA v zaviralni mediator.
Vendar neposredni dokazi o potrebi po spontani mrežni aktivnosti, kot je BDP, za nastanek nevronske mreže v skorji in hipokampusu še niso na voljo, čeprav so bile takšne domneve podane. Vrh aktivnosti BDP pri podganah pade na konec
urlik, začetek drugega tedna življenja. Glavne povezave do tega časa so že delno vzpostavljene, na primer, perforacijska pot in sinapse mahovitih vlaken v hipokampusu podgan se začnejo oblikovati že pred rojstvom. Sekcijski poskusi so pokazali, da so GDP sposobni inducirati dolgoročno potenciranje v nastajajočih "tihih" sinapsah hipokampusa novorojenčkov podgan. imenovano tako
Za nadaljnje branje članka morate kupiti celotno besedilo. Članke pošiljamo v obliki PDF na elektronski naslov, naveden ob plačilu. Dobavni rok je manj kot 10 minut ZHURAVLEVA Z.N. - 2004
Iglični EMG vključuje naslednje glavne tehnike:
- standardni igelni EMG;
- EMG posameznega mišičnega vlakna;
- makroEMG;
- skeniranje EMG.
Standardna igelna elektromiografija
Igelni EMG je invazivna raziskovalna metoda, ki se izvaja s koncentrično igelno elektrodo, vstavljeno v mišico. Igelni EMG omogoča oceno perifernega nevromotornega aparata: morfofunkcionalno organizacijo MU skeletnih mišic, stanje mišičnih vlaken (njihova spontana aktivnost) in z dinamičnim opazovanjem oceniti učinkovitost zdravljenja, dinamiko patološkega proces in prognozo bolezni.
INDIKACIJE
Bolezni motoričnih nevronov hrbtenjače (ALS, spinalne amiotrofije, poliomielitis in post-poliomielitis sindrom, siringomielija itd.), mielopatije, radikulopatije, različne nevropatije (aksonske in demielinizirajoče), miopatije, vnetne bolezni mišic (polimiozitis in dermatomiozitis) , motnje centralnega gibanja, motnje sfinktra in številne druge situacije, ko je potrebno objektivizirati stanje motoričnih funkcij in sistema za nadzor gibanja, oceniti vključenost različnih struktur perifernega nevromotornega aparata v proces.
KONTRAINDIKACIJE
Kontraindikacij za igelni EMG praktično ni. Omejitev je nezavestno stanje bolnika, ko ne more prostovoljno napeti mišice. Vendar pa je tudi v tem primeru mogoče ugotoviti prisotnost ali odsotnost trenutnega procesa v mišicah (s prisotnostjo ali odsotnostjo spontane aktivnosti mišičnih vlaken). Previdno je treba igelno EMG izvajati v tistih mišicah, v katerih so izrazite gnojne rane, razjede, ki se ne celijo, in globoke opeklinske lezije.
DIAGNOSTIČNA VREDNOST
Standardni igelni EMG zavzema osrednje mesto med elektrofiziološkimi raziskovalnimi metodami različnih živčno-mišičnih bolezni in je odločilnega pomena pri diferencialni diagnostiki nevrogenih in primarnih mišičnih bolezni.
S to metodo se določi resnost denervacije v mišici, ki jo inervira prizadeti živec, stopnja njenega okrevanja in učinkovitost ponovne inervacije.
Iglični EMG je našel svojo uporabo ne le v nevrologiji, temveč tudi v revmatologiji, endokrinologiji, športni in strokovni medicini, pediatriji, urologiji, ginekologiji, kirurgiji in nevrokirurgiji, oftalmologiji, zobozdravstvu in maksilofacialni kirurgiji, ortopediji in številnih drugih medicinskih področjih.
PRIPRAVA NA ŠTUDIJ
Posebna priprava bolnika na študijo ni potrebna. Igelni EMG zahteva popolno sprostitev preiskovanih mišic, zato se izvaja v ležečem položaju bolnika. Pacienta izpostavimo pregledovanim mišicam, ga položimo na hrbet (ali trebuh) na udobno mehko ležišče z nastavljivim naslonom za glavo, ga obvestimo o prihajajočem pregledu in mu razložimo, kako mora mišico napeti in nato sprostiti.
METODOLOGIJA
Študija se izvaja s pomočjo koncentrične igelne elektrode, vstavljene v motorično točko mišice (dovoljeni radij ni večji od 1 cm za velike mišice in 0,5 cm za majhne). Registrirajte potenciale DE (PDE). Pri izbiri PDE za analizo je treba upoštevati določena pravila za njihovo izbiro.
Igelne elektrode za večkratno uporabo so predhodno sterilizirane v avtoklavu ali na druge sterilizacijske metode. Sterilne igelne elektrode za enkratno uporabo odpremo neposredno pred pregledom mišic.
Po vstavitvi elektrode v popolnoma sproščeno mišico in ob vsakem premikanju se spremlja morebiten pojav spontane aktivnosti.
Registracija PDE poteka ob minimalni voljni mišični napetosti, kar omogoča identifikacijo posameznih PDE. Izbere se 20 različnih PDE, ki sledijo določenemu zaporedju gibanja elektrode v mišici.
Pri ocenjevanju stanja mišice se izvaja kvantitativna analiza zaznane spontane aktivnosti, kar je še posebej pomembno pri spremljanju bolnikovega stanja v dinamiki, pa tudi pri ugotavljanju učinkovitosti terapije. Analizirajte parametre registriranih potencialov različnih DE.
INTERPRETACIJA REZULTATOV
DE je strukturni in funkcionalni element skeletnih mišic. Tvorijo ga motorični motorični nevron, ki se nahaja v sprednjem rogu sive snovi hrbtenjače, njegov akson, ki izhaja v obliki mieliniziranega živčnega vlakna kot del motorične korenine, in skupina mišičnih vlaken, ki, s pomočjo sinapse vzpostavijo stik s številnimi vejami tega aksona, ki so brez mielinske ovojnice - terminalov (sl. 8-8).
Vsako mišično vlakno mišice ima svoj terminal, je del samo ene MU in ima svojo sinapso. Aksoni se začnejo intenzivno razvejati na ravni nekaj centimetrov do mišice, da bi zagotovili inervacijo vsakega mišičnega vlakna, ki je del tega MU. Motorični nevron ustvarja živčni impulz, ki se prenaša vzdolž aksona, ojača v sinapsi in povzroči krčenje vseh mišičnih vlaken, ki pripadajo tej MU. Skupni bioelektrični potencial, zabeležen med takšno kontrakcijo mišičnih vlaken, imenujemo potencial motorične enote.
riž. 8-8. Shematski prikaz DE.
Potenciali motornih enot
Presoja o stanju DE človeških skeletnih mišic je pridobljena na podlagi analize parametrov potencialov, ki jih ustvarjajo: trajanje, amplituda in oblika. Vsak PDE nastane kot rezultat algebraičnega seštevanja potencialov vseh mišičnih vlaken, ki tvorijo DE, ki deluje kot celota.
Ko se vzbujevalni val širi po mišičnih vlaknih proti elektrodi, se na zaslonu monitorja pojavi trifazni potencial: prvi odklon je pozitiven, nato sledi hiter negativni vrh in potencial se konča s tretjim, spet pozitivnim odklonom. Te faze imajo lahko različne amplitude, trajanja in območja, odvisno od tega, kako se nahaja izhodna površina elektrode glede na osrednji del posnetega DE.
Parametri PDE odražajo velikost MU, število, relativni položaj mišičnih vlaken in gostoto njihove porazdelitve v vsaki določeni MU.
Trajanje potencialov motoričnih enot je normalno
Glavni parameter PDE je njegovo trajanje ali trajanje, merjeno kot čas v milisekundah od začetka odstopanja signala od središčne črte do njegove popolne vrnitve (slika 8-9).
Trajanje PDE pri zdravem človeku je odvisno od mišic in starosti. S starostjo se trajanje PDE poveča. Da bi ustvarili enotna merila za normo pri preučevanju PDE, so bile razvite posebne tabele normalnega povprečnega trajanja za različne mišice ljudi različnih starosti.
Del takih tabel je podan spodaj (tabela 8-5).
Merilo za ocenjevanje stanja MU v mišici je povprečno trajanje 20 različnih PMU, zabeleženih na različnih točkah proučevane mišice. Povprečna vrednost, pridobljena med študijo, se primerja z ustreznim indikatorjem, predstavljenim v tabeli, in izračuna se odstopanje od norme (v odstotkih). Povprečno trajanje PDE se šteje za normalno, če je v mejah ± l2 % vrednosti, podane v tabeli (v tujini velja povprečno trajanje PDE za normalno, če je v mejah ± 20 %).
riž. 8-9. Merjenje trajanja PDE.
Tabela 8-5. Povprečno trajanje PMU v najpogosteje proučevanih mišicah zdravih ljudi, ms
| Starost, leta | M. del to-ideus | M.extensordigiti comm. | M. abductor pollicisbrevis | M.interosseusdorsal je | M. abductor digiti minimi manus | M. vastus l ateral je | M. tibialisanterior | M. gastro-cnemius |
| 0 | 7,6 | 7,1 | 6,2 | 7,2 | b,2 | 7,9 | 7,5 | 7,2 |
| 3 | 8,1 | 7,6 | 6,8 | 7,7 | b,8 | 8,4 | 8,2 | 7,7 |
| 5 | 8,4 | 7,8 | 7,3 | 7,9 | 7,3 | 8,7 | 8,5 | 8,0 |
| 8 | 8,8 | 8,2 | 7,9 | 8,3 | 7,9 | 9,0 | 8,7 | 8,4 |
| 10 | 9,0 | 8,4 | 8,3 | 8,7 | 8,3 | 9,3 | 9,0 | 8,6 |
| 13 | 9,3 | 8,7 | 8,7 | 9.0 | 8,7 | 9,6 | 9,4 | 8,8 |
| 15 | 9,5 | 8,8 | 9,0 | 9,2 | 9,0 | 9,8 | 9,6 | 8,9 |
| 1 8 | 9,7 | 9,0 | 9,2 | 9,4 | 9,2 | 10,1 | 9,9 | 9,2 |
| 20 | 10,0 | 9,2 | 9,2 | 9,6 | 9,2 | 10,2 | 10,0 | 9,4 |
| 25 | 10,2 | 9,5 | 9,2 | 9,7 | 9,2 | 10,8 | 10,6 | 9,7 |
| 30 | 10,4 | 9,8 | 9,3 | 9,8 | 9,3 | 11,0 | 10,8 | 10,0 |
| 35 | 10,8 | 10,0 | 9,3 | 9,9 | 9,3 | 11,2 | 11,0 | 10,2 |
| 40 | 11,0 | 10,2 | 9,3 | 10,0 | 9,3 | 11,4 | 11, 2 | 10,4 |
| 45 | 11,1 | 10,3 | 9,4 | 10,0 | 9,4 | 11,5 | 11,3 | 10,5 |
| 50 | 11,3 | 10,5 | 9,4 | 10,0 | 9,4 | 11,7 | 11,5 | 10,7 |
| 55 | 11,5 | 10,7 | 9,4 | 10,2 | 9,4 | 11,9 | 11,7 | 10,9 |
| 60 | 11,8 | 11,0 | 9,5 | 10,3 | 9,5 | 12,2 | 12,0 | 11,2 |
| 65 | 12,1 | 11,2 | 9,5 | 10,3 | 9,5 | 12,4 | 12,2 | 11,5 |
| 70 | 12,3 | 11,4 | 9,5 | 10,4 | 9,5 | 12,6 | 12,4 | 11,7 |
| 75 | 12,5 | 11,6 | 9,5 | 10,5 | 9,5 | 12,7 | 12,5 | 11,8 |
| 80 | 12,6 | 11,8 | 9,5 | 10,6 | 9,5 | 12,8 | 12,6 | 12,0 |
Trajanje potencialov motoričnih enot v patologiji
Glavni vzorec sprememb v trajanju PDE v patoloških stanjih je, da se poveča z nevrogenimi boleznimi in zmanjša s sinaptično in primarno mišično patologijo.
Da bi natančneje ocenili stopnjo spremembe PMU v mišicah z različnimi lezijami perifernega nevromotornega aparata, se za vsako mišico uporablja histogram porazdelitve PMU po trajanju, saj je njihova povprečna vrednost lahko v mejah normalnih odstopanj. z očitno mišično patologijo. Običajno ima histogram obliko normalne porazdelitve, katere največja vrednost sovpada s povprečnim trajanjem PDE za določeno mišico.
Pri kateri koli patologiji perifernega nevromotornega aparata se oblika histograma bistveno spremeni.
Elektromiografske stopnje patološkega procesa
Na podlagi spremembe v trajanju PDE pri boleznih motoričnih nevronov hrbtenjače, ko je mogoče slediti vsem spremembam v mišicah v relativno kratkem času, je bilo identificiranih šest stopenj EMG, ki odražajo splošne vzorce. prestrukturiranja DE med procesom denervacije-reinervacije (DRP), od samega začetka bolezni do praktično popolne smrti mišice [Gecht B.M. et al., 1997].
Pri vseh nevrogenih boleznih odmre več ali manj motoričnih nevronov ali njihovih aksonov. Preživeli motorični nevroni inervirajo "tuja" mišična vlakna, prikrajšana za živčni nadzor, s čimer se poveča njihovo število v lastnih MU. Na EMG se ta proces kaže kot postopno povečanje parametrov potencialov takih DU. Celoten cikel sprememb v histogramu porazdelitve PDE po trajanju pri nevronskih boleznih je pogojno razdeljen na pet stopenj EMG (slika 8-10), kar odraža proces kompenzacijske inervacije v mišicah. Čeprav je takšna delitev pogojna, pomaga razumeti in izslediti vse stopnje razvoja DRP v vsaki določeni mišici, saj vsaka stopnja odraža določeno fazo reinnervacije in njeno stopnjo resnosti. Stopnjo VI ni primerno prikazati kot histogram, saj odraža končno točko "obratnega" procesa, to je proces dekompenzacije in uničenja mišice MU.
riž. 8-10 Pet stopenj DRP v deltoidni mišici bolnika z ALS med dolgotrajnim spremljanjem. H (normalno) - 20 PDE in histogram njihove porazdelitve po trajanju v deltoidni mišici zdrave osebe; I, II, IIIA, IIIB, IV, V - PDE in histogrami njihove porazdelitve v ustrezni stopnji EMG. Na abscisi je prikazano trajanje PDE, na ordinati pa število PDE določenega trajanja. Trdne črte - meje norme, črtkane črte - povprečno trajanje PDE v normi, puščice označujejo povprečno trajanje PDE v tej mišici pacienta v različnih obdobjih pregleda (zaporedoma od I do V stopnje ). Lestvica: navpično 500 μV, vodoravno 10 ms.
Med strokovnjaki naše države se te stopnje pogosto uporabljajo pri diagnostiki različnih nevromuskularnih bolezni. Vključeni so v računalniški program domačih elektromiografov, ki omogoča samodejno izdelavo histogramov z označbo stopnje procesa.
Sprememba stopnje v eno ali drugo smer med ponovnim pregledom pacienta kaže, kakšne so nadaljnje možnosti za razvoj DR.
1. stopnja: povprečno trajanje PDE se zmanjša za 13-20 %. Ta stopnja odraža zelo začetno fazo bolezni, ko se je denervacija že začela in proces reinenervacije še ni prikazan elektromiografsko. Nekatera denervirana mišična vlakna, ki so brez impulznega vpliva zaradi patologije motoričnega nevrona ali njegovega aksona, izpadejo iz sestave nekaterih MU. Število mišičnih vlaken v takih MU se zmanjša, kar povzroči zmanjšanje trajanja posameznih potencialov.
V fazi I je določeno število potencialov videti ožje kot v zdravi mišici, kar povzroči rahlo zmanjšanje povprečnega trajanja.
Histogram porazdelitve PDE se začne premikati v levo, proti manjšim vrednostim.
2. stopnja: povprečno trajanje PDE se skrajša za 21 % ali več. Pri ADR je ta stopnja opažena zelo redko in le v tistih primerih, ko se iz nekega razloga reinnervacija ne pojavi ali jo zavira nek dejavnik (na primer alkohol, sevanje itd.), Denervacija pa se, nasprotno, poveča in množična smrt mišičnih vlaken pri DE. TO vodi do dejstva, da večina ali skoraj vsi PDU-ji postanejo krajši od običajnega, zato se povprečno trajanje še naprej zmanjšuje.
Histogram porazdelitve PDE je bistveno premaknjen proti manjšim vrednostim. Stopnje I - II odražajo spremembe v MU zaradi zmanjšanja števila delujočih mišičnih vlaken v njih.
Stopnja 3: povprečno trajanje PDE je znotraj ± 20 % norme za to mišico. Za to stopnjo je značilen pojav določenega števila potencialov povečanega trajanja, ki jih običajno ne zaznamo.
Pojav teh PMU kaže na začetek reinnervacije, to je, da se denervirana mišična vlakna začnejo vključevati v druge MU, zato se parametri njihovih potencialov povečajo. V mišici se istočasno beležijo PDE zmanjšanega in normalnega ter povečanega trajanja, število povečanih PDE v mišici se spreminja od enega do več. Povprečno trajanje PDE v 1. stopnji je lahko normalno, vendar se videz histograma razlikuje od norme. Nima oblike normalne porazdelitve, ampak je "sploščena", raztegnjena in se začne premikati v desno, proti večjim vrednostim. Predlagano je razdeliti stopnjo PI v dve podskupini - III A in III B. Razlikujeta se le v tem, da se na stopnji IPA povprečno trajanje PDE zmanjša za 1-20%, na stopnji IPB pa popolnoma sovpada s povprečno vrednostjo norme ali se poveča za 1-20%. V fazi III B, več velika količina PDE daljše trajanje kot na stopnji III A. Praksa je pokazala, da takšna razdelitev tretje stopnje na dve podskupini ni posebnega pomena. Pravzaprav stopnja III preprosto pomeni pojav prvih EMG znakov ponovne inervacije v mišici.
Faza IV: povprečno trajanje PDE se poveča za 21-40 %. Za to stopnjo je značilno povečanje povprečnega trajanja PDE zaradi pojava, skupaj z običajnimi PDE, velikega števila potencialov povečanega trajanja. PDE skrajšanega trajanja na tej stopnji se zabeleži izjemno redko. Histogram je premaknjen v desno, proti velikim vrednostim, njegova oblika je drugačna in je odvisna od razmerja PDE normalnega in povečanega trajanja.
Stopnja V: povprečno trajanje PDE se podaljša za 41 % ali več. Za to stopnjo je značilna prisotnost pretežno velikih in "velikanskih" PMU, PMU normalnega trajanja pa praktično ni. Histogram je močno premaknjen v desno, raztegnjen in praviloma odprt. Ta stopnja odraža največjo količino reinervacije v mišici, pa tudi njeno učinkovitost: več kot je velikanskih PDE, učinkovitejša je reinervacija.
Stopnja VI: povprečno trajanje PDE je znotraj normalnega območja ali skrajšano za več kot 12 %. Za to stopnjo je značilna prisotnost PDE spremenjene oblike (potencial kolapsiranja DU). Njihovi parametri so formalno lahko normalni ali zmanjšani, vendar je oblika PDE spremenjena: potenciali nimajo ostrih vrhov, so raztegnjeni, zaobljeni, čas vzpona potencialov se močno poveča. Ta stopnja je opažena v zadnji fazi dekompenzacije DR, ko je večina motoričnih nevronov hrbtenjače že odmrla, ostali pa intenzivno umirajo. Dekompenzacija procesa se začne od trenutka, ko se proces denervacije poveča, viri inervacije pa postajajo vse manj. Na EMG je stopnja dekompenzacije označena z naslednjimi znaki: parametri PDE se začnejo zmanjševati, velikanske PDE postopoma izginejo, intenzivnost PF se močno poveča, pojavijo se velikanski SOV, kar kaže na smrt številnih bližnjih mišičnih vlaken. Ti znaki kažejo, da so motorični nevroni v tej mišici izčrpali svojo sposobnost kalitve zaradi funkcionalne manjvrednosti in ne morejo več izvajati popolnega nadzora nad svojimi vlakni. Posledično se število mišičnih vlaken v MU postopoma zmanjšuje, mehanizmi prevajanja impulzov so moteni, potenciali takšne MU se zaokrožijo, njihova amplituda se zmanjša in trajanje se zmanjša. Konstrukcija histograma na tej stopnji procesa je neustrezna, saj tako kot povprečno trajanje PDE ne odraža več pravega stanja mišice. Glavni simptom stopnje VI je sprememba oblike vseh PDE.
Stopnje EMG se uporabljajo ne samo za nevrogene, ampak tudi za različne primarne mišične bolezni, da bi opredelili globino mišične patologije. V tem primeru EMG stopnja ne odraža DRP, ampak resnost patologije in se imenuje "EMG stopnja patološkega procesa". Pri primarnih mišičnih distrofijah se lahko pojavijo ostro polifazni PDE s sateliti, ki povečajo njihovo trajanje, kar znatno poveča njegovo povprečno vrednost, ki ustreza 3. ali celo IV stopnji EMG patološkega procesa.
Diagnostični pomen stopenj EMG.
Pri boleznih nevronov pri istem bolniku v različne mišice pogosto odkrijejo različne stopnje EMG - od III do V. Stopnjo 1 odkrijejo zelo redko - na samem začetku bolezni in le v posameznih mišicah.
Pri aksonskih in demielinizirajočih boleznih se pogosteje odkrijejo III in IV, manj pogosto - stopnje 1 in II. S smrtjo znatnega števila aksonov v nekaterih najbolj prizadetih mišicah se odkrije stopnja V.
Pri primarnih mišičnih boleznih pride do izgube mišičnih vlaken iz MU zaradi kakršne koli patologije mišice: zmanjšanja premera mišičnih vlaken, njihovega razcepa, razdrobljenosti ali drugih poškodb le-teh, kar zmanjša število mišičnih vlaken. v MU ali zmanjša volumen mišice. Vse to vodi do zmanjšanja (skrajšanja) trajanja PDE. Zato se pri večini primarnih mišičnih bolezni in miastenije gravis odkrijejo stopnje 1 in 11, s polimiozitisom najprej le 1 in 2, z ozdravitvijo pa stopnje 3 in celo IV.
Amplituda potencialov motoričnih enot
Amplituda je pomožni, a zelo pomemben parameter pri analizi PDE. Meri se "od vrha do vrha", to je od najnižje točke pozitivnega vrha do najvišje točke negativnega vrha. Ko so PDE registrirani na zaslonu, se njihova amplituda določi samodejno. Določi se tako povprečna kot največja amplituda PDE, zaznana v proučevani mišici.
Povprečna amplituda PDE v proksimalnih mišicah zdravih ljudi je v večini primerov 500-600 μV, v distalnem - 600-800 μV, medtem ko največja amplituda ne presega 1500-1700 μV. Ti kazalniki so zelo pogojni in se lahko do neke mere razlikujejo. Pri otrocih, starih 8-12 let, je povprečna amplituda PDE praviloma v območju 300-400 μV, največja pa ne presega 800 μV; Pri starejših otrocih so te številke 500 oziroma 1000 mikrovoltov. V mišicah obraza je amplituda PDE precej manjša.
Športniki v treniranih mišicah beležijo povečano amplitudo PDE. Zato povečanja povprečne amplitude PDE v mišicah zdravih posameznikov, ki se ukvarjajo s športom, ni mogoče šteti za patologijo, saj se pojavi kot posledica prestrukturiranja PDE zaradi dolgotrajne obremenitve mišic.
Pri vseh nevrogenih boleznih se amplituda PDE praviloma poveča v skladu s povečanjem trajanja: daljše kot je trajanje potenciala, večja je njegova amplituda (sl. 8-11).
riž. 8-11. Amplituda PDE se razlikuje po trajanju.
Najpomembnejše povečanje amplitude PDE opazimo pri nevronskih boleznih, kot so spinalna amiotrofija in posledice poliomielitisa.
Služi kot dodatno merilo za diagnosticiranje nevrogene narave patologije v mišicah. Povečanje amplitude PDE vodi do prestrukturiranja DE v mišici, povečanja števila mišičnih vlaken v coni elektrode, sinhronizacije njihove aktivnosti in povečanja premera mišičnih vlaken.
Povečanje povprečne in največje amplitude PDE je včasih opaziti pri nekaterih primarnih mišičnih boleznih, kot so polimiozitis, primarna mišična distrofija, distrofična miotonija itd.
Oblika potencialov motoričnih enot
Oblika PDE je odvisna od strukture DU, stopnje sinhronizacije potencialov njegovih mišičnih vlaken, položaja elektrode glede na mišična vlakna analiziranega DU in njihovih inervacijskih con. Oblika potenciala nima diagnostične vrednosti.
A - PDE nizke amplitude in zmanjšanega trajanja, registriranega pri miopatiji; B - PDE normalne amplitude in trajanja, opažen pri zdravi osebi; C - PDE visoke amplitude in podaljšanega trajanja pri polinevropatiji; D - velikanski PDE (se ne prilega zaslonu), posnet med spinalno amiotrofijo (amplituda - 1 2 752 μV, trajanje - več kot 35 ms). Ločljivost 200 µV/d, premik 1 ms/d.
riž. 8-12. Polifazni (A - 5 prehodov, 6 faz) in psevdo-polifazni (5 - 2 prehoda, 3 faze in 9 obratov, od tega 7 v negativnem delu potenciala) PDE.
V klinični praksi se oblika PDE analizira glede na število faz in/ali obratov v potencialu. Vsak pozitivno-negativni potencialni odklon, ki doseže izolinijo in jo prečka, imenujemo faza, pozitivno-negativni potencialni odklon, ki ne doseže izolinije, pa obrat.
Polifazni potencial je tisti, ki ima pet ali več faz in prečka vsaj središčno črto štirikrat(slika 8-12, A). V potencialu so lahko dodatni zavoji, ki ne prečkajo središčne črte (slika 8-12, B). Obrati so tako v negativnem kot v pozitivnem delu potenciala.
V mišicah zdravih ljudi je PDE praviloma predstavljen s trifaznimi potencialnimi nihanji (glej sliko 8-9), vendar ima lahko pri registraciji PDE v območju končne plošče dve fazi, izgubi njegov začetni pozitivni del.
Običajno število polifaznih PDE ne presega 5-15%. Povečanje števila polifaznih PDE velja za znak kršitve strukture DU zaradi prisotnosti nekega patološkega procesa. Polifazne in psevdopolifazne PDE so zabeležene pri nevronskih in aksonskih ter primarnih mišičnih boleznih (slika 8-13).
riž. 8-13. Ostro polifazna PDE (21 faz), registrirana pri bolniku s progresivno mišično distrofijo. Ločljivost 100 µV/d, premik 2 ms/d. Amplituda PDE 858 μV, trajanje 19,9 ms.
Spontana dejavnost
V normalnih pogojih, ko elektroda miruje v sproščeni mišici zdrave osebe, ne pride do električne aktivnosti. S patologijo se pojavi spontana aktivnost mišičnih vlaken ali MU.
Spontana aktivnost ni odvisna od volje bolnika, ne more je ustaviti ali samovoljno povzročiti.
Spontana aktivnost mišičnih vlaken
Spontana aktivnost mišičnih vlaken vključuje fibrilacijske potenciale (PF) in pozitivne ostre valove (pav). PF in POV beležimo izključno v patoloških stanjih, ko v mišico vstavimo koncentrično igelno elektrodo (slika 8-14). PF je potencial enega mišičnega vlakna, POV je počasno nihanje, ki sledi hitremu pozitivnemu odstopanju brez ostrega negativnega vrha. SOV odraža sodelovanje enega in več sosednjih vlaken.
riž. 8-14. Spontana aktivnost mišičnih vlaken. A - fibrilacijski potenciali; B - pozitivni ostri valovi.
Študija spontane aktivnosti mišičnih vlaken v pogojih klinične študije pacienta je najprimernejša elektrofiziološka metoda, ki omogoča presojo stopnje uporabnosti in stabilnosti živčnih vplivov na mišična vlakna skeletne mišice v njeni patologiji.
Spontana aktivnost mišičnih vlaken se lahko pojavi pri kateri koli patologiji perifernega nevromotornega aparata. Pri nevrogenih boleznih, pa tudi pri patologiji sinapse (miastenija in miastenični sindromi), spontana aktivnost mišičnih vlaken odraža proces njihove denervacije. Pri večini primarnih mišičnih bolezni spontana aktivnost mišičnih vlaken odraža kakršno koli poškodbo mišičnih vlaken (njihovo cepljenje, razdrobljenost itd.), Pa tudi njihovo patologijo, ki jo povzroča vnetni proces (pri vnetnih miopatijah - polimiozitis, dermatomiozitis).
V obeh primerih PF in POV kažeta na prisotnost trenutnega procesa v mišici; običajno se nikoli ne posnamejo.
Trajanje PF je 1-5 ms (nima diagnostične vrednosti), amplituda pa se spreminja v zelo širokem območju (v povprečju 118 ± 1 14 μV). Včasih najdemo tudi PF z visoko amplitudo (do 2000 µV), običajno pri bolnikih s kroničnimi boleznimi. Čas pojava PF je odvisen od lokacije lezije živca. V večini primerov se pojavijo 7-20 dni po denervaciji.
Če iz nekega razloga ni prišlo do ponovne inervacije denerviranega mišičnega vlakna, le-to sčasoma odmre, pri čemer nastanejo površinsko aktivne snovi, ki menijo, da je EMG znak smrti denerviranega mišičnega vlakna, ki ni prejelo inervacije, ki jo je prej izgubilo. Po številu PF in SOV, zabeleženih v vsaki mišici, lahko posredno ocenimo stopnjo in globino njene denervacije ali obseg odmrlih mišičnih vlaken. Trajanje SOV je od 1,5 do 70 ms (v večini primerov do 10 ms). Tako imenovane velikanske POV, ki trajajo več kot 20 ms, se odkrijejo s podaljšano denervacijo velikega števila sosednjih mišičnih vlaken, pa tudi s polimiozitisom. Amplituda SOW se običajno giblje od 10 do 1800 μV. SOV velike amplitude in trajanja se pogosteje odkrijejo v poznejših fazah denervacije (gigantski SOV). SOV se začnejo registrirati 16-30 dni po prvem pojavu PF, v mišici lahko vztrajajo več let po denervaciji.
Praviloma se pri bolnikih z vnetnimi lezijami perifernih živcev POV odkrije pozneje kot pri bolnikih s travmatskimi lezijami. PF in POV se najhitreje odzoveta na začetek terapije: če je učinkovita, se resnost PF in POV zmanjša po 2 tednih. Nasprotno, če je zdravljenje neučinkovito ali nezadostno, se njihova resnost poveča, kar omogoča uporabo analize PF in SOV kot indikatorja učinkovitosti uporabljenih zdravil.
Miotonični in psevdomiotonični šoki
Miotonične in psevdomiotonične ali visokofrekvenčne razelektritve se nanašajo tudi na spontano delovanje mišičnih vlaken. Miotonične in psevdomiotonične razelektritve se odlikujejo po številnih značilnostih, med katerimi je glavna velika ponovljivost elementov, ki sestavljajo razelektritev, to je visoka frekvenca potencialov v razelektritvi. Izraz »psevdomiotonični šok« se vedno bolj zamenjuje z izrazom »visokofrekvenčni šok«.
Miotonični izcedki so pojav, ki ga najdemo pri bolnikih z različnimi oblikami miotonije. Pri poslušanju spominja na zvok "potopnega bombnika". Na zaslonu monitorja so te razelektritve videti kot ponavljajoči se potenciali s postopno padajočo amplitudo, s postopno naraščajočimi intervali (kar povzroči zmanjšanje višine, slika 8-15). Miotonične izpuste včasih opazimo pri nekaterih oblikah endokrinih patologij (na primer pri hipotiroidizmu). Miotonične razelektritve nastanejo spontano ali po rahlem krčenju ali mehanskem draženju mišice z vstavljeno iglo elektrodo ali s preprostim udarjanjem po mišici.
Psevdomiotonični izpusti (visokofrekvenčni izpusti) so zabeleženi pri nekaterih živčno-mišičnih boleznih, povezanih in nepovezanih z denervacijo mišičnih vlaken (slika 8-16). Štejejo se za posledico efaptičnega prenosa vzbujanja z zmanjšanjem izolacijskih lastnosti membrane mišičnih vlaken, kar ustvarja predpogoj za širjenje vzbujanja iz enega vlakna v sosednje: srčni spodbujevalnik enega od vlaken nastavi ritem impulza, ki se izvaja na sosednjih vlaknih, kar je razlog za posebno obliko kompleksov. Izcedki se začnejo in prenehajo nenadoma. Njihova glavna razlika od miotoničnih izpustov je odsotnost padca amplitude komponent. Psevdomiotonični izpusti so opaženi pri različnih oblikah miopatije, polimiozitisa, denervacijskih sindromov (v poznih fazah reinnervacije), spinalnih in nevralnih amiotrofij (Charcot-Marie-Tousova bolezen), endokrinih patologij, travm ali kompresije živcev in nekaterih drugih bolezni.
riž. 8-15. Registriran miotonični izcedek v sprednji tibialni mišici bolnika (19 let) s Thomsenovo miotonijo. Ločljivost 200 µB/d.
riž. 8-16. Visokofrekvenčni izcedek (psevdomiotonični izcedek), zabeležen v sprednji tibialni mišici bolnika (32 let) z nevralno amiotrofijo (Charcot-Marie-Toothova bolezen) tipa IA. Izpust se nenadoma ustavi, brez predhodnega padca amplitude njegovih komponent. Ločljivost 200 µV/d.
Spontana aktivnost motoričnih enot
Spontano aktivnost DE predstavljajo fascikulacijski potenciali. Fascikulacije imenujemo spontane kontrakcije celotne MU, ki se pojavijo v popolnoma sproščeni mišici. Njihov pojav je povezan z boleznimi motoričnega nevrona, njegovo preobremenitvijo z mišičnimi vlakni, draženjem katerega koli od njegovih delov, funkcionalnimi in morfološkimi preureditvami (slika 8-17).
Pojav večkratnih potencialov fascikulacij v mišicah velja za enega glavnih znakov poškodbe motoričnih nevronov hrbtenjače.
Izjema so "benigni" fascikulacijski potenciali, včasih odkriti pri bolnikih, ki se pritožujejo zaradi nenehnega trzanja mišic, vendar tega ne opazijo. mišična oslabelost in drugi simptomi. Posamezne fascikulacijske potenciale je mogoče odkriti tudi pri nevrogenih in celo primarnih mišičnih boleznih, kot so miotonija, polimiozitis, endokrine, presnovne in mitohondrijske miopatije.
riž. 8-17. Fascikulacijski potencial v ozadju popolne sprostitve deltoidne mišice pri bolniku s bulbarno obliko ALS. Amplituda fascikulacijskega potenciala je 1.580 μV. Ločljivost 200 µV/d, premik 10 ms/d.
Opisane so možnosti fascikulacij, ki se pojavijo pri visokokvalificiranih športnikih po naporni telesni aktivnosti. Pojavijo se lahko tudi pri zdravih, a lahko razburljivih ljudeh, pri bolnikih s tunelskimi sindromi, polinevropatijo in pri starejših. Vendar je za razliko od bolezni motoričnih nevronov njihovo število v mišici zelo majhno, parametri pa so običajno normalni.
Parametri fascikulacijskih potencialov (amplituda in trajanje) ustrezajo parametrom PMU, zabeleženim v določeni mišici, in se lahko spreminjajo vzporedno s spremembami PMU med razvojem bolezni.
Iglična elektromiografija v diagnostiki bolezni motoričnih nevronov hrbtenjače in perifernih živcev
Pri kateri koli nevrogeni patologiji se pojavi DRP, katerega resnost je odvisna od stopnje poškodbe virov inervacije in od tega, na kateri ravni perifernega nevromotornega aparata - nevronskega ali aksonskega - je prišlo do poškodbe. V obeh primerih se izgubljena funkcija povrne zaradi preostalih živčnih vlaken, ki se začnejo intenzivno razvejati in tvorijo številne izrastke, ki se usmerijo proti denerviranim mišičnim vlaknom. To razvejanje je v literaturi dobilo ime "sprouting" (angl. "sprout" - kalček, veja).
Obstajata dve glavni vrsti kaljenja - stransko in terminalno.
Kolateralno kaljenje - razvejanje aksonov v območju Ranvierjevih prestreznikov, terminal - razvejanje terminala, nemieliniziran del aksona.
Dokazano je, da je narava kalitve odvisna od narave dejavnika, ki je povzročil kršitev živčnega nadzora. Na primer, pri zastrupitvi z botulinom pride do razvejanja izključno v območju terminalov, medtem ko pri kirurški denervaciji pride do terminalnega in kolateralnega kalitve.
Na EMG so ta stanja vključena DE različne stopnje za proces reinnervacije je značilen pojav PDE s povečano amplitudo in trajanjem.
Izjema so zelo začetne faze bulbarne oblike ALS, pri katerih so parametri PDE več mesecev v mejah normalnih nihanj.
Kriteriji EMG za bolezni motoričnih nevronov hrbtenjače
Prisotnost izrazitih fascikulacijskih potencialov (glavno merilo za poškodbe motoričnih nevronov hrbtenjače).
Povečanje parametrov PDE in njihove polifazije, ki odražajo resnost procesa reinnervacije.
Pojav v mišicah spontane aktivnosti mišičnih vlaken - PF in površinsko aktivnih snovi, kar kaže na prisotnost trenutnega procesa denervacije.
Fascikulacijski potenciali so obvezen elektrofiziološki znak poškodbe motoričnih nevronov hrbtenjače. Najdemo jih že v najzgodnejših fazah patološkega procesa, še pred pojavom znakov denervacije.
Zaradi dejstva, da nevronske bolezni pomenijo stalen proces denervacije in ponovne inervacije, ko veliko število motoričnih nevronov umre hkrati in se uniči ustrezno število MU, se PMU vedno bolj povečujejo, njihovo trajanje in amplituda se povečujeta. Stopnja povečanja je odvisna od trajanja in stopnje bolezni.
Resnost PF in POV je odvisna od resnosti patološkega procesa in stopnje denervacije mišice. Pri hitro napredujočih boleznih (na primer ALS) najdemo PF in POV v večini mišic, pri počasi napredujočih boleznih (nekatere oblike spinalne amiotrofije) le v polovici mišic, pri postpolio sindromu pa v manj kot tretji. Kriteriji EMG za bolezni aksonov perifernih živcev
Igelni EMG pri diagnostiki bolezni perifernega živca je dodatna, a nujna metoda pregleda, ki določa stopnjo poškodbe mišice, ki jo inervira prizadeti živec. Študija vam omogoča, da pojasnite prisotnost znakov denervacije (DF), stopnjo izgube mišičnih vlaken v mišici (skupno število SOV in prisotnost velikanskih površinsko aktivnih snovi), resnost reinnervacije in njeno učinkovitost (stopnja povečanje parametrov PDE, največja vrednost amplitude PDE v mišici). Glavni emg znaki aksonskega procesa:
- povečanje povprečne vrednosti amplitude PDE;
- prisotnost PF in POV (s trenutno denervacijo);
- podaljšanje trajanja PDE (povprečna vrednost je lahko znotraj normalnega območja, to je ± 12%);
- polifazija PDE;
- posamezni potenciali fascikulacij (ne v vsaki mišici).
Pri poškodbah aksonov perifernih živcev (različne polinevropatije) se pojavi tudi DRP, vendar je njegova resnost veliko manjša kot pri boleznih nevronov. Posledično se PDE povečajo v veliko manjši meri. Kljub temu glavno pravilo za spreminjanje PDE pri nevrogenih boleznih velja tudi za poškodbe aksonov motoričnih živcev (to pomeni, da sta stopnja povečanja parametrov PDE in njihova polifazija odvisna od stopnje poškodbe živca in resnosti reinnervacije). Izjema so patološka stanja, ki jih spremlja hitro odmiranje aksonov motoričnih živcev zaradi poškodbe (ali kakšno drugo patološko stanje, ki povzroči odmrtje velikega števila aksonov). V tem primeru se pojavijo enake velikanske PDE (z amplitudo več kot 5000 μV) kot pri boleznih nevronov. Takšne PDE opazimo pri dolgotrajnih oblikah aksonske patologije, CIDP in nevralnih amiotrofijah.
Če se z aksonsko polinevropatijo najprej poveča amplituda PDE, se med procesom demielinizacije s poslabšanjem funkcionalnega stanja mišice (zmanjšanje njegove moči) povprečno trajanje PDE postopoma poveča; veliko pogosteje kot v aksonskem procesu najdemo polifazne PDE in fascikulacijske potenciale, manj pogosto - PF in SOV.
Iglična elektromiografija v diagnostiki sinaptičnih in primarnih mišičnih bolezni
Za sinaptične in primarne mišične bolezni je značilno zmanjšanje povprečnega trajanja PDE. Stopnja zmanjšanja trajanja PDE je povezana z zmanjšanjem moči. V nekaterih primerih so parametri PDE v mejah normalnih odstopanj, pri PMD pa so lahko celo povečani (glej sliko 8-13).
Igelna elektromiografija pri sinaptičnih boleznih
Pri sinaptičnih boleznih se igelni EMG šteje za dodatno raziskovalno metodo. Z miastenijo gravis vam omogoča, da ocenite stopnjo "blokade" mišičnih vlaken v MU, določeno s stopnjo zmanjšanja povprečnega trajanja PDE v pregledanih mišicah. Kljub temu je glavni cilj igelnega EMG pri miasteniji gravis izključitev možnih sočasnih bolezni (polimiozitis, miopatija, endokrine motnje, različne polinevropatije itd.). Iglični EMG pri bolnikih z miastenijo gravis se uporablja tudi za določitev stopnje odziva na uvedbo antiholinesteraznih zdravil, to je za oceno spremembe parametrov PDE z uvedbo neostigmin metil sulfata (prozerin). Po dajanju zdravila se trajanje PDE v večini primerov poveča. Pomanjkanje odziva lahko kaže na tako imenovano miastenično miopatijo.
Glavna merila EMG za sinaptične bolezni:
- zmanjšanje povprečnega trajanja PDE;
- zmanjšanje amplitude posameznih PDE (lahko je odsoten);
- zmerna polifazija PDE (lahko je odsotna);
- odsotnost spontane aktivnosti ali prisotnost samo enega PF.
Pri miasteniji gravis se povprečno trajanje PDE praviloma nekoliko zmanjša (za 10-35%). Pretežno število PDE ima normalno amplitudo, vendar je v vsaki mišici zabeleženih več PDE z zmanjšano amplitudo in trajanjem. Število polifaznih PDE ne presega 15-20%. Spontane dejavnosti ni. Če se pri bolniku odkrije izrazit PF, je treba pomisliti na kombinacijo miastenije gravis s hipotiroidizmom, polimiozitisom ali drugimi boleznimi.
Igelna elektromiografija pri primarnih mišičnih boleznih
Iglični EMG je glavna elektrofiziološka metoda za diagnosticiranje primarnih mišičnih bolezni (različne miopatije). Zaradi zmanjšanja sposobnosti MU, da razvijejo zadostno moč za vzdrževanje celo minimalnega napora, mora bolnik s katero koli primarno mišično patologijo pridobiti veliko število MU. To določa posebnost EMG pri takih bolnikih. Z minimalno prostovoljno mišično napetostjo je težko izolirati posamezne PDE, zato se na zaslonu pojavi toliko majhnih potencialov, da jih je nemogoče identificirati. To je tako imenovani miopatski vzorec EMG (slika 8-18).
Pri vnetnih miopatijah (polimiozitis) poteka proces reinervacije, ki lahko povzroči povečanje parametrov PDE.
riž. 8-18. Miopatski vzorec: merjenje trajanja posameznih MU je izjemno težko zaradi rekrutiranja velikega števila majhnih MU. Ločljivost 200 µV/d, premik 10 ms/d.
Glavna merila EMG za primarne mišične bolezni:
- zmanjšanje povprečnega trajanja PDE za več kot 1 2 %;
- zmanjšanje amplitude posameznih PDE (povprečna amplituda je lahko zmanjšana ali normalna in včasih povečana);
- polifazija PDE;
- izrazita spontana aktivnost mišičnih vlaken pri vnetni miopatiji (polimiozitis) ali PMD (v drugih primerih je minimalna ali odsotna).
Zmanjšanje povprečnega trajanja PDE je glavni znak katere koli primarne mišične bolezni. Razlog za to spremembo je, da pri miopatijah mišična vlakna atrofirajo, nekatera od njih izpadejo iz MU zaradi nekroze, kar vodi do zmanjšanja parametrov PMU.
Skrajšanje trajanja večine PDE je zaznano v skoraj vseh mišicah bolnikov z miopatijo, čeprav je bolj izrazito v klinično najbolj prizadetih proksimalnih mišicah.
Histogram porazdelitve PDE po trajanju se premakne proti manjšim vrednostim (1. ali 11. stopnja). Izjema je PMD: zaradi ostre polifazije PDE, ki včasih doseže 100%, se lahko povprečno trajanje znatno poveča.
Elektromiografija posameznega mišičnega vlakna
EMG posameznega mišičnega vlakna omogoča proučevanje električne aktivnosti posameznih mišičnih vlaken, vključno z določanjem njihove gostote v mišičnih MU in zanesljivosti živčnomišičnega prenosa z metodo jitterja.
Za študijo je potrebna posebna elektroda z zelo majhno razelektritveno površino s premerom 25 µm, ki se nahaja na njegovi stranski površini 3 mm od konca. Majhna preusmerjevalna površina omogoča snemanje potencialov posameznega mišičnega vlakna v coni s polmerom 300 µm.
Študija gostote mišičnih vlaken
Določanje gostote mišičnih vlaken pri DE temelji na dejstvu, da je retrakcijska cona mikroelektrode za snemanje aktivnosti posameznega mišičnega vlakna strogo določena. Merilo gostote mišičnih vlaken v MU je povprečno število potencialov posameznega mišičnega vlakna, zabeleženega v območju njegove abdukcije v študiji 20 različnih MU v različnih conah mišice. Običajno lahko to območje vsebuje samo eno (redko dve) mišični vlakni, ki pripadata isti MU. S pomočjo posebnega metodična metoda(sprožilna naprava) se je mogoče izogniti pojavu na zaslonu potencialov posameznih mišičnih vlaken, ki pripadajo drugim MU.
Povprečna gostota vlaken se meri v poljubnih enotah s štetjem povprečnega števila potencialov posameznih mišičnih vlaken, ki pripadajo različnim MU. Pri zdravih ljudeh se ta vrednost razlikuje glede na mišico in starost od 1,2 do 1,8. Povečanje gostote mišičnih vlaken v MU odraža spremembo strukture MU v mišici.
Študija pojava tresenja
Običajno je elektrodo za snemanje posameznega mišičnega vlakna v mišici vedno mogoče postaviti tako, da se posnameta potenciala dveh sosednjih mišičnih vlaken, ki pripadata eni MU. Če bo potencial prvega vlakna sprožil sprožilno napravo, bo potencial drugega vlakna časovno nekoliko drugačen, saj je potreben različen čas, da impulz potuje skozi dve različno dolgi živčni končiči. To se odraža v variabilnosti intervala od vrha do vrha, kar pomeni, da čas registracije drugega potenciala niha glede na prvi, opredeljen kot "ples" potenciala ali "tresenje", vrednost ki je običajno 5-50 μs. Tresenje odraža variabilnost v času živčnomišičnega prenosa prek obeh končnih plošč motorja, zato ta metoda zagotavlja merilo stabilnosti živčnomišičnega prenosa. Ko je kršena zaradi kakršne koli patologije, se tresenje poveča. Njegovo najbolj izrazito povečanje opazimo pri sinaptičnih boleznih, predvsem pri miasteniji gravis (slika 8-19).
Ob znatnem poslabšanju živčno-mišičnega prenosa pride do stanja, ko živčni impulz ne more vzbuditi enega od dveh sosednjih vlaken in pride do tako imenovane blokade impulza (slika 8-20).
Znatno povečanje tresenja in nestabilnost posameznih komponent PDE opazimo tudi pri ALS. To je posledica dejstva, da na novo nastale zaradi kalitve terminalov in nezrele sinapse delujejo z nezadostno stopnjo zanesljivosti. Hkrati imajo bolniki s hitrim napredovanjem procesa najbolj izrazito tresenje in blokiranje impulzov.
riž. 8-19. Povečanje tresenja (490 μs pri hitrosti manj kot 50 μs) skupnega iztegovalca prstov pri bolniku z miastenijo gravis (generalizirana oblika).
Superpozicija 10 zaporednih ponavljajočih se kompleksov dveh potencialov enega DU. Prvi potencial je sprožilni. Ločljivost 0,2 m V/d, premik 1 ms/d.
riž. 8-20. Povečanje tresenja (260 µs) in blokada impulza (na 2., 4. in 9. vrstici) v skupnem iztegovalcu prstov istega bolnika (glej sliko 8-19). Prvi impulz je sprožilec.
Makroelektromiografija
Makro-EMG omogoča presojo velikosti DU v skeletne mišice. V študiji se istočasno uporabljata dve igelni elektrodi: posebna makroelektroda, vstavljena globoko v mišico, tako da razelektritev stransko površino elektroda, nameščena v debelini mišice, običajna koncentrična elektroda pa vstavljena pod kožo. Metoda makro-EMG temelji na preučevanju potenciala, ki ga zabeleži makroelektroda z veliko razelektritveno površino.
Konvencionalna koncentrična elektroda služi kot referenčna elektroda, vstavljena pod kožo na razdalji najmanj 30 cm od glavne makroelektrode v območje minimalne aktivnosti proučevane mišice, to je čim dlje od motorične točke mišice. mišica.
Druga elektroda, nameščena v kanilo za snemanje potencialov posameznih mišičnih vlaken, registrira potencial mišičnega vlakna proučevane MU, ki služi kot sprožilec za povprečenje makropotenciala. Signal iz kanile glavne elektrode vstopi tudi v povprečnik. Izračuna se povprečje 130–200 impulzov (epoha 80 ms, za analizo se uporabi obdobje 60 ms), dokler se ne pojavita stabilna izolinija in stabilna amplituda DE makropotenciala. Registracija poteka na dveh kanalih: na enem se posname signal iz enega mišičnega vlakna proučevanega DU, ki sproži povprečenje, na drugem pa se signal reproducira med glavno in referenčno elektrodo.
Glavni parameter, ki se uporablja za oceno makropotenciala MU, je njegova amplituda, merjena od vrha do vrha. Trajanje potenciala pri uporabi te metode ni pomembno. Možno je oceniti območje makropotencialov DE. Običajno obstajajo velike razlike v vrednostih njegove amplitude, s starostjo se nekoliko poveča. Pri nevrogenih boleznih se amplituda makropotencialov DE poveča glede na stopnjo reinervacije v mišici. Najvišja je pri boleznih nevronov.
V poznejših fazah bolezni se amplituda makropotencialov MU zmanjša, zlasti z znatnim zmanjšanjem mišične moči, kar sovpada z zmanjšanjem parametrov PDE, zabeleženih s standardnim igelnim EMG.
Pri miopatijah opazimo zmanjšanje amplitude makropotencialov DE, vendar so pri nekaterih bolnikih njihove povprečne vrednosti normalne, vendar kljub temu opazimo določeno število potencialov zmanjšane amplitude. Nobena študija, ki je proučevala mišice bolnikov z miopatijo, ni pokazala povečanja povprečne amplitude makropotencialov MU.
Metoda makro-EMG je zelo zamudna, zato se v rutinski praksi ne uporablja veliko.
Skenirna elektromiografija
Metoda omogoča preučevanje časovne in prostorske porazdelitve električne aktivnosti DU s skeniranjem, to je s postopnim premikanjem elektrode v območju, kjer se nahajajo vlakna preučevanega DU. Skenirni EMG daje informacijo o prostorski razporeditvi mišičnih vlaken v celotnem MU prostoru in lahko posredno kaže na prisotnost mišičnih skupin, ki nastanejo kot posledica procesa denervacije mišičnih vlaken in njihove ponovne inervacije.
Ob minimalni voljni mišični napetosti se vanj vstavljena elektroda za snemanje posameznega mišičnega vlakna uporablja kot sprožilec, s pomočjo koncentrične igelne (skenirne) elektrode pa se PDE posname z vseh strani s premerom 50 mm. . Metoda temelji na počasnem postopnem potopitvi standardne igelne elektrode v mišico, zbiranju informacij o spremembah parametrov potenciala določenega DU in oblikovanju ustrezne slike na zaslonu monitorja. Skenirni EMG je serija oscilogramov, ki se nahajajo drug pod drugim, od katerih vsak odraža nihanja v biopotencialu, registrirana na dani točki in zajeta na razelektritveni površini koncentrične igelne elektrode.
Kasnejša računalniška analiza vseh teh PDE in analiza njihove tridimenzionalne porazdelitve daje idejo o elektrofiziološkem profilu motoričnih nevronov.
Pri analizi podatkov skeniranja EMG je treba upoštevati število glavnih vrhov PDE, njihov premik v času pojava, trajanje intervalov med pojavom posameznih frakcij potenciala danega DU in premer območja porazdelitve vlaken v izračuna se vsak od pregledanih DU.
Z DRP se povečata amplituda in trajanje ter območje potencialnih nihanj na skenirajočem EMG. Vendar pa se premer območja distribucije vlaken posameznih DU ne spremeni bistveno. Tudi število frakcij, značilnih za določeno mišico, se ne spremeni.
Običajno v sproščeni mišici ni zabeležena nobena spontana aktivnost. Pri nevrogenih boleznih lahko zabeležimo dve vrsti spontane aktivnosti mišičnih vlaken - fibrilacijske potenciale (PF) in pozitivne ostre valove (POS). PF pri nevrogenih (in sinaptičnih) boleznih so potenciali denerviranih mišičnih vlaken, ki so izgubila povezavo z aksonskimi terminali, vendar se lahko reinnervirajo in postanejo del druge motorične enote. POV je EMG znak odmrlih mišičnih vlaken, ki iz nekega razloga niso mogla prejeti inervacije. Več kot je IF registriranih v mišici, večja je stopnja njene denervacije. Več kot je POV zaznano v mišici, več mrtvih mišičnih vlaken vsebuje.
Tudi glede odkrivanja spontane aktivnosti mišičnih vlaken pri bolnikih z miastenijo gravis v literaturi ni enotnega mnenja. Nekateri avtorji so omenili prisotnost PF in POV pri bolnikih z miastenijo, drugi jih niso našli. V naši raziskavi smo PF in SOV odkrili v 33 % pregledanih mišic bolnikov z miastenijo gravis, vendar njuno število v mišici ni bilo veliko in je znašalo od 1 do 5 PF (povprečno število 1,3+1,1). V 67% mišic bolnikov v tej skupini spontana aktivnost ni bila zaznana. Ugotovljeno je bilo tudi, da se PF veliko pogosteje odkrije pri bolnikih z miastenijo gravis v kombinaciji s timomom.
SOV so odkrili le v 21 % mišic, zabeležili pa so jih v istih mišicah, v katerih so odkrili tudi PF. Njihova resnost v mišici ni presegla 2 SOV, povprečna vrednost je bila le 0,4±0,7 SOV. Enotni fascikulacijski potenciali (PFC) so bili odkriti v 13 % mišic.
Dobljeni rezultati so pokazali, da pri bolnikih z miastenijo v nekaterih primerih pride do denervacije posameznih mišičnih vlaken, ki se kaže v obliki PF, medtem ko so POV, ki kažejo na odmrtje mišičnega vlakna, odkrili v redkih primerih in so bili izolirani. .
Ti podatki nam omogočajo, da verjamemo, da je pojav spontane aktivnosti mišičnih vlaken pri bolnikih z miastenijo gravis razložen s prisotnostjo daljnosežnih denervacijskih sprememb, ki jih povzroča motnja nevromuskularnega prenosa, značilna za miastenijo gravis. To je skladno z dejstvom odsotnosti spontane aktivnosti pri veliki večini bolnikov z reverzibilnimi motnjami nevromuskularnega prenosa, pa tudi s povečanjem stopnje njegove resnosti v mišicah, pri katerih po dajanju prozerina ni bilo mogoče doseči popolne obnovitve trajanja PDE. Hkrati so le v 11% takih mišic odkrili PF in le v 3% - SOV. V tistih primerih, ko je uporaba prozerina povzročila le delno kompenzacijo sinaptične okvare, sta bila PF in SOV zabeležena v večjem številu mišic.
Miastenični sindromi
MIJASTENIČNI SINDROM VČASIH POVEZAN Z BRONHOGENIM KARCINOMOM (LAMBERT-EATHONOV SINDROM)
Podrobno klinično in elektrofiziološko študijo miasteničnega sindroma, včasih v kombinaciji z drobnoceličnim pljučnim karcinomom, sta leta 1956 izvedla Lambert E. in Eaton L., v povezavi s katerim je prejel ime "Lambert-Eatonov miastenični sindrom" (MSLI) .
Njihovi rezultati so temeljili na študiji 6 bolnikov, od katerih je bilo 5 moških: 2 bolnika sta imela drobnocelični karcinom, 1 je imel pljučni retikulosarkom; en bolnik je imel cerebelarno ataksijo brez znakov karcinomatoznih lezij. Vsi bolniki so imeli mišično oslabelost in utrujenost, elektrofiziološke značilnosti in odziv na antiholinesterazna zdravila, razen miastenije gravis.
Razmerje moških in žensk je po mnenju večine raziskovalcev 1,5:1. Starost bolnikov z MSLI je različna širok spekter(14-80 let).
Po literaturi se drobnocelični karcinom odkrije v 90% primerov, čeprav obstajajo primeri kombinacije z drugimi vrstami pljučnih tumorjev, s tumorjem ledvic, akutno levkemijo, retikulosarkomom in celo ena ugotovitev se nanaša na kombinacijo MCLI z malignimi timom.
Čas od pojava prvih kliničnih znakov MSLI do odkritja tumorja je približno 3 leta.
Pomembno je poudariti dejstvo, da klinične manifestacije miastenični sindrom in elektrofiziološke značilnosti motenj živčnomišičnega prenosa pri bolnikih z MSLI z in brez bronhogenega karcinoma se ne razlikujejo. Po mnenju večine raziskovalcev se ne razlikujejo v značilnostih imunskega odziva, zlasti v titru protiteles proti napetostno odvisnim kalcijevim kanalom (PCC).
Po sodobnih konceptih je MSLI, tako z bronhogenim karcinomom kot brez njega, avtoimunska bolezen, katere patogeneza je povezana s prisotnostjo avtoprotiteles proti napetostno odvisnim kalcijevim kanalom (PCC) presinaptične membrane nevromuskularnega stika.
Eksperimentalna študija morfofunkcionalne organizacije terminalne membrane aksona je omogočila razlikovanje štirih tipov napetostno odvisnih kalcijevih kanalčkov (P/Q, N, L in T), ki se med seboj razlikujejo po hitrosti odpiranja in sposobnost različnih strupov, da blokirajo te kanale. V krvnem serumu približno 90% bolnikov z MCLI so odkrita protitelesa proti napetostno odvisnim kalcijevim kanalčkom tipa P/Q. Vendar pa so številni raziskovalci našli tudi protitelesa proti kanalom tipa N in L.
Pri bolnikih z MCLI, tako z znaki paraneoplastičnega procesa kot brez njih, poleg specifičnih avtoprotiteles odkrijejo tudi protitelesa, ki so usmerjena tako proti različnim antigenskim tarčam živčno-mišičnega stika kot proti drugim, kot so želodčna sluznica, tkivo ščitnice, Purkinje. celic in drugih nevronskih struktur. Večina raziskovalcev pri bolnikih z MCLI ne odkrije avtoprotiteles proti acetilholinskim receptorjem, značilnim za miastenijo gravis.
V literaturi je opisana skupina bolnikov s kombinacijo miastenije gravis in MCLI - prekrivajoči se miastenični sindrom, pri katerem lahko v različnih obdobjih poteka bolezni prevladujejo klinični znaki miastenije gravis ali MCLI in posledično protitelesa proti AChR in PCC je mogoče zaznati.
Simptomi MSLI so:
Šibkost in utrujenost proksimalnih nog in medeničnega pasu, kar vodi do spremembe hoje - "raca". Šibkost proksimalnih delov rok je izražena v veliko manjši meri.
Okulomotorne motnje so odkrite zelo redko in njihova resnost je običajno minimalna. Redke so tudi motnje požiranja in govora.
Motnje v delovanju avtonomnega živčnega sistema z oslabljenim slinjenjem in potenjem, do razvoja "suhega sindroma", ortostatske hipotenzije, parestezije, opažene pri približno 65% bolnikov, impotence.
Odsotnost ali znatno zaviranje globokih refleksov.
Neskladnost bolnikovih pritožb glede šibkosti in odsotnost resničnega zmanjšanja moč mišic v testiranih mišicah. Ta okoliščina je povezana s posebnostmi motenj živčno-mišičnega prenosa, ki se kažejo v povečanju mišične moči med telesno aktivnostjo in spremembi refleksne razdražljivosti prizadetih mišičnih skupin.
Pri 90 % bolnikov z MCLI je učinek antiholinesteraznih zdravil v najboljšem primeru vprašljiv.
Uporaba zdravil, ki olajšajo sproščanje mediatorja iz terminala aksona, kot so gvanidin, 3-4-diaminopiridini, 4-aminopiridini, nevromidin (ipidakrin), pa tudi intravenski kalcij ima bistveno večji učinek kot jemanje antiholinesteraznih zdravil.
Eno najpomembnejših meril za diagnozo in diferencialno diagnozo SMLI je elektromiografska študija stanja nevromuskularnega prenosa z indirektno supramaksimalno mišično stimulacijo.
Študija skupin bolnikov z MSLI, različnih po spolu in starosti, prisotnosti ali odsotnosti bronhogenega karcinoma, je pokazala, da so glavne značilnosti blokade nevromuskularnega prenosa:
M-odziv z nizko amplitudo (negativna faza manj kot 5,0 mV);
Povečanje - povečanje amplitude naslednjih M-odzivov v seriji z visokofrekvenčno stimulacijo (20-50 imp/s) za več kot 200%;
Povečanje amplitude M-odziva kot odgovor na drugega od para dražljajev z interpulznim intervalom (MI) od 50 do 20 ms;
Pomembna - več kot 200% - vrednost posttetanične olajšave.
Prirojeni miastenični sindromi (KMC) je skupina dednih živčno-mišičnih bolezni, ki nastanejo zaradi mutacije genov, odgovornih za nastanek in funkcionalno stanje acetilholinski receptorji, ionski kanali in encimi, ki zagotavljajo zanesljivost prevoda vzbujanja od živca do mišice.
Od 276 bolnikov s KMC, ki so jih med letoma 1988 in 2007 pregledali na kliniki Mayo, so presinaptično okvaro odkrili pri 20 bolnikih, sinaptično okvaro pri 37 in postsinaptično okvaro pri 219.
Klasifikacija KMS:
Presinaptične okvare (7%):
miastenični sindrom s pomanjkanjem holin acetiltransferaze;
Miastenični sindrom z zmanjšanjem sinaptičnih veziklov in kvantnim sproščanjem mediatorja;
Lambert-Eatonovemu sindromu.
- nneidentificirane napake
Sinaptične okvare (13%):
Miastenični sindrom s pomanjkanjem acetilholinesteraze.
Postsinaptične okvare (80%):
Primarna kinetična patologija z ali brez pomanjkanja receptorjev ACh:
Sindrom počasnega kanala;
Sindrom hitrega kanala.
Primarno pomanjkanje ACh receptorjev z rahlo kinetično okvaro:
miastenični sindrom s pomanjkanjem rapsina;
Dok 7-miastenija gravis;
Miastenični sindrom, povezan s patologijo Na-kanalov;
Miastenični sindrom s pomanjkanjem plektina.
Genetska analiza podenot acetilholinskega receptorja (AChR) pri bolnikih s KMC je razkrila številne mutacije, povezane s temi boleznimi. Večina KMC je postsinaptičnih, njihova molekularna genetska napaka pa temelji na mutacijah v genih različnih podenot acetilholinskih receptorjev (a, b, d, e). V nekaterih primerih se to kaže v kinetičnih anomalijah samih receptorjev, ki vodijo do motenj njihove interakcije z mediatorjem; v drugih pa so posledica prevladujočega pomanjkanja AChR, povezanega z njihovo smrtjo.
Primarno sekvenciranje in analiza mutacij kolagenske verige podenote acetilholinesteraze na končni ploščici človeka je razkrila molekularno osnovo sindroma pomanjkanja acetilholinesteraze. Poleg tega vam elektrofiziološka študija s tehniko mikroelektrod (patch clamping) končne plošče človeških mišic omogoča določitev tokov posameznih kanalov, ki potekajo skozi normalne ali mutirane kanale AChR.
Natančna diagnoza različnih vrst KMC je zelo pomembna za racionalno terapijo.
Praviloma diagnoza KMC temelji na kliničnih znakih zgodovine utrujenosti oslabelosti očesnih, bulbarnih in trupnih mišic, ki se kaže od dojenčka ali zgodnjega otroštva, družinske anamneze (podobno prizadeti sorodniki), zmanjšanja M-odziva. parametrov na EMG preiskavi in negativen test protiteles proti acetilholinskim receptorjem. Vendar pa pri nekaterih oblikah KMC vendarle pride do poznejšega pojava bolezni. Sindrom počasnega kanala - pojavi se v kateri koli starosti, družinski pas okončin Dok 7-miastenija gravis - tipičen začetek pri 5 letih, lahko se začne pri 13 do 19 letih. Pri miasteniji gravis v otroštvu, povezani s pomanjkanjem holin acetiltransferaze, so lahko vsi simptomi epizodični s hudimi respiratornimi krizami v ozadju vročine, razburjenja ali brez očitnega razloga in popolne odsotnosti simptomov v interiktalnem obdobju. Odsotnost družinske anamneze ne izključuje avtosomno recesivnega vzorca dedovanja, okvarjenega perinatalnega avtosomno dominantnega gena pri enem od staršev ali nove mutacije. Motnje nevromuskularnega prenosa se ne pojavljajo v vseh mišicah ali dosledno, porazdelitev mišične oslabelosti pa je omejena.
Obstajajo določeni klinični znaki, ki omogočajo razlikovanje različnih sindromov.
Tako se pri bolnikih s hudo prizadetostjo trupa (trunkalnih) ali aksialnih mišic, kot pri pomanjkanju AChE, hitro razvijejo disrafične značilnosti s tvorbo posturalne skolioze in spremembo enega stopala glede na drugo v navpičnem položaju. Selektivna oslabelost mišic vratu, podlakti in iztegovalk prstov je značilna za sindrom počasnega kanala in pri starejših bolnikih s pomanjkanjem holinesteraze. Pri pomanjkanju holinesteraze opazimo zmanjšan odziv zenic na svetlobo. Vpletenost očesnih mišic je lahko odsotna ali je blaga pri pomanjkanju holinesteraze, sindromu počasnega kanala, družinski miasteniji gravis Dok 7. Tetivni refleksi so običajno izzvani, vendar so zmanjšani pri približno enem od petih bolnikov s pomanjkanjem holinesteraze in pri hudi oslabelosti pri bolnikih z mutacijo, ki prizadene e-podenoto AChR.
Pomembna pomoč pri diagnostiki KMC je tudi farmakološki test z uvedbo antiholinesteraznih zdravil. Na primer, bolniki s pomanjkanjem encima AChE in sindromom počasnega kanala se ne odzivajo na zaviralce AChE, dajanje zdravil pa povzroči poslabšanje stanja bolnikov.
Diagnozo KMC običajno potrdi prisotnost dekrementa med nizkofrekvenčno posredno mišično stimulacijo (2-3 Hz) v eni od najbolj prizadetih mišic ali povečanje tresenja in blokade pri pregledu potencialov posameznih mišičnih vlaken (posamezno -vlakno). Zmanjšanje je lahko odsotno pri miasteničnem sindromu s pomanjkanjem holin acetiltransferaze in med napadi pri miasteničnem sindromu z zmanjšanjem sinaptičnih veziklov in kvantnega sproščanja mediatorja. Pri tem sindromu lahko dekrement povzročimo s podaljšano ritmično stimulacijo s frekvenco 10 Hz ali telovadba v nekaj minutah pred serijo testiranja - stimulacija s frekvenco 2 Hz.
Pri bolnikih s pomanjkanjem AChE in sindromom počasnega kanala en sam supramaksimalni dražljaj izzove ponavljajoči se M-odziv (CMAP). Interval med prvim in naslednjimi potenciali je 5-10 ms. Zmanjšanje med stimulacijo s frekvenco 2-3 Hz spremlja zmanjšanje druge komponente hitreje kot glavne. Test je treba opraviti pri bolnikih, ki ne prejemajo zaviralcev AChE, po obdobju počitka (počitek) in z enkratno stimulacijo živca.
Amplituda prve komponente M-odziva je običajno normalna, druga komponenta nizke amplitude pa se poveča med fizičnim naporom ali po injiciranju antiholinesteraznih zdravil.
Pozitiven test na protitelesa proti acetilholinskemu receptorju in mišično specifični tirozin kinazi (MuSK) izključuje prirojeni miastenični sindrom. Hkrati negativni test ne more nedvoumno potrditi KMC glede na prisotnost seronegativnih oblik miastenije gravis. Vendar pa je močan dokaz za odsotnost seronegativne miastenije gravis odsotnost imunskih depozitov (IgG in komplement) na končni plošči.
Morfohistokemična študija mišičnih biopsij s KMC ne odkrije nobene patologije, ki bi omogočala razlikovanje teh stanj od rezultatov študije bolnikov z avtoimunsko miastenijo gravis. Praviloma se odkrijejo atrofije mišičnih vlaken 2. vrste. V nekaterih primerih prevladuje število mišic tipa 1. Te ugotovitve pa niso specifične, lahko pa nekako odgovorijo na vprašanje o prisotnosti KMC.
V nekaterih primerih je mogoče z zadostno stopnjo verjetnosti domnevati prisotnost določene klinične oblike KMC, vendar je lahko domneva napačna. Tako je ponavljajoč se M-odziv na posamezen supramaksimalni dražljaj opažen le pri dveh KMC - prirojenem pomanjkanju holinesteraze in sindromu počasnega kanala. Hkrati so podobne spremembe parametrov M-odziva opazili tudi pri bolnikih z avtoimunsko miastenijo gravis z razvojem ali grožnjo razvoja mešane krize.
Odpornost na jemanje antiholinesteraznih zdravil in zapozneli odziv zenice na svetlobo kažeta na prirojeno pomanjkanje holinesteraze na končni plošči, vendar so podobni simptomi opaženi pri bolnikih z avtoimunsko miastenijo gravis med razvojem krize.
Selektivna šibkost mišic vratu, zapestja in mišic iztegovalk prstov je opažena pri sindromu počasnega kanala in pri starejših bolnikih s pomanjkanjem holinesteraze na končni plošči. Podobno porazdelitev motenj gibanja opazimo pri bolnikih s pozno nastalo miastenijo gravis in miastenijo gravis v kombinaciji s timomom, ki imajo nedvomno avtoimunsko patologijo.
Pri KMC, ki spominja na Lambert-Eatonov sindrom, ima prvi izzvani M-odziv nizko amplitudo, vendar je opaziti več kot 100-odstotno pospeševanje visokih frekvenc stimulacije, zaradi česar ga ni mogoče razlikovati od avtoimunskega sindroma, povezanega s prisotnostjo avtoprotitelesa proti napetostno odvisnim kalcijevim kanalom tipa P/Q.
KMC, ki ga spremljajo epizode apneje, z zgodovino ponavljajočih se epizod apneje, ki se pojavljajo tako spontano kot v ozadju vročine, bruhanja, vznemirjenosti ali vznemirjenosti. V tem primeru so lahko bolniki med napadi apneje popolnoma zdravi ali imajo zmerne miastenične manifestacije. Lahko pride do ptoze vek ali pa tudi ne, praviloma pa obstajajo tudi omejitve gibljivosti zrkla. Zmanjšanje amplitude M-odziva morda ne bo zaznano v spočiti mišici, vendar se pojavi po nekaj minutah stimulacije pri frekvenci 10 impulzov/s. Te manifestacije so značilne za miastenični sindrom z zmanjšanjem sinaptičnih veziklov in kvantnim sproščanjem nevrotransmiterja.
KMC povezana s pomanjkanjem plektina in opažena pri bolnikih s dednim buloznim dermatitisom in obliko mišične distrofije. Pomanjkanje plektina (imunoreaktivnost) – normalna komponenta, ki je prisotna v hemidermosomih kože, v sarkolemi, v postsinaptični membrani in v jedrski membrani mišic – zmanjša virulentnost kožnih mikroorganizmov (stanjša ali zmehča) in plektin je odsoten iz mišice.
Pri teh in drugih KMC fenotip ni informativen in za določitev stopnje trpljenja (pred ali postsinaptične narave) je potrebna specializirana elektrofiziološka in molekularno genetska študija za določitev etiologije in / ali mutacije, ki je v osnovi bolezni.
