lp4iidionisie

Dr Bogdan Dionisie – LP 4 II

LP 4

EXCITABILITATEA ŞI CONDUCTIBILITATEA: ELECTROMIOGRAFIA GLOBALĂ

ŞI DE UNITATE MOTORIE; CRONAXIMETRIA

Explorarea neuro-efectorie vizează complexul neuro-motor la nivel cerebro-spinal

(elaborare şi conducere a comenzii motorii) şi periferic (nerv, placa motorie, muşchi, fusul

neuro-muscular).

Componentele fundamentale ale sistemului neuro-motor:

1) structurile cortico-subcorticale de elaborare şi conducere a mesajului motor:

- scoarţa motorie, nucleii motori ai nervilor cranieni şi spinali,

- tracturile piramidale şi extrapiramidale;

- nervi periferici, cranieni şi spinali;

2) structuri de retrocontrol al tonusului muscular şi comportamentului neuro-motor:

- analizatorul kinestezic;

- aferenţele senzitivo-senzoriale implicate în realizarea posturii şi mişcării (vestibulare,

optice, acustice).

3) structurile efectoare propriu-zise:

- unităţile motorii (U.M.);

- grupele musculare agoniste, antagoniste.

UNITATEA MOTORIE (UM) Definiţie: ansamblul morfo-funcţional constituit din neuronul motor spinal, prelungirea sa

axonală, ramificaţiile lor şi totalitatea fibrelor musculare ataşate sinaptic.

Numărul de fibre musculare incluse într-o U.M. variază funcţie de gradul de implicare

kinetică a diverselor grupe musculare:

- 1 - 4 fibre la muşchii implicaţi în mişcări fine de precizie (muşchii extrinseci ai globului

ocular),

- 400 -2000 la muşchii implicaţi în mişcări grosiere (biceps brahial, quadriceps).

Tipul de fibre musculare este identic în cadrul aceleiaşi U.M. (roşii - lente sau albe-

rapide).

ELECTROMIOGRAFIA

Reprezintă metoda de înregistrare a potenţialelor bioelectrice produse spontan sau prin

stimulare adecvată la nivelul unităţii motorii, aflată în diverse condiţii fiziologice sau patologice.

Semnalul cules reprezintă suma potenţialelor electrice ale fibrelor musculare din unitaţile motorii

investigate.

1. Variante tehnice de culegere a semnalului EMG:

a. EMG globală - presupune analiza activităţii electrice a tuturor UM dintr- un muşchi,

de obicei prin culegere de suprafaţă;

b. EMG elementară - realizează înregistrarea potenţialelor de UM prin culegere de

profunzime (electrod acicular);

c. EMG de unică fibră (SFEMG - Single Fiber EMG) - tehnica de fineţe, explorează

dispoziţia spaţială a fibrelor musculare în interiorul unei UM.


2. Parametrii specifici EMG

Semnalul EMG reprezintă suma unor semnale elementare generate la nivelul unităţilor

motorii, denumite potenţiale de unitate motorie (PUM). Poate fi caracterizat prin parametrii

specifici oricărui semnal bioelectric: formă, amplitudine, durată, frecvenţă.

a) Forma potenţialelor PUM pot fi mono-, bi-, tri-, sau polifazice. Polifazismul poate apare prin:

i) plasarea electrodului într-un teritoriu de întrepătrundere a două UM (condiţii normale);

ii) sincronizarea defectuoasă a fibrelor musculare dintr-o UM unică (patologie).

Valori normale: polifazism < 12 ‰ din totalul PUM.

Peste această cifră, traseul semnifică modificări funcţionale ale UM.

b) Amplitudinea PUM Evaluează forţa de contracţie a fibrelor musculare. Amplitudinea PUM depinde de

intensitatea câmpului electric realizat de suma activităţii electrice a fibrelor musculare din UM.

Valori normale: 200 - 500 µV, cu limita superioară spinală de 2000 µV (după Isch).

Creşterea amplitudinii PUM în timpul contracţiei musculare determină fenomene de

sumaţie spaţială: electrodul "simte" activitatea electrică a unor UM din ce în ce mai îndepărtate,

care se suprapun peste PUM înregistrate iniţial.

c) Durata PUM Evaluează sincronizarea activităţii neuro-musculare. Depinde de mai multi factori:

i) tehnica utilizată: dacă electrodul este inserat în mijlocul UM, sincronizarea fibrelor este mai

bună şi durata potenţialului motor este mai mică;

ii) densitatea UM: la un grad mare de dispersie a fibrelor musculare, timpul de culegere şi durata

PUM vor fi mai mari;

iii) tipul de fibre musculare investigate: durata este mai mare în UM cu fibre roşii şi mai mică în

UM cu fibre albe – datorat modului de generare şi conducere diferit a potenţialului motor.

iv) factori fiziologici: vârsta, temperatura, starea de oboseala, etc.

Valori normale: 3 - 6 ms, cu variaţii: 8 - 12 ms la muşchii membrelor şi 5 - 6 ms la

muşchii feţei.

d) Frecvenţa PUM Reflectă frecvenţa stimulului central şi sincronizarea cu efectorul muscular (vezi cronaxia

motorie). Frecvenţa de descărcare a UM creşte paralel cu efortul muscular. În timpul unei

contracţii maximale, ritmul de descărcare al motoneuronilor creşte în decurs de câteva ms până

la 60 - 100 Hz; această frecvenţă de „saturaţie” poate fi menţinută pe o perioadă scurtă, după care

scade treptat. Pe durata unei contracţii susţinute (constante), frecvenţa se menţine la aprox. 20 Hz

la un pericarion.

Pe traseul EMG, creşterea în frecvenţă este determinată de fenomenele de sumaţie

temporală prin suprapunerea frecvenţelor PUM individuale, care nu mai apar distincte pe traseu.

Valori normale: variabile, de la 4 - 6 Hz până la 50 - 60 Hz, în funcţie de intensitatea

contracţiei.

3. Traseul EMG normal – Fig . 1 Aspectul EMG normale este determinat de mai mulţi factori, dintre care menţionăm:

1) numărul (densitatea) fibrelor musculare din unitatea motorie;

2) nivelul de activitate funcţională a fiecărei fibre;

3) perioada de latenţă a sinapselor neuromusculare;

4) viteza de conducere prin fibrele musculare;


5) modalitatea de culegere (tipul de electrozi): culegere de suprafaţă (EMG globală)

sau de profunzime (EMG de UM) .

a) Traseul simplu – Fig. 1 a Se obţne în timpul unei contracţii uşoare şi constă din PUM mono- sau bifazice.

Parametri specifici: amplitudinea = 200- 400 µV, durata = 3- 4 ms, frecvenţa = 4- 10 Hz.

b) Traseul intermediar – Fig. 1 b Se obţine la o contracţie de intensitate medie; prin fenomenul de recrutare spaţială, electrodul

coaxial "vede" un număr mai mare de fibre active, aparţinând mai multor UM.

Parametri specifici: amplitudine = 500- 600 µV, frecvenţa = 15-25 Hz.

c) Traseul interferenţial – Fig. 1 c Se obţine în contractţe maximală şi constaă dintr-o succesiune de PUM care nu mai pot fi

analizate distinct. Traseul este asemănător cu cel obtinut prin culegerea de suprafaţă.

Parametri specifici: amplitudine = 1000- 2000 µV, frecvenţa = 50 Hz (pentru PUM) şi 1000 -

1200 Hz pentru traseul global.

d) Ritmul Piper – Fig. 1 d Este o formă a traseului de interferenţă, obţinut prin contracţie maximală la contrarezistenţă.

Apare sub formă de vârfuri sinusoidale cu frecvenţă de 40-50 Hz, ale căror amplitudine,

durată şi frecvenţă sunt determinate de gradul de sincronizare a descărcărilor motoneuronale.

Fig. 1 a – Traseul EMG de tip simplu

Fig. 1 b – Traseul EMG de tip intermediar


Fig. 1 c – Traseul EMG de tip interferenţial

Fig. 1 d – Ritm Piper

ELECTROMIOGRAFIA PATOLOGICĂ – Fig. 2,3,4

Afectarea neuronului motor periferic sau fibrelor musculare deservite produce modificări

distincte în semiologia electromiografică, cunoscute sub denumirea de traseu EMG de tip

neurogen, respectiv traseu EMG de tip miogen.

TRASEUL EMG DE TIP MIOGEN – Fig.2 a apare in bolile musculare (miopatii) şi se

caracterizează prin :

1. EMG în repaus: lipsa activităţii spontane în repaus

2. EMG în contracţie: traseu îmbogăţit cu potentiale polifazice de scurtă durată şi de

amplitudine redusă


Fig. 2 a – Traseu EMG de tip miogen

Miotonia este o afecţiune caracterizată prin dificultatea în relaxarea musculaturii după

activitate şi exagerarea reflexelor osteotendinoase.

- Miotonie congenitala Thomsen – miotonie şi hipertrofie difuză predominant la membrele

inferioare compatibilă cu supravieţuirea.

- Miotonie distrofica Steinert – cauzată de un deficit de colinesterază şi exces de acetilcolină

este caracterizată prin miotonie, atrofie de tip distal: faţă, gât (m. sternocleidomastoidian, m.

trapez), membre, având debut la vârsta de 15 ani.

- Paramiotonia congenitala Eulenburg – este miotonia la frig sau la efort.

EMG în Miotonie oferă date în culegerile pe musculatura distală

Fig. 2b – Salva miotonica

Salva miotonică se manifestă prin descărcări de potenţiale bifazice cu durată scurtă (1-2 ms)

şi frecvenţă crescută 150 c/s şi cu amplitudine rapid crescandă de la 50 la 400 μV şi descreştere

graduală în 2-4 s; produsă la inserţia acului, percuţia tendonului. Diminuă la repetarea contracţiei

şi tratament cu chinidină sau procainamidă.

Spasmofilia se caracterizează prin creşterea excitabilitatii neuro-musculare ca urmare a

deficitului dobândit de calciu şi magneziu, secundară deficitului de aport sau hiposecreţiei de

hormon parathormon.- Fig. 3

Fig.3 – Aspect EMG de spasmofilie


Miastenia se caracterizează prin „oboseală musculară rapidă” după efort sau în cursul serii,

ducând la pareze trecătoare interesând muşchii occulomotori, muşchii faciali, laringieni (ai

fonaţiei), muşchii faringieni (ai deglutiţie), muşchii respiratori, musculatura proximală a

membrelor.

EMG in Miastenie:

- Reacţia miastenică arată diminuarea progresivă a traseului, aparută în contracţia maximală cu

contrarezistenţă şi stimulare electrică cu 5 – 10 c/sec.

- Reacţia la Prostigmin arată creşterea amplitudinii traseului

- EMG de stimulo-detecţie evidenţiază blocajul miastenic

TRASEU NEUROGEN – Fig. 4 1. EMG de repaus - prezenţa activităţii spontane manifestată prin potenţiale de fibrilaţie, de

fasciculaţie, de denervare , de reinervare;

2. EMG de contracţie – traseu sărăcit în PUM cu ritm propriu de descărcare

Fig. 4 – Traseu EMG de tip neurogen

Traseul EMG de efort Efortul şi oboseala musculară reprezintă situaţii în care explorarea EMG s-a dovedit utilă.

În condiţii de oboseală musculară, traseul EMG suferă următoarele transformări:

- scade amplitudinea PUM;

- frecvenţa şi regularitatea descărcărilor scad (pe traseul intermediar);

- apare o tendinţa de sincronizare între diverse UM, care generează potenţiale

supravoltate.

Analiza spectrală EMG constată o tendinţă de deplasare a descărcărilor către frecvenţele

joase.


CRONAXIMETRIA - EXCITABILITATEA NEURO- MUSCULARĂ

Producerea excitaţiei reclamă depăşirea unei valori minime a intensităţii stimulului-

valoarea prag, caracteristica stimulilor cu intensitate liminară. Intensitatea infraliminara este

insuficientă pentru obţinerea/antrenarea unui răspuns muscular, iar intensitatea supraliminară nu

determină un raspuns mai amplu decât stimulul liminar (legea "totul sau nimic").

Curentul de stimulare, de intensitate cel puţin egală cu pragul, trebuie să acţioneze o

durată de timp determinată şi cu o anumită bruscheţe pentru a produce răspuns. Creşterea lentă

intensităţii curentului într-un interval de timp prelungit face ca excitarea să nu mai apară, chiar la

intensităţi mari de stimulare, datorită fenomenului de acomodare.

Pentru stimulare au importanţă: intensitatea (amplitudine) curentului, viteza de creştere şi

durata aplicării sale. Relaţia dintre acesti parametri se poate scrie sub forma:

Is = Ib + q/t (Weiss - 1901) , în care:

Ib = reobaza, t = cronaxia şi q = pragul minimal al curentului electric

Pe baza legii lui Weiss se definesc parametrii electrofiziologici uzuali ce caracterizează

excitabilitatea nervului:

Reobaza (Ib) - cea mai mică intensitate de curent necesară pentru declanşarea unui

raspuns muscular (prag galvanic), în timp nedefinit.

Timp util - durata minimă a unui stimul tip curent dreptunghiular cu valoarea reobazei

induce răspuns muscular.

Determinarea timpului util este dificilă deoarece mărimea reobazei depinde de condiţiile

experimentale. Reprezentarea grafică a relaţiei dintre intensitatea şi timpul de stimulare

realizează curba intensitate - durată, de aspect hiperbolic (inversă proporţionalitate).

Timp util principal - cea mai mică valoarea a timpului util în care are loc răspunsul la

stimularea cu un curent de intensitatea reobazei.

Cronaxia – durata minimă a stimulului electric cu intensitate dublă faţă de reobaza,

necesară obţinerii unui răspuns neuroefector (după Lapique - 1904).

Valoarea este variabilă după tipul de fibră nervoasă stimulată:

- fibrele mielinice groase A, cu excitabilitate mare au o cronaxie de circa 0, 1 - 0, 2 ms;

- fibrele mielinice (mai subţiri) circa 0, 2 - 0, 3 ms,


- fibrele amielinice 0, 4 - 0, 7 ms.

Cronaxia motorie (Bourguignon)

Pentru ca influxul nervos să treacă de la nerv în muşchiul efector, trebuie să existe un

izocronism neuro-muscular (cronaxii egale sau cel mult un raport de 1/2 - 1/3 între cronaxia

nervului şi cea a muşchiului).

Blocarea transmisiei influxului la nivelul plăcii neuromotorii duce la heterocronism.

Se acceptă existenţa a 3 categorii diferite de cronaxie, funcţie de particularităţile morfo-

funcţionale ale muşchilor investigaţi:

a) cronaxie scurtă = 0,06 - 0,16 ms

b) cronaxie medie = 0,20 - 0,36 ms

c) cronaxie lungă = 0,40 - 0,72 ms.

Cronaxia muşchilor striaţi este mai mică:

- la muşchii rapizi (fazici) faţă de muşchii tonici;

- la flexori faţă de extensori;

- în punctele motorii proximale faţă de cele distale.

Valorile cronaxiei fiziologice pot fi influenţate de o serie de factori constituţionali şi de

mediu: vârsta, structura şi funcţia muşchiului, concentraţiile electrolitice, parametrii echilibrului

acido-bazic, reactivitatea corticală, echilibrul neurovegetativ, postura, temperatura mediului

ambiant. Înafară de cronaxia motorie, se pot defini cronaxiile senzitive şi senzoriale.

Climaliza: Pentru un stimul prag, dacă creşterea intensităţii stimulului are loc lent,

pentru obţinerea unui răspuns va trebui să creştem intensitatea la nivele mai mari decât pragul

determinat iniţial (Lapique - 1937). Panta de creştere a curentului este invers proporţională cu

cronaxia.

ELECTROTONUSUL (Du Bois- Raymond, 1848) Defineşte modificările proprietăţilor fizice şi fiziologice ale ţesuturilor, determinate de

polaritatea curentului: cele apărute la nivelul polului negativ poartă numele de catelectrotonus,

iar cele de la polul pozitiv - anelectrotonus.

Catelectrotonusul se manifestă prin creşterea excitabilităţii tisulare la catod datorită

depolarizării prin sarcinile negative induse de electrodul negativ (excitantul minim necesar

pentru producerea stimulării actionează la o intensitate mai mică). Pragul de excitabilitate este

mai coborât în zona catodului deoarece acesta depolarizează membrana şi facilitează influxul de

ioni cu apariţia excitaţiei.

La anod, fenomenele se petrec în sens invers: anodul determină hiperpolarizarea feţei

externe a membranei celulare, cu scăderea excitabilităţii tisulare (anelectrotonus).

Un anelectrotonus puternic determină abolirea excitabilităţii prin bloc anodic.

La întreruperea circuitului, efectele asupra excitabilităţii se inversează.

LEGEA EXCITABILITĂŢII POLARE (Pflueger, 1859) Este consecinţa modificărilor de excitabilitate musculară prin fenomenele de electrotonus

şi poate fi exprimată prin relaţia:

IC > IA > DA > DC , unde: IC (A) este contracţia la închiderea catodului (anodului), DA (C) este contracţia la

deschiderea anodului (catodului). Amplitudinea răspunsului (contracţiei) se evaluează pe baza

amplitudinii potenţialului evocat muscular (PM).

Formula este utilizată în stabilirea unui electrodiagnostic corect în leziunile nervilor

periferici (muşchi denervat). În aceste situaţii, ordinea contracţiilor se inversează, ceea ce

reprezintă un semn de reacţie degenerativă - parţială sau totală.

lp4iidionisie

Documents