rheotachygraphy

rheotachygraphy

L'elettromiografia è un metodo di studio dei processi bioelettrici che si sviluppano nei muscoli di persone e animali durante varie risposte motorie. Il metodo si basa sulla registrazione dei biopotenziali dei muscoli scheletrici. La registrazione di oscillazioni di potenziale muscolari (il fico.) È fatta da dispositivi speciali - electromyographs di vari tipi.

Sebbene gli elettromiogrammi riflettano solo le potenziali oscillazioni che si sviluppano direttamente nel muscolo, tuttavia, in base alle loro caratteristiche qualitative e quantitative, si può anche giudicare lo stato normale o patologico del SNC che regola tutti i tipi di attività motoria di una persona. In varie malattie, si verificano vari disturbi nel normale schema elettromiografico (Fig.).
elettromiogramma

Elettromiogramma mentre si riducono le dita totali dell'estensore: A - normale; B - con grave paresi dei muscoli dopo la polio ; B - in caso di tremore parkinsoniano e un rigido aumento del tono .

Con i disturbi miogenici (miosite, miopatia ) si osservano oscillazioni asincrone ad alta frequenza che accorciano la durata delle oscillazioni. Nei casi di atrofia miogenica avanzata, c'è una diminuzione dell'ampiezza delle oscillazioni.

Con la denervazione del muscolo compaiono modalità patologiche di oscillazione:
potenziali di fibrillazione a bassa tensione (solitamente a due e tre fasi).

Con paresi nucleare segmentale e amiotrofia (danno alle cellule motorie del cervello e del midollo spinale ), c'è una diminuzione dell'attività elettrica, a volte al "silenzio bioelettrico", la comparsa di rare oscillazioni dei potenziali di fibrillazione.

Con i disturbi nassegmentali (paralisi centrale, ipercinesia), si rivela una diminuzione dell'ampiezza delle oscillazioni nell'EMG dei muscoli interessati, l'eccitazione asincrona delle cellule motorie e delle fibre muscolari.

Il confronto dei dati elettromiografici e clinici consente di specificare il luogo (localizzazione) e la gravità del danno al sistema nervoso e ai muscoli. Il confronto della remissione degli elettromiogrammi registrati nello stesso muscolo aiuta a rilevare il miglioramento (recupero) del suo stato funzionale o deterioramento (con malattia progressiva), e serve anche come una delle basi per una valutazione oggettiva dei risultati del trattamento.

I dati elettromiografici possono essere di grande aiuto nella diagnosi delle prime fasi della malattia e con lievi danni al sistema neuromotorio: i disturbi motori che si presentano in questi casi sono talvolta così insignificanti che l'esame clinico non li rileva ancora, mentre gli elettromiogrammi registrati dall'apparato altamente sensibile riflettono già un aspetto patologicamente alterato attività muscolare.

L'elettromiografia è ampiamente utilizzata non solo nella clinica neurologica, ma anche in altre malattie umane (cardiovascolari, oncologiche, infettive, ecc.).

Elettromiografia (dal greco Mys, myos - muscle, grapho - write) - registrazione di potenziali elettrici; muscolo scheletrico. L'elettromiografia viene utilizzata come metodo per studiare la normale e compromessa funzionalità del sistema muscolo-scheletrico dell'uomo e degli animali. L'elettromiografia comprende tecniche per studiare l'attività elettrica dei muscoli a riposo, con arbitrarie, involontarie e contrazioni causate da stimoli artificiali.

Con l'aiuto dell'elettromiografia, vengono studiati lo stato funzionale e le caratteristiche funzionali delle fibre muscolari, delle unità motorie, della trasmissione neuromuscolare, dei tronchi nervosi, dell'apparato segmentale del midollo spinale e anche delle strutture sopra-segmentali; studiano la coordinazione dei movimenti, lo sviluppo delle capacità motorie in vari tipi di esercizi lavorativi e sportivi, la ristrutturazione del lavoro dei muscoli trapiantati, la fatica. Sulla base dell'elettromiografia, è stato creato un metodo per controllare le biocorrenti muscolari, che ha trovato applicazione pratica nella gestione delle cosiddette protesi bioelettriche (vedi Protesi).

Elettromiogramma: la curva ottenuta su carta fotografica, pellicola fotografica o su carta quando si registrano i potenziali elettrici dei muscoli scheletrici. Può essere registrato utilizzando un dispositivo speciale, chiamato elettromiografo o altri dispositivi utilizzati per registrare i biopotenziali. Il dispositivo di solito ha almeno due canali di registrazione. Ogni canale include elettrodi di scarica, un amplificatore di biopotenziali e un dispositivo di registrazione. La maggior parte degli elettromiografi fornisce un dispositivo per il monitoraggio visivo e uditivo (Figura 1).


Fig. 1. Schema del dispositivo del dispositivo per elettromiografia.

La principale fonte di fluttuazioni del potenziale elettrico dei muscoli è il processo di eccitazione che si propaga attraverso le fibre muscolari. Tuttavia, poiché l'elettromiogramma è registrato nella regione dei punti del motore (vedi Electrodiagnostics), parte del potenziale elettrico è il potenziale che si verifica quando le piastre terminali sono eccitate. I potenziali elettrici dei muscoli scheletrici possono essere deviati per via intracellulare o extracellulare.

La diversione intracellulare dei potenziali elettrici delle singole fibre muscolari nell'uomo consente di determinare quelle caratteristiche che erano state precedentemente studiate negli studi sui microelettrodi su animali o preparati: i valori dei potenziali di membrana delle fibre muscolari, la depolarizzazione e iperpolarizzazione delle membrane, ecc. (Vedi I fenomeni bioelettrici). Un certo numero di autori chiama la registrazione dei potenziali intracellulari dei muscoli scheletrici mediante elettromiografia intracellulare.

L'astrazione extracellulare dei potenziali elettrici viene effettuata in due modi:
1) mediante elettrodi con una superficie di deviazione relativamente piccola (centesimi di millimetro quadrato), immersi nel muscolo per mezzo di aghi (Fig. 2, 1-3); In tutti i casi, oltre alla maschiatura unipolare, entrambi gli elettrodi di prelievo si trovano a una piccola distanza l'uno dall'altro (di norma meno di 0,5 mm); 2) utilizzando elettrodi con una superficie di scarico relativamente grande (30-100 mm2), di solito posizionati sulla pelle sopra il muscolo a una distanza relativamente grande l'uno dall'altro (1-2 cm) (Fig. 2, 4-6). Nel primo caso, è consuetudine parlare del "locale", nel secondo - del lead "globale". Il piombo "locale" consente di studiare i potenziali elettrici derivanti da una piccola quantità di tessuto muscolare: i potenziali delle singole unità motorie, i potenziali totali di un piccolo numero di unità motorie, nelle condizioni della patologia - i potenziali delle singole fibre muscolari. L'oggetto principale di studio è l'unità motoria. Questo concetto originariamente significava una collezione di fibre muscolari innervate da un singolo neurone motorio.


Fig. 2. Elettrodi ago e pelle per la registrazione di elettromiogrammi: 1 - concentrici; 2 - bipolare; 3 - multielettrodo (Buchtal); 4 - 6 - elettrodi cutanei di vario tipo.

Fig. 3. Fluttuazioni del potenziale muscolare con una derivazione "locale": 1 - il potenziale dell'unità motoria; 2 - potenziale della fibra muscolare (potenziale di fibrillazione); 3 - potenziale di denervazione positivo; 4 e 5 - potenziali polifase (secondo Buchtal); scariche in-ritmiche di due unità motorie.

Attualmente, molti autori di unità motorie comprendono la totalità delle fibre muscolari funzionalmente combinate, che funzionano nel suo insieme. La quasi simultanea presenza di eccitazione nelle fibre muscolari dell'unità motoria porta al fatto che vi sono potenziali fluttuazioni che riflettono l'eccitazione dell'unità motrice nel suo complesso (i potenziali dell'unità motoria). Per studiare i potenziali delle unità motorie, di solito viene utilizzato un elettrodo concentrico (Fig. 2, 1). Gli elettrodi bipolari (Fig. 2, 2) distorcono significativamente la parte iniziale e finale del potenziale dell'unità motoria.

Con una derivazione "locale" si tiene conto della forma, della durata e dell'ampiezza del potenziale di una singola unità motoria e del tipo di elettromiogramma (figura 3). La forma del potenziale dell'unità motoria è bifase o trifase con una fase negativa prevalentemente pronunciata; in circa il 3% dei casi si verificano potenziali polifasi. La durata del potenziale delle unità motorie dipende dalla loro struttura. Di solito è più grande nei muscoli con grandi unità motorie e meno nei muscoli con piccole unità motorie. Ad esempio, nel muscolo quadricipite del femore e del muscolo tibiale anteriore, dove ci sono grandi unità motorie comprendenti fino a 1500-2000 e talvolta più fibre muscolari, la durata media del potenziale dell'unità motoria negli adulti è di 10-15 msec, e nei muscoli dell'occhio, le unità motorie che hanno 5-10 fibre muscolari - solo 1 - 3 msec. La durata del potenziale dell'unità motoria aumenta con l'età, ad esempio, all'età di 10 anni per il muscolo tibiale anteriore è 9,7 msec, 30 anni - 12,3 msec, 60 anni - 15,2 msec. L'ampiezza dell'oscillazione del potenziale dell'unità motoria dipende dalla maggiore o minore rimozione dell'elettrodo dalle fibre muscolari attive e può raggiungere 3-5 mV, tuttavia, i valori medi sono molto più piccoli - circa 200 μV. Nel muscolo rilassato, i biopotenziali non sono registrati. Con una debole contrazione del muscolo, i potenziali dell'unità motoria si susseguono sotto forma di una serie non strettamente ritmica di circa le stesse ampiezze di oscillazione. Per i muscoli degli arti, il numero di scariche di unità motorie al secondo è considerato 5-10 con una leggera contrazione, 20-30 con una riduzione media della forza e 50-60 con una forte contrazione. La frequenza degli scarichi delle unità motorie nei muscoli piccoli è in genere più elevata rispetto a quelli di grandi dimensioni (nei muscoli dell'occhio raggiunge 150-200 al secondo).

Un aumento della contrazione muscolare si verifica sia a causa dell'aumento della frequenza delle ripetute eccitazioni delle singole unità motorie, sia per il coinvolgimento di nuove unità motorie nel lavoro. Il tipo di elettromiogramma assegnato localmente cambia di conseguenza. Ci sono tre tipi principali di esso: le potenzialità di un'unità motoria separata, mista e di interferenza. Con una leggera riduzione, vengono registrati sia i potenziali di una singola unità motoria (tipo 1) che i potenziali di molte unità motorie, tra i quali si può di solito individuare i potenziali di un'unità motrice separata (tipo 2). Con una forza media e forti contrazioni, viene registrato un elettromiogramma di interferenza in cui è praticamente impossibile isolare i potenziali delle singole unità motorie (tipo 3). Informazioni sul sincronismo delle scariche delle unità motorie ottengono con maggiore precisione informazioni utilizzando multielettrodi. Secondo il piombo "locale", il grado di sincronizzazione degli scarichi delle unità motorie con deboli contrazioni muscolari in quelli sani è insignificante; aumenta costantemente con alcune lesioni del midollo spinale (vedi elettromiografia nella clinica di seguito). I dati del piombo "globale", che consente di studiare l'elettromiogramma con contrazioni muscolari lunghe e massimali, indicano un significativo aumento della sana sincronizzazione degli scarichi delle unità motorie con fatica e alcune modalità di lavoro muscolare.

I potenziali delle singole fibre muscolari possono essere documentati solo con denervazione del muscolo, quando le unità motorie cessano di esistere come un tutto funzionale e le singole fibre muscolari iniziano ad essere "spontaneamente" eccitate. Questi sono i cosiddetti potenziali di fibrillazione, che hanno una durata di 0,5-3 msec e un'ampiezza di 50-200 μV.

Il vantaggio "globale" consente di studiare le fluttuazioni dei potenziali elettrici che si verificano in una grande quantità di tessuto muscolare, di solito contenenti centinaia di unità motorie. Di regola, questi potenziali riflettono la somma dei potenziali di molte unità motorie; pertanto, un elettromiogramma con un conduttore "globale" viene spesso chiamato totale, sebbene in alcune circostanze i potenziali delle singole unità motorie possano essere registrati con un conduttore "globale". Oltre agli elettrodi cutanei, gli aghi tradizionali possono essere utilizzati per un piombo "globale"; in termini di esperimento, vengono utilizzati elettrodi impiantati sotto forma di placche d'argento attaccate al muscolo. Nella maggior parte dei casi, viene utilizzata l'abduzione bipolare o unipolare con elettrodi cutanei. Il metodo di assegnazione unipolare si giustifica nella fisiologia dello sport. La clinica attualmente utilizza conduttori quasi esclusivamente bipolari. Con questo, gli elettrodi in uscita si trovano a 1-2 cm l'uno dall'altro, in modo tale che uno sia sopra il punto motore e l'altro sia distale o entrambi sopra il punto motore. Di solito gli elettrodi di scarica sono fissati in modo permanente sulla piastra isolante. In accordo con le esigenze dell'elettromiografia clinica, è stato sviluppato uno schema speciale per l'esame di soggetti sani e pazienti (Yu. S. Yusevich). Questo schema prevede la registrazione obbligatoria dei biopotenziali dei muscoli simmetrici a riposo, cioè durante il massimo rilassamento volontario dei muscoli, con vari campioni che portano a un cambiamento involontario della tensione muscolare e con le loro contrazioni arbitrarie. Nei soggetti sani, in muscoli rilassati, o non sono rilevate oscillazioni potenziali, o vengono rilevate oscillazioni di bassa ampiezza, che sono considerati da diversi autori come una manifestazione del tono muscolare. Nelle contrazioni dei muscoli posturale-tonico e arbitrario, un elettromiogramma è rappresentato da fluttuazioni irregolari di varie ampiezze, forme e durate. Con una leggera riduzione, le oscillazioni del potenziale sono più rare e irregolari in ampiezza, mentre la frequenza di ripetizione e l'ampiezza delle oscillazioni aumentano con una forte contrazione. L'aumento dell'ampiezza delle oscillazioni con l'aumentare della tensione statica è mostrato in Fig. 4. La frequenza della sequenza di oscillazioni può essere diversa nei diversi muscoli, così come negli stessi gruppi muscolari in diversi soggetti. In media, la frequenza della sequenza di oscillazioni alla massima riduzione della forza è 100-150 al secondo. L'ampiezza delle oscillazioni dipende da molte condizioni: lo sviluppo dei muscoli, la loro condizione, la gravità dello strato di grasso sottocutaneo (specialmente nei casi gravi di obesità) e in larga misura sulla scelta degli elettrodi. L'ampiezza delle oscillazioni alla massima riduzione della forza può raggiungere 4-6 mV. Tuttavia, solitamente vengono registrati valori più piccoli (figura 5). La frequenza di ripetizione delle oscillazioni potenziali e l'ampiezza delle oscillazioni cambiano quando cambia la sincronizzazione delle scariche delle unità motorie. L'aumento della sincronizzazione con la fatica e alcune modalità di funzionamento muscolare porta ad una diminuzione della frequenza delle oscillazioni e ad un aumento di ampiezza.


Fig. 4. Elettromiogramma del muscolo bicipite della spalla con tensione statica di diversa intensità (carichi diversi).


Fig. 5. Elettromiogrammi registrati alla massima riduzione della forza della destra (curva superiore) e sinistra (curva inferiore) del flessore superficiale delle dita (rimozione bipolare mediante elettrodi cutanei con un'area di 0,5 cm 2 con una distanza tra i centri degli elettrodi di 20 mm).

Una grande quantità di preziose informazioni sullo stato delle varie parti del sistema muscolo-scheletrico consente di ottenere la registrazione dei biopotenziali muscolari durante la stimolazione elettrica dei tronchi nervosi e delle fibre muscolari. La registrazione dell'elettromiogramma nella stimolazione delle fibre muscolari con corrente elettrica ha permesso di determinare il tasso di propagazione dell'eccitazione nelle fibre muscolari in condizioni normali e patologiche, e nella stimolazione dei tronchi nervosi lo stato della trasmissione neuromuscolare, la velocità di propagazione dell'eccitazione lungo le fibre nervose motorie e anche i riflessi mono e polisinaptici.

Oltre alla valutazione visiva complessiva, applicata e all'elaborazione matematica degli elettromiogrammi. La stima dell'area totale degli elettromiogrammi per unità di tempo con l'aiuto degli integratori e dell'elaborazione della macchina per eseguire l'autocorrelazione e in particolare l'analisi della cross-correlazione è diventata più diffusa.