Электромиография как метод диагностики периферической нервной системы

ОЦЕНКА СТАТЬИ

Электромиография (ЭМГ) – метод диагностики, основанный на регистрации и анализе биоэлектрических потенциалов мышц и пери¬ферических нервов.

При этом, в зависимости от целей исследования, оценивается как произвольная, так и вызванная путем стимуляции активность нейро¬мышечного аппарата.

Физиологической основой ЭМГ, как и многих других методов функ¬циональной диагностики, является колебание электрического потен¬циала биологических мембран, в данном случае – мембран мышечных волокон (МВ), аксонов, входящих в состав смешанных перифериче¬ских нервов, а также структур нервно-мышечного синапса.1

Анатомия и физиология

Спинномозговой нерв формируется благодаря слиянию дорсального и вентрального спинномозговых корешков за пределами позвоночного столба. В области грудных и тазовых конечностей спинномозговые нервы образуют нервные сплетения, из которых выходят периферические нервы, иннервирующие конечности. Таким образом, каждый периферический нерв содержит в себе как миелинизированные, так и немиелинизированные; как моторные, так и сенсорные волокна.2

Минимальной функциональной единицей периферической нервной системы является двигательная единица (ДЕ), которая состоит из альфа-мотонейрона, вентрального нервного корешка, нервного волокна, синапса и мышечного волокна. Сумма всех этих составных частей формирует нижний двигательный нейрон (НДН), который является эфферентной составляющей периферической нервной системы.

Афферентная составляющая периферической нервной системы состоит из рецептора, который может находиться в коже, связке, мышце и т.д., чувствительного нервного волокна и нейрона, который располагается в дорсальном спинномозговом ганглии (Рис. 1).

Афферентная составляющая периферической нервной системыРис. 1.

На клеточном уровне основными структурами периферической нервной системы являются нейрон, аксон, Шванновские клетки, синапс и мышечные волокна.

Нейрон является метаболическим центром, в нем происходят все обменные процессы, необходимые для нервной ткани. Шванновские клетки – это клетки-сателлиты, они образуют миелин, который спирально оборачивает аксон. Миелиновая оболочка разделена промежутками, которые называются перехватами Ранвье. Место контакта аксона с мышцей, железой или нейроном называется синапсом. Синапс состоит из пресинаптической мембраны, синаптической щели и постсинаптической мембраны, на которой располагаются рецепторы. Синапс, проще говоря, трансформирует электрический импульс в химическую энергию – потенциал действия стимулирует выработку нейротрансмиттеров, которые связываются с рецепторами на постсинаптической мембране, вызывая определенные процессы в органе-мишени. Основным медиатором периферической нервной системы является ацетилхолин.

В мышцах потенциал действия приводит к высвобождению кальция из саркоплазматического ретикулума, что, в свою очередь, вызывает взаимодействие между волокнами актина и миозина и проявляется сокращением мышцы.3

Рассмотрим работу периферической нервной системы на примере одной двигательной единицы.

Каждая составляющая двигательной единицы действует по принципу «все или ничего» – только если суммарный стимул превышает порог возбудимости, происходит возникновение потенциала действия.

Воздействие специфического стимула в результате цепи биохи¬мических реакций способствует повышению проницаемости мембран для ионов Nа+, которые, проникая внутрь клетки, ведут к нарастанию деполяризации. Последующее повышение активности К-Nа насоса приводит к массивному выбросу Nа+ из клетки, что вызывает реполя-ризацию мембраны с возвращением потенциала к исходному зна¬чению. Смена деполяризации, приводящей к инверсии потенциала, и реполяризации мембраны называется потенциалом действия (ПД) (Рис. 2).

Смена деполяризацииРис. 2.

Потенциал действия распространяется по аксону в сторону органа мишени. В немиелинизированных волокнах это распространение происходит со скоростью 0,5-5 м/с, в миелинизированном нервном волокне распространение импульса происходит сальтоторно (скачкообразно) от одного перехвата Ранвье к другому, соответственно скорость передачи потенциала действия возрастает до 15-120 м/с.

После того как нервный импульс достигает синапса, происходит выделение медиатора ацетилхолина в синаптическую щель, затем ацетилхолин соединяется с рецепторами ацетилхолина на постсинаптической мембране, что приводит к возбуждению мышечного волокна. Синаптическая задержка варьируется от 0.5 до 1 мс.2 Потенциал действия мышечного волокна распространяется со скоростью 3-5 м/с за счет вовлечения соседних участков.

Зная эти составляющие, при помощи электромиографа мы можем измерить суммарный потенциал действия всех двигательных единиц в мышце, скорость проведения нервного импульса по нерву, а также оценить наличие патологических потенциалов действия в мышцах и выявить нарушение проведения потенциала действия по нервному волокну и нарушения синаптической передачи.

Игольчатая ЭМГ

Методика основана на регистрации суммарной биоэлектрической активности мышц с помощью игольчатых электродов. Суть метода заключается в помещении игольчатого электрода непосредственно в мышцу (самую толстую ее часть) и измерении потенциалов действия. Методика позволяет оценить три типа мышечной активности: спонтанная активность в момент введения электрода, спонтанная активность в расслабленной мышце, активность при совершении произвольной активности. Поскольку ЭМГ у животных проводится под седацией, измерение мышечной активности при совершении произвольных движений невозможно.

В норме электрическая активность возникает в мышце только в момент введения электрода (активность введения) и связана с механическим повреждением и раздражением мышцы. В здоровой мышце активность введения обычно длится около 5-300 мсек, ее амплитуда – около 100 мкВ. При заболеваниях мышцы (миозит, денервация и др.) характеристики активности введения могут изменяться. В течение 4-10 дней с начала заболевания происходит значительное увеличение амплитуды активности введения (до 650 мкВ) и времени активности (2-4 сек).3 Длительные дистрофические процессы, приводящие к уменьшению количества двигательных единиц, характеризуются снижением амплитуды активности введения ниже 100 мкВ. Отсутствие потенциала введения типично для ишемических повреждений мышцы.3

Патологическая спонтанная активность

Потенциал фибрилляции (ПФ) и позитивная острая волна (ПОВ) проявления патологической активности мышц, связанные с дестабилизацией сарколеммы. Дестабилизация сарколеммы происходит при любых патологических процессах (денервация, миозит, дистрофические изменения мышц или другие миопатии), раннее появление ПФ и ПОВ (2-4-й день) свидетельствует о тяжелом повреждении мышцы и плохом прогнозе. Снижение амплитуды ПОВ происходит при реиннервации мышцы за несколько недель до восстановления произвольных движений (Рис. 3).

Псевдомиотонические потенциалы возникают при эндокринных патологиях, поражающих мышцы, дистрофических изменениях и миозитах (Рис. 4).

Снижение амплитуды ПОВ Псевдомиотонические потенциалы
Рис. 3. Рис. 4.

Миотонические потенциалы встречаются при истинных миопатиях; характерной особенностью этой патологической спонтанной активности является звук «пикирующего бомбардировщика» при ЭМГ-исследовании.

Потенциалы фасцикуляции связаны с поражением вентрального нервного корешка и/или периферического нерва (травма, воспаление).

Стимуляционная ЭМГ

Стимуляционная ЭМГ основана на анализе вызванных электри¬ческих ответов мышцы, полученных путем электрической стимуляции периферического нерва.2

Исследование моторного ответа мышцы и скорости распространения возбуждения по периферическим нервам

Амплитуда М-ответаРис. 5.

Исследование скорости распространения возбуждения по периферическим нервам является самой распространенной методикой в ветеринарной медицине. Данный метод позволяет не только определить скорость распространения возбуждения по периферическим нервам, но также оценить вызванный потенциал мышцы (М-ответ), а точнее, его конфигурацию, амплитуду, площадь и длительность. Поскольку исследуются сразу несколько двигательных единиц, входящих в состав одной мышцы, то оценивается суммарный потенциал действия всех двигательных единиц М-ответ.3 Амплитуда М-ответа указывает на количество двигательных единиц в данной мышце, ее снижение может говорить о снижении количества двигательных единиц; изменение конфигурации, увеличение площади или полифазность М-ответа говорит о неодновременном реагировании всех двигательных единиц, что может быть связано с нарушением проводимости импульса по нерву или нарушением нейромышечной передачи (Рис. 5).

F-волна имеет значительно меньшую амплитуду, чем М-ответРис. 6.

F-волна – возбуждение, которое регистрируется в мышцах через 10-30 мсек после возникновения М-ответа. Возникновение этого потенциала действия связано с тем, что при возбуждении периферического моторного нерва потенциал действия распространяется как ортодромно (к мышце), так и антидромно (к телу альфа-мотонейрона), в результате чего часть альфа-мотонейронов генерируют импульс, который передается по моторным нервам к мышце-эффектору. Поскольку происходит возбуждение не всех альфа-мотонейронов, иннервирующих исследуемую мышцу, F-волна имеет значительно меньшую амплитуду, чем М-ответ (Рис. 6).

Нарушение F-волны говорит о проксимальных поражениях периферической нервной системы (полирадикулоневрит).

Исследование патологий нейромышечной передачи

Для того чтобы выявить нарушение нейромышечной передачи, используют исследование М-волны, при этом стимуляция моторного нерва происходит с частотой 2-5 Гц. В случае дефицита ацетилхолина происходит выраженное снижение амплитуды М-ответа после 2-3-го стимула, в результате того, что часть двигательных единиц исключаются из процесса сокращения.

Практическое применение

Определение нарушения нейромышечной передачи (миастения гравис, клещевой паралич).

Клиническая картина многих нарушений периферической нервной системы сопровождается системной слабостью; хотя в литературе основными симптомами миастении являются быстрая утомляемость и мегаэзофагус, эти проявления сопутствуют и другим заболеваниям периферической нервной системы и мышц. Другим предлагаемым диагностическим тестом является тензилоновая проба (в России чаще применяется прозерин), однако увеличение количества ацетилхолина способствует разрешению клинических признаков и других заболеваний, например миотоний. Использование ЭМГ позволяет, во-первых, определить локализацию поражения: нормальная скорость распространения М-волны и наличие F-ответа будут говорить об отсутствии поражения в области альфа-мотонейронов спинного мозга и периферических нервов, нормальная амплитуда и форма М-ответа позволят исключить поражение мышц, также в этом поможет игольчатая ЭМГ (в норме при игольчатой ЭМГ спонтанная активность мышц наблюдается только при введении электрода); во-вторых, ритмическая стимуляция позволит оценить нейромышечную передачу в том случае, если амплитуда М-ответа начнет снижаться после 2-го или 3-го стимула, это позволит сделать вывод о наличии патологического процесса, приводящего к снижению концентрации ацетилхолина в области синапса. В дальнейшем останется только ответить на вопрос о природе этого процесса, в этом могут помочь лабораторные исследования.

Определение области повреждения нерва

ответ о локализации пораженияРис. 7.

В случае травматического повреждения нерва возникает вопрос о локализации этого повреждения, и не всегда ответ на этот вопрос однозначен. Например, в случае, если у животного обнаружили парез или паралич, связанный с поражением седалищного нерва после операции по поводу перелома таза, врачу необходимо ответить на вопрос, связано ли это поражение с интраоперационной травмой или с послеоперационными манипуляциями, например внутримышечными инъекциями. Для получения М-ответа можно стимулировать нерв по всей его длине и благодаря этому получить ответ о локализации поражения, а также определиться с процессами, происходящими в нерве, и, соответственно, с прогнозом на восстановление (Рис. 7).

Определение области поражения (периферическая нервная система или центральная нервная система)

В том случае, если визуальная диагностика не дает четкого ответа на вопрос о том, является ли поражение нижнего двигательного нейрона причиной клинических признаков, можно прибегнуть к помощи ЭМГ. Например, нарушение проприоцепции тазовых конечностей может свидетельствовать как о поражении спинного мозга на участке Т2-S1, так и о заболеваниях периферической нервной системы. МРТ-исследование у пожилого животного может выявить несколько патологий позвоночника и межпозвонковых дисков. Бывает, что степень поражения этими патологиями спинного мозга не позволяет однозначно ответить на вопрос о причине нарушения. В этом случае при помощи ЭМГ можно не только выявить наличие или отсутствие патологического процесса в периферической нервной системе, но также и определиться с тем, где локализуется поражение: в области нижнего или верхнего двигательного нейрона.

Несмотря на то что ЭМГ позволяет определиться с локализацией патологии и предположить диагноз, это исследование не может заменить остальных методов диагностики. Таким образом, визуализация поражения центральной нервной системы должна проводиться при помощи МРТ, системные и инфекционные болезни подтверждаются лабораторной диагностикой, окончательный диагноз на заболевания периферической нервной системы ставится при помощи гистологических исследований нервов и мышц.

Список литературы

  1. Николаев С. Г., Банникова И. Б. Электромиографическое иссле¬дование в клинической практике: (Методики, анализ, применение): – Иваново, 1998. – 120 с.
  2. Small Animal Neurology, Andre Jaggy, 2010 г.
  3. Textbook of Small Animal Orthopaedics, Newton C. D. and Nunamaker D. M. (Eds.) Publisher: International Veterinary Information Service (www.ivis.org), Ithaca, New York, USA.
1305 0

Комментарии 0

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные специалисты. Если вы дипломированный специалист, пройдите регистрацию и подтвердите свое образование.

Вход

ВСЕ СТАТЬИ АВТОРА

Наблюдение, как метод диагностики в неврологии

Краниоцервикальная дисплазия. Диагностика и лечение

Ветеринарная онкология. Криодеструкция

Методика сердечно-легочной (сердечно-легочно-церебральной) реанимации (СЛР)

Эндотрахеальная интубация и экстренная трахеотомия

Неотложная помощь. Общие принципы реанимации кошек и собак

Нейротоксикозы собак и кошек

Вызванные акустические стволовые потенциалы

Нервная система. Анатомия и физиология


ВСЕ СТАТЬИ РАЗДЕЛА

Диагностика и дифференциальная диагностика заболеваний нервной системы

Нейроофтальмология у животных

Лечение воспалительных заболеваний ЦНС у собак

Проблемы профилактики и лечения параличей и парезов у собак

Вызванные акустические стволовые потенциалы

Спонтанная глиома у собак: переходная модельная система для исследований конвекционной доставки лекарств

Опухоли позвоночника и спинного мозга

МРТ-диагностика некоторых опухолей головного мозга

Опухоли головного мозга у собак и кошек

Консервативное лечение собак и кошек с черепно-мозговой травмой

Менингиомы полости черепа у собак и кошек: обновленный обзор

Порода, пол, возраст, анамнез и дифференциальная диагностика: первоочередная оценка

Киари подобный порок и сирингомиелия у собак

Нейротоксикозы собак и кошек

Гидроцефалия

Лечение острых травм спинного мозга: переломов и вывихов

Эпилепсия

Диссертация Сотникова В.В. на тему: «Диагностика и оперативное лечение дископатий грудопоясничного отдела позвоночника собак»

Вестибулярные заболевания собак и кошек

Топическая диагностика поражений нервной системы

Анатомия и Физиология нервной системы

Ноэль Фицпатрик. Мастер-класс: «Пояснично-крестцовый синдром у собак»

Клинический случай. Такса 11 дней без диагноза

Клинический случай. Французский бульдог. Диагноз: IVDD Тип 1 Hansen в области шеи

Клинический случай. Стаффордширский бульдог. Абиотрофия мозжечка

Клинический случай. Собака породы такса. 4 степень неврологических расстройств. Диагноз: IVDD Тип 1 Hansen в области шеи

Клинический случай. Собака породы такса. Диагноз: IVDD Тип 1 Hansen

Клинический случай. Собака породы американский бульдог. Диагноз: Опухоль гипофиза

Клинический случай. Французкий бульдог Дора. IVDD Тип 1 Hansen

Эпилепсия

Аспергиллез носовой полости у собак

Криптококкоз собак и кошек

Миелиты

Энцефалиты

Дискогенные заболевания позвоночника собак. Болезнь межпозвонковых дисков 1-го типа

Методы исследования в клинической неврологии и нейрохирургии. Сравнение КТ и МРТ

Тромбоэмболия у животных

Инфаркты мозжечка у кавалер-кинг-чарльз-спаниелей

Острые нарушения мозгового кровообращения у собак

Особенности использования антибиотиков

Нервная система. Анатомия и физиология

Топическая диагностика поражений нервной системы

Киари подобный порок и сирингомиелия

Проблемы среднего отита

Электромиография как метод диагностики периферической нервной системы

Дискогенные заболевания позвоночника собак

Первичный секреторный средний отит у кавалер-кинг-чарльз спаниелей

Клинический случай лечения некротизирующего энцефалита

Интенсивная терапия тяжелой черепно-мозговой травмы (ТЧМТ)

Современные подходы к диагностике и лечению злокачественных опухолей головного мозга у собак и кошек

Аспергиллез носовой полости и лобных синусов

Печеночная энцефалопатия (гепатоэнцефалопатия)

Заболевания спинного мозга у кошек

Лечение гемангиосаркомы у собак: 2000 г и после

Согласованный отчет Международной ветеринарной рабочей группы по эпилепсии, посвященный определению, классификации и терминологии эпилепсии у животных-компаньонов*

Синдром когнитивной дисфункции

Неинфекционные воспалительные заболевания головного мозга

Миелопатия вследствие сдавливания на фоне гипоплазии или аплазии каудальных суставных отростков в пояснично-грудном отделе у мопсов: 11 случаев (1993–2009)

Болезнь межпозвонковых дисков: прошлое, настоящее и будущее

Дегенеративная миелопатия

Дистония и пароксизмальные дискинезии: недооцененное двигательное нарушение у домашних животных? Сравнение с дистонией /пароксизмальными дискинезиями у людей

Паралич гортани у собак: обновление данных на основании новейшей информации

Принципы терапии при САК и инсультах у людей

Фиксация транспедикулярными винтами и стержнями: приемлемый метод лечения собак с тяжелым дегенеративным стенозом в пояснично-крестцовом отделе

Эпилепсия у собак и кошек. Разбор сложных случаев.

Эпилепсия у собак и кошек. Диагностика и лечение.

Патологии черепно-мозговых нервов собак и кошек.

Лечение невропатической боли собак и кошек.

Краниоцервикальная мальформация и сирингомиелия.

Нейромышечные заболевания собак и кошек.

ЭЭГ. Её необходимость в современных условиях специализированной неврологической клиники

Сравнение КТ, миелографии и МРТ при заболеваниях различных отделов нервной системы у собак

Болезнь дисков у собак и кошек. IVDD

Дискогенные заболевания позвоночника

Неврологическое обследование. Что необходимо для определения зоны поражения в нервной системе

Удаление опухолей головы

Деформации позвоночника. Показания, способы исправления

Наблюдение, как метод диагностики в неврологии

Лечение среднего отита. Воспаление среднего уха

Диагностика и лечение гепатоэнцефалопатии

Краниоцервикальная дисплазия. Диагностика и лечение

МРТ в неврологии. Advanced Neurologic MRI

Патологическая физиология припадков и эпилепсии

Устойчивая эпилепсия

Неврологические симптомы у пациентов ветеринарного врача-эндокринолога

Парализованная кошка