Электромиография и исследование скорости проведения нервных импульсов

1. Что такое ЭМГ?

ЭМГ, или электромиография,— это особый тип исследования нейрогенных механизмов, контролирующих работу мышцы (моторной единицы), при этом исследовании регистрируется электрическая мышечная активность в покое и при сокращении Кроме того, это общий термин, охватывающий целый спектр исследований, используемых в области медицины, называемой электродиагностикой

2. Что такое моторная единица?

Это анатомическая единица функции для моторной части периферической нервной системы Она включает моторный нейрон, тело которого находится в передних рогах спинного мозга, его аксон, нервно-мышечное соединение и мышечные волокна, ин-нервируемые периферическим нервом Специалист по электродиагностике использует ЭМГ, определение скорости проведения нервных импульсов (СПНИ), повторную стимуляцию и другие электрофизиологические тесты для оценки состояния отдельных компонентов моторной единицы

3. Что такое иннервационное соотношение?

Аксону каждого моторного нейрона соответствует различное число нервных окончаний и мышечных волокон В зависимости от конкретных требований, предъявляемых к контролю мышечной деятельности, это соотношение может быть достаточно низким или крайне высоким Иннервационное соотношение для мышц глазного яблока обычно составляет 1 3, что объясняется необходимостью точного контроля движений, обеспечивающих бинокулярное зрение В противоположность этому иннервационное соотношение икроножной мышцы может достигать 1 2000, так как большинство движений, связанных с подошвенным сгибанием стопы, являются относительно грубыми и требуют больше силы, чем точности

4. Назовите другие электродиагностические методы.

Исследование скорости проведения нервного импульса, или исследование проведения по нерву, определяет амплитуду и скорость распространения сигналов по периферическим нервам

Исследование с повторной стимуляцией используется для оценки состояния нервно-мышечного соединения (например, при миастении)

Метод соматосенсорных, вызванных потенциалов определяет сохранность проведения по волокнам спинного и головного мозга

К другим, реже применяемым исследованиям относятся ЭМГ единичного нервного волокна, метод моторно-вызванных потенциалов и метод стимуляции корешков спинного мозга

5. Каковы клинические показания к проведению ЭМГ, исследованию СПНИ?

ЭМГ используется в тех случаях, когда необходимо определить локализацию и тяжесть неврологических заболеваний и/или подтвердить наличие миопатических расстройств СПНИ позволяет уточнить анатомическую локализацию патологического процесса в двигательном или чувствительном звеньях периферической нервной системы, а также оценить тяжесть патологии аксонов и выраженность демиелинизации

6. Какие показатели регистрируются при обычной ЭМГ?

Мышца в состоянии расслабления: в норме электрическая активность введения состоит в кратковременном разряде одиночных мышечных волокон в ответ на введение ЭМГ-иглы Если выраженность данного явления не чрезмерная, она не указывает на наличие патологии Спонтанной активности вследствие непроизвольной разрядки отдельных моторных нейронов (фибрилляция, положительные острые зубцы) у мышцы в состоянии расслабления быть не должно

Мышца в состоянии слабого сокращения: обследуемый слегка напрягает мышцу, что вызывает появление единичных потенциалов действия моторной единицы (ПДМЕ) В норме зубцы ПДМЕ имеют продолжительность 5-15 мс, 2-4 фазы (обычно 3) и амплитуду 0,5-3 мВ (в зависимости от конкретной мышцы)

Мышца в состоянии максимального сокращения: обследуемый максимально напрягает мышцу В норме в процесс активации вовлекается значительное число моторных единиц, что приводит к наложению ПДМЕ друг на друга и исчезновению исходной изолинии Это явление получило название нормальной, или "полной", интерференции

7. Что такое инкрементный ответ?

Как чувствительные, так и двигательные компоненты нервной системы функционируют по принципу "все или ничего" Например, при активации тела нейрона, находящегося в передних рогах спинного мозга и входящего в состав одной моторной единицы, происходит деполяризация всей моторной единицы Градиенты, или значения, сенсорного и моторного ответов оцениваются и контролируются ЦНС путем прогрессивного добавления инкрементных ответов В частности, при активации одной моторной единицы изменение мышечного тонуса может быть минимальным Если же в процесс вовлекаются другие моторные единицы, тонус мышцы возрастает до видимого сокращения с прогрессирующим увеличением силы. Оценка количества задействованных моторных единиц является важным элементом обследования, требующим от специалиста по электромиографии как зрительных, так и слуховых навыков и тренировки.

8. Как по электромиограмме можно различить фасцикуляцию, фибрилляцию и положительные острые зубцы?

Фасцикуляция — это непроизвольная импульсация единичного моторного нейрона и активация всех иннервируемых им мышечных волокон. Она проявляется спонтанной электрической активностью расслабленной мышцы на электромиограмме и клинически — в виде кратковременных неритмичных подергиваний мышцы. Данный признак характерен для бокового амиотрофического склероза.

Фибрилляция — это непроизвольные сокращения отдельных моторных единиц. Сокращения мышцы целиком, и соответственно движения, при этом не происходит. Клинически фибрилляция может быть заметна под кожей и напоминает фасцикуляцию. Наличие фибрилляции свидетельствует о денервации. В ее основе лежит спонтанная активация мышечных волокон, на поверхности которых имеется увеличенное количество рецепторов к ацетилхолину как следствие денервации (закон Кэннона [Cannon]). При любом поступлении ацетилхолина извне происходит сокращение мышечных волокон, проявляющееся электрической активностью по типу спонтанной фибрилляции на электромиограмме расслабленной мышцы.

Положительные острые зубцы также наблюдаются при денервации в виде направленных вниз зубцов на электромиограмме расслабленной мышцы, в противоположность направленным вверх зубцам, характерным для фибрилляции.

9. Чем отличается нормальная электромиограмма от таковой денервированной мышцы?

Следует помнить, что фибрилляция и положительные острые зубцы на электромиограмме расслабленной мышцы появляются лишь к 7-14-му дню от момента дегенерации аксона. Процесс полной реиннервации денервированной мышцы, характеризующейся большими, полифазными потенциалами действия моторной единицы, может продлиться 3-4 мес.

10. Чем отличается нормальная электромиограмма от таковой при патологии мышц?

ЭМГ может иметь нормальный вид у 30 % больных с миопатией невоспалительного характера. Миозит (например полимиозит) вызывает как невропатические, так и миопатические изменения на ЭМГ. Появление на ЭМГ фибрилляций и положительных острых зубцов, характерных для денервации, обусловлено вовлечением в воспалительный процесс нервных окончаний в мышцах. Мышечные волокна также поражаются при воспалении, что приводит к появлению типичных для миопатического процесса низкоамплитудных ПДМЕ.

11. Выше или ниже амплитуда потенциала действия сенсорного нерва ( ПДСН) амплитуды нормального ПДМЕ?

Величина ПДСН зависит от размера и доступности дистальных нервов. Он колеблется от 10 до 100 мкВ, что составляет около '/20 амплитуды нормального ПДМЕ.

12. Одинакова ли нормальная скорость проведения нервных импульсов (СПНИ) на разных участках нерва?

СПНИ различается в зависимости от нерва и участка нерва. В норме проведение по проксимальным отделам нерва быстрее, чем по дистальным. Этот эффект обусловлен более высокой температурой в туловище, приближающейся к температуре внутренних органов. Кроме того, нервные волокна расширяются в проксимальном отделе нерва. Отличия в СПНИ наиболее заметны на примере нормальных значений СПНИ для верхних и нижних конечностей, соответственно 45-75 м/с и 38-55 м/с.

13. Почему при электродиагностическом исследовании регистрируется температура?

СПНИ для чувствительных и двигательных нервов изменяется на 2,0-2,4 м/с при снижении температуры на 1 °С. Эти изменения могут оказаться значительными, особенно в холодных условиях. При пограничных результатах исследования уместным мог бы быть следующий вопрос лечащего врача: "Какова была температура больного во время исследования и согревалась ли конечность перед измерением СПНИ?". Недоучет последнего положения может привести к ложноположительным результатам и ошибочной диагностике туннельного синдрома запястного канала или генерализо-ванной сенсорно-моторной невропатии.

14. Что такое Н-рефлекс и зубец F? Каково их клиническое значение? Н-рефлекс является электрической основой ахиллова рефлекса и отражает целостность афферентно-эфферентной дуги сегмента S1. Нарушения Н-рефлекса возможны при невропатиях, Sl-радикулопатиях и мононеврите седалищного нерва.

Зубец F — это отсроченный моторный потенциал, следующий за нормальным ПДМЕ, который представляет собой антидромный ответ на избыточную стимуля-

цию двигательного нерва. Зубец F регистрируется на любом периферическом двигательном нерве и дает исследователю информацию о состоянии проксимальных отделов нерва, так как возбуждение распространяется сначала проксимально, а затем возвращается вниз по нерву и вызывает сокращение мышцы.

15. Как исследуются чувствительный и двигательный компоненты периферической нервной системы?

Определение скорости проведения по чувствительным и двигательным нервам является основой оценки состояния периферических нервов. Амплитуда зубцов, момент их возникновения и достижения пика сравниваются со стандартизированными нормальными величинами и значениями, полученными на противоположной конечности. Зубцы образуются в результате суммации инкрементной деполяризации отдельных аксонов. Поздние явления (зубцы F и Н-рефлекс) позволяют оценить состояние проксимальных, анатомически сложно достижимых отделов периферической нервной системы. Данные исследования также проводят для определения скорости проведения импульсов по длинным участкам нервного волокна. В частности, выявление зубцов F служит важным скрининговым исследованием в диагностике синдрома Гийена-Барре. К реже используемым методикам оценки периферических нервов относятся соматосенсорные вызванные потенциалы, дерматомные соматосенсорные вызванные потенциалы и выборочная стимуляция нервных корешков.

16. Какие заболевания поражают периферические нервы?

В функциональном отношении периферические нервы берут свое начало вблизи межпозвоночных отверстий, где соединяются чувствительные и двигательные волокна. Поражение периферических нервов на наиболее проксимальном уровне имеет форму радикулопатии (радикулита) и вызывается сдавлением нервных корешков грыжевым выпячиванием межпозвоночного диска или костными разрастаниями. Поражение сплетений в результате заболевания или травмы бывает на уровне верхней (плечевого сплетения) или нижней (поясничная или пояснично-крестцовая плексопатия) конечностей.

Заболевания периферических нервов могут быть врожденными или приобретенными. К врожденным нарушениям относятся наследственные сенсорные и моторные невропатии (например, болезнь Шарко-Мари-Тута типа I и II). Приобретенные состояния включают невропатические расстройства, такие как при диабете, а также вследствие интоксикации и метаболических нарушений.

Локальное ущемление нерва происходит, в частности, при туннельном синдроме запястного канала, невропатии локтевого нерва и туннельном синдроме тарзаль-ного канала. Для специалиста по электродиагностике важно хорошо собрать анамнез еще до проведения исследования.

17. Каковы три основных типа травматического повреждения нерва?

• Существуют три степени повреждения нерва, первоначально описанные Седдоном (Seddon):
• 1. Невропраксия — это функциональная потеря проведения без анатомических изменений в аксоне. Возможна демиелинизация, однако по мере ремиелинизации СПНИ возвращается к исходной.
• 2. Аксонотмезис — это нарушение целостности аксона. При этом в дистальном отделе происходит валлериановская дегенерация. Восстановление целостности, зачастую не полное, обеспечивается врастанием аксона со скоростью 1-3 мм/сут.
• 3. Нейротмезис представляет собой полный анатомический перерыв нерва и окружающих его соединительнотканных оболочек. Регенерация часто не происходит. Восстановление при данной степени повреждения возможно лишь хирургическими методами.

18. Возможно ли сочетание трех типов травматического повреждения нерва?

Невропраксия и аксонотмезис часто развиваются в результате одной травмы. Если сдавление пораженного участка нерва устраняется, восстановление обычно происходит в два этапа. В течение первого, относительно короткого этапа разрешается нев-ропраксия. Второй этап восстановления, занимающий недели или месяцы, заключается во врастании аксона.

19. Как по ЭМГ и СПНИ можно отличить демиелинизирующую периферическую

нейропатию от аксональной периферической нейропатии? Демиелинизирующая нейропатия характеризуется умеренным или выраженным замедлением моторного проведения с временной дисперсией ПДМЕ, нормальными дистальными амплитудами, уменьшенными проксимальными амплитудами и удлиненным дистальным латентным периодом. Аксональные нейропатии проявляются небольшим замедлением СПНИ с низкими в целом амплитудами ПДМЕ при стимуляции во всех точках. Признаки денервации на ЭМГ заметны в ранних стадиях при аксональных нейропатиях и лишь на поздних этапах демиелинизирующих нейропатии, когда начинается дегенерация аксонов.

20. Какие системные заболевания вызывают преимущественно демиелинизирующую периферическую нейропатию? Какие — аксональную периферическую нейропатию?

Периферические полинейропатии при системных заболеваниях могут быть классифицированы как: (1) острые, подострые или хронические по своему началу; (2) поражающие преимущественно сенсорные или моторные нервы; и (3) вызывающие аксональные или демиелинизирующие изменения. Следует отметить, что при большинстве аксональных нейропатии со временем происходит дегенерация миелина.

Характерные полинейропатии при системных заболеваниях

С — сенсорные;

СМ — сенсорно-моторные;

М — моторные.

В дополнение к указанным заболеваниям полинейропатию способны вызвать некоторые лекарственные препараты и токсины.

21. Как ЭМГ и исследование СПНИ используются для диагностики туннельного синдрома запястного канала и компрессии локтевого нерва в области локтевого сустава?

Синдром запястного канала (СЗК) — наиболее часто встречающийся туннельный синдром, поражающий 1 % всего населения СПНИ снижена у 90-95 % больных Латентный период потенциала действия сенсорной составляющей срединного нерва ("ладонная задержка") увеличивается в два раза чаще, чем таковой моторной составляющей, хотя по мере прогрессирования заболевания моторный латентный период также изменяется Применение игольной ЭМГ играет ограниченную роль, но может выявить признаки де-нервации мышц возвышения большого пальца, что указывает на позднюю стадию СЗК При компрессии локтевого нерва в области локтевого сустава СПНИ по двигательным и чувствительным нервам снижена в 60-80 % случаев ЭМГ помогает определить степень денервации мышц кисти и предплечья, иннервируемых локтевым нервом

22. Что такое синдром "двойного сдавления"?

О синдроме "двойного сдавления" говорят тогда, когда туннельный синдром запястного канала сочетается с дегенеративным поражением шейного отдела позвоночника Первое сдавление нерва происходит на уровне корешков шейного отдела, вызывая нарушение аксоплазматического тока как в афферентном, так и в эфферентном направлениях Место второго сдавления, причины еще одного физиологического препятствия по ходу аксона, расположено более дистально, как правило в области запястного канала Данный синдром, хотя и фигурирует в заключениях электромиографии, с трудом поддается количественной оценке и диагностике в клинических условиях

23. Какие другие заболевания можно отдифференцировать от распространенных периферических нейропатий с помощью ЭМГ и СПНИ?

ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ НЕЙРОПАТИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДИАГНОЗ

• СЗК Синдром круглого пронатора
• Другие области сдавления срединного нерва Компрессия локтевого нерва в области Радикулопатия С_в
• локтевого сустава Поражение плечевого сплетения
• Парез лучевого нерва Радикулопатия С₇
• Поражение надлопаточного нерва Радикулопатия С₅-С₆
• Парез малоберцового нерва Радикулопатия Ц-Ц
• Поражение бедренного нерва Радикулопатия L₃

24. Что дает ЭМГ для диагностики и прогнозирования течения миастении, миотонической дистрофии и паралича Белла (Bell)?

Миастения. Медленная повторная стимуляция двигательных нервов с частотой 2-3 Гц выявляет снижение моторного ответа на 10 % у 65-85 % больных ЭМГ отдельного волокна, измеряющая задержку в передаче импульса между нервными окончаниями и соответствующими им мышечными волокнами, обнаруживает отклонение от нормы у 90-95 % больных

Миотоническая дистрофия. ПДМЕ на ЭМГ колеблются по амплитуде и частоте и акустически напоминают звук "подводного взрыва"

Паралич Белла. СПНИ по лицевому нерву, выполненная через 5 дней от начала заболевания, дает прогностическую информацию о вероятности выздоровления Если к этому моменту амплитуды и латентные периоды имеют нормальные значения, прогноз в отношении выздоровления отличный

Избранная литература

Ball R D Electrodiagnostic evaluation of the peripheral nervous system In DeLisa J A (ed ) Rehabilitation Medicine Principles and Practice, 2nd ed Philadelphia, J В Lippmcott, 1993, 269-307

MacCaen I C (ed) Electromyography A Guide for the Referring Physician Phys Med Rehabil Clm North Am, 1 1-160,1990

Durmtru D Electrodiagnostic Medicine Philadelphia, Hanley & Belfus, 1995

Goodgold J , Eberstem A (eds) Electrodiagnosis of Neuromuscular Diseases, 3rd ed Baltimore, Williams &Wilkins, 1983

Johnson E W (ed ) Practical Electromyography Baltimore, Williams & Wilkms, 1980

Kimura J (ed ) Electrodiagnosis in Diseases of Nerve and Muscle Principles and Practice, 2nd ed Philadelphia, F A Davis, 1989

Robinson L R (ed ) New Developments in Electrodiagnostic Medicine Phys Med Rehabil Clm North Am , 5(3) 1994

Weichers D О , Johnson E W Electrodiagnosis In Kottke F J , Lehmann J F (eds) Krusen's Handbook of Physical Medicine and Rehabilitation, 4th ed Philadelphia, W В Saunders, 1990,72-107