Электрическая активность двигательных единиц при произвольных движениях

Потенциал двигательной единицы (ПДЕ) – это временная и пространственная суммация активности потенциалов мышечных волокон, принадлежащих одной двигательной единице.

Произвольное напряжение мышцы позволяет четко регистрировать одиночные потенциалы двигательных единиц только в том случае, если кончик иглы электрода находится в непосредственной близости к концевой пластинке мышечных волокон двигательной единицы. Регистрация нечетких (сглаженных) ПДЕ обусловлена резким падением величины потенциала при увеличении расстояния между кончиком иглы и генератором активности, так увеличение расстояния на 0.5 мм приводит к падению амплитуды потенциала в 10 раз. Потенциал двигательной единицы характеризуют следующие основные параметры: длительность, амплитуда и фазность. Компьютерный анализ ПДЕ позволил ввести дополнительные новые параметры: плотность (thickness), размерный индекс (size index), показатель стабильности (jiggle), нерегулярность (irregularity). Амплитуда потенциала двигательной единицы отражает плотность, с которой мышечные волокна расположены у кончика электрода. Длительность характеризует территорию двигательной единицы, которая обусловлена диаметром прилежащих мышечных волокон и временной дисперсией их активации (Nandedkar et al., 1988; Stalberg et al., 1996). Фазность определяется расстоянием от кончика электрода до двигательных пластинок ближайщих групп мышечных волокон, а также синхронностью активации различных групп мышечных волокон. Непосредственное расположение игольчатого электрода у концевой пластинки дает первично-негативную фазу потенциала двигательной единицы, а удаленность от концевой пластинки – первично-позитивную фазу. Появление первично-позитивной фазы связано с тем, что потенциал у электрода вначале положителен по сравнению с возникшим удаленным от электрода негативным потенциалом концевой пластинки. Только через несколько микросекунд, когда отрицательный потенциал достигнет электрода, позитивный потенциал смениться на негативный. Сложность методики игольчатой ЭМГ заключается в том, что регистрация потенциала только одной двигательной единицы мышцы недостаточна, чтобы судить о состоянии всех двигательных единиц, которых насчитывается в разных мышцах от единиц до нескольких сот. Считается, что выборка 20 двигательных единиц из всей совокупности двигательных единиц мышц является репрезентативной. Задача исследователя заключается в квалифицированном отборе 20 двигательных единиц и проведении статистической обработки их по всем параметрам. В современных электромиографах процесс отбора и анализа потенциалов двигательных единиц проводится автоматически. Критерием отбора потенциалов двигательных единиц для анализа является максимально быстрое нарастание негативного пика потенциала. Регистрация потенциалов такой формы достигается непосредственным расположением кончика иглы электрода у концевых пластинок мышечных волокон двигательной единицы. Удаление из этой зоны значительно изменяет амплитуду и форму потенциала, но мало влияет на длительность. Электрофизиологическим критерием непосредственного нахождения кончика иглы у концевых пластинок является минимальное время подъема первичной негативной фазы потенциала двигательной единицы, которое должно составлять менее 500 микросекунд (0.0005 с). Нарастание негативного пика должно составлять не более 30 мкВ на 100 мкс (Stalberg et al., 1995). Изменение различных параметров двигательных единиц при патологии является диагностическим ЭНМГ критерием поражения первично мышцы, либо синапса, либо нервных волокон и тела мотонейрона.