Физиологическая характеристика параметров и видов поверхностной ЭМГ, их клиническое значение

Регистрация поверхностной ЭМГ проводится на скорости 50 мм в 1 секунду. Получаемый рисунок (паттерн) ЭМГ, в зависимости от состояния периферических мотонейронов, регуляторных супрасегментарных структур и режима регистрации, имеет несколько видов:

· биоэлектрическое молчание,

· тоническая активность покоя,

· рефлекторная тоническая активность,

· потенциалы фасцикуляций,

· насыщенная ЭМГ,

· гиперсинхронная ЭМГ,

· частично уреженная ЭМГ,

· частокольная ЭМГ,

· треморовидная ЭМГ,

· залповидная ЭМГ.

1. Биоэлектрическое молчание - отсутствие биоэлектрической активности мышцы при исследовании на максимальной чувствительности прибора (5-10 мкВ\дел) в режиме покоя и при попытке максимального произвольного напряжения (рис. 68а). Биоэлектрическое молчание возникает только при патологии – полной денервации мышцы. Вместо ЭМГ регистрируется изоэлектрическая линия.

Рис. 68. Виды биоэлектрической активности мышц.

a – биоэлектрическое молчание,

b – тоническая активность покоя,

c – низкоамплитудная рефлекторная тоническая активность,

d – высокоамплитудная рефлекторная тоническая активность,

e – потенциалы фасцикуляций,

f – насыщенная ЭМГ,

g – гиперсинхронная ЭМГ,

h – уреженная ЭМГ,

i – частокольная ЭМГ,

j – треморовидная ЭМГ,

k – залповидная ЭМГ.

2. Тоническая активность покоя - низкоамплитудная (5-10 мкВ) махристая активность, регистрируемая только в покое и представляющая собой активность концевых пластинок мышц. Тоническая активность регистрируется как в норме, так и при патологии (кроме полной денервации мышцы) на высокой чувствительности усилителя (5-10 мкВ\дел) (рис. 68b). Терминали аксона постоянно спонтанно выбрасывают кванты ацетилхолина, посредством которых осуществляется информационное и трофическое взаимодействие нерва с мышцей. В результате взаимодействия одного кванта ацетилхолина с постсинаптической мембраной генерируется миниатюрный потенциал концевой пластинки. Такая активация концевых пластинок недостаточна для генерации потенциала действия мышечного волокна, но способна определять уровень функционального состояния мышечных волокон, который на клиническом уровне формирует тонус мышцы. Игольчатый электрод, находясь в непосредственной близости с концевой пластинкой, регистрирует только шум концевой пластинки. Поверхностный электрод, суммируя потенциалы концевых пластинок мышц, позволяет регистрировать тоническую активность. Однако нет единого мнения о возможности регистрации тонической активности мышц (миниатюрных потенциалов концевой пластинки) поверхностными электродами, так как амплитуда ее сопоставима с шумом усилителя электромиографа.

3. Рефлекторная тоническая активность - активность, регистрируемая в покоящихся мышцах при напряжении других мышц тела (симметричных и др.) и при глубоком вдохе. Рефлекторная активность может быть двух типов. (1) Низкоамплитудная рефлекторная тоническая активность (10-20 мкВ), представляющая собой, как и при тонической активности покоя, активность концевых пластинок мышц (рис. 68c). Однако амплитуда этих колебаний выше за счет повышения уровня функционального состояния мышц. ПДЕ не принимают участие в формировании этой активности. (2) Высокоамплитудная рефлекторная тоническая активность (более 20 мкВ), представляющая собой активность ПДЕ разной степени интерференции (рис. 68d). Появление интерференционной ЭМГ обусловлено повышенной активацией мотонейронов. Тоническая рефлекторная активность реализуется через межсегментарные связи нейронов. Например, произвольное напряжение мышц правой кисти или мышц диафрагмы при вдохе повышает функциональное состояние мотонейронов, иннервирующих мышцы левой кисти и вызывает в них появление тонической рефлекторной активности. Рефлекторная тоническая активность регистрируется как в норме, так и при патологии (кроме полной денервации мышцы) на высокой чувствительности усилителя (5-10 мкВ\дел). В мышцах-разгибателях верхних и нижних конечностей рефлекторная тоническая активность выше, чем в сгибателях в связи с тем, что эти мышцы являются позотоническими, более активными, т.к. эволюционно предназначены для противодействия силе земного притяжения в условиях опоры тела на 4 конечности. В верхних конечностях рефлекторная тоническая активность больше, чем в нижних.

4. Потенциалы фасцикуляций – спонтанные разряды двигательных единиц, регистрируемые в условиях покоя при полном расслаблении мышц со средней частотой возникновения 2-6 колебаний в 1 секунду (рис. 68e). Появление потенциалов фасцикуляций обусловлено непроизвольной активацией одного или 2-3 мотонейронов как на уровне передних рогов спинного мозга, так и на уровне аксона. Возникновение потенциалов фасцикуляций обусловлено как функциональными, так и органическими причинами. Функциональные причины связаны со снижением тормозных межнейронных влияний, например, при болевом синдроме, неврастеническом синдроме и др. Органические причины появления потенциалов фасцикуляций связаны с ирритацией (раздражением) мотонейронов при сирингомиелии, ишемической миелопатии, радикулопатии, а также обусловлены дегенеративно-дистрофическими процессами мотонейронов (при боковом амиотрофическом склерозе, спинальной амиотрофии и др.). Функционально обусловленные потенциалы фасцикуляций называют доброкачественными в противоположность злокачественным, связанным с прогрессирующим органическим поражением периферических мотонейронов. Злокачественные фасцикуляции, как правило, высокоамплитудные (более 100 мкВ), ритмичные и постоянные, т.е. не исчезают при изменении положения конечности, при повторных исследованиях. Чем выше амплитуда потенциалов фасцикуляций, тем бóльшая вероятность их генерации на уровне передних рогов спинного мозга при поражении периферических мотонейронов, так как именно при этом уровне поражения наиболее выражены синхронная активация рядом расположенных мотонейронов и процессы реиннервации с формированием гигантских двигательных единиц. Появление таких же осцилляций, как потенциалы фасцикуляций, в тонически напряженных мышцах (при глубоком дыхании, на вдохе, при напряжении симметричной конечности) не могут рассматриваться как истинные потенциалы фасцикуляций. Их называют потенциалами типа фасцикуляций.

5. Насыщенная ЭМГ – вид интерференционной поверхностной ЭМГ при произвольной и гиперкинетической активации мышц с высокой частотой основных осцилляций (100-200 колебаний в секунду), наслаивающихся друг на друга, без свободных участков нулевой линии. Насыщенная ЭМГ может регистрироваться при произвольном напряжении мышцы в норме, при непроизвольной гиперкинетической активности и при рефлекторном тоническом напряжении (рис. 68f). Каждая осцилляция может формироваться одним или двумя-тремя ПДЕ. В норме насыщенная ЭМГ формируется за счет асинхронной активации различных двигательных единиц (в разных участках мышцы одновременно – синхронно - активируется не более 2% двигательных единиц). Повышение синхронизации ПДЕ при утомлении мышцы и при гибели части периферических мотонейронов приводит к изменению структуры ЭМГ и появлению гиперсинхронной ЭМГ.

6. Гиперсинхронная ЭМГ – вид интерференционной поверхностной ЭМГ при произвольной и гиперкинетической активации мышц с наличием дополнительных, сравнимых между собой по амплитуде гиперсинхронных осцилляций, наслаивающихся на насыщенную ЭМГ и превышающую ее по амплитуде (рис. 68g). Появление высокоамплитудных осцилляций обусловлено синхронным разрядом нескольких двигательных единиц.

7. Уреженная (частично уреженная) ЭМГ – вид интерференционной поверхностной ЭМГ при произвольной и гиперкинетической активации мышц, в которой периоды насыщенной ЭМГ прерываются участками нулевой линии, на которой регистрируются одиночные осцилляции (рис. 68h). Уреженная ЭМГ обусловлена активацией малого числа мотонейронов за счет гибели значительной части периферических мотонейронов.

8. Частокольная ЭМГ – вид интерференционной поверхностной ЭМГ при произвольной активации мышц, в которой представлены только одиночные осцилляции, отграниченные друг от друга участками нулевой линии (рис. 68i). Частота осцилляций при частокольной форме менее 50 колебаний в секунду. Редкая частота осцилляций обусловлена значительной гибелью периферических мотонейронов (до 70%-90%). Высокая амплитуда осцилляций (выше средних значений насыщенной ЭМГ), как правило, связана с поражением периферических мотонейронов на уровне передних рогов, а низкая амплитуда – поражением на уровне аксона.

9. Треморовидная ЭМГ – вид интерференционной поверхностной ЭМГ при произвольной активации мышц, в которой паттерн насыщенной ЭМГ имеет волнообразную форму, причем на спаде волны осцилляции не исчезают и не прерываются изолинией, а только уменьшается их амплитуда (рис. 68j). Треморовидный паттерн ЭМГ обусловлен экстрапирамидными нарушениями или ослаблением супрасегментарных пирамидных влияний на периферические мотонейроны, что приводит к быстрому развитию утомления и усилению физиологического тремора. Треморовидный паттерн регистрируется при экстрапирамидном треморе с частотой 4-9 колебаний в секунду, при центральных парезах мышц – с частотой треморовидных волн 8–12 колебаний в секунду.

10. Залповидная ЭМГ – вид интерференционной поверхностной ЭМГ при произвольной и непроизвольной активации мышц, в которой всплески (залпы) насыщенной ЭМГ частотой 4–9 колебаний в секунду чередуются с участками изолинии (рис. 68k). Залповидная ЭМГ возникает при выраженных супрасегментарных экстрапирамидных нарушениях – экстрапирамидном треморе. На начальных стадиях развития экстрапирамидного тремора электромиограмма может иметь треморовидный паттерн.

В таблице 20 приведены феноменология и механизмы основных видов поверхностной ЭМГ.

Таблица 20