ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРОМИОГРАФИЯ?

Электромиография (ЭМГ, ЭНМГ) – метод исследования и оценки функционального состояния периферических нервов, спинномозговых корешков и мышц. В основе его лежит оценка электрической проводимости и возбудимости нервных структур и мышц.

НЕМНОГО ИСТОРИИ

Электромиография появилась в России в конце XIX века. В те времена она проводилась на струнном гальванометре, а сигнал записывался на бумаге, движущейся на кемографе. Впервые миограмму удалось снять с кошки учеными Введенским и Ухтомским.

С тех пор этот метод является одним из методов изучения мышечной активности любой мышцы, а именно тех нервов, которые мышцу иннервируют, соответственно и нервных структур головного спинного мозга и так далее.

КАК ВЫГЛЯДИТ МИОГРАММА?

Рисунок 1 – Электромиограмма

На рисунке 1 мы видим интегральную кривую, которая получается в результате сокращения мышечного волокна, происходящая вследствие прихода к нему возбуждения по двигательным нервным волокнам.

Возбуждение нервного волокна на мышечное передается в нервно-мышечном синапсисе с временной задержкой от 0,5 до 1 миллисекунды.

СОСТАВЛЯЮЩИЕ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО СИНАПСА

Нервно-мышечный синапс состоит из пресинаптической части, представленной нервным окончанием, содержащим везикулы ацетилхолина, синаптической щели шириной 20-30 нанометров, заполненные основным веществом и субсинаптической частью, представляющей собой специализированный участок мембраны в середине мышечного волокна (концевые пластинки). Эта часть мембраны имеет складчатую структуру и содержит специализированные холинорецептированные белковые соединения. Именно в области концевой пластинки возникает возбуждение мышечного волокна, которое при достижении определенного порогового значения, распространяется по всему мышечному волокну, сопровождая его сокращением.

Рисунок 2 - Нервно-мышечный синапсис

Рисунок 3 - Механизм передачи импульса

О РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ

В состояние покоя происходит поляризация мембраны мышечного волокна составляет около 90 милливольт. Эта разность потенциалов обусловлена различиями концентрации ионов натрия, калия, кальция, хлора и др. В интрацеллюлярной и экстрациллюлярной жидкостях эти различия концентрации определяются активным транспортом ионов через мембрану мышечного волокна, за счет энергии метаболизма клетки.

Основными факторами поддержания потенциалов покоя является выделение ионов натрия из клетки и поступления ионов калия в клетку, когда к нервному окончанию приходит потенциал действия в синаптическую щель выделяется ацетилхолин, который взаимодействует с рецепторами концевой пластинки мышечного волокна, в результате цепи биохимическим реакций повышается проницаемость синаптической мембраны для ионов натрия. Они диффундируют внутрь мышечного волокна вызывают деполяризацию, а проницаемость мембраны для ионов натрия и калия резко возрастает. В результате перераспределения их концентрации внутри и снаружи мышечного волокна, нарастающая деполяризация приводит к инверсии потенциала, а затем за счет избыточного выхода ионов калия из клетки происходит реполяризация мембраны с возвращением ее потенциала к исходному уровню.

Эта быстрая последовательность деполяризации инверсии потенциала и реполяризация мембраны носит название потенциал действия мышечного волокна.

РАБОТА РАЗНЫХ ВИДОВ МЫШЕЧНЫХ ВОЛОКОН

Мышечные волокна различаются по своим биохимическим и сократительным свойствам.

Волокна первого типа имеют относительно малую силу и скорость сокращения, богаты оксидативными энзимами и содержат мало миофибриллярной атфазы, что определяют склонность к аэробному гликолизу.

Волокна второго типа развивают большую скорость вследствие сокращений содержат оксидантные экзимы и богаты миофибриллярной атфазой, что определяет их склонность к анаэробному гликолизу. Все мышечные волокна одной двигательной единицы принадлежат к одному типу и по данным исследований их тип в существенной мере зависит от типа иннервирующих их мотонейронов, быстрые двигательные принадлежат к мотонейронам большого размера, имеющие толстые, хорошо миелинизированные, быстропроводящие возбуждение аксоны.

Медленные двигательные единицы принадлежат мотонейронам малого размера с относительно слабой миелинизацией. Размер мотонейронов в значительной мере определяет их способность давать потенциалы действия в ответ на приходящую к ним импульсацию.

Следует сказать, что свойства быстрых и медленных двигательных единиц не являются строго полярными и существует широкий спектр переходных типов мотонейронов и соответственно двигательных единиц, обладающих в равной мере и теми и другими свойствами. Таким образом, при низком уровне супраспинальной синаптической активности, необходимым для осуществления слабого движения, первыми будут включаться в активность малые мотонейроны, двигательные единицы которых развивают относительно небольшую силу в сокращении. При нарастании интенсивности супраспинальной активности соотвественно будут включаться более высокопороговые мотонейроны двигательных единиц, которые развивают большую силу. Это наряду с увеличением общего количества двигательных единиц, вовлеченных в активность, приведет к большей силе общего движения осуществляемого мышцей.

Увеличение силы сокращения зависит не только от числа и свойств включенных волокон, но и от силы сокращения каждого мышечного волокна, которое определяется частотой его сокращений. В норме, при произвольном сокращении мышцы с нарастающей силой, наблюдается увеличение частоты импульсов в каждом отдельном волокне и увеличение числа нервно-мышечных двигательных единиц, вовлеченных в возбуждение.

Вследствие наложения отдельных потенциалов двигательных единиц друг на друга и возникает высокочастотная активность, которая называется интерференционной кривой, таким образом, регистрируемый при произвольном мышечном сокращении электромиографический сигнал, является результатом временной и пространственной суммации многих мышечных волокон и двигательных единиц.

ОБ ОЦЕНКЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭМГ

Теперь наша задача оценить полученный результат, который будет зависеть от ряда учтенных пунктов. Поскольку интерпретация полученных данных и результатов не является объективным процессом и зависит строго от компетенции специалиста, поскольку сам прибор не выдает диагнозов в заключении, он работает в автоматическом режиме. Это лишь инструмент, с помощью которого можно достоверно увидеть работу мышцы. Но в этот процесс будут вмешиваться дополнительные параметры, такие как: сопротивление кожного покрова, точность наложения электродов, правильность выполнения заданного упражнения, настрой испытуемого и его желания выполнять упражнения.

Все эти факторы являются дополнительными сложностями, которые нужно учитывать во время проведения процедуры, но следует помнить, что другого неинвазивного метода оценки работы мышц нет.