7.3. Электронейромиография

Электронейромиография (ЭНМГ) — метод исследования нервно-мышечной системы и двигательной активности мышц путем регистрации биоэлектрических потенциалов мышц.

В основе метода ЭНМГ лежит применение электрической стимуляции нервного ствола с последующей регистрацией и анализом вызванных потенциалов (ВП), отводимых с иннервируемой мышцы или непосредственно с самого нервного ствола. Современная аппаратура позволяет регистрировать потенциал двигательной единицы (ПДЕ) нерва, а также мышечные потенциалы: М-ответ, Н-рефлекс, F-волну и др.

Для ЭНМГ-исследований необходим электрический стимулятор, способный продуцировать одиночные, спаренные или ритмичные прямоугольные стимулы длительностью от 0,05 до 2 мс и регулируемой интенсивностью от 0 до 250—500 В. Частота стимулов может меняться от 1 до 30— 100 Гц.

Раздражающие электроды могут быть двух типов: накожными и игольчатыми. Используются также и отводящие электроды (которые поверхностно устанавливаются со свободными двумя пластинами: основным на брюшко мышцы, а индифферентным — на ее сухожилие).

Различают глобальную (интерференционную) электромиографию с применением поверхностных электродов, игольчатую и стимуляционную электромиографию.

Потенциалы обычно регистрируются с симметричных точек мышц по двум сторонам, сначала в покое, затем — при пробах на синергию и при произвольном сокращении.

Исследования начинают с глобальной электромиографии (ЭМГ). Биопотенциалы мышц отводят накожными поверхностными электродами, представляющими собой металлические пластинки, их покрывают гелем. Для фиксации используют лейкопластырь. Производят суммарную интерференционную активность большого числа ДЕ. Метод отличается атравматичностью, простотой обращения с электродами, отсутствием опасности раневой инфекции. Однако при глобальной ЭМГ не удается зарегистрировать потенциалы фибрилляции (ПФ) и сравнительно труднее выявить потенциалы фасцикуляций (ПФЦ), поэтому при оценке электромиограммы ограничиваются определением частоты суммарной активности, максимальной амплитуды и типа электромиограмм. С учетом этих параметров (частоты, амплитуды, последовательности ритмов) выделяют, определяя «общий вид» ЭМГ, «паттерн ЭМГ»:

• I тип — частые (до 50—100 кол/с), изменчивые по амплитуде колебания потенциалов при произвольном сокращении мышц (характерен для нормальной мышцы); насыщенная интерференция;

• II тип — редкие (до 20—40 кол/с), отчетливые по ритму колебания потенциалов в виде «частокола». Наряду с высокоамплитудными регистрируются изменчивые потенциалы относительно низкой амплитуды.

Выделяют:

• подтип Па — очень редкие (5— 15 кол/с), со сниженной амплитудой

(50—150 мВ), относительно постоянные по ритму колебания (соответствует поражению большинства нейронов передних рогов и уменьшению числа функционирующих мышечных волокон);

• подтип Пб — колебания с частотой до 20—40 кол/с, амплитуда которых иногда достигает 3000—5000 мВ (менее грубое поражение передних рогов спинного мозга);

• III тип — высокие по амплитуде в сравнении с нормой колебания в состоянии покоя и при тоническом напряжении мышц, ритмически повторяющиеся залпы частых осцилляции. Характерен для супраспинальных расстройств двигательной активности (при пирамидном спастическом параличе, паркинсоническом треморе, при заболеваниях, сопровождающихся гиперкинезами);

• IV тип — полное биоэлектрическое молчание в покое и при тоническом напряжении или попытке к произвольному сокращению, характеризует полный паралич мышцы (при периферическом параличе, остром

Рис. 7.6. Типы электромиограммы.

1 — интерференционная запись при первично-мышечном процессе;

2, 3 — денервационный тип нарушения мышечного электрогенеза при поражении периферического нерва (2) и переднего рога спинного мозга (3).

невритическом поражении, в вялой фазе пирамидного паралича).

Другой вид ЭМГ — игольчатый, включает в себя изучение ДЕ и спонтанной активности мышечных волокон. Этот метод, основанный на изучении потенциалов ДЕ, регистрируемых при произвольном напряжении мышцы, позволяет получить наиболее полную информацию о состоянии ДЕ как в норме, так и при различных формах патологии периферического нейромоторного аппарата.

Состояние ДЕ оценивается по параметрам ее потенциала: длительности, амплитуде, количеству фаз и турнов, причем каждый из этих параметров можно использовать в качестве диагностического признака при электромиографическом исследовании больного (рис. 7.6).

Потенциал двигательной единицы (ПДЕ), регистрируемый в мышце концентрическим игольчатым электродом, является результатом алгебраического суммирования потенциалов действия всех мышечных волокон, входящих в состав данной ДЕ.

При легком напряжении мышцы регистрируется ПДЕ, который имеет медленную начальную фазу, центральную спайковую часть и медленную конечную фазу. Каждое позитивно-негативное изменение потенциала, доходящее до изолинии и пересекающее ее, называется фазой потенциала, а позитивно-негативные отклонения, не доходящие до изолинии, называются турном потенциала. Наиболее устойчивым параметром ПДЕ является длительность (измеряемая от начала отклонения луча от осевой линии до полного возвращения к ней). Длительность ПДЕ отражает площадь или величину территории, на которой расположены мышечные волокна данной ДЕ в мышце и количество волокон, иннервируемых одним мотонейроном. Норма длительности зависит от состояния мышцы и возраста ребенка и составляет от 3—12 мс. Мерой оценки состояния двигательной единицы в мышце является средняя длительность не менее 20 ПДЕ, зарегистрированных в изучаемой мышце. Основная закономерность изменения длительности ПДЕ в условиях патологии заключается в том, что длительность уменьшается при так называемых первично-мышечных заболеваниях, когда имеет место выпадение из состава ДЕ большого количества мышечных волокон вследствие их гибели. В этом случае происходит уменьшение площади, занимаемой данной ДЕ и зоной, в которой генерируются потенциалы мышечных волокон. И наоборот, при заболеваниях, сопровождающихся гибелью определенного числа мотонейронов или их аксонов, сохранившиеся аксоны осуществляют компенсаторную иннервацию денервированных мышечных волокон, что приводит к расширению зоны иннервации функционирующих волокон, увеличению количества мышечных волокон в каждой ДЕ, что соответственно приводит к увеличению средней длительности ПДЕ в данной мышце.

Амплитуда ПДЕ измеряется от самой низкой точки позитивного пика до самой высокой точки негативного пика и отличается своей вариабельностью, так как она зависит от числа и плотности расположения мышечных волокон в зоне отведения концентрического игольчатого электрода и степени его приближения к источнику генерации ПД. Норма амплитуды в различных мышцах здоровых людей — до 750 мВ. Наиболее значительное увеличение амплитуды наблюдается при реиннервации, всегда сопутствующей развивающемуся в мышце денервационному процессу (неврогенный процесс), а также при невритических и нейрональных поражениях, что согласуется с данными электрофизиологических и гистологических исследований об увеличении плотности мышечных волокон в ДЕ при реиннервации.

В клинической ЭМГ форма потенциалов анализируется с точки зрения количества фаз и турнов в потенциале людей, форма ПДЕ, как правило, определяется трехфазными колебаниями потенциалов. В большинстве мышц здоровых людей в норме не более 5— 20 % полифазных потенциалов. При первично-мышечных заболеваниях выявляются увеличенное число турнов, полифазность ПДЕ.

Спонтанная активность — это активность одного мышечного волокна или всей ДЕ, наблюдаемая в мышце при отсутствии произвольного ее напряжения, т.е. при полном ее расслаблении. В здоровой мышце потенциалов спонтанной активности не выявляется.

К спонтанной активности относятся:

• потенциалы фибрилляции (ПФ), которые возникают в виде разрядов, частота их колеблется от 5 до 80 кол/с, и зависят от стадии заболевания. В полностью или частично денервированной мышце человека ПФ возникают через 4— 16 дней после острого развития патологического процесса;

• положительные острые волны (ПОВ) — это активность как одного, так и нескольких рядом лежащих погибших мышечных волокон. Регистрируются через 16—30 дней после первого появления ПФ, могут наблюдаться многие годы, указывают на грубую денервацию мышц и дегенерацию мышечных волокон. Отмечена четкая зависимость между временем появления спонтанной активности и течением патологического процесса. Более ранняя регистрация ПФ в большом числе точек мышцы и последующее быстрое появление ПОВ свидетельствуют о плохом прогнозе заболевания;

• потенциалы фасцикуляций (ПФЦ) возникают в полностью расслабленной мышце и соответствуют своими параметрами (длительность и амплитуда) параметрам ПДЕ, наблюдаемым в мышцах. Обычно фасцикуляций регистрируются в виде разрядов. Средние величины межимпульсных интервалов в разрядах колеблются в пределах от 2 до 27 с. Эти закономерности чаще всего выявляются у больных с хроническими прогрессирующими заболеваниями мотонейронов.

Используется также стимуляционная ЭНМГ. Сначала на брюшко мышцы устанавливают активный электрод, а электрод раздражения — на проксимальную или дистальную точку нерва. Раздражать нерв начинают слабым током, постепенно увеличивая его до появления

Рис. 7.7. Стимуляция локтевого нерва в проксимальной и дистальной точках (а) и их потенциалы действия (б).

1 — проксимальная точка раздражения; 2 — дистальная точка раздражения; 3 — проксимальный потенциал действия; 4 — дистальный потенциал действия.

супрамаксимального ответа, когда амплитуда ответа при возрастании раздражающего импульса больше не увеличится.

Важным показателем состояния нервно-мышечного аппарата служит

М-ответ. В норме амплитуда М-ответа в пределах 5—300 мВ. Если амплитуда М-ответа менее 3 мВ, то это указывает на патологию. Стимуляционная ЭНМГ позволяет определить скорость распространения возбуждения по нерву (СРВ). С этой целью нерв раздражают поочередно сначала в проксимальной, а затем в дистальной точках до появления в них прямого мышечного ответа и в обоих случаях замеряют длительность латентного периода (рис. 7.7). Затем из большего его значения вычитают меньшее.

Изучив расстояние между проксимальными и дистальными точками раздражения нерва, вычисляют скорость проведения нервного возбуждения (м/с) по формуле:

V = L/(T_n - Т_д),

где Т_п — латентное время ответа при раздражении проксимальной точки

нерва; Т_д — латентное время ответа при раздражении дистальной точки нерва; L — расстояние между точками стимуляции нерва.

При исследовании скорости проведения нервного возбуждения используется супрамаксимальная стимуляция, на 50 % превышающая силу тока, вызывающую максимальный ответ. Наиболее удобны для этого срединный, локтевой и большеберцовый нервы. Скорость распространения возбуждения по различным нервам не одинакова. Немиелинизированные волокна проводят возбуждение с малой скоростью (5—7 м/с), миелинизированные — значительно быстрее (70—120 м/с). Средние значения скорости проведения возбуждения для моторных волокон верхних конечностей 49—74, для нижних — 43—70, для срединного нерва — 50—58, для локтевого — 48—60, для малоберцового — 43—57 м/с. В случае демиелинизирующих поражений нерва скорость проведения возбуждения может снижаться до 40—30 м/с и больше.

При исследовании скорости проведения возбуждения по чувствительнымнервам достаточно замерить только латентное время ответа. Регистрирующий электрод накладывают вблизи прохождения чувствительного нерва, а раздражающий — в виде колец на пальцы, иннервируемые исследуемым нервом. Расстояние от точки раздражения до точки регистрации (см) делят на латентное время электрического ответа нерва. В норме скорость распространения возбуждения по чувствительным нервам около 60—70 м/с.

Метод измерения скорости распространения возбуждения (СРВ) находит все большее использование в детской психоневрологии и педиатрии. Это связано с тем, что возрастная динамика показателей скорости распространения возбуждения отражает главным образом течение процессов миелинизации и, следовательно, является одним из показателей степени созревания нервных структур. Измерение СРВ по периферическим нервам применяют не только для идентификации поражения периферических нервов, но и для диагностики задержки процессов миелинизации у детей с врожденными заболеваниями нервной системы. Методики измерения СРВ становятся одними из немногих приемов исследования, с помощью которых объективизируются процессы постнатального онтогенеза нервной системы.

Среди методов стимуляционной электромиографии особое место занимает исследование моносинаптического рефлекса (Н-рефлекса), позволяющего точно оценить уровень рефлекторной возбудимости спиналь-ных мотонейронов. Одним из преимуществ этого метода по сравнению с другими способами оценки рефлекторной возбудимости спинальных центров является возможность количественной оценки. Использование для количественной оценки рефлекторной возбудимости мотонейронов строго дозированного электрического раздражения афферентных волокон расширяет возможности исследования состояния спинальных центров.

F-волна (или F-ответ) — это вызванный непрямой супрамаксимальной стимуляцией мышцы ответ, который возникает через десятки миллисекунд после М-ответа. В отличие от Н-волны, являющейся рефлекторной по своему происхождению, F-волна — следствие антидромного возбуждения. Вероятность такого антидромного возбуждения в норме для каждого мотонейрона (МН) не превышает нескольких процентов, поэтому F-волна, будучи результатом случайной суммации возбуждения нескольких двигательных единиц (ДЕ), чрезвычайно варьирует по регулярности появления, латентному периоду, амплитуде и форме. В настоящее время для клинической диагностики предложено несколько методов определения СРВ с использованием величины латентности F-ответа. При этом для расчета СРВ используют либо самое короткое латентное время, либо среднее из 10 измерений. Частота раздражения не должна быть выше 0,5—1 в 1 с, катод располагают проксимальнее анода.

Особенности ЭМГ при различных патологических состояниях. Наиболее типичными электромиографическими признаками поражения мотонейронов являются увеличение амплитуды и длительности ПДЕ и появление укрупненных полифазных и псевдополифазных потенциалов. Это приводит к значительному увеличению их средней длительности по сравнению с возрастной нормой, причем оно, по мнению большинства авторов, коррелирует с выраженностью амиотрофии.

При локальных корешковых поражениях методикой исследования является стимуляционная электромиография. Исследования М-ответа и СРВ при корешковых поражениях дают незначительное (часто недостоверное) снижение М-ответа, небольшое снижение СРВ по дистальным отделам нервов. На фоне этого при исследовании F-волны выявляются снижение скорости и нарастание разности максимальной и минимальной скорости F-волны на пораженной стороне. Увеличивается количество блоков F-волн, наблюдается снижение средней амплитуды. Такая диссоциация между нормальными показателями стимуляционной ЭМГ на всех отрезках нерва и латеризованной патологией F-волны является характерной для корешкового поражения. Исследуя несколько нервов на одной руке и выявляя преимущественное поражение того или иного нерва, можно достаточно точно определить пораженный корешок.

При поясничном остеохондрозе определяют проводимость по длинным нервам в области максимального поражения. Часто выявляется незначительное снижение СРВ по пораженному нерву. Исследование F-волны так же, как и при шейном остеохондрозе, позволяет выявить заинтересованность корешков. Для исследования афферентной части рефлекторной дуги большое значение имеет изучение параметров

Н-рефлекса.

При миопатиях, полимиозитах, коллагенозах регистрируются сниженные по амплитуде и длительности потенциалы в связи с диффузным уменьшением числа мышечных волокон в составе отдельной двигательной единицы. Увеличивается количество полифазных потенциалов (без изменения их длительности) в результате уменьшения плотности мышечных волокон в составе одной двигательной единицы и нарушения «слитности» разрядов. Потенциалы фибрилляции редки, их появление связано с повышением возбудимости дегенерирующих мышечных волокон. Возможны отдельные высокоамплитудные длительные потенциалы действия двигательных единиц. В случае миопатии интерференционная кривая регистрируется даже при слабом сокращении мышц. Изменение параметров ПДЕ при миопатиях связано с вовлечением в процесс отдельных мышечных волокон ДЕ — стохастическим поражением разной глубины — от легких изменений до грубых некрозов волокон, причем нарушения сократительных свойств ДЕ в пораженных мышцах всегда весьма значительны. Выключение функций и генерации потенциалов разрушающимися мышечными волокнами (MB) в различных отделах мышцы приводит к уменьшению длительности сначала отдельных, а затем все большего числа ПДЕ. Появляются также полифазные потенциалы вследствие того, что в зоне основного распределения MB данной ДЕ их количество оказывается недостаточным для формирования полноценного ПДЕ. Наряду с этим снижается и амплитуда потенциала. При полиомиозитах изменения на ЭМГ носят «гнездный» характер; увеличивается количество полифазных и укороченных потенциалов двигательных единиц.

Методы исследования состояния нервно-мышечной передачи используются в патологии человека главным образом для выявления так называемой миастенической реакции, которая может развиваться не только при миастении, но также при ряде заболеваний мышц, спинного и головного мозга. Особое место оценка нервно-мышечной передачи занимает в анестезиологии.

Для миастении характерно прогрессивное снижение амплитуды разрядов потенциалов при произвольном сокращении мышц. Снижается также суммарный мышечный ответ во время стимуляции нерва. Форма и количественные параметры потенциалов не отличаются от нормы. Отмечается своеобразная реакция на ритмическую электрическую стимуляцию. При относительно высокой по частоте подаче импульсов амплитуда М-ответов у больных миастенией близка к норме только после подачи первых импульсов. Во время последующих раздражений амплитуда М-ответа быстро падает до полного угасания колебаний.

При миотонии (миотоническом синдроме) после нанесения одиночного короткого электрического разряда на нерв или мышцу возникает затяжной мышечный ответ как следствие затруднения фазы расслабления мышцы. Миотонический разряд проявляется высокочастотной активностью, состоящей из позитивно-негативных спаек, положительных острых волн и частично потенциалов соответственно разрядам двигательных единиц. После подачи сигнала к расслаблению мышцы активность продолжает наблюдаться еще некоторое время — миотоническая задержка. При отведениях игольчатыми электродами выявляются укорочение длительности потенциалов двигательных единиц, снижение их амплитуды, увеличение процента полифазных колебаний. Миотонические разряды характеризуются звуком «пикирующего бомбардировщика». Исследователь, однажды услышавший этот характерный звук, в последующем может поставить диагноз скорее «ухом», чем «глазом», так как нередко удается прослушать разряды, которые не были зарегистрированы.

У больных с поражением центрального двигательного нейрона при тонических пробах может регистрироваться повышенная активность в виде высокоамплитудных и уреженных колебаний. Возрастает рефлекторная активность сегментарных мотонейронов, что выражается увеличением отношения Н_макс к М_макс. Супраспинальные поражения могут проявляться также увеличением времени между сигналом к началу активного движения и первыми разрядами на электромиограмме.

Как всякое исследование, электронейромиография имеет свои достоинства и ограничения. При отдельных патологических состояниях выявляемые феномены настолько специфичны, что диагностика не вызывает сомнений. В других можно на основании получаемых результатов установить уровень поражения. В третьих могут быть установлены характер поражения, стадия процесса и прогноз болезни. В связи с этим крайне важно адекватное взаимодействие клинициста и специалиста, выполняю его исследование. Перед последним всегда должен быть сформулирован точный вопрос, на который ожидается ответ.