Типы моторных единиц[править | править вики-текст]

Моторные единицы одной мышцы могут быть разными. В зависимости от скорости сокращения моторные единицы разделяют на медленные/slow (S-МЕ) и быстрые/fast (F-МЕ). А F-МЕ в свою очередь делят по устойчивости к утомлению на быстроутомляемые/fast-fatigable (FF-МЕ) и устойчивые к утомлению/fast-fatigue-resistant (FR-МЕ).

Соответствующим образом подразделяют иннервирующие данные МЕ мотонейроны. Существуют S-мотонейроны(S-МН), FF-мотонейроны (F-МН) и FR -мотонейроны(FR-МН) S- МЕ характеризуются высоким содержанием белка миоглобина, который способен связывать кислород (О2). Мышцы, преимущественно состоящие из МЕ этого типа, за их темно-красный цвет называются красными. Красные мышцы выполняют функцию поддержания позы человека. Предельное утомление таких мышц наступает очень медленно, а восстановление функций происходит наоборот, очень быстро.

Такая способность обуславливается наличием миоглобина и большого числа митохондрий. МЕ красных мышц, как правило, содержат большое количество мышечных волокон. FF-МЕ составляют мышцы, способные выполнять быстрые сокращения без заметного утомления. Волокна FF-ME содержат большое количество митохондрий и способны образовывать АТФ путём окислительного фосфорилирования.

Как правило, число волокон в FF-ME меньше, чем в S-ME. Волокна FR-ME характеризуются меньшим содержанием митохондрий, чем в FF-ME, а также тем, что АТФ в них образуется за счет гликолиза. В них отсутствует миоглобин, поэтому мышцы, состоящие из МЕ этого типа, называют белыми. Белые мышцы развивают сильное и быстрое сокращение, но довольно быстро утомляются.

Рефлекс на растяжение

При растяжение мышцы первыми возбуждаются S-MH, но частота их разряда невелика (5—10 имп./с). По мере растяжения мышцы частота подачи импульсов S-MH растет и достигает 40—50 имп./с. При таком растяжении в работу включаются FR-MH. При подключении одной FR-MЕ сила возрастает примерно в 10 раз. Если растяжение продолжается, начинают импульсировать FF-MH , а значит подключаются FF-ME, каждая из которых дает прирост силы еще в 4—5 раз. Зависимость силы, которую развивает мышца от степени её растяжения или от длины называют мышечной характеристикой, которую можно отобразить на графике в виде кривой.

Мотонейронный пул

Мотонейроны, иннервирующие одну мышцу, составляют общий мотонейронный пул. В одном мотонейронном пуле могут находиться мотонейроны разных размеров. Крупные мотонейроны, имеющие толстые аксоны и множество коллатералей, взаимодействующие с большим числом мышечных волокон содержатся в крупных МЕ. Такие МЕ характеризуются высокой скоростью проведения возбуждения, при этом имеют низкую возбудимость и генерируют высокую частоту нервных импульсов (20—50 имп./с).

Более мелкие МЕ включают в себя МН небольших размеров, имеющие медленнопроводящие тонкие аксоны и взаимодействующие с небольшим числом мышечных волокон. Крупные МН возбуждается только при больших нагрузках на мышцу, а мелкие МН могут включаться в работу при небольших мышечных усилиях.

23. Зависимость амплитуды интерференционной ЭМГ от силы сокращения мышцы.

Электромиография - метод исследования нервно-мышечной системы путем регистрации электрических потенциалов мышц. Электромиография является информативным методом диагностики заболеваний спинного мозга, нервов, мышц и нарушений нервно-мышечной передачи. С помощью этого метода можно изучать структуру и функцию нейромоторного аппара­та, который состоит из функциональных элементов - двигательных единиц (ДЕ), куда входят мотонейрон и иннервируемая им группа мышечных воло­кон. Во время двигательных реакций одновременно возбуждается несколько мотонейронов, образующих функциональное объединение. На электромиограмме (ЭМГ) фиксируются колебания потенциалов в нервно-мышечных окончаниях (двигательных пластинках), которые возникают под влиянием импульсов, поступающих от мотонейронов продолговатого и спинного моз­га. Последние в свою очередь получают возбуждение от надсегментарных образований головного мозга. Таким образом, биоэлектрические потенциа­лы, отводимые с мышцы, могут опосредствованно отображать изменения функционального состояния и надсегментных структур.

В клинике для электромиографии применяют два способа отвода био­потенциалов мышц - с помощью игольчатых и накожных электродов. С по­мощью поверхностного электрода можно регистрировать лишь суммарную активность мышц, представляющую интерференцию потенциалов действия многих сотен и даже тысяч волокон.

Глобальная электромиография биопотенциалы мышц отводятся накожными поверхностными электродами, которые являются металли­ческими пластинками или дисками площадью 0,1-1 см², вмонтированны­ми парами в фиксирующие колодки. Перед исследованием их покрывают марлевыми прокладками, смоченными изотоническим раствором натрия хлорида или токопроводящей пастой. Для фиксации применяют резиновые ленты или лейкопластырь. Интерференционную активность произволь­ного мышечного сокращения принято записывать при скорости движения бумажной ленты 5 см/с Метод поверхностных отведений биопотенциалов отличается атравматичностью, простотой обращения с электродами, от­сутствием опасности проникновения инфекции. Однако при глобальной электромиографии с использованием поверхностных электродов не удается зарегистрировать потенциалы фибрилляций и сравнительно труднеее вы­являются потенциалы фасцикуляций.

Нормальные и патологические характеристики ЭМГ при отведении поверхностными электродами. При визуальном анализе глобальной ЭМГ при ее отведении используют поверхностные электроды, которые дают об­щую характеристику ЭМГ-кривой, определяют частоту суммарной элек­трической активности мышц, максимальную амплитуду колебаний, относят ЭМГ к тому или другому типу. Выделяют четыре типа глобальной ЭМГ (по Ю.С. Юсевич, 1972).

Типы ЭМГ при поверхностном отведении (по Ю.С. Юсевич, 1972):

1,2- тип I; 3, 4 - подтип II А; 5 - подтип II Б; 6 - тип III, ритмические колебания при тремо­ре; 7 - тип III, экстрапирамидная ригидность; 8 - тип IV, электрическое «молчание»

• I тип - интерференционная кривая, представляющая собой высоко­частотную (50 за 1 с) полиморфную активность, которая возникает во время произвольного сокращения мышцы или при напряжения других мышц;

• II тип - редкая ритмическая активность (6-50 за 1 с), имеет два под­типа: На (6-20 за 1 с) и IIб (21-50 за 1 с);

• III тип - усиление частых колебаний в состоянии покоя, группировка их в ритмические разряды, появление вспышек ритмических и неритмиче­ских колебаний на фоне произвольного мышечного сокращения;

• IV тип электрическое «молчание» мышц во время попытки произ­вольного мышечного сокращения.

ЭМГ I типа характерна для нормальной мышцы. Во время максималь­ного мышечного сокращения амплитуда колебаний достигает 1-2 мВ в за­висимости от силы мышцы. ЭМГ I типа может наблюдаться не только во время произвольного мышечного сокращения, но и при синергическом на­пряжении мышц.

Интерференционная ЭМГ сниженной амплитуды определяется при первичных мышечных поражениях. ЭМГ II типа характерна для поражения передних рогов спинного мозга. Причем подтип IIб соотвествует относи­тельно менее грубому поражению, чем подтип На. ЭМГ подтипа IIб отли­чается большей амплитудой колебаний, в некоторых случаях она достигает 3000-5000 мкВ. В случае глубокого поражения мышц отмечаются более рез­кие колебания подтипа На, нередко сниженной амплитуды (50 150 мкВ).

Этот тип кривой наблюдается при поражении большинства нейронов перед­них рогов и уменьшении количества функциональных мышечных волокон.

ЭМГ II типа в начальных стадиях поражения передних рогов спинного мозга может не выявляться в состоянии покоя, с наибольшей вероятностью, он маскируется интерференционной активностью при максимальном мы­шечном сокращении. В таких случаях для выявления патологического про­цесса в мышцах используют тонические пробы (близкие синергии).

ЭМГ III типа характерна для различного рода супраспинальных рас­стройств двигательной активности. При пирамидном спастическом па­раличе на ЭМГ регистрируется повышенная активность покоя, при паркинсоническом треморе наблюдаются ритмические вспышки активности, соответствующие по частоте ритму дрожания, при гиперкинезах - нерегу­лярные разряды активности, соответствующие насильственным движениям тела вне произвольных движений или накладывающимися на нормальный процесс мышечного произвольного сокращения.

ЭМГ IV типа свидетельствует о полном параличе мышц. При перифе­рическом параличе он может быть обусловлен полной атрофией мышечных волокон, при остром невритическом поражении - свидетельствовать о вре­менном функциональном блоке передачи по периферическому аксону.

Во время глобальной электромиографии определенный диагностиче­ский интерес вызывает общая динамика ЭМГ в процессе совершения произ­вольного движения. Так, при супраспинальных поражениях можно наблю­дать увеличение времени между приказом о начале движения и нервными разрядами на ЭМГ. При миотонии характерно значительное продолжение активности ЭМГ после инструкции о прекращении движения, соответству­ющее известной миотонической задержке, наблюдаемой клинически.

При миастении во время максимального мышечного усилия наблюдается быстрое уменьшение амплитуды и частоты разрядов на ЭМГ, соответствую­щее миастеническому падению силы мышц во время ее продолжительного напряжения.