Evaluación de la función neuromuscular Usando percutánea estimulación nerviosa eléctrica

Estimulación nerviosa eléctrica percutánea es ampliamente utilizado para evaluar la función neuromuscular ^1. El principio básico consiste en inducir un estímulo eléctrico a un nervio motor periférico para evocar una contracción muscular. (Medición de par) Mecánica y (actividad electromiográfica) las respuestas electrofisiológicas se graban simultáneamente. Torque, grabado en la articulación considerado, se evaluó a través de un ergómetro. El (EMG) señal electromiográfica grabado utilizando electrodos de superficie se ha demostrado para representar la actividad del músculo ^2. Este método no invasivo no es doloroso y más fácil de implementar que las grabaciones intramusculares. Ambos electrodos monopolar y bipolar pueden ser utilizados. La configuración de electrodo monopolar ha demostrado ser más sensible a los cambios en la actividad muscular ^3, que puede ser útil para los músculos pequeños. Sin embargo, electrodos bipolares han demostrado ser más eficaz en la mejora de la r-señal-ruidoació ⁴ y se utilizan con mayor frecuencia como un método de grabación y la cuantificación de la actividad de la unidad de motor. La metodología se describe a continuación se centrará en las grabaciones bipolares. Actividad EMG es un indicador de la eficacia y la integridad del sistema neuromuscular. El uso de la estimulación nerviosa percutánea ofrece nuevas perspectivas sobre la función neuromuscular, es decir, cambios a nivel muscular, espinal o supra-espinal (Figura 1).

Figura 1:. Información general de las mediciones neuromusculares STIM: estimulación nerviosa. EMG: electromiografía. VAL: Nivel de activación Voluntario. RMS: Root Mean Square. M _max: máxima amplitud de la onda M.

En reposo, el potencial de acción muscular compuesto, también llamada onda M, es la respuesta de corta latencia observada después artefacto de estímulo, y representa la masa muscular excitables por la activ directa ación de los axones motores que conducen a que el músculo (Figura 2, número 3). Amplitud de la onda M aumenta con la intensidad hasta llegar a una meseta de su valor máximo. Esta respuesta, llamado M _max, representa la suma síncrono de todas las unidades de motor y / o los potenciales de acción de fibras musculares grabadas debajo de los electrodos de EMG superficial ^5. La evolución de la zona de amplitud o de onda de pico a pico se utiliza para identificar alteraciones de la transmisión neuromuscular ^6. Los cambios en las respuestas mecánicas asociadas con la onda M, es decir, el pico de contracción par / fuerza, puede ser debido a alteraciones en la excitabilidad del músculo y / o dentro de las fibras musculares ^7. La asociación de la amplitud y la amplitud M _max torque de contracción máxima (relación A / M Pt) proporciona un índice de eficiencia electromecánica del músculo ^8, es decir, respuesta mecánica para un comando motor eléctrico dado.

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Figura 2:. El motor y las vías reflejas activadas por la estimulación del nervio estimulación eléctrica de un (/ motor sensorial) nervio mixto (STIM) induce una despolarización de ambos axón motor y Ia aferentes de fusilamiento. La despolarización de Ia aferentes hacia la médula espinal activa una motoneurona alfa, que a su vez provoca una respuesta-reflejo H (vía 1 + 2 + 3). Dependiendo de la intensidad del estímulo, la despolarización axón motor evoca una respuesta muscular directa: de onda M (vía 3). En la intensidad de la onda M máxima, una corriente antidrómica también se genera (3 ') y choca con volea reflejo (2). Esta colisión cancela parcialmente o totalmente la respuesta H-reflejo.

El H-reflejo es una respuesta electrofisiológica utilizado para evaluar los cambios en la Ia-α motoneuron sinapsis ^9. Este parámetro se puede evaluar en reposo o durante las contracciones voluntarias. H-reflex representa una variante del reflejo de estiramiento (Figura 2, numbre 1-3). El H-reflex activa unidades motoras monosinápticamente reclutados por las vías aferentes Ia ^10,11, y puede ser sometida a influencias periféricas y ^centrales 12. El método de evocar un reflejo H se sabe que tiene una alta fiabilidad intra-sujeto para evaluar la excitabilidad de la médula en reposo ^13,14 y durante las contracciones isométricas ^15.

Durante una contracción voluntaria, la magnitud de la unidad neuronal voluntaria puede evaluarse utilizando la amplitud de la señal EMG, en general, cuantificada mediante el Mean Square Root (RMS). RMS _EMG se utiliza comúnmente un medio para cuantificar el nivel de excitación del sistema motor durante la contracción voluntaria (Figura 1). Debido a la intra e interindividual variabilidad ^16, RMS _EMG tiene que ser normalizado mediante el EMG registrado durante una máxima contracción voluntaria del músculo específica (RMS _EMGmax). Además, debido a los cambios en la señal de EMG pueden bSe requiere de correo debido a alteraciones a nivel periférico, la normalización utilizando un parámetro periférica como onda M para evaluar sólo el componente central de la señal EMG. Esto puede hacerse dividiendo el _EMG RMS por la amplitud máxima o el _Mmáx RMS de la onda M. La normalización utilizando RMS _Mmax (es decir RMS _EMG / RMS _Mmax) es el método preferido, ya que toma en cuenta la posible modificación de la duración de la onda M ^17.

Comandos de motor también pueden ser evaluados mediante el cálculo del nivel de activación voluntaria (VAL). Este método utiliza la técnica de interpolación twitch ¹⁸ mediante la superposición de una estimulación eléctrica a una intensidad _max M durante una contracción voluntaria máxima. El par de torsión adicional inducida por estimulación del nervio se compara con un control de contracción producida por la estimulación del nervio idéntica en un músculo relajado potenciada ^19. Para evaluar máxima VAL, el Interpo contracción inicialción técnica descrita por Merton ¹⁸ implica un único estímulo interpolado durante una contracción voluntaria. Recientemente, el uso de la estimulación emparejado se ha vuelto más popular debido a los incrementos de par evocados son más grandes, detectado más fácilmente, y menos variable en comparación con las respuestas ^individuales 20 de estimulación. El VAL proporciona un índice de la capacidad de los del sistema nervioso central para activar al máximo los músculos que trabajan ^21. Actualmente, VAL evaluó usando la técnica de interpolación de contracción es el método más valioso de evaluar el nivel de activación muscular ^22. Además, el par máximo evaluado usando un ergómetro es el parámetro de la prueba de fuerza mayor debidamente estudiado procede de su uso en la investigación y el ámbito clínico ^23.

La estimulación nerviosa eléctrica se puede utilizar en una variedad de grupos musculares (por ejemplo, los flexores del codo, flexores de la muñeca, extensores de la rodilla, flexores plantares). Sin embargo, la accesibilidad hace que el nerviotécnica difícil en algunos grupos de músculos. Los músculos flexores plantares, especialmente tríceps sural (sóleo y gastrocnemii) los músculos, se investigan con frecuencia en la literatura ^24. De hecho, estos músculos están involucrados en la locomoción, justificando su interés particular. La distancia entre el sitio de estimulación y electrodos de registro permite la identificación de las diferentes ondas evocadas de los músculos tríceps sural. La parte superficial del nervio tibial posterior en la fosa poplítea y el gran número de husillos que sea más fácil para registrar las respuestas reflejas en comparación con otros músculos ^24. Por estas razones, la metodología reflex actualmente presentado se centra en grupo los tríceps sural de los músculos (gastrocnemio y sóleo). Por tanto, el objetivo de este protocolo es describir la técnica de estimulación nerviosa percutánea para investigar la función neuromuscular en el tríceps sural.