Ciclos de recuperación de velocidad muscular para examinar las propiedades de la membrana muscular

Los estudios de conducción nerviosa (NCS) y la electromiografía (EMG) son los métodos electrofisiológicos convencionales utilizados para el diagnóstico de trastornos neuromusculares. El NCS permite la detección de pérdida axonal y desmielinización en los nervios¹, mientras que EMG puede diferenciar si la miopatía o los cambios neurogénicos están presentes en el músculo debido al daño nervioso. Sin embargo, NCS o EMG proporcionan información limitada sobre las propiedades de la membrana de la fibra muscular y los mecanismos subyacentes de la enfermedad. Esta información se puede lograr utilizando electrodos intracelulares en músculos aislados de biopsias musculares^2,3,4. Sin embargo, es de importancia clínica utilizar metodologías utilizando grabaciones de músculos intactos en pacientes.

La velocidad de una segunda acción de fibra muscular potencial cambia en función del retraso después de los primeros⁵, y esta función de recuperación de velocidad (o ciclo de recuperación) se ha demostrado para cambiar en los músculos distróficos o denervados. El rendimiento de tales grabaciones de fibras musculares individuales fue, sin embargo, demasiado bajo para ser de utilidad como una herramienta clínica⁶. Sin embargo, Z’Graggen y Bostock más tarde encontraron que las grabaciones multifibra, obtenidas mediante estimulación directa y grabación del mismo paquete de fibras musculares, proporcionan un método rápido y sencillo para obtener dichas grabaciones in vivo⁷. En este método se utiliza una secuencia de estímulos eléctricos de pulso emparejados con diferentes intervalos interestímulos (ISI) en este método^7,8,9,10,11.

Los parámetros MVRC evaluados incluyen lo siguiente: 1) período refractario relativo muscular (MRRP), que es la duración después de un potencial de acción muscular hasta que se puede provocar el siguiente potencial de acción; 2) supernormalidad temprana (ESN); y 3) supernormalidad tardía (LSN). ESN y LSN son los períodos posteriores al período refractario en el que los potenciales de acción se llevan a cabo a lo largo de la membrana muscular más rápido de lo normal. El postpotencial despolarizante, y la acumulación de potasio en los t-tubules del músculo respectivamente, se hipotetiza como las principales causas para los dos períodos de supernormalidad.

La amplia aplicabilidad de los MVRC a los trastornos musculares se ha demostrado en la detección de la despolarización de la membrana en isquemia^7,10,12 y la insuficiencia renal¹³, así como proporcionar información sobre las anomalías de la membrana muscular en la miopatía enfermedad crítica¹⁴ y la miositis corporal de inclusión¹⁵. Desde entonces se han introducido la rampa de frecuencia y los protocolos intermitentes de simulación de 15 Hz y 20 Hz. Los MVRC, junto con estos protocolos adicionales, han demostrado los diferentes efectos sobre la excitabilidad de la membrana muscular relacionados con mutaciones de pérdida de función o ganancia de función en varios canales de iones musculares en las canalopatías iónicos musculares heredadas (es decir, miotonía del canal de sodio, paramiotonía congenita^16,distrofiamiotónica^17,síndrome de Andersen-Tawil¹⁸y miotonía congenita¹⁹⁰).

En un estudio reciente, la aplicabilidad de los MVRC a los músculos neurogénicos se demostró por primera vez. El término “músculo neurogénico” se refiere a los cambios secundarios en los músculos esqueléticos que se desarrollan como denervación y reinnervación después de cualquier lesión a las células de cuerno anteriores o axónes motores. La denervación se caracteriza en EMG como actividad espontánea (es decir, fibrilaciones [fibs] y ondas afiladas positivas [psws]), mientras que grandes potenciales de unidades motoras con duración prolongada y mayor amplitud presentan reinnervación²¹. Los cambios en la EMG son evidentes en los músculos denervados, pero los cambios celulares subyacentes en los potenciales de la membrana de la fibra muscular sólo se han demostrado en estudios experimentales sobre el tejido muscular aislado^2,3,4. Los MVRC proporcionan más información sobre las propiedades de la membrana muscular humana in vivo con respecto al proceso de denervación.

Este documento describe en detalle la metodología de los MVRC. También resume los cambios en los músculos neurogénicos en un subgrupo de pacientes de un estudio reportado previamente²² y sujetos de control saludables que permite determinar si el método es apropiado para un estudio planificado.

Las grabaciones se están realizando utilizando un protocolo de grabación que forma parte de un programa de software. Otros equipos utilizados son un estimulador de corriente constante bipolar lineal aislado, eliminador de ruido de 50 Hz, amplificador de electromiografía aislado y convertidor analógico a digital.