要掌握肌电图检查和肌电图检查指标的意义,首先需要了解肌电图检查所就基于的生理基础知识。
(一)静息电位和动作电位
1.静息电位 是指细胞未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的内负外正的电位差。由于这一电位差存在于安静细胞膜的两侧,故亦称跨膜静息电位,简称静息电位或膜电位。静息电位与钠-钾泵等离子通道的调节有关。
2.动作电位 是可兴奋组织或细胞受到阈上刺激时,在静息电位基础上发生的快速、可逆转、可传播的细胞膜两侧的电位变化。动作电位的主要组成部分是峰电位。动作电位可以分成去极化、复极化、超极化三个过程。动作电位的产生符合“全或无定律”,即刺激只要达到阈值,就能引发动作电位,在达到最大的反应之后,再增大刺激的强度,反应都不会增加。
在神经传导检测中,动作电位是许多电位的总和。在运动神经传导速度测定中,复合肌肉动作电位(compound muscle action potential,CMAP)是一组运动单位所形成的动作电位的总和,在感觉神经传导速度测定中感觉神经动作电位(sensory nerve action potential,SNAP)是多组神经纤维形成动作电位的总和。
(二)神经的电生理
神经元细胞受到电刺激时会出现去极化,当刺激强度达到阈值时会引起胞体的动作电位,冲动即可沿着神经纤维继续传导。
神经纤维的主要功能是传导冲动。神经电位在一般的状态下是静息电位,其兴奋时立即发生一次短暂的可传导的动作电位变化,其过程分为峰电位和后电位。但是每次引起神经纤维兴奋的刺激不但要有一定的刺激强度,还要有一定刺激持续的时间,这样能引起兴奋的最小刺激称为阈刺激。
神经纤维在有髓纤维和无髓纤维中传导的方式是不同的。有髓纤维的髓鞘是由施万细胞组成,其间有郎飞结。郎飞结是有髓纤维上间隔出现的不绝缘之处,在郎飞结处有钠离子通道,这样动作电位的局部电流在相邻两个郎飞结之间形成,因此冲动在相邻的郎飞结呈跳跃式传递,因此有髓纤维的冲动传导速度快。无髓纤维动作电位产生膜内为正、膜外为负,由此与邻近静息电位部位形成电位差,引起局部电流。局部电流导致紧邻的膜去极化,当达到阈电位时,邻近膜爆发动作电位,由此向远处传导。其动作电位传递是持续在膜上扩散,是以局部电流的方式传导,所以传导速度较有髓纤维慢。(www.daowen.com)
神经纤维传导的特点包括:①生理完整性:兴奋在神经纤维上的传导要求神经纤维在结构和生理功能上都是完整的。②双向性:神经纤维受刺激时,是刺激冲动沿着神经干分别向刺激点的两端传递,在神经的两端都可以记录到神经动作电位。这就解释在运动传导速度的测定中,既可以记录到M 波,也可以同时记录到F 波。③相对不疲劳性:正常人神经纤维可以在连续刺激9~12小时后仍然可以继续接受刺激,传递冲动。④绝缘性:是指有髓神经纤维冲动只沿引起动作电位的神经干传导而基本不波及邻近的神经纤维。⑤非递减性:神经冲动在神经纤维上的传导过程不会因为距离的增加而减弱,这是由于神经冲动传导需要的能量来自兴奋神经本身,此种现象主要见于运动神经的传导(感觉神经由于距离的增加而波幅会相对降低)。
(三)肌细胞的电生理
肌肉细胞是运动神经纤维的效应器,运动神经纤维和肌细胞由神经-肌接头相连。神经-肌接头处的兴奋传递过程是:运动神经纤维产生动作电位,其末梢释放乙酰胆碱,与终板膜上的N2受体结合,使骨骼肌细胞产生动作电位而兴奋收缩。肌细胞兴奋和收缩的过程,称为骨骼肌的兴奋-收缩偶联。肌细胞兴奋后,动作电位一般起始于肌腹处并向两端传播。记录复合肌肉动作电位时,记录电极应置于肌腹处,而参考电极置于相应肌肉的远端肌腱,这样可以记录到起始相为负的最大CMAP。
肢体周围神经损伤导致肌肉失神经支配后,会出现相应病理改变,钠离子进入受损的细胞膜而使膜电位发生变化,产生了自发性的肌肉动作电位,称为自发电位,包括纤颤电位、正尖波、束颤电位等。
(四)容积传导
临床电生理测定过程中,肌细胞的兴奋要通过一定的介质(结缔组织和体液)才能传播到记录电极,这种电冲动通过介质到达记录部位的过程,称为容积传导。我们在机体上记录到的电位都是容积传导后的电位,而不是在兴奋的细胞膜上直接记录到的动作电位,所以记录电极与兴奋源之间的距离会直接影响到动作电位波幅的大小及波形。记录电极与肌纤维的距离越远,记录到的波幅也越低,波形也有变化。以单个肌纤维为例,当记录电极与兴奋源紧邻时,产生负正双相波,距离非常远时,形成正负双相波,当距离介于两者之间时,形成负正负三相波。在针极肌电图检查中,运动单位电位(motor unit potential,MUP)也会随记录针电极的针尖位置变化而变化,离记录肌纤维远,MUP 的波幅会降低、上升的时间会延长,造成波形测量受影响,所以在检查的过程中要耐心移动针电位,直到寻找到上升时间快或接近的MUP 波形。
在观察自发电位时,一般的纤颤电位为初始呈正相的三相波,而终板棘波是初始负相的双相波(注意鉴别,终板棘波伴有终板噪声和基线不平,以及受试者伴有疼痛)。正尖波是初始呈正相的双相波。
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