We present a protocol to assess changes in neuromuscular function. Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method that evokes muscular responses. Electrophysiological and mechanical properties of these responses permit the evaluation of neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, spinal and peripheral levels).
Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, spinal and peripheral levels). The present protocol describes how this method can be used to stimulate the posterior tibial nerve that activates plantar flexor muscles. Percutaneous electrical nerve stimulation consists of inducing an electrical stimulus to a motor nerve to evoke a muscular response. Direct (M-wave) and/or indirect (H-reflex) electrophysiological responses can be recorded at rest using surface electromyography. Mechanical (twitch torque) responses can be quantified with a force/torque ergometer. M-wave and twitch torque reflect neuromuscular transmission and excitation-contraction coupling, whereas H-reflex provides an index of spinal excitability. EMG activity and mechanical (superimposed twitch) responses can also be recorded during maximal voluntary contractions to evaluate voluntary activation level. Percutaneous nerve stimulation provides an assessment of neuromuscular function in humans, and is highly beneficial especially for studies evaluating neuromuscular plasticity following acute (fatigue) or chronic (training/detraining) exercise.
Perkütan elektriksel sinir stimülasyonu yaygın kas fonksiyonu 1 değerlendirmek için kullanılır. Temel prensip, bir kas kasılmasını uyandırmak için bir periferik motor sinire elektrik uyarana oluşur. Mekanik (tork ölçümü) ve elektrofizyolojik (EMG aktivitesi) yanıtları aynı anda kaydedilir. Kabul eklemde kaydedilen Tork, bir ergometreyi kullanılarak değerlendirilir. Yüzey elektrotlar kullanılarak kaydedildi elektromyografik (EMG) sinyal kas 2 aktivitesini temsil etmek için ortaya konmuştur. Bu non-invaziv yöntem ağrılı ve daha kolay kas içi kayıtları daha hayata değildir. Hem monopolar veya bipolar elektrot kullanılabilir. Monopolar elektrot konfigürasyonu küçük kaslar için yararlı olabilir, kas aktivitesi 3 değişikliklere daha duyarlı olduğu gösterilmiştir. Bununla birlikte, iki kutuplu elektrotlar sinyal-gürültü r geliştirmede etkili olduğu gösterilmiştirATIO 4 ve en yaygın bir kayıt ve motor ünite aktivite miktannı bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Aşağıda açıklanan metodoloji bipolar kayıtları üzerinde durulacak. EMG aktivitesi nöromüsküler sistemin etkinliği ve bütünlüğünün bir göstergesidir. Perkütan sinir stimülasyonu kullanımı nöromüsküler fonksiyon içine daha fazla anlayışlar, kas spinal veya üstü spinal seviyede (Şekil 1), yani değişiklikler sunuyor.
Şekil 1:. Nöromüsküler ölçümlerin Bakış STIM: sinir stimülasyonu. EMG: Elektromiyografi. VAL: Gönüllü Aktivasyon seviyesi. RMS: Kök Meydanı ortalama. M max: Maksimal M-dalga genliği.
Geri kalanı da ayrıca, M-dalga olarak adlandırılan bileşik kas aksiyon potansiyeli, uyaran eserin sonrası gözlenen kısa gecikmeli tepki ve direkt activ ile telaşlı kas kütlesi temsil kas (Şekil 2, sayı 3) için önde gelen motor akson tirme. M-dalga amplitüdü maksimal değerinin bir plato elde edilene kadar yoğunluğu artar. M max adlandırılan bu yanıt, yüzey EMG elektrotları altında 5 kaydedilen tüm motor üniteleri ve / veya kas lifi aksiyon potansiyellerinin senkron toplamını temsil eder. Tepe-tepe genlik veya dalga alanının evrimi nöromüsküler iletim 6 değişiklikleri tanımlamak için kullanılır. M-dalga örneğin, en yüksek torku seğirme / kuvvet ile ilişkili mekanik tepkiler değişiklikler nedeniyle kas uyarılabilirliği ve / veya kas liflerinin 7 olan değişikliklere bağlı olabilir. M max genlik ve zirve seğirme tork genliği (Pt / M oranı) birlikteliği, yani belirli bir elektrik motoru komutu için mekanik yanıtın kas 8 elektromekanik verimliliği, indeksini sağlar.
52974 / 52974fig2.jpg "/>
Şekil 2:. Motor ve sinir uyarımı ile aktive dönüşlü yollar karışık (motor / duyusal) sinir (STIM) elektriksel stimülasyon, motor akson ve la afferent pişirim hem de bir depolarize neden olur. Spinal kord da bir H-refleks yanıt (yol 1 + 2 + 3) uyandıran bir alfa motonöron aktive doğru la depolarizasyonu afferentler koldan. M-dalga (yolu 3): uyaran şiddetine bağlı olarak, motorlu akson depolarizasyon doğrudan kas yanıtı çağrıştırıyor. Maksimal M-dalga yoğunluğunda, bir antidromik akım da (3 ') oluşturulur ve refleks değmeden (2) ile çarpışır. Bu çarpışma kısmen veya tamamen H-refleks yanıtı iptal eder.
H-refleks la-α motonöron sinaps 9 değişiklikleri değerlendirmek için kullanılan bir elektrofizyolojik bir yanıttır. Bu parametre istirahat veya istemli kasılmalar sırasında değerlendirilebilir. H-refleks germe refleksinin bir varyantını temsil (Şekil 2, number 1-3). H-refleks monosynaptically la afferent yolların 10,11 tarafından işe motorlu birimlerini harekete geçirir ve periferik ve santral etkilere 12 tabi tutulabilir. Bir H-refleksi çağrıştıran yöntemi kalan 13,14 at ve izometrik kasılmalar 15 sırasında spinal heyecanlanma değerlendirmek için yüksek intra-konu güvenilirlik sahip olduğu bilinmektedir.
Bir istemli kasılma sırasında, gönüllü sinir sürücü büyüklüğü genellikle Root Mean Meydanı kullanılarak ölçülebilir, EMG sinyalinin genliği kullanılarak değerlendirilebilir (RMS). RMS EMG yaygın istemli kasılma (Şekil 1) sırasında motor sistemi uyarma düzeyini nicel bir araç kullanılır. Çünkü içi ve denekler arası değişkenlik 16 arasında RMS EMG bir kasa özgü istemli kasılma (RMS EMGmax) süresince kaydedilen EMG kullanılarak normalize edilmesi gerekir. İlave olarak, bu EMG sinyalindeki değişiklikler b olabilirM-dalga olarak çevresel bir parametre kullanarak periferal seviyede normalleşme değişikliklere bağlı e EMG sinyalinin sadece merkezi bileşen değerlendirmek için gereklidir. Bu maksimal genlik ya da M-dalga RMS Mmaks RMS EMG bölünmesi ile yapılabilir. RMS Mmax kullanarak Normalleştirme göz önüne M-dalga süresi 17 olası değişikliği alır gibi tercih edilen bir yöntemdir (yani EMG / RMS Mmaks RMS).
Motorlu komutları da gönüllü aktivasyon düzeyini (VAL) hesaplanarak değerlendirilebilir. Bu yöntem, bir maksimal istemli kasılma sırasında M max yoğunlukta bir elektrik uyarımı atma seğirme enterpolasyon tekniği 18 kullanır. Sinir uyarımı ile uyarılan ilave tork rahat bir güçlendirilmiş kas 19 özdeş sinir uyarımı ile üretilen bir kontrol seğirme karşılaştırılır. Maksimal VAL, orijinal seğirme interpo değerlendirmekMerton 18 tarafından açıklanan lation tekniği istemli kasılma üzerinde interpolasyon tek bir uyarıcı içerir. Uyarılmış tork artışları tek uyarım yanıtları 20 oranla, daha büyük daha kolay algılanır ve daha az değişken olduğu için son eşleştirilen stimülasyonu kullanımı daha popüler hale gelmiştir. VAL çalışma kasları 21 maksimum etkinleştirmek için merkezi sinir sisteminin kapasitesinin bir dizin sağlar. Şu anda, VAL seğirme interpolasyon tekniği kullanılarak kas aktivasyonu 22 düzeyini değerlendirmek en değerli yöntemdir değerlendirdi. Ayrıca, bir ergometreyi kullanılarak değerlendirildi zirve tork araştırma ve klinik ortamlarda 23 kullanım uygulanabilir en doğru şekilde çalışılan gücü test parametresidir.
Elektriksel sinir stimülasyonu kas gruplarında (örneğin dirsek fleksörlerinde, bilek fleksörlerinde, diz ekstansörlerinin, plantar fleksör) çeşitli kullanılabilir. Ancak, sinir erişilebilirlik yaparBazı kaslar gruplarında zor bir tekniktir. Plantar fleksör kaslar, özellikle triseps surae (soleus ve gastrocnemii) kaslar, literatürde sıklıkla 24 incelenmiştir. Nitekim, bu kaslar kendi özel ilgi haklı, lokomosyon katılmaktadırlar. Uyarı bölgesinden ve kayıt elektrotlar arasındaki mesafe triseps kaslarından hazırlanan farklı uyarılmış dalgaların belirlenmesini sağlar. Popliteal fossada tibial sinirin yüzeysel kısmı ve iğ çok sayıda daha kolay diğer kasların 24 oranla refleks yanıtları kaydetmek için yapmak. Bu nedenlerden dolayı, şu anda sunulan bir refleks yöntem kas Triseps Surae grubu (soleus ve gastrokinemius) odaklanmaktadır. Bu protokolün amacı, triseps surae nöromusküler fonksiyonu araştırmak için perkütan sinir stimülasyonu tekniği tanımlamak etmektir.
Perkütan sinir stimülasyonu kas sistemi sağlıklı insanlarda nöromotor fonksiyon temel kontrolünü anlamak için değil, aynı zamanda yorgunluk ya da 17 eğitim yoluyla akut veya kronik adaptasyonları analiz edebilmek için sadece sayısız özelliklerinin ölçümü sağlar. Bu, özellikle ölçümler hızlı toparlanma 42. etkilerini önlemek için egzersiz bittikten sonra mümkün olduğunca çabuk yapılmalıdır yorucu protokoller için çok faydalıdır.
?…
The authors have nothing to disclose.
The authors have no acknowledgements.
Biodex dynamometer | Biodex Medical System Inc., New York, USA | www.biodex.com | |
MP150 Data Acquisition System | Biopac Systems Inc., Goleta, USA | ||
Acknowledge 4.1.0 software | Biopac Systems Inc., Goleta, USA | www.biopac.com | |
DS7A constant current high voltage stimulator | Digitimer, Hertfordshire, UK | www.digitimer.com | |
Silver chloride surface electrodes | Control Graphique Medical, Brie-Comte-Robert, France | ||
Computer | |||
1 Cable for connecting the Biodex to the MP150 | |||
1 Cable for connecting the Digitimer to the MP150 | |||
1 Cable for connecting the MP150 to the computer |