attivita emg a riposo u attività da inserzione u attività di placca (rumore - potenziali) u...
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ATTIVITA’ EMG A RIPOSOATTIVITA’ EMG A RIPOSO
Attività da inserzione Attività di placca (rumore - potenziali)
Fibrillazione, onde lente positive Fascicolazioni Miochimie Scariche complesse ad alta/bassa frequenza
Miotonia Neuromiotonia Crampi
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ATTIVITA’ INSERZIONEATTIVITA’ INSERZIONE
attività elettrica provocata dal movimento dell’ago nel muscolo
burst breve di onde irregolari - e +
aumentato --> normale, denervazione diminuito--> grasso, fibrosi, ipoK assente---> idem, necrosi muscolare
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ATTIVITA’ DA INSERZIONEDumitru 1996
L’inserzione brusca dell’ago in una fibra muscolare SANA, Out End-Plate Region injury potentials, attività fugace (dislocazione e danno locale della fibra muscolare)
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Attività di inserzioneL’inserzione di un ago-elettrodo in un muscolo evoca normalmente una breve raffica di attività elettrica che si ripresenta ad ogni riposizionamento.
L’attività inserzionale ha una durata di 100-300 ms (PATOLOGICA > 500 ms).
Si presenta come un gruppo di spikes positivi o negativi ad alta frequenza accompagnati da un rumore simile ad un crepitio.Tali scariche originano dalle fibre muscolari danneggiate o meccanicamente stimolate dalla penetrazione dell’ago.La registrazione dell’attività di inserzione segnala l’ingresso della punta dell’ago nel muscolo.Detta attività può mancare se la punta dell’ago è erroneamente posizionata nel tessuto adiposo.
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Attività da inserzioneAttività da inserzione
NORMALE
AUMENTATA
Radiculopatia L5: m.EPA
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ATTIVITA’ DI PLACCAATTIVITA’ DI PLACCA
rumore di placca: fruscio sea-shell, 10-50 uV, <4ms, spike negativi, alta frequenza (pot.miniatura)
potenziali di placca: 100-200 uV, >4ms, bifasici (inizio neg), irregolari alta frequenza, suono “crackling”, associato a rumore placca+dolore, (singola fibra muscolare)
non correlato clinico
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Attività di placcaAttività di placca
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Potenziale di placca: Potenziale di placca: morfologia sede morfologia sede
Bifasico inizio negativo: placca --> 0.2 mm
Trifasico inizio positivo: 0.2 dalla placca --> 0.5 mm dalla giunzione muscolo-tend.
Bifasico inizio positivo :dagli ultimi 0.4 mm della fibra (d.differenziale --> Fibrillazione)
DUMITRU: Arch Phys Med Rehabil 1998
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ATTIVITA’ DI PLACCAATTIVITA’ DI PLACCA origineorigine
Jones 1965: fibre nervose intramuscolari
Buchtal-Rosenfalck 1966: potenziali placca miniatura
Wiederholt 1970: < curaro, > anticolinesterasici
J.R.Daube, Dumitru, ...…..: potenziale extracellulare di singola fibra muscolare
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Attività elettriche della placca neuromuscolare
In condizioni di riposo con l’ago fermo non si registra alcuna attività elettrica tranne che nella regione delle placche neuromuscolari.
Registrando dalla regione delle placche neuromuscolari, l’irritazione dei sottili terminali dei nervi intramuscolari da parte della punta dell’elettrodo causa due tipi di attività elettriche:
• il rumore di placca, ondulato, di bassa ampiezza,
• i potenziali di placca di ampiezza più elevata.
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Attività spontanea
Potenziali di
fibrillazione
Onde aguzze positive
Scariche ripetitive
complesse
Potenziali di
fascicolazione
Miochimie
attivazione di singole
fibre
scariche rapide generate da molte fibre che in sequenza si attivano efapticamente
scariche isolate di una unità motoria
scariche ripetitive di una unità motoria
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FIBRILLAZIONE Scarica spontanea di singola fibra muscolare osservata in un tessuto muscolare denervato o che in alternativa ha acquisito un potenziale di membrana a riposo instabile (- 90 -60-70 mV)
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FIBRILLAZIONEFIBRILLAZIONE onda bifasica inizio + (monof./trifas.), breve durata 1-5 ms, bassa ampiezza 20-400 uV, con freq. scarica lenta (0.5-20 Hz) regolare
denervazione muscolo (anche funzionale: tox, paresi centrale), miopatie-neuropatie
0, + (2 zone, 1-2 s), ++ (3 o + zone), +++ (più zone, persistente), ++++ estremamente numerosa
non correlato clinico.
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FIBRILLAZIONEFIBRILLAZIONE
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Fibrillation potentials, positive sharp waves and fasciculation in the intrinsic muscles of the foot in healthy subjects FALCK 1983
53 soggetti sani, 18-70 anni Solo 19% silenzio elettrico a riposo 72% almeno un potenziale a riposo frequente piccola neuropatia dei nervi del piede
NON SIGNIFICATO PATOLOGICO
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Lesione traumatica >>> SLA, polineurop. (danno sincrono delle fibre>>> danno cronico che consente la rigenerazione parziale)
compaiono dopo 15-20 giorni dalla lesione
possono persistere per anni (diagnosi sindrome post-polio)
FIBRILLAZIONEFIBRILLAZIONE
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Fibre denervate: aumenta la distribuzione dei recettori per Ach anche nella membrana non giunzionale
diminuisce la permeabilità per K, aumenta per Na
potenziale di membrana < ed è più facilmente instabile ed eccitabile
può essere avviata dal movimento ago considerata come il “richiamo” per l’assone o attività che mantiene la fibra muscolare attiva
FIBRILLAZIONEFIBRILLAZIONE
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Fibrillazione “Firing”
Aumentato da: > temperatura corporea, > catecolamine
Diminuito da: < temperatura corporea, arresto circolatorio, < attività metabolica, ipossia
ARREST OF CIRCULATION
RESTORATION BLOOD FLOW
PERFUSION SALINE SOLUTION
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ONDE LENTE POSITIVE (PSW)ONDE LENTE POSITIVE (PSW)
Onda positiva con lenta fase di ritorno negativa
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ONDE LENTE POSITIVE (PSW)ONDE LENTE POSITIVE (PSW)
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ARE FIBRILLATION POTENTIALS AND ARE FIBRILLATION POTENTIALS AND POSITIVE SHARP WAVES THE SAME?POSITIVE SHARP WAVES THE SAME?
NO NO Kraft 95-96Kraft 95-96
Più precoce della fibrillazione (ratto dopo 36-48h vs. 72h; uomo 7-8 gg vs 15 gg)
EMG disease: PSW isolate non fibrillazione, autosomico dominante, solo quadro neurofisiologico (Wiechers 1979)
Isolate in ipo-K, miotonie, polimiosite, trauma muscolare, neuropatie demielinizzanti (alta frequenza, regolari)
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ARE FIBRILLATION POTENTIALS AND ARE FIBRILLATION POTENTIALS AND POSITIVE SHARP WAVES THE SAME?POSITIVE SHARP WAVES THE SAME?
YES YES Dumitru 95- Dumitru 95-9696
La frequente osservazione dell’evoluzione da un’onda bi o trifasica (fibrillazione) in un’onda lenta positiva fa presupporre una chiara relazione fra i 2 segnali
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Single Muscle Fiber Discharge Single Muscle Fiber Discharge Transformations: FP. and PSWTransformations: FP. and PSW
Dumitru 96-98 Dumitru 96-98
L’ago inserito nel muscolo può provocare un blocco completo (cut-end) o parziale (crush-end) del potenziale elettrico
La registrazione può essere extracellulare, extra+intra o intracellulare
EXTRACELLULARE
EXTRA + INTRA
INTRACELLULARE
DENERVAZIONE
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Deformazione muscolare Dumitru 1998
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Deformazione muscolare
Dumitru 1998
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Singolo potenziale di UM che scarica spontaneamente e sporadicamente (Roth)
frequenza di scarica irregolare 0.1-10 Hz
Ampio morfologia, amp, durata variabili in genere visibili clinicamente (Sonography) Diversa dalla contrazione fascicolante di alcuni neuropatici, attivata dalla volontà (scariche sincrone di diverse UM, ritmiche)
benigne e/o maligne
FASCICOLAZIONEFASCICOLAZIONE
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fascicolazionifascicolazioni
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Fascicolazione: quantificazione linee guida
AAN 0, + 2 zone, 2-10/min., ++ + aree, 10-15/min., +++ 50-100/min., ++++ >100/min.
linee guida AAEE Sparse moderate prominenti
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SLA Neuropatie (diabetica, alcoolica, carenziale, paraneoplastica, amiloidosi, porfiria, connettivite, crioglobuline, tossiche…)
radiculopatie, plessopatie siringomielia benigne, s. crampi-fascicolazioni neuropatie FP correlano con n° di polifasici (Raudino ‘91)
Fascicolazione e Patologie
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Fibrillation potentials,
positive sharp waves and
fasciculation in the intrinsic
muscles of the foot in healthy
subjects (Falck ‘83)
53 soggetti sani, 18-70 anni Solo 19% silenzio elettrico
a riposo 72% almeno un potenziale
a riposo frequente piccola
neuropatia dei nervi del piede
Fasciculation potentials in
healthy people
(Mitsikostas ‘97)
122 soggetti sani, 17-67 anni FHB>EDB> FDI FPs/min = 8 maschi>femmine correla peso, altezza, ansia sindrome Fascicolazioni
benigne 1.6%
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FASCICOLAZIONEFASCICOLAZIONEipotesi genesi Distaleipotesi genesi Distale
Non influenzabile dalla volontà
Origine distale in 1 giunzione poi spreading antidromico alla arborizzazione della stessa UM
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Scompare con curaro Non scompare con blocco anestestico prossimale del nervo
Aumentano con gli anticolinesterasici
QUINDI : ORIGINE DISTALE Corrispondono alle UM low-threshold del normale
FASCICOLAZIONEFASCICOLAZIONEipotesi genesi Distaleipotesi genesi Distale
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Genesi Fascicolazioni SLA
Ipotesi genesi Prossimale (Eisen, Praga ‘99)
Fascicolazioni SLA: genesi rostrale motoneuroni spinale
diffuse, larga escursione segmenti potenziali complessi, più ampi del singolo PUM (30% SLA)
più “instabili” del singolo PUM, componenti “come and go”
mean fiber density fascicolazione > PUM mean jitter fascicolazioni 472.6 +- 174 < con progredire di malattia per < glutamato
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Fascicolazione: jitter aumentato
De Carvalho 1998
FP=instabili se DS amp e durata varia >10% (5 FP consecutivi) FP=stabilicontrazione volontaria PUM = FP (var. amp e durata <20%)stimolo elettrico transcutaneo valutazione stabilità FP
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Fascicolazione: jitter normaleDe Carvalho 1998
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Fascicolazioni BENIGNE ipotesi genesi Distale (EISEN, Praga ‘99)
Fascicolazioni intermittenti caffeina, fatica, tabacco, post-esercizio
piccole escursioni segmenti interessati
potenziali molto semplici, stabili, forma costante
generatore terminale assonale
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Doppiette, triplette o multiplette, bassa frequenza 0.5-10/ sec, ISI >, possibili blocchi
Freq. UM variabile 5-62 Hz--> 20-200 Hz
Iperventilazione CaCl ev (genesi periferica/centrale)
visibili clinicamente
MiochimieMiochimie
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HPN
CaCl
Miochimie faccialiMiochimie facciali
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Scariche complesse ad Scariche complesse ad alta frequenzaalta frequenza
AMPIEZZA STABILE
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Scariche bizzarre alta (5-150 Hz) / bassa (0.3-10 Hz) frequenza, pseudomiotoniche, CRD
Complesso base polifasico, durata 20-170 msec, ampiezza e forma stabili, spike piccoli
inizio e fine bruschi
neuropatie croniche, miopatie, sfintere uretra
persiste dopo anestetico e curaro genesi muscolare
spontanee, percussione, ago, dopo PUM polifasico
SCARICHE COMPLESSE
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SCARICHE RIPETITIVE COMPLESSE
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Complesso base durata 20-170 msec contiene 2-50spike
ciclo complesso base 0.5-100 Hz IDI = intervallo fra 2 complessi base IDI jitter 2-5 us IPI fra 2 spike
SCARICHE RIPETITIVE COMPLESSE
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SCARICHE COMPLESSE: schema CRD SCARICHE COMPLESSE: schema CRD (Trontelj ‘83 SFEMG)(Trontelj ‘83 SFEMG)
La registrazione con microelettrodo mostra che le
scariche ripetitive complesse sono costituite da
numerosi potenziali di singola fibra muscolare in rapida
sequenza. Una fibra funge da pacemaker ed attiva
efapticamente fibre contigue, l’ultima delle quali
genera un potenziale sufficiente a rieccitare la fibra
pacemaker, dando così origine a nuovi cicli di
attivazione che si ripetono identici fra loro fino a che
la fibra pacemaker non si esaurisce.
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Le scariche ripetitive complesse hanno un’ampiezza compresa tra 50 mV e 1 mV ed una durata fino a 50-100 ms. Sono espressione dell’attivazione di un gruppo di fibre muscolari che scaricano secondo una determinata sequenza.
Scariche ripetitive complesse
L’intera sequenza si ripete ad una frequenza compresa tra 5 e 100 Hz.
La morfologia polifasica e complessa rimane costante per ogni serie di scariche e termina bruscamente.
Il suono ricorda quello di una mitragliatrice.
La ripetibilità della forma delle singole scariche ripetitive complesse le distingue dalle scariche miotoniche, dalle scariche neuromiotoniche e dai crampi.
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Polimiosite
Malattie del motoneurone
Radicolopatie
Polineuropatia cronica
Mixedema
Sindrome di Schwarz-Jampel
Distrofia muscolare di Duchenne
Atrofia muscolare spinale
Malattia di Charcot-Marie-Tooth
Le scariche ripetitive complesse si osservano in numerose patologie che comportano sofferenza muscolare neurogena o miogena cronica:
Scariche ripetitive complesse
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Scarica complessa alta frequenza Rumore di va e vieni Termina con modulazione della scarica, progressivam.
Alterazione membrana muscolare canali Cl
MIOTONIAMIOTONIA
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Patofisiologia delle scariche miotoniche
Le scariche miotoniche sono dovute ad alterazioni dei canali del Na e del Cl. In condizioni normali, la conduttanza degli ioni Cl stabilizza la membrana tamponando l’effetto di correnti depolarizzanti. Una riduzione della conduttanza del Cl aumentando la resistenza della membrana, per effetto della legge di Ohm, aumenta l’eccitabilità.
Durante la ripolarizzazione la ritardata inattivazione della conduttanza del K determina una iperpolarizzazione della membrana. Il lento ritorno della conduttanza del K ai valori normali determina, per l’accumulo di ioni K nei tubuli trasversi, una lieve depolarizzazione della membrana muscolare, che in condizioni patologiche, quali la ridotta conduttanza degli ioni Cl, può essere sufficiente ad indurre un nuovo eccitamento della membrana, iniziando così una attività ciclica che si automantiene. Nella paramiotonia e nella paralisi periodica iperkalemica sono implicate mutazioni del gene per il canale del Na nel muscolo scheletrico (cromosoma 17q 23-25). Nella distrofia miotonica sono presenti anomalie della conduttanza del Na e del Cl.
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Attività muscolare continua
L’attività muscolare continua consiste in una diffusa attivazione spontanea di UM osservabile in varie malattie del SNC e SNP. Sinonimi di attività muscolare continua di origine periferica sono:
NeuromiotoniaSindrome di Isaacs
Miochimia generalizzataPseudomiotonia
Tetania normocalcemicaClinicamente si osservano dei movimenti ondulatori della cute
sovrastante il muscolo ed un ritardo nel rilassamento dopo contrazione muscolare. L’attivtà muscolare continua ha origine da eccitazioni ectopiche che possono essere distribuite dai segmenti prossimali ai rami nervosi terminali della fibra nervosa.L’elettromiografia mostra scariche di UM ad alta frequenza fino a 300 Hz. L’ampiezza dei potenziali dell’UM diminuisce con l’aumentare del numero di fibre muscolari che non riescono a seguire l’alta frequenza della scarica. I farmaci stabilizzatori di membrana quali la carbamazepina e la fenitoina riducono l’attivazione muscolare involontaria.
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Isaac, neuropatie ereditarie, tossiche, neoplastiche, raggi
complesso = 2 o più UM segue attivazione volontaria > ischemia non modificate da sonno, anestesia generale/spinale
ampiezza <
SFEMG
Scarica NeuromiotonicaScarica Neuromiotonica
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Frequenza 0.3-5 Hz; “wings” 100 Hz
IPI = 10-40 msec shape = PUM, costante (differente da CRD singola fibra muscolare)
Scarica NeuromiotonicaScarica Neuromiotonica
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abolita da curaro persiste con anestetico regionale sparisce con anestetico periferico genesi: assone terminale intramuscolare (Oda ‘89), tutto nervo coinvolto (Wallis ‘70)
Ac contro K channels, nodi Ranvier, dà rapido “firing” nelle fibre mieliniche, trasmissione ephaptica “assonale”
Scarica NeuromiotonicaScarica Neuromiotonica
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Scarica NeuromiotonicaScarica Neuromiotonica
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Scariche complesse alta frequenza Miochimie fascicolazioni crampi Anticorpi anti-canale K sensibile a CBZ
NEUROMIOTONIANEUROMIOTONIAS. di Isaac-MertensS. di Isaac-Mertens
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CRAMPICRAMPI Potenziali di UM che scaricano in alta frequenza durante accorciamento muscolare
Scatenati da stimoli elettrici alta frequenza si interrompono all’allungamento muscolare
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I crampi sono contrazioni involontarie sostenute di un muscolo o parte
di esso, spesso dolorose, che durano secondi o minuti e che coinvolgono
più frequentemente i muscoli del polpaccio e del piede. Iniziano con
potenziali singoli o doppi e diffondono alle regioni muscolari
adiacenti coinvolgendo la quasi totalità del muscolo.
La registrazione EMG mostra potenziali di UM che scaricano
irregolarmente con frequenze comprese tra 40 e 60 Hz raggiungendo
talora valori oltre 200 Hz. Le unità motorie tendono a scaricare
sincronicamente a differenza di quanto accade durante l’attivazione
volontaria..
Fattori scatenanti possono essere l’iponatriemia, l’ipocalcemia, il
deficit vitaminico, la disidratazione e la riduzione dello spazio
extracellulare.
I crampi possono comparire in numerose malattie sia ereditarie che
sporadiche nonché come sintomo associato a malattie del motoneurone,
sciatalgie e neuropatie periferiche.
CRAMPICRAMPI
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Per contrattura si intende un accorciamento
sostenuto del muscolo in assenza di attività
elettrica.
Sono indotte dall’esaurimento dell’ATP, che,
come è noto, fornisce l’energia necessaria per
rompere i ponti tra l’actina e la miosina e per
riaccumulare lo ione Ca nel reticolo
sarcoplasmatico.
Possono essere indotte dunque dall’esaurimento
energetico del muscolo per l’eccessivo
affaticamento, o più frequentemente, in pazienti
con deficit della miofosforilasi o della
fosfofruttochinasi.
CONTRATTURACONTRATTURA