В нейронауке скорость нервной проводимости ( CV ) — это скорость, с которой электрохимический импульс распространяется по нервному пути . На скорость проводимости влияет широкий спектр факторов, включая возраст, пол и различные медицинские состояния. Исследования позволяют лучше диагностировать различные невропатии , особенно демиелинизирующие заболевания , поскольку эти состояния приводят к снижению или отсутствию скоростей проводимости. CV является важным аспектом исследований нервной проводимости .
В конечном счете, скорости проведения индивидуальны для каждого человека и во многом зависят от диаметра аксона и степени его миелинизирования, но у большинства «нормальных» людей они находятся в определенных пределах. [1]
Нервные импульсы чрезвычайно медленны по сравнению со скоростью электричества , где электрическое поле может распространяться со скоростью порядка 50–99% скорости света; однако, они очень быстры по сравнению со скоростью кровотока, причем некоторые миелинизированные нейроны проводят импульсы со скоростью до 120 м/с (432 км/ч или 275 миль/ч).
Различные сенсорные рецепторы иннервируются различными типами нервных волокон. Проприорецепторы иннервируются сенсорными волокнами типов Ia, Ib и II, механорецепторы — сенсорными волокнами типов II и III, а ноцицепторы и терморецепторы — сенсорными волокнами типов III и IV.
Нормальные импульсы в периферических нервах ног распространяются со скоростью 40–45 м/с, а в периферических нервах рук – со скоростью 50–65 м/с. [7] В целом, нормальные скорости проведения для любого данного нерва будут находиться в диапазоне 50–60 м/с. [8]
Скорость нервной проводимости — это лишь одно из многих измерений, обычно проводимых во время исследования нервной проводимости (NCS) . Целью этих исследований является определение наличия повреждения нерва и степени его серьезности.
Исследования нервной проводимости проводятся следующим образом: [8]
Хотя сама скорость проводимости напрямую не измеряется, расчет скоростей проводимости из измерений NCS тривиален. Расстояние между стимулирующим и принимающим электродами делится на задержку импульса, что дает скорость проводимости. NCV = расстояние проводимости / (проксимальная задержка - дистальная задержка)
Во многих случаях игольчатая ЭМГ также проводится у субъектов одновременно с другими процедурами NCS, поскольку они помогают определить, правильно ли функционируют мышцы в ответ на стимулы, посылаемые через соединительные нервы. [8] ЭМГ является наиболее важным компонентом электродиагностики заболеваний двигательных нейронов, поскольку она часто приводит к выявлению поражения двигательных нейронов до того, как можно будет увидеть клинические доказательства. [9]
Обычно электроды, используемые в ЭМГ, приклеиваются к коже поверх тонкого слоя геля/пасты. [8] Это обеспечивает лучшую проводимость между электродом и кожей. Однако, поскольку эти электроды не прокалывают кожу, существуют импедансы , которые приводят к ошибочным показаниям, высокому уровню шума и низкому пространственному разрешению показаний. [10]
Для решения этих проблем разрабатываются новые устройства, такие как 3-мерные электродные массивы. Это устройства MEMS , которые состоят из массивов металлических микробашен, способных проникать через внешние слои кожи, тем самым снижая импеданс. [10]
По сравнению с традиционными влажными электродами многоэлектродные решетки предлагают следующее: [10]
Базовые измерения нервной проводимости различны для каждого, так как они зависят от возраста, пола, местных температур и других антропометрических факторов, таких как размер руки и рост человека. [2] [11] Важно понимать влияние этих различных факторов на нормальные значения измерений нервной проводимости, чтобы помочь в выявлении аномальных результатов исследования нервной проводимости. Возможность предсказывать нормальные значения в контексте антропометрических характеристик человека повышает чувствительность и специфичность электродиагностических процедур. [2]
Нормальные «взрослые» значения скоростей проводимости обычно достигаются к 4 годам. Скорости проводимости у новорожденных и детей ясельного возраста, как правило, составляют около половины значений для взрослых. [1]
Исследования нервной проводимости, проведенные на здоровых взрослых, показали, что возраст отрицательно связан с показателями амплитуды чувствительности срединного , локтевого и икроножного нервов. Отрицательные ассоциации были также обнаружены между возрастом и скоростями проводимости и задержками в срединном сенсорном, срединном двигательном и локтевом сенсорном нервах. Однако скорость проводимости икроножного нерва не связана с возрастом. В целом, скорости проводимости в верхних конечностях уменьшаются примерно на 1 м/с за каждые 10 лет. [2]
Амплитуда проводимости икроножного нерва у женщин значительно меньше, чем у мужчин, а задержка импульсов у женщин больше, что обеспечивает более медленную скорость проводимости. [2]
Другие нервы не демонстрируют никаких гендерных предубеждений. [ необходима цитата ]
В целом, скорость проведения большинства двигательных и чувствительных нервов положительно и линейно связана с температурой тела (низкие температуры замедляют скорость проведения нервов, а более высокие температуры увеличивают скорость проведения) [1] .
Скорости проведения в икроножном нерве, по-видимому, демонстрируют особенно сильную корреляцию с локальной температурой нерва. [2]
Скорость проведения как по срединному, так и по локтевому сенсорному нерву отрицательно связана с ростом человека, что, вероятно, объясняет тот факт, что среди большинства взрослых людей скорость проведения между запястьем и пальцами руки человека уменьшается на 0,5 м/с на каждый дюйм увеличения роста. [2] Как прямое следствие, задержки импульса в срединном, локтевом и икроножном нервах увеличиваются с ростом. [2]
Корреляция между высотой и амплитудой импульсов в чувствительных нервах отрицательная. [2]
Окружность указательного пальца, по-видимому, отрицательно связана с амплитудами проводимости в срединном и локтевом нервах. Кроме того, люди с большими соотношениями запястья (передне-задний диаметр : медиально-латеральный диаметр) имеют более низкие задержки срединного нерва и более высокую скорость проводимости. [2]
Боковой амиотрофический склероз — прогрессирующее и неизбежно фатальное нейродегенеративное заболевание, поражающее двигательные нейроны. [9] Поскольку БАС имеет много общих симптомов с другими нейродегенеративными заболеваниями, его может быть трудно правильно диагностировать. Лучший метод установления достоверного диагноза — электродиагностическая оценка. Если говорить конкретно, следует провести исследования двигательной нервной проводимости срединной, локтевой и малоберцовой мышц, а также исследования сенсорной нервной проводимости локтевого и икроножного нервов. [9]
У пациентов с БАС было показано, что дистальные моторные задержки и замедление скорости проводимости ухудшались по мере увеличения тяжести их мышечной слабости. Оба симптома соответствуют аксональной дегенерации, происходящей у пациентов с БАС. [9]
Синдром запястного канала (CTS) — это форма синдрома сдавления нерва, вызванного сдавливанием срединного нерва в запястье. Типичные симптомы включают онемение, покалывание, жгучие боли или слабость в руке. [12] [13] CTS — это еще одно состояние, при котором электродиагностическое тестирование является ценным. [12] [14] Однако перед тем, как подвергнуть пациента исследованиям нервной проводимости, следует провести как тест Тинеля , так и тест Фалена . Если оба результата отрицательные, то маловероятно, что у пациента CTS, и дальнейшее тестирование не требуется. [13]
Синдром запястного канала проявляется у каждого человека в разной степени. Измерения скорости нервной проводимости имеют решающее значение для определения степени тяжести. [14] [15] Эти уровни тяжести классифицируются как: [12] [13]
Одно из распространенных электродиагностических измерений включает разницу между скоростями проводимости сенсорных нервов в мизинце и указательном пальце. В большинстве случаев CTS симптомы не проявятся, пока эта разница не превысит 8 м/с. [12] [13]
Синдром Гийена-Барре (СГБ) — периферическая невропатия, включающая дегенерацию миелиновой оболочки и/или нервов, иннервирующих голову, тело и конечности. [7] Эта дегенерация вызвана аутоиммунным ответом, который обычно инициируется различными инфекциями.
Существуют две основные классификации: демиелинизирующая (повреждение шванновских клеток) и аксональная (прямое повреждение нервных волокон). [7] [16] Каждая из них затем разветвляется на дополнительные подклассы в зависимости от точного проявления. Во всех случаях, однако, состояние приводит к слабости или параличу конечностей, потенциально фатальному параличу дыхательных мышц или комбинации этих эффектов. [7]
Заболевание может прогрессировать очень быстро после появления симптомов (серьезное повреждение может произойти всего за день). [7] Поскольку электродиагностика является одним из самых быстрых и прямых методов определения наличия заболевания и его правильной классификации, исследования нервной проводимости чрезвычайно важны. [16] Без надлежащей электродиагностической оценки синдром Гийена-Барре часто ошибочно диагностируется как полиомиелит , вирус Западного Нила , клещевой паралич , различные токсические невропатии , хроническая воспалительная дегенерация тазовых мышц , поперечный миелит или истерический паралич . [7] Два набора исследований нервной проводимости должны позволить правильно диагностировать синдром Гийена-Барре. Рекомендуется, чтобы они были выполнены в течение первых 2 недель с момента появления симптомов и снова где-то между 3 и 8 неделями. [16]
Электродиагностические данные, которые могут указывать на синдром Гийена-Барре, включают: [3] [7] [16]
Миастенический синдром Ламберта-Итона (LEMS) — это аутоиммунное заболевание, при котором аутоантитела направлены против потенциалзависимых кальциевых каналов в пресинаптических нервных окончаниях. Здесь антитела подавляют высвобождение нейротрансмиттеров, что приводит к мышечной слабости и вегетативным дисфункциям. [17]
Исследования нервной проводимости, проведенные на локтевых двигательных и сенсорных, срединных двигательных и сенсорных, большеберцовых двигательных и малоберцовых двигательных нервах у пациентов с LEMS, показали, что скорость проводимости по этим нервам на самом деле нормальная. Однако амплитуды составных двигательных потенциалов действия могут быть снижены до 55%, а длительность этих потенциалов действия уменьшена до 47%. [17]
По крайней мере половина населения с сахарным диабетом также страдает диабетической нейропатией , вызывающей онемение и слабость в периферических конечностях. [18] Исследования показали, что сигнальный путь Rho/Rho-киназы более активен у людей с диабетом, и что эта сигнальная активность происходит в основном в перехватах Ранвье и насечках Шмидта-Лантермана . [18] Таким образом, повышенная активность сигнального пути Rho/Rho-киназы может подавлять нервную проводимость.
Исследования скорости проводимости двигательного нерва показали, что проводимость у диабетических крыс была примерно на 30% ниже, чем у контрольной группы без диабета. Кроме того, активность вдоль насечек Шмидта-Лантермана была прерывистой и нелинейной в диабетической группе, но линейной и непрерывной в контрольной группе. Эти недостатки были устранены после введения Фасудила диабетической группе, что подразумевает, что он может быть потенциальным лечением. [18]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )