Elektromiografia (EMG) to jedyna, obiektywna metoda rejestracji i oceny napięcia mięśni. Wartościowanie napięcia za pomocą dotyku lub obserwacji wzrokowej, jest często przyczyną stawiania niewłaściwych rozpoznań. Nie jest możliwe wykorzystanie ludzkich zmysłów do uchwycenia, ani do rejestracji i wizualizacji subtelnych zmian w bioelektrycznej aktywności mięśni, które mają duże znaczenie dla dobrych rezultatów rehabilitacji. Kliniczne badania EMG i ENG (przewodnictwo nerwowe) wykonują specjaliści certyfikowani przez Polskie Towarzystwo Neurofizjologii Klinicznej. Czynność mięśni oceniają wbijając w nie specjalną igłę, a przewodnictwo nerwowe, za pomocą silnego impulsu elektrycznego. Oba badania bywają bolesne, służą stawianiu rozpoznań odnośnie funkcji nerwów obwodowych lub określenia rodzaju chorób nerwowo-mięśniowych i są ważne z punktu widzenia diagnostyki neurologicznej, ale generalnie, nie mają zastosowania w procesie rehabilitacji.
W neurorehabilitacji chorych z zaburzeniami napięcia mięśni wykorzystuje się elektromiografię powierzchniową – sEMG (ang.surface EMG), realizowaną z użyciem samoprzylepnych elektrod naklejanych w obszarze mięśni poddanych ocenie lub elektrod dopochwowych czy doodbytniczych do oceny funkcji zwieraczy pęcherza lub odbytu. sEMG z elektrodami naklejanymi na mięśnie, może (i powinno) być wykonywane również u niemowląt z zaburzeniami napięcia mięśniowego.
Badanie jest bezbolesne i ponieważ nie narusza ciągłości tkanek, niepotrzebne są uprawnienia, a jedynie przeszkolenie. sEMGa umożliwia rejestrowanie, wizualizowanie i archiwizację zapisów czynności bioelektrycznej (napięcia mięśniowego) mięśni kończyn, tułowia, twarzy i mięśni miednicy w czasie spoczynku i wysiłku. Jest podstawowym badaniem diagnostycznym, jakie powinno być wykonywane u wszystkich chorych z zaburzeniami napięcia mięśni, praktycznie bez względu na przyczynę powstania zaburzeń. Jest tak samo ważne dla procesu leczenia, jak badanie EKG u chorych na serce. EKG to zresztą nic innego tylko elektromiografia mięśnia sercowego.
Napięcie rejestrowane z mięśni jest wielkością fizyczną i jest wyrażone w jednostkach napięcia elektrycznego, mikrovoltach (μV), milionowych częściach Volta. Prawidłowo działający mechanizm regulacji napięcia umożliwia relaksację mięśni, aż do osiągnięcia wartości poniżej 0,5 μV.
Napięcie mięśniowe jest obecne stale i kontrolowane całą dobę przez mózg i rdzeń kręgowy.Napięcie mięśniowe jest obecne stale i kontrolowane całą dobę przez mózg i rdzeń kręgowy. Zanika jedynie po podaniu leków znoszących napięcie lub w wyniku całkowitego uszkodzenia nerwów ruchowych. Stale obecne nie oznacza jednak stałe, bo napięcie zmienia się w czasie wykonywania ruchów realizowanych świadomie lub w czasie reakcji odruchowych, kiedy to układ nerwowy samodzielnie pobudza mięśnie do czynności. Czyni to np. w czasie snu, przewracając nas z boku na bok, w reakcji na bodziec bólowy lub wytrącający nas z równowagi, albo też wskutek chorób lub uszkodzeń ośrodków nerwowych sterujących napięciem mięśni. Mogą wtedy pojawiać się nagłe skurcze, drżenia mięśni, drętwienie, wzmożone napięcie, spastyczność. Nie jest wówczas możliwe ani osiągnięcie dobrej relaksacji, ani też utrzymanie stabilnego napięcia w czasie skurczu, ani dobra relaksacja po wysiłku. Oczywiście wiele objawów nieprawidłowego napięcia można ocenić wzrokowo lub palpacyjnie, ale nie da się ich zwizualizować i udokumentować chociażby po to, aby przekonać się, że tzw. „obniżone napięcie mięśniowe” najczęściej wcale nie jest obniżone, a wręcz przeciwnie, znacznie podniesione! Mięśnie są słabe i wiotkie, bo obniżona jest zdolność do generowania siły, ponieważ energia nie może być akumulowana, skoro jest ciągle zużywana na pobudzenia z układu nerwowego powodujące wzmożone napięcie. Obiektywna ocena napięcia w sEMG u dziecka z „obniżonym napięciem mięśniowym” wygląda tak:
Kolejnym powodem do dokumentowania zmian napięcia, jest możliwość obiektywnego wykazania, w jakim stopniu napięcie zmieniło się po terapii. W spastyczności napięcie jest wysokie i może osiągać chwilowo wartość nawet ponad 1000 μV, co dokumentuje poniższy elektromiogram.
Dzięki sEMG można zaobserwować, że w wyniku prawidłowo zastosowanej stymulacji i ćwiczeń biofeedback, spastyczne napięcie obniża się wielokrotnie. Chociaż przykurcz zgięciowy może być nadal obecny, to obiektywny dowód na to, że terapia pomaga, ma duże znaczenie. Pogląd, że stymulacja nasila spastyczność odnosi się wyłącznie do źle wykonanej stymulacji. Napięcie spastyczne tej samej osoby, po 20 min. stymulacji i ćwiczeń EMG-biofeedback wygląda tak:
Z poziomu średnio 140 μV, napięcie obniżyło się do 8,4 μV, co pozwoliło na pełny wyprost w stawie. Stosując stymulację funkcjonalną i ćwiczenia EMG-biofeedback (ale nie EEG), można w terapii spastyczności uzyskać bardzo dobre rezultaty. Efekty systematycznej terapii kumulują się.
W czasie skurczu mięśni napięcie rośnie w zależności od ilości i stanu czynnościowego zaangażowanych jednostek ruchowych, czyli grupy włókien mięśniowych sterowanych jednym aksonem. Zależnie od funkcji jaką mięśnie pełnią w organizmie, różnią się ilością jednostek ruchowych i ilością włókien tworzących jednostkę ruchową. Może ich być kilka lub ponad tysiąc. Sprawny układ nerwowy oszczędza energię i uruchamia taką ilość jednostek, jaka jest niezbędna żeby zrealizować zadanie. Mięśnie dobrze ukrwione i unerwione oraz regularnie ćwiczone, są odporne na zmęczenie i szybko się regenerują. Skurcz jest stabilny, a po nim następuje dobra relaksacja. Zapis sEMG z testu wysiłkowego złożonego z pięciu faz skurczu i następujących po nim relaksacji, u osoby bez zaburzeń napięcia mięśni, prezentuje się następująco:
Wzrosty i spadki napięcia w czasie napinania i relaksacji mięśni są szybkie, bo nerwy sprawnie realizują polecenia. Napięcie w czasie skurczu nigdy nie jest w 100% stabilne, ponieważ układ nerwowy ciągle wymienia wyczerpane energetycznie jednostki ruchowe na inne, zdolne do pracy. Po skurczu, napięcie powinno obniżyć się do poziomu właściwego dla relaksacji, aby odtworzyć zdolność do reagowania na kolejne polecenie skurczu. Zmęczenie powoduje utratę stabilności.
Chory lub uszkodzony układ nerwowy nie jest zdolny do prawidłowego sterowania napięciem a badanie sEMG ujawnia wiele nieprawidłowości: zbyt niskie napięcie w czasie skurczu lub całkowity brak zdolności do generowania napięcia, spowolniona reakcja na polecenie skurczu lub relaksacji, brak stabilności i stopniowy spadek napięcia w każdym, kolejnym skurczu, brak zdolności do relaksacji etc. etc. To bardzo wiele informacji ważnych dla planowania terapii i doboru właściwych parametrów stymulacji mięśni i nerwów, bowiem jedynie właściwe, oparte o obiektywne wyniki badań parametry stymulacji, dają najwięcej szans na regenerację nerwów ruchowych i odbudowę kontroli nad napięciem mięśni lub złagodzenie bólu. Przykładowe elektromiogramy z testów wysiłkowych mięśni objętych zaburzeniami wyglądają tak:
Po uszkodzeniu dolnego neuronu ruchowego pojawia się wiotkość mięśni i częściowy lub całkowity brak zdolności do generowania napięcia. O ile pierwszy wynik badania sEMG, chociaż obiektywny, może nie być dla pacjenta motywujący, to jest bardzo ważny dla dokumentowania wpływu zabiegów stymulacji na zdolność do generowania napięcia.
Po 6 miesiącach codziennego stosowania stymulacji, chory nadal nie wykonywał żadnych ruchów ręką, ale kontrolny test wysiłkowy ujawnił duży wzrost zdolności do generowania napięcia. Nietrudno wyobrazić sobie radość pacjenta i wzrost motywacji do kontynuowania zabiegów stymulacji i ćwiczeń EMG-biofeedback. Bez badania sEMG nie widziałby postępów reinerwacji.
Po 2 latach terapii, chory porusza ręką w miarę sprawnie i kontynuuje leczenie, ponieważ kolejne badania kontrolne wykazują dalszy wzrost zdolności do generowania napięcia i dobrej relaksacji.
Po ponad 20 latach wykorzystywania powierzchniowej elektromiografii do monitorowania zmian napięcia mięśni w procesie neurorehabilitacji nie tylko ja, ale również moi pacjenci, nie wyobrażamy sobie, że można z niej zrezygnować. A Ty jak sądzisz?