F-волна

В нейронауке волна F является одним из нескольких двигательных ответов, которые могут следовать за прямой двигательной реакцией (M), вызванной электрической стимуляцией периферических двигательных или смешанных (сенсорных и двигательных) нервов. [1] Волны F являются вторым из двух поздних изменений напряжения , наблюдаемых после стимуляции поверхности кожи над дистальной областью нерва , в дополнение к H-рефлексу (рефлекс Хоффмана), который является мышечной реакцией в ответ на электрическую стимуляцию иннервирующих сенсорных волокон. [2] [3] Прохождение волн F по всей длине периферических нервов между спинным мозгом и мышцей позволяет оценить проводимость двигательных нервов между дистальными участками стимуляции в руке и ноге и связанными с ними мотонейронами (MN) в шейном и пояснично-крестцовом отделах спинного мозга. [4] Волны F способны оценить как афферентные , так и эфферентные петли альфа-мотонейрона в целом. [5] Таким образом, различные свойства проводимости двигательных нервов F-волн анализируются в исследованиях проводимости нервов (NCS) [ 6] и часто используются для оценки полинейропатий , возникающих в результате состояний нейрональной демиелинизации и потери периферической аксональной целостности. [1] [7] [8]

Что касается номенклатуры, то F-волна так названа, поскольку изначально она изучалась в более мелких мышцах стопы. [9] Наблюдение F-волн в тех же двигательных единицах (ДЕ) , что и те, которые присутствуют в прямом двигательном ответе (ПДР), [10] наряду с наличием F-волн в деафферентированных животных и человеческих моделях, [11] указывает на то, что F-волны требуют прямой активации двигательных аксонов для их возникновения, [12] и не включают проведение по афферентным сенсорным нервам. Таким образом, F-волна считается волной, а не рефлексом.

Физиология

F-волны вызываются сильными электрическими стимулами (сверхмаксимальными), приложенными к поверхности кожи над дистальной частью нерва. [3] Этот импульс распространяется как ортодромным способом (к мышечным волокнам ), так и антидромным способом (к телу клетки в спинном мозге) вдоль альфа-мотонейрона . [4] [7] [13] [14] Когда ортодромный импульс достигает иннервированных мышечных волокон, в этих мышечных волокнах вызывается сильная прямая двигательная реакция (М), что приводит к первичному составному потенциалу мышечного действия (CMAP) . [3] [7] Когда антидромный импульс достигает тел клеток в переднем роге пула двигательных нейронов путем ретроградной передачи, выбранная часть этих альфа-мотонейронов (примерно 5-10% доступных двигательных нейронов) «дает обратный эффект» или отскакивает. [2] [3] [4] [5] Этот антидромный «обратный удар» вызывает ортодромный импульс, который следует обратно вниз по альфа-мотонейрону, к иннервированным мышечным волокнам. Традиционно аксональные сегменты двигательных нейронов, ранее деполяризованные предыдущими антидромными импульсами, входят в гиперполяризованное состояние, не позволяя импульсам проходить по ним. [15] Однако эти же аксональные сегменты остаются возбудимыми или относительно деполяризованными в течение достаточного периода времени, что позволяет быстрому антидромному обратному удару и, таким образом, продолжению ортодромного импульса к иннервированным мышечным волокнам. [15] [13] Этот последовательный ортодромный стимул затем вызывает меньшую популяцию мышечных волокон, что приводит к меньшему CMAP, известному как F-волна. [3]

Несколько физиологических факторов могут, возможно, влиять на наличие F-волн после стимуляции периферических нервов. Форма и размер F-волн, а также вероятность их наличия невелики, поскольку существует высокая степень изменчивости в активации двигательных единиц (ДЕ) для любой данной стимуляции. [4] Таким образом, генерация CMAP, которые вызывают F-волны, зависит от изменчивости активации двигательных единиц в данном пуле при последовательных стимулах. [11] Более того, стимуляция периферических нервных волокон учитывает как ортодромные импульсы (вдоль сенсорных волокон, по направлению к заднему рогу), так и антидромную активность (вдоль альфа-мотонейронов по направлению к вентральному рогу ). [4] Антидромная активность вдоль коллатеральных ветвей альфа-мотонейронов может приводить к активации ингибирующих клеток Реншоу или прямых ингибирующих коллатералей между двигательными нейронами. [16] Торможение этими способами может снизить возбудимость соседних двигательных нейронов и уменьшить потенциал для антидромной обратной активации и результирующих F-волн; хотя утверждается, что клетки Реншоу преимущественно ингибируют более мелкие альфа-мотонейроны, ограничивая их влияние на модуляцию антидромной обратной активации. [7]

Поскольку при каждой стимуляции стимулируется разная популяция клеток переднего рога, F-волны характеризуются как повсеместные, низкоамплитудные, поздние двигательные реакции, которые могут различаться по амплитуде, задержке и конфигурации в зависимости от серии стимулов. [4] [17]

Характеристики

F-волны можно анализировать по нескольким свойствам, включая:

  • амплитуда ( мкВ ) - высота или напряжение зубца F
  • длительность ( мс ) - длина волны F
  • латентность ( мс ) — период между начальной стимуляцией и возникновением F-волны

Измерения

На основе ответов F можно провести несколько измерений, в том числе: [7] [13]

  • минимальная и максимальная латентность волны F (мс) — часто используется при оценке демиелинизирующих нейропатических состояний, включая синдром Гийена-Барре .
  • хронодисперсия — разница в максимальных и минимальных задержках в серии волн F
  • Устойчивость F-волны — мера возбудимости альфа-мотонейронов, рассчитываемая как количество вызванных F-ответов, деленное на количество предъявленных стимулов.

Минимальная задержка волны F обычно составляет 25–32 мс в верхних конечностях и 45–56 мс в нижних конечностях.

Устойчивость F-волны — это количество F-волн, полученных за одно количество стимуляций, которое обычно составляет 80–100% (или более 50%).

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Нервно-мышечная функция и заболевание: основные, клинические и электродиагностические аспекты . Браун, Уильям Ф. (Уильям Фредерик), 1939-, Болтон, Чарльз Фрэнсис, 1932-, Аминофф, Майкл Дж. (Майкл Джеффри) (1-е изд.). Филадельфия: Saunders. 2002. ISBN 0-7216-8922-1. OCLC  46873002.{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
  2. ^ ab Смит, М; Кофке, ВА; Цитерио, Г (2016). Оксфордский учебник по нейрореанимационной помощи . Oxford University Press. стр. 175.
  3. ^ abcde Jerath, Nivedita; Kimura, Jun (2019). "F-волна, A-волна, H-рефлекс и рефлекс моргания". Клиническая нейрофизиология: основы и технические аспекты . Справочник по клинической неврологии. Том 160. С.  225–239 . doi :10.1016/B978-0-444-64032-1.00015-1. ISBN 9780444640321. ISSN  0072-9752. PMID  31277850. S2CID  195813560.
  4. ^ abcdef Фишер, Моррис А. (2007-02-02). "F-волны — физиология и клиническое применение". TheScientificWorldJournal . 7 : 144–160 . doi : 10.1100/tsw.2007.49 . ISSN  1537-744X. PMC 5901048. PMID 17334607  . 
  5. ^ ab Katirji, Bashar. (2007). Электромиография в клинической практике: подход к изучению случая (2-е изд.). Филадельфия: Mosby Elsevier. ISBN 978-0-323-07034-8. OCLC  324995633.
  6. ^ Маллик, А.; Вейр, А.И. (2005). «Исследования нервной проводимости: основы и подводные камни на практике». Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии . 76 (Приложение 2): ii23–31. doi :10.1136/jnnp.2005.069138. ISSN  0022-3050. PMC 1765692. PMID 15961865  . 
  7. ^ abcde Фишер, Моррис А. (1992). "Минимонография AAEM № 13: H-рефлексы и F-волны: физиология и клинические показания". Muscle & Nerve . 15 (11): 1223– 1233. doi :10.1002/mus.880151102. ISSN  1097-4598. PMID  1488060. S2CID  6174526.
  8. ^ Лахман, Т; Шахани, БТ; Янг, РР (1980). «Поздние ответы как вспомогательные средства диагностики периферической невропатии». Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии . 43 (2): 156– 162. doi :10.1136/jnnp.43.2.156. ISSN  0022-3050. PMC 490491. PMID 6244369  . 
  9. ^ Magladery, JW; McDOUGAL, DB (1950). «Электрофизиологические исследования нервной и рефлекторной активности у нормального человека. I. Идентификация некоторых рефлексов в электромиограмме и скорость проведения периферических нервных волокон». Бюллетень больницы Джона Хопкинса . 86 (5): 265–290 . ISSN  0097-1383. PMID  15414383.
  10. ^ Wulff, CH; Gilliatt, RW (1979). «F-волны у пациентов с атрофией рук, вызванной шейным ребром и связкой». Muscle & Nerve . 2 (6): 452– 457. doi :10.1002/mus.880020606. ISSN  0148-639X. PMID  514311. S2CID  2423723.
  11. ^ ab Fox, JE; Hitchcock, ER (1987). «Размер волны F как индикатор возбудимости двигательных нейронов: эффект деафферентации». Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии . 50 (4): 453– 459. doi :10.1136/jnnp.50.4.453. ISSN  0022-3050. PMC 1031882. PMID 3585357  . 
  12. ^ Trontelj, JV (1973). Исследование ответа F с помощью электромиографии отдельных волокон, в Desmedt JE (ред.): Новые разработки в электромиографии и клинической нейрофизиологии . Базель: Karger. стр.  318–322 .
  13. ^ abc Panayiotopoulos, CP; Chroni, E. (1996). "F-волны в клинической нейрофизиологии: обзор, методологические вопросы и общая ценность при периферических невропатиях". Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология . 101 (5): 365–374 . ISSN  0013-4694. PMID  8913188.
  14. ^ Sathya, GR; Krishnamurthy, N.; Veliath, Susheela; Arulneyam, Jayanthi; Venkatachalam, J. (2017). «Индекс волны F: диагностический инструмент для периферической нейропатии». The Indian Journal of Medical Research . 145 (3): 353– 357. doi : 10.4103/ijmr.IJMR_1087_14 . ISSN  0971-5916. PMC 5555064. PMID 28749398  . 
  15. ^ ab Kimura, Jun (2004-01-01). "Исследования периферической нервной проводимости и тестирование нервно-мышечного соединения". В Eisen, Andrew (ред.). Клиническая нейрофизиология заболеваний двигательных нейронов . Справочник по клинической нейрофизиологии. Том 4. Elsevier. стр.  241– 270. doi :10.1016/S1567-4231(04)04012-2. ISBN 9780444513595. Получено 2020-02-26 .
  16. ^ Мур, Ниалл Дж.; Бхумбра, Гардэйв С.; Фостер, Джошуа Д.; Беато, Марко (2015-10-07). «Синаптическая связь между клетками Реншоу и мотонейронами в возвратном тормозном контуре спинного мозга». Журнал нейронауки . 35 (40): 13673– 13686. doi :10.1523/JNEUROSCI.2541-15.2015. ISSN  0270-6474. PMC 4595620. PMID 26446220  . 
  17. ^ Фишер, Моррис А.; Патил, Виджая К.; Веббер, Чарльз Л. (2015). «Анализ количественной оценки повторяемости F-волн и оценка невропатий». Neurology Research International . 2015 : 183608. doi : 10.1155/2015/183608 . ISSN  2090-1852. PMC 4672360. PMID 26688754  . 
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=F_wave&oldid=1270550437"