Волна F - F wave

Эта статья о термине применительно к нейробиологии. О типе электронной волновой функции в атомной физике см. атомная орбиталь.

В нейробиология, Волна F один из нескольких двигательных реакций, которые могут следовать прямой моторный ответ (М) вызывается электростимуляцией периферических моторных или смешанных (сенсорных и моторных) нервов.[1] F-волны - вторые из двух поздних Напряжение изменения, наблюдаемые после воздействия стимуляции на поверхность кожи над дистальный регион а нерв, в добавок к H-рефлекс (Рефлекс Хоффмана), который представляет собой мышечную реакцию в ответ на электрическую стимуляцию иннервирующих сенсорных волокон.[2][3] Прохождение зубцов F по всей длине периферических нервов между спинной мозг и мышцы, позволяет оценить проводимость двигательного нерва между дистальными участками стимуляции в руке и ноге и соответствующими мотонейронами (MN) в шейном и пояснично-крестцовых отделах спинного мозга.[4] F-волны способны оценить оба афферентный и эфферент петли альфа двигательного нейрона в целом.[5] Таким образом, различные свойства проводимости F-волны двигательного нерва анализируются в исследования нервной проводимости (NCS),[6] и часто используется для оценки полинейропатии в результате состояний демиелинизации нейронов и потери целостности периферических аксонов.[1][7][8]

Что касается номенклатуры, F-волна названа так, поскольку первоначально изучалась на более мелких мышцах стопы.[9] Наблюдение F-волн в том же двигательные единицы (MU) как присутствующие в прямой двигательной реакции (М),[10] наряду с наличием F-волн у глухих животных и людей,[11] указывает, что F-волны требуют прямой активации моторных аксонов,[12] и не связаны с проводимостью по афферентным чувствительным нервам. Таким образом, F-волна считается волной, а не рефлексом.

Физиология

F-волны вызываются сильными электрическими раздражителями (сверхмаксимальными), приложенными к поверхности кожи над дистальной частью нерва.[3] Этот импульс распространяется как в ортодромный мода (к мышечные волокна ) и антидромный мода (по направлению к телу клетки в спинном мозге) вдоль альфа двигательный нейрон.[4][7][13][14] Когда ортодромный импульс достигает иннервируемых мышечных волокон, в этих мышечных волокнах вызывается сильный прямой моторный ответ (M), что приводит к первичной потенциал действия сложной мышцы (CMAP).[3][7] Когда антидромный импульс достигает клеточные тела в пределах передний рог[необходимо разрешение неоднозначности ] пула мотонейронов ретроградной передачей, избранной частью этих альфа-мотонейронов (примерно 5-10% доступных мотонейронов), «обратным огнем» или отскоком.[2][3][4][5] Этот антидромный «обратный эффект» вызывает ортодромный импульс, который следует вниз по альфа-мотонейрону к иннервируемым мышечным волокнам. Обычно аксональные сегменты мотонейронов, ранее деполяризованные предшествующими антидромными импульсами, входят в гиперполяризованный состояние, запрещая движение импульсов по ним.[15] Однако эти же самые аксональные сегменты остаются возбудимыми или относительно деполяризованными в течение достаточного периода времени, что обеспечивает быстрый антидромный ответный импульс и, таким образом, продолжение ортодромного импульса к иннервируемым мышечным волокнам.[15][13] Этот последовательный ортодромный стимул затем вызывает меньшую популяцию мышечных волокон, что приводит к меньшему CMAP, известному как F-волна.[3]

Некоторые физиологические факторы могут влиять на присутствие F-волн после стимуляции периферических нервов. Форма и размер F-волн, а также вероятность их присутствия невелики, поскольку существует высокая степень вариабельности в активации моторных единиц (MU) для любой данной стимуляции.[4] Таким образом, генерация CMAP, которые вызывают F-волны, зависит от вариабельности активации двигательных единиц в данном пуле по сравнению с последовательными стимулами.[11] Более того, стимуляция периферических нервных волокон учитывает как ортодромные импульсы (вдоль сенсорных волокон в направлении дорсального рога), так и антидромную активность (вдоль альфа-мотонейронов в направлении брюшной рог ).[4] Антидромная активность вдоль коллатеральных ветвей альфа-мотонейронов может приводить к активации тормозящего Клетки Реншоу или прямые тормозящие коллатерали между мотонейронами.[16] Ингибирование с помощью этих средств может снизить возбудимость соседних мотонейронов и снизить потенциал противодромного обратного импульса и возникающих в результате F-волн; хотя утверждалось, что клетки Реншоу преимущественно ингибируют меньшие альфа-мотонейроны, ограниченное влияние на модуляцию антидромного обратного импульса.[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, латентности и конфигурации в серии стимулов.[4][17]

Характеристики

F-волны можно анализировать по нескольким свойствам, включая:

  • амплитуда (мкВ ) - высота или напряжение волны F
  • продолжительность (РС ) - длина волны F
  • задержка (РС ) - период между начальной стимуляцией и возникновением волны F

Измерения

Для ответов F можно выполнить несколько измерений, в том числе:[7][13]

  • минимальные и максимальные задержки волны F (мс) - часто используется при оценке демиелинизирующих нейропатических состояний, включая Синдром Гийена-Барре.
  • хронодисперсия - разница в максимальной и минимальной задержках в серии F волн
  • Устойчивость волны F - мера возбудимости альфа-мотонейрона, рассчитанная как количество вызванных F-ответов, деленное на количество предъявленных стимулов.

Минимальная задержка зубца F обычно составляет 25–32 мс для верхних конечностей и 45–56 мс для нижних конечностей.

Устойчивость зубца F - это количество зубцов F, полученное на количество стимуляций, которое обычно составляет 80–100% (или более 50%).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б 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: Сондерс. 2002 г. ISBN  0-7216-8922-1. OCLC  46873002.CS1 maint: другие (связь)
  2. ^ а б Смит, М; Кофке, Вашингтон; Ситерио, G (2016). Оксфордский учебник нейрокритической помощи. Издательство Оксфордского университета. п. 175.
  3. ^ а б c d е Джерат, Ниведита; Кимура, июн (2019). «Волна F, волна A, рефлекс H и рефлекс моргания». Справочник по клинической неврологии. 160: 225–239. Дои:10.1016 / B978-0-444-64032-1.00015-1. ISBN  9780444640321. ISSN  0072-9752. PMID  31277850.
  4. ^ а б c d е ж Фишер, Моррис А. (2007-02-02). «F-волны - физиология и клиническое применение». Журнал ScienceWorld. 7: 144–160. Дои:10.1100 / tsw.2007.49. ISSN  1537-744X. ЧВК  5901048. PMID  17334607.
  5. ^ а б Катирджи, Башар. (2007). Электромиография в клинической практике: тематический анализ (2-е изд.). Филадельфия: Мосби Эльзевьер. 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 Дополнение 2: ii23–31. Дои:10.1136 / jnnp.2005.069138. ISSN  0022-3050. ЧВК  1765692. PMID  15961865.
  7. ^ а б c d е Фишер, Моррис А. (1992). «Минимонограф AAEM № 13: H-рефлексы и F-волны: физиология и клинические показания». Мышцы и нервы. 15 (11): 1223–1233. Дои:10.1002 / mus.880151102. ISSN  1097-4598. PMID  1488060. S2CID  6174526.
  8. ^ Лахман, Т; Шахани, Б. Т.; Янг, Р. Р. (1980). «Поздняя реакция как средство диагностики периферической невропатии». Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии. 43 (2): 156–162. Дои:10.1136 / jnnp.43.2.156. ISSN  0022-3050. ЧВК  490491. PMID  6244369.
  9. ^ Magladery, J. W .; Макдугал, Д. Б. (1950). «Электрофизиологические исследования нервной и рефлекторной деятельности у нормального человека. I. Выявление определенных рефлексов на электромиограмме и скорости проводимости периферических нервных волокон». Бюллетень больницы Джонса Хопкинса. 86 (5): 265–290. ISSN  0097-1383. PMID  15414383.
  10. ^ Wulff, C.H .; Гиллиатт, Р. В. (1979). «Зубцы F у пациентов с истощением рук из-за шейного ребра и бандажа». Мышцы и нервы. 2 (6): 452–457. Дои:10.1002 / mus.880020606. ISSN  0148-639X. PMID  514311. S2CID  2423723.
  11. ^ а б Фокс, Дж. Э .; Хичкок, ЭР (1987). «Размер волны F как монитор возбудимости мотонейрона: эффект деафферентации». Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии. 50 (4): 453–459. Дои:10.1136 / jnnp.50.4.453. ISSN  0022-3050. ЧВК  1031882. PMID  3585357.
  12. ^ Тронтель, СП (1973). Исследование ответа F с помощью электромиографии одного волокна, в Desmedt JE (ed): New Developments in Electromyography and Clinical Neurophysiology. Базель: Каргер. С. 318–322.
  13. ^ а б c Panayiotopoulos, C.P .; Хрони, Э. (1996). «F-волны в клинической нейрофизиологии: обзор, методологические вопросы и общее значение при периферических невропатиях». Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология. 101 (5): 365–374. ISSN  0013-4694. PMID  8913188.
  14. ^ Sathya, G.R .; Krishnamurthy, N .; Велиат, Сушила; Арулнейам, Джаянти; Венкатачалам, Дж. (2017). «Индекс волны F: инструмент диагностики периферической нейропатии». Индийский журнал медицинских исследований. 145 (3): 353–357. Дои:10.4103 / ijmr.IJMR_1087_14 (неактивно 2020-10-22). ISSN  0971-5916. ЧВК  5555064. PMID  28749398.CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на октябрь 2020 г. (связь)
  15. ^ а б Кимура, июн (2004-01-01). «Исследования периферической нервной проводимости и нервно-мышечные соединения». В Эйзене, Эндрю (ред.). Клиническая нейрофизиология заболеваний двигательных нейронов. Справочник по клинической нейрофизиологии. Клиническая нейрофизиология заболеваний двигательных нейронов. 4. Эльзевир. С. 241–270. Дои:10.1016 / S1567-4231 (04) 04012-2. ISBN  9780444513595. Получено 2020-02-26.
  16. ^ Мур, Найл Дж .; Bhumbra, Gardave S .; Фостер, Джошуа Д.; Беато, Марко (07.10.2015). «Синаптическая связь между клетками Реншоу и мотонейронами в рекуррентной тормозной цепи спинного мозга». Журнал неврологии. 35 (40): 13673–13686. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.2541-15.2015. ISSN  0270-6474. ЧВК  4595620. PMID  26446220.
  17. ^ Фишер, Моррис А .; Патил, Виджая К .; Уэббер, Чарльз Л. (2015). «Количественный анализ рецидивов F-волн и оценка невропатий». Neurology Research International. 2015: 183608. Дои:10.1155/2015/183608. ISSN  2090-1852. ЧВК  4672360. PMID  26688754.