Đánh giá thần kinh cơ bằng kích thích điện

Đây là bài số 14 phần 1, sách Vật lý trị liệu- Phục hồi chức năng, năm 2010 (bản đầu tiên là 2002). Tên bài được thay đổi để tiện tra cứu. Hiện không thấy kĩ thuật này trên lâm sàng nhưng kiến thức cơ sở thì quan trọng cho hiểu biết thần kinh ngoại biên và thần kinh cơ.

I.MỞ ĐẦU

Trước đây trong vật lý trị liệu và phục hồi chức năng người ta đã phát hiện nhiều biện pháp để đánh giá các ngưỡng kích thích của dòng điện xung thấp tần như dòng Faradic, Galvanic… Tuy nhiên hiện nay những biện pháp này ít khi dùng vì không chính xác, gây khó chịu cho bệnh nhân khi thực hiện (nhất là dòng Faradic).

Trong phần này chúng tôi chỉ đi sâu giới thiệu đánh giá xung thần kinh bằng điện mà hiện nay vẫn còn dùng phổ biến vì ít nhiều cho ta một giá trị nhất định.

– Phương pháp đánh giá qua đồ thị cường độ I, thời gian t…..
– Các phương pháp khác
1. Xác định cường độ cơ sở (Rheobase).
2. Xác định thời trị (chronaxie).
3. Tỉ lệ thích ứng hay còn gọi là tỉ lệ thoái hoá.

II. SỰ KÍCH THÍCH CỦA DÒNG ĐIỆN

Sự hoạt động của dây thần kinh (xung thần kinh) có thể đạt được qua kích thích bằng điện. Muốn đạt được điểu này dòng điện thay đối phải có cường độ thích hợp.

1. XUNG THẦN KINH

Khi một sợi dây thần kinh đang ở trạng thái nghỉ có sự khác nhau về điện thế giữa bên ngoài và bên trong của màng tế bào, trong đó ngoài màng mang điện tích dương còn trong màng mang điện tích âm.

Ở trạng thái này, màng tế bào không cho phép ion Na ๋ thấm qua, các ion Na ๋ tập trung ở ngoài màng. Ngoài ra còn có sự tập trung phối hợp của các ion khác theo những nguyên tắc đã biết ở ngoài và trong màng tế bào.

Nếu điện thế qua màng hạ xuống dưới một mức nhất định thì màng huyết tương sẽ trở thành màng thấm qua được với Na ๋.

Cho nên nếu có bất kỳ một yếu tố nào tạo nên sự hạ điện thế của màng huyết tương của tế bào hoặc sợi thần kinh dưới mức này, ion Na ๋ bắt đầu xâm nhập vào axon (trục TK), lại gây nên sự hạ điện thế nữa và tạo nên tính thấm của màng huyết tương mạnh hơn đối với các ion khác. Đồng thời,  sự tái sắp xếp lại của các ion khác cũng xảy ra. Như vậy quá trình này tiếp tục cho đến khi có sự đảo ngược điện thế. Nghĩa là ngoài thành điện thế âm và trong màng thành điện thế dương- là trạng thái hoạt động.

Như vậy một mạch điện được hình thành giữa phần hoạt động và phần kề bên gần đấy hiện đang ở trạng thái nghỉ. Chính mạch điện này gây nên sự phục hồi trạng thái nghỉ của phần dây thần kinh đã và tạo sự thay đổi điện thế của màng tế bào kề sát thành trạng thái hoạt động, và như thế tạo thành xung kích thích thần kinh dọc theo dây thần kinh.

2. SỰ KÍCH THÍCH BẰNG ĐIỆN

Nếu một dòng điện có cường độ thích hợp tác động vào cơ thể thì một xung thần kinh có thể được tạo thành.

Màng tế bào của sợi dây thần kinh tạo nên một kháng trở, nằm nối tiếp so với các chỗ khác. Như vậy khi dòng điện chạy qua có sự thay đổi về điện thế mặt ngoài của màng tế bào ở gần cực âm (cathode) trở thành âm đối với mặt trong. Vì màng đang nghỉ, nên thế điện thế qua đó bị giảm đi. Nếu điện thế bị giảm tới mốc mà màng cho phép các ion Na ๋ thấm qua thì các ion này bắt đầu xâm nhập vào axon (trục TK) và cứ như vậy hàng loạt quá trình đã mô tả trên lại xảy ra tạo thành xung thần kinh.

Ỏ phía gần cực dương (anode) điện thế ở trạng thái nghỉ qua màng tăng lên.

Xung thần kinh được khởi đầu nếu điện thế giảm đủ mức qua bất kỳ phần nào của màng tế bào trên sợi thần kinh.

3. ĐẶC ĐIỂM XUNG THẦN KINH ĐƯỢC TẠO THÀNH

Như ta biết, xung thần kinh được tạo thành ở đồi sợi trục (axon) hoặc sau sinap (dendrite) thì xung thần kinh chỉ đi theo một hướng dọc theo trục hoặc đuôi gai.

Nhưng nếu xung được bắt đầu ở một điểm nào đó trên sợi thần kinh thì sẽ truyền theo cả hai hướng từ điểm khởi đầu xung.

Khi dây thần kinh cảm giác được kích thích, xung ly tâm đi xuống không có tác dụng, nhưng xung thần kinh hướng tâm đi lên có tác dụng tới trung tâm thần kinh. Khi dây thần kinh vận động được kích thích, xung thần kinh hướng tâm đi lên không có khả năng đi qua được synap ở đầu trên được và đi sai hướng, chỉ còn xung theo hướng ly tâm đi xuống đến các cơ do thần kinh chi phối và gây nên co cơ.

4. NHỮNG THAY ĐỔI TRONG CÁC PHẢN ỨNG VỚI KÍCH THÍCH ĐIỆN

Khi bị bệnh hoặc tổn thương, thần kinh vận động hay cơ có những biểu hiện khác nhau đối với tác dụng của đòng điện. Vì vậy, qua các phản ứng với kích thích điện có thể giúp để đánh giá dạng và mức độ tốn thương.

Giảm hoặc mất lực cơ có ý thức có thể là do tổn thương của thần kinh vận động trên, thần kinh vận động dưới hoặc ngay ở cơ, chỗ tiếp giáp cơ – thần kinh hoặc là rối loạn chức năng (rối loạn phân ly- các rối loạn liên quan đến stress).

Thần kinh vận động dưới thường có phản ứng với kích thích điện dưới điểm xuất phát của nó từ tuỷ sống ra và cơ do nó chi phối, còn phần thân tế bào ở sừng trước và thần kinh vận động trên không có phản ứng gì.

5. CÁC TỔN THƯƠNG THẦN KINH VẬN ĐỘNG DƯỚI

Các tổn thương thần kinh vận động dưới bao gồm tổn thương tại tế bào sừng trước hoặc tại rễ, sợi thần kinh hay dây thần kinh ngoại biên.

Các loại tổn thương thần kinh :

• Gián đoạn luồng thần kinh (độ l)

Nguyên nhân : chạm thương, đè nén chưa đủ gây tổn thương cấu trúc thần kinh. Do vậy, chỉ giảm sự dẫn truyền thần kinh, và khi kích thích điện, không có sự biểu hiện thoái hoá. Kích thích điện phía trên tổn thương không gây co cơ, nhưng xung thần kinh vẫn tạo ra được với một dòng điện kích thích cao hơn. Ở mức độ tốn thương này vẫn có biểu hiện yếu/ liệt rõ rệt, toàn diện, còn cảm giác thì có thể thay đổi khác nhau.

Tiên lượng tốt, vì có thể phục hồi hoàn toàn trong vài tuần lễ. Tuy vậy có thể mất 3 tháng mới phục hồi hoàn toàn.

• Gián đoạn sợi trục (độ II)

Có thoái hoá sợi trục thần kinh, nhưng các mô bao bọc còn nguyên vẹn các sợi thần kinh có thể tái sinh và chi phối lại cơ quan đích.

Các khớp và da, cơ vùng có liên quan được chăm sóc tốt thì chắc chắn sẽ được phục hồi tốt.

• Đứt dây thần kinh (độ III)

Cả sợi trục và dây thần kinh đều bị tổn thương nặng. Chỗ đứt khi được nối lại thì sợi trục, theo hướng đường hầm, tạo ra phân phối thần kinh lại các cơ quan đích. Nếu không có mô sẹo xấu hoặc sự di lệch của các dây thần kinh, thì dây thần kinh phục hồi trở lại. Do đó sự tập luyện là rất cần thiết để phục hồi chức năng.

Các loại tổn thương thần kinh này có thể tổn thương một phần, hoàn toàn hay phối hợp.

Nếu mức độ tổn thương dẫn đến thoái hoá sợi thần kinh, ta sẽ thấy có phản ứng thoái hoá. Nếu tất cả các sợi thần kinh chi phối một cơ nào đó bị thoái hoá, ta sẽ có hình ảnh thoái hoá hoàn toàn.

Trong tổn thương tế bào sừng trước tuỷ, còn phụ thuộc vào mức độ phạm vi của tổn thương, nếu tất cả các tế bào chi phối cơ nào đó bị tổn thương sẽ dẫn đến phản ứng dạng thoái hoá hoàn toàn. Ngược lại chỉ một số tế bào tốn thương thôi ta sẽ có dạng thoái hoá một phần.

Khi có tổn thương ở cơ, trong phản ứng với kích thích điện, ta ghi nhận như sau :

– Nếu suy giảm giảm do yếu cơ hay bệnh về cơ và không có sự thoái hoá thần kinh vận động thì phản ứng với kích thích điện ở dạng bình thường, nhưng có thể giảm cường độ.

– Nếu tổn thương nặng, mất tế bào cơ hoàn toàn thì sẽ không có phản ứng điện nào, ví dụ như các trường hợp cơ co rút do thiếu máu hoặc giai đoạn cuối của bệnh cơ, hoặc xơ hoá cơ do thoái hoá lâu ngày.

– Nếu do rối loạn chức năng như trong hysterie thì không có thay đổi gì về phản ứng điện.

6. QUÁ TRÌNH THOÁI HOÁ VÀ KHÔI PHỤC THẦN KINH

Khi dây thần kinh bị tổn thương, quá trình thoái hoá ngược dòng có thể đến 2-3cm về phía đầu gần và có những thay đổi đầu xa chỗ tổn thương. Ta gọi đó là hiện tượng thoái hoá Waller.

Lúc đầu ống trục (axon) bị vỡ ra, bao myelin biến thành những hạt mỡ. Sau đó các chất thoái hoá này biến mất do hiện tượng thực bào. Sau 3 tháng các tế bào tân tạo (?) sẽ lấp đầy vùng tổn thương các ống dây thần kinh, trong lúc đó ở cơ vân cũng có sự thay đổi liên tục dẫn đến biến đổi cấu trúc cơ. Các sợi xơ được thay thế bằng các mô sợi và sẽ xơ hoá hoàn toàn nếu trong hai năm không có phục hồi thần kinh.

Quá trình phục hồi thần kinh bằng cách tăng sinh trưởng các sợi dây thần kinh từ nơi trục gần. Nếu hai trục đầu nối gần nhau thì các sợi thần kinh sẽ đi xuống theo ống sợi thần kinh. Bao myelin sẽ được phát triển trong vòng hai tuần theo đường đi của các sợi dây thần kinh và cứ như vậy khi sợi trục tiến tới đầu cuối của dây thần kinh, ở đó sẽ hình thành sự tiếp nối.

Thời gian phục hồi phụ thuộc vào khoảng cách của đầu dây thần kinh phải đi tới. Tốc độ phục hồi 1,55ms/24 giờ, sau đó chậm hơn.

Phản ứng thoái hoá sẽ hoàn thành sau 14-21 ngày. Nếu dây thần kinh được kích thích dưới chỗ bị thương trước khi phản ứng thoái hoá hoàn thành thì sẽ có đáp ứng điện ở dạng bình thường. Vì vậy các phản ứng kích thích điện làm trứớc 21 ngày sẽ không cho đáp ứng chính xác.

III. KỸ THUẬT CỤ THỂ

1. GHI ĐỒ THỊ I/t (cường độ/thời gian)

Phương pháp này cho ta biết các tổn thương thần kinh ngoại biên. Qua ghi đổ thị ta có thể nhận biết ba mức tổn thương thần kinh vừa mô tả ở trên.

Máy để ghi I/t thường dùng máy có tạo được xung hình chữ nhật, có thời gian xung khác nhau. Sự kéo dài và dạng xung phải thật sự chính xác. Mỗi xung thường từ 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 1; 3; 10; 100ms. Máy có thể là loại cường độ không đổi hay loại thế hiệu không đổi.

1.1. Phương pháp tiến hành:

Vùng da đặt điện cực phải giảm thiểu điện trở bằng rửa sạch. Tư thế nằm của bệnh nhân phải đảm bảo thoải mái, ấm áp.

– Loại hai điện cực :

+ Một cực đặt nơi thuận tiện, ở đầu nhóm cơ hoặc phần giữa cơ thể.

+ Điện cực hoạt động thường nhỏ hơn hoặc bấm tay.

Lúc đầu dòng điện có độ dài kích thích lớn nhất thường 1000ms. Tăng núm điều chỉnh đến khi có sự co cơ, nhận biết bằng sờ hoặc nhìn. Ta đánh dấu cường độ đó. Cứ như vậy quá trình lại lặp lại với độ dài xung khác nhau và tìm cường độ tương xứng gây co cơ. Điều kiện quan trọng là phải chính xác khi có sự co cơ tối thiểu và điện cực hoạt động phải ở một chỗ cố định trong suốt quá trình ghi đồ thị.

1.2. Nhận định kết quả:

1.2.1. Đồ thị I/t bình thường:

Khi thần kinh chi phối cơ thử còn nguyên vẹn (hình 4).

Đồ thị có dạng điển hình vì những xung dài có một đáp ứng với I (cường độ) như nhau trong khi xung ngắn hơn đòi hỏi cường độ phải lớn hơn.

Khi cường độ đi lên thay đổi song nói chung đều ở khoảng xung 1ms ở khoảng I cố định và 0,1ms ở thế hiệu cố định.

1.2.2. Đồ thị I/t của cơ mất chi phối thần kinh hoàn toàn:

Khi toàn bộ thần kinh bị thoái hóa.

– Các kích thích (xung) có độ dài trên dưới 1000ms.

– Thời gian xung càng ngắn thì cường độ càng tăng và sẽ không có đáp ứng điện cơ xung ngắn. Đồ thị ngả sang phải (hình 6).

Như vậy đồ thị chỉ xuất hiện phía bên phải, chỉ đáp ứng với các xung dài;
xung càng ngắn, cường độ càng cao. Đồ thị I/t cho ta biết phản ứng điện thoái hóa hoàn toàn của thần kinh.

1.2.3. Đồ thị I/t của cơ mất chi phối thần kinh một phần:

Khi có một thần kinh chi phối cơ bị tiêu hủy, còn các sợi thần kinh khác chi phối của cơ đó vẫn còn, ta có đồ thị I/t thoái hoá một phần (hình 5).

Những xung dài có khả năng kích thích cả hai loại sợi cơ còn và mất chi phối thần kinh. Như vậy khi cường độ thấp cũng có thể có co cơ.

Khi thời gian xung càng ngắn thì những sợi xơ mất chi phối càng ít phản ứng, càng cần có I (cường độ) cao hơn và cường độ dựng đứng nhanh hơn, kiểu mất
thần kinh chi phối.

Khi xung kích thích ngắn hơn nữa thì các sợi cơ còn thần kinh chỉ phối còn có phản ứng đối với kích thích yếu so với những sợi mất chi phối, do đó không có co cơ của các sợi đã mất chi phối, cho nên phần đồ thị này chỉ còn là phần của các sợi còn chi phối thần kinh.

Như vậy đồ thị I/t có hai phần :

– Phần bên phải mất chi phối.

– Phần bên trái còn chi phối.

– Điểm gãy gấp là phần nối hai đồ thị trên.

Hình ảnh đồ thị còn đánh giá tỷ lệ thoái hoá, nếu càng nhiều sợi mất chi phối thì đồ thị càng đứng thẳng và nếu cơ còn nhiều thần kinh chi phối hơn là mất thì đồ thị thoải và phẳng hơn.

Nếu thần kinh chi phối cơ bị tổn thương phục hổi sớm, có thể thấy qua sự thay đổi chronaxie lớn hơn 1ms của đồ thị, điểm gãy xuất hiện khi có sự phục hồi sẽ hạ xuống thấp và dịch qua sang trái. Ngược lại, sự thoái hoá tiến triển xấu thêm thì điểm gãy trên đồ thị dịch lên cao và sang phải.

Như vậy ghi đồ thị I/t đễ làm, cho thấy thần kinh thoái hoá, tỉ lệ thoái hoá và tiến triển của sự thoái hoá đó.

Nhược điểm:

– Trong nhóm cơ chỉ có một phần sợi cơ phản ứng cho nên hình ảnh không được đầy đủ, rõ ràng.

– Không cho biết vị trí tổn thương.

Dưới đây là 3 phiếu ghi đồ thị I/t của 3 bệnh nhân

2. XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CƠ SỞ (RHEOBASE)

2.1. Định nghĩa:

Rheobase là cường độ nhỏ nhất tạo nên co cơ tối thiểu, thường sử dụng xung 100 – 1000ms.

Dùng xung hình chữ nhật: T 100-1000, R 100-1000. Hai điện cực.

2.2. Kỹ thuật:

Tăng cường độ I từ từ cho đến khi có sự co cơ tối thiểu.

2.3. Giá trị:

Ở cơ thoái hoá, mất chi phối thần kinh, Rheobase có thể nhỏ hơn cơ bình thường, nó tăng dần lên khi được phục hồi tiến triển. Rheobase thay đổi từng cơ, và theo điện trở của da và nhiệt độ.

Khi cơ bị xơ hoá, Rheobase có thể bị tăng.

3. XÁC ĐỊNH THỜI TRỊ (CHRONAXIE)

3.1. Định nghĩa:

Chronaxie là thời gian ngắn nhất để tạo sự co cơ ở cường độ gấp 2 lần cường độ cơ sở Rheobase.

Ở người bình thường chronaxie các cơ nhỏ hơn 1ms.

Nếu cơ có thần kinh chi phối bị thoái hoá thì chronaxie sẽ lớn hơn 1ms khi ta sử dụng máy có điện thế cố định. Còn khi sử dụng máy có cường độ cố định thì chronaxie có thê cao hơn nhưng luôn luôn giữ sự quan hệ tương tự với nhau.

3.2. Kỹ thuật:

3.2.1 Xác định Rheobase.

Điều chỉnh mức gấp đôi Rheobase, sau đó điều chỉnh thời gian xung từ thời gian xung ngắn nhất 0,01ms đến thời gian xung mà xuất hiện co cơ, đó là thời trị (chronaxie).

Tuy vậy giá trị chronaxie không hoàn toàn chính xác. Có trường hợp cơ 25% thần kinh chi phối vẫn có thể có một hình ảnh như cơ bị mất chi phối hoàn toàn.

Ngoài ra giá trị của chronaxie còn phụ thuộc vào điện trở của da, các nhóm cơ khác nhau và nhiệt độ môi trường.

3.2.2 Tỷ số thoái hoá – độ thích ứng của dòng điện với cơ.

Đối với các cơ bình thường, độ thích ứng của dòng điện xung hình chữ nhật (∏) là cường độ tối thiểu để gây nên một co cơ tối thiểu, còn đối với một dòng điện xung hình tam giác (∧), độ thích ứng của dòng điện đối với cơ là cường độ tối thiểu gây nên một co cơ kiều uốn ván.

Tỷ số giữa độ thích ứng của dòng điện xung hình tam giác và độ thích ứng của dòng điện xung hình chữ nhật gọi là tỉ số thoái hoá của một dây thần kinh ngoại biên đối với các cơ bình thường :

Nếu tỉ số ∝< 2,5 : thoái hoá một phần. ∝ = 1: thoái hoá hoàn toàn

Cách xác định :

– Xác định cường độ cơ sở (Rh).

– Giảm Rh đi một nửa.

– Bật nút ACC và tăng dần cường độ dòng điện đến khi gây một co cơ uốn ván, đó chính là độ thích ứng của đòng điện xung hình của cơ.

– Lấy tỉ số ∝

Tỉ lệ thích ứng hay tỉ lệ thoái hoá chỉ có ý nghĩa tương đối, khi xác định nó cần quan tâm đến điện trở da, nhiệt độ… Tuy vậy, khi tỉ lệ bằng 1, nghĩa là kích thích xung hình tam giác và chữ nhật như nhau, thì có nghĩa có hiện tượng thoái hoá thần kinh.