diagnostica strumentale neurofisiologica

diagnostica strumentale neurofisiologica

La stimolazione ripetitiva

La stimolazione ripetitiva (SR) è una metodica di neurofisiologia clinica che studia la trasmissione neuromuscolare (TNM), il processo attraverso il quale il potenziale d’azione propagato lungo la fibra nervosa motoria si traduce in un segnale elettrico a livello della fibra muscolare e produce, in ultimo, la contrazione. La struttura anatomica che è coinvolta nella TNM prende il nome di giunzione neuromuscolare (GNM) o placca motrice. La placca motrice è una sinapsi tra nervo e muscolo che presenta un versante presinaptico (fibra nervosa), uno spazio sinaptico e un versante postsinaptico (fibra muscolare). L’arrivo del potenziale d’azione determina l’apertura dei canali per il calcio voltaggio-dipendenti con conseguente ingresso di ioni calcio nel terminale presinaptico. Il calcio, attraverso meccanismi piuttosto complessi, induce la mobilizzazione delle vescicole sinaptiche che contengono il mediatore chimico acetilcolina (ACH). Le vescicole vengono avviate all’apparato cellulare che produce l’esocitosi e l’ACH viene liberata nello spazio sinaptico. Il legame di due molecole di ACH ai siti specifici recettoriali posti direttamente sul canale ionico del versante muscolare determina l’apertura del canale. Di conseguenza, il sodio penetra all’interno della fibra muscolare e produce una depolarizzazione del potenziale di membrana che prende il nome di potenziale di placca (EPP). L’EPP è un potenziale graduato la cui dimensione dipende dalla quantità di ACH liberata e dal numero di recettori funzionalmente attivi. In condizioni normali, l’EPP ha un’ampiezza di gran lunga maggiore di quella minima necessaria per indurre un potenziale muscolare. Il rapporto tra ampiezza dell’EPP e ampiezza soglia per generare un potenziale muscolare esprime il cosiddetto fattore di sicurezza della TNM. In tutte le malattie della GNM (miastenia, sindrome miastenica di Lambert-Eaton, botulismo, ecc.), il fattore di sicurezza è ridotto. Quando l’ampiezza dell’EPP non raggiunge il valore soglia non si genera il potenziale muscolare e si manifesta un blocco della TNM. Il blocco della TNM e il corrispettivo fisiopatologico della riduzione della forza e della faticabilità che caratterizzano le malattie della GNM.

Fatica e facilitazione sinaptica

L’attivazione ripetuta della GNM che si verifica fisiologicamente durante la contrazione muscolare prolungata, o che può essere artificialmente indotta dalla stimolazione elettrica ripetuta del nervo motore, determina il fenomeno della fatica sinaptica. L’ampiezza dell’EPP si riduce, ma il fattore di sicurezza garantisce la TNM. Se invece il fattore di sicurezza è patologicamente ridotto, la fatica sinaptica può tradursi in blocchi della TNM. Qualche minuto dopo una contrazione massimale o una stimolazione ad alta frequenza del sistema nervo-muscolo, si produce il cosiddetto esaurimento post-tetanico, probabilmente per l’incompleta ricostituzione di vescicole sinaptiche immediatamente disponibili al rilascio. Questo fenomeno è più evidente al terzo, quarto minuto e può essere utilizzato per rendere più sensibile la diagnosi in caso di patologia della TNM più lieve. Un fenomeno di segno opposto è la cosiddetta facilitazione postetanica, che si verifica immediatamente dopo una contrazione massimale ed è dovuta alla persistenza degli ioni calcio nel bottone presinaptico quando la giunzione viene attivata ad alta frequenza. Il fenomeno della facilitazione può spiegare la transitoria risoluzione del blocco quando la patologia è a livello presinaptico come nella sindrome miastenica di Lambert-Eaton (LES).

Tecniche di stimolazione e registrazione

La tecnica della SR è analoga a quella utilizzata per gli studi di conduzione motoria. Un nervo motore viene stimolato con elettrodi di superficie o, in rari casi, con elettrodi ad ago e si registra il potenziale d’azione muscolare composto (CMAP) dal muscolo corrispondente. L’intensità di corrente utilizzata e la durata dello stimolo devono essere tali da assicurare sempre l’attivazione di tutte le fibre motorie del nervo studiato. La registrazione deve essere necessariamente effettuata con elettrodi di superficie che possiedono un’ampia area di derivazione e non sono soggetti a significativi spostamenti in corso di stimolazione. Possono essere utilizzati diversi sistemi nervo-muscolo. Spesso nella miastenia si impiega la stimolazione del nervo facciale derivando il CMAP dal muscolo orbicolare dell’occhio o dal nasale. Si può anche registrare dal muscolo trapezio per stimolazione del nervo accessorio spinale. Nella LES si preferisce stimolare il nervo mediano o il nervo ulnare registrando rispettivamente dal muscolo abduttore breve del pollice o dal muscolo abducente del V dito. Nella diagnosi della miastenia, la metodologia prevede la registrazione del CMAP in condizioni di base e successivamente la SR a frequenza di 3 Hz. Si fa quindi contrarre in modo massimale il muscolo per 30 secondi e si ripete la SR a 3 Hz ogni minuto per 5÷6 minuti.

SR in condizioni normali e nelle malattie della TNM

In condizioni normali la SR non induce alcuna modificazione significativa della dimensione del CMAP (ampiezza e area del potenziale). Nella miastenia, la più frequente malattia della GNM, si coglie invece una riduzione significativa della grandezza del potenziale, espressione dell’insorgenza di blocchi della TNM (risposta decrementale). La sensibilità della SR e di circa l’80% nelle forme generalizzate e sfiora il 50% nelle forme oculari di miastenia. Nella LES invece, patologia presinaptica caratterizzata da una ridotta liberazione di ACH, la SR ad alta frequenza o uno sforzo massimale riescono transitoriamente a superare il blocco per il fenomeno della facilitazione postetanica. Ne consegue che la dimensione del CMAP, che nella LES in condizioni di base è piccola, presenta un marcato aumento dopo facilitazione (risposta incrementale).