Inlägg 1: Grunderna

Om EADI blogg

Efter att ha tillbringat min karriär på ämnen som avser förvärv, förädling, fysiologi, och genomförande av elektrisk aktivitet i membran (EADI) inledde jag den här bloggen för att försöka skapa en gemenskap för dem som har intresse i EADI. Bloggen är avsiktligt skriven på ett enkelt sätt för att ge enkel tillgång till ämnet och att ge grundläggande kunskaper som stimulerar intresset om EADI. Det främsta syftet är att underlätta förståelsen, att generera frågor, och att införa ämnen för diskussion i samband med EADI och dess tillämpningar. Mitt intresse är att initiera bra diskussioner. Ingen fråga eller ämnen är för enkelt att diskutera. Denna första blogg kommer att ta upp det mest grundläggande i elektromyografi.

Elektromyogram (EMG)

Varje muskel inleder sin sammandragning av elektriska impulser som genereras av muskelcellmembranpotentialer. Elektromyografi (EMG) är konsten att mäta dessa potentialer. Många metoder används, inklusive sensorer placerade på hudytan, införda nålar eller trådelektroder och esofagus elektroder. En allmän beskrivning av EMG finns på http://en.wikipedia.org/wiki/Electromyography.

Membran elektromyogram (EMGdi)

Denna term har använts omväxlande för EMG av membranet mätt under både spontan andning och under direkt muskel eller nervstimulering av membranet. Tidigaste publikationer mätningar av membranets elektriska aktivitet går tillbaka till slutet av 1950-talet. Pubmed första beskrivning av trans esofagus mätningar är från 1959.

Membran elektrisk aktivitet (EADI eller Edi)

Denna term infördes för att specifikt behandla "membran elektromyogram" under spontanandning, dvs inte har samband med konstgjort framkallade aktionspotentialer. Med andra ord, det EADI eller Edi hänvisar generellt till en vital parameter relaterad till neural respiratorisk drive, som beskriver neurala andnings timing eller central apné samt omfattningen av neurala inspiratoriska insatser.

Elektrodkonfiguration

EMG-mätningar kan utföras med olika metoder, de vanligaste är att använda antingen monopolära eller bipolära elektrodkonfigurationer:

• Monopolär elektrod inspelningar: förstärkaren mäter signalen från en elektrod placerad i området av intresse och avser den en jordreferenselektrod placerades i en elektriskt passiva området.
• Bipolära elektroder (differential) inspelningar: förstärkaren mäter skillnaden mellan två elektroder (placerade i området av intresse) och avser deras skillnad till jord. Differentier / subtraktion mellan två elektroder i signalområdet avbryter signaler som påverkar båda elektrod liknande, vilket förbättrar den s.k. "common-mode-avvisande-förhållandet". Denna metod är särskilt användbar för ytan och trans-esophageal mätningar elektrod EMG eftersom signalerna är svagare än intramuskulära inspelningar.

Den enda fiber aktionspotential

Varje gång en motornerv sluttid aktiverar en muskelfiber: den börjar en allt-eller-inget-process för att aktivera jonkanaler, som resulterar i en förändring i membran elektrisk potential föröknings bort från ändskivan (http://en.wikipedia.org/wiki/Membrane_potential). Denna så kallade enkelfiber aktionspotentialens verkar till att initiera den kontraktila processen av muskelfibern. Både amplitud och utbredningshastighet av aktionspotentialen kan mätas.

Motorenheten aktionspotential

Eftersom varje nervtråd delar i flera ändelser, där varje ändelse kan ha en annan längd, kan många ensamstående fiber aktionspotentialer induceras av samma nerv, dock med en viss fördröjning på grund av skillnaden i längd av nervändar och börja positioner (synapser) på muskelfibrerna. Om tidsskillnaden (på grund av skillnaden i längd av nervändar) är liten, representerar motorenheten aktionspotentialens huvudsakligen en summering av ett flertal enstaka fibrer i utrymmet (så kallad spatial summation), vilket i sin tur påverkar dess amplitud.

Interferensmönster

Med undantag av hjärtat, spontan aktivering av tvärstrimmig muskulatur sker via ökad motoriska enheter rekrytering och ökad motorenhet eldhastighet. Denna aktivering av olika motoriska enheter är inte synkroniserade. Som en spontan muskelkontraktion ökar sin styrke, graden av motorenheten aktionspotentialer rekryteras och deras eldhastighet kommer att öka och det blir allt svårare att urskilja enstaka motorenhet aktionspotentialer, vilket resulterar i ett typiskt interferensmönster signal.
Ökningar av signalenergi beroende av rumslig summering av motorenheten aktionspotentialer samt att öka tids summering.

Förening motorenhet aktionspotential

Om flera motorenheten aktionspotentialer framkallade synkront (dvs motorenheterna stimuleras på samma gång genom nervus phrenicus pacing, elektrostimulering etc.) resulterar detta i en så kallad förening motorenheten aktionspotentialen, en deterministisk signal som på vissa sätt

Tid-och frekvensdomänen av EMG

EMG kan presenteras som en kontinuerlig signal med tiden, ofta kallad "raw-EMG".

Nästa inlägg:
Nästa inlägg (# 2) kommer att fokusera mer mot specifika förvärv och förädling av EADI signalen.