1. 1
ĐIỆN CƠ ĐỒ (EMG)
I. ĐẠI CƢƠNG
Cơ bám xương đảm nhiệm chức năng vận động và hỗ trợ khung xương giữ vững tư thế. Mỗi cơ được tạo
thành từ những sợi cơ tâp họp lại thành bó cơ (Hình 1)
Sợi trục noron vận động chia thành nhiều nhánh, các nhánh này sẽ được phân bố đến từng sợi cơ, tất cả hợp
thành một đơn vị vận động (Hình 2). Vì vậy, bình thường, khi một điện thế thần kinh được kích hoạt cũng sẽ
kích thích tất cả các sợi cơ được chi phối bởi noron vận
động và các nhánh của nó
Quá trình kích hoạt này bắt đầu bởi một điện thế động (do ý muốn hoặc do kết quả của sự kích thích thần kinh
ngoại biên), điện thế này được dẫn truyền dọc theo sợi trục thần kinh, làm phóng thích chất dẫn truyền tại nơi
tiếp hợp (synapse) và cuối cùng là sự khử cực tại màng tế bào cơ gây ra sự co các sợi cơ.
1. Điện cơ:
− Là một kỹ thuật đo hoạt động điện của cơ và các dây thần kinh chi phối cơ. Các dữ liệu ghi nhận được gọi
là Điện cơ đồ (Electromyography-EMG).
− Có 2 phương pháp đo: Đo trong cơ và đo qua bề mặt da. Hình dạng và biên độ của các sóng ghi nhận
được cho chúng ta thông tin về khả năng đáp ứng của cơ đối với các kích thích.
− Trên lâm sàng, EMG thường được chỉ định khi bệnh nhân có các triệu chứng yếu cơ, hoặc qua thăm khám
cho thấy sức cơ giảm. Qua đó, có thể giúp phân biệt bệnh cơ do rối loạn thần kinh hay do các nguyên
nhân khác.
− EMG mô tả thời gian và dạng hoạt động cơ trong quá trình vận động. Tín hiệu EMG thô (chưa qua xử lý)
phản ánh các hoạt động điện của các sợi cơ ngay tại thời điểm đó. Các đơn vị vận động tiếp nhận kích
thích không đồng bộ và đôi khi, chỉ với sự co cơ rất yếu vẫn có thể ghi nhận được tín hiệu trên EMG. Khi
sức co cơ tăng, mức độ điện thế hoạt động tăng và tín hiệu thô ghi được tại 1 điểm có thể đại diện cho
hoạt động điện của hàng ngàn sợi riêng lẻ khác.
Hình 1. Cấu trúc bó cơ
Hình 2. Các thành phần của đơn vị vận động
2. 2
2. Sự co cơ tự ý:
− Trong thí nghiệm 1, SV sẽ ghi lại hoạt động EMG khi cơ nhị
đầu và cơ tam đầu cánh tay (Hình 3) co tự ý.
− Dữ liệu EMG thô trong quá trình co tự ý có thể được xử lý
theo những cách khác nhau biểu thị mức độ hoạt động
EMG. Phương pháp sử dụng ở đây là lấy giá trị tuyệt đối ở
mỗi điểm, sau đó toàn bộ tín hiệu được tích hợp lại để có
thể nhận diện rõ ràng hơn hình dạng và thời gian xảy ra các
thay đổi của hoạt động điện.
3. Hiện tượng đồng hoạt hóa:
Trong thí nghiệm này, SV sẽ khảo sát sự co cơ đồng hoạt
hóa: là hiện tượng trong đó sự co của một cơ dẫn đến hoạt động nhỏ hơn ở những cơ đối kháng. Ý nghĩa sinh
lý của việc này không hoàn toàn rõ ràng, nhưng có ý kiến cho rằng nó sẽ giúp ổn định chung.
4. Sự co cơ khi có kích thích
SV ghi lại tín hiệu EMG khi tạo kích thích điện đến dây
thần kinh vận động chi phối một cơ.
− Cơ dạng ngón cái thuộc nhóm cơ lòng bàn tay (Hình
4)
− Dây thần kinh vận động đến cơ dạng ngón cái (dây
thần kinh giữa) dễ bị kích thích ở cổ tay và khuỷu
tay. Trong thí nghiệm này, các điện cực kim loại
được gắn lên da. Các xung điện ngắn được phát qua da
đến các dây thần kinh, và sinh viên sẽ ghi nhận lại thời
gian cần thiết để cơ co đáp ứng với các xung điện đó.
5. Tốc độ dẫn truyền thần kinh
− Tốc độ của các đáp ứng phụ thuộc vào tốc độ dẫn truyền.
− Thông thường, tốc độ dẫn truyền thần kinh khoảng 50-60m/s. Tuy nhiên, tốc độ dẫn truyền có thể thay
đổi giữa người này với người kia và giữa các dây thần kinh khác nhau.
− Rối loạn thần kinh - cơ làm cho cơ bắp đáp ứng bất thường với kích thích. Đo hoạt động điện của cơ và
dây thần kinh có thể giúp phát hiện sự hiện diện, vị trí và mức độ của bệnh làm tổn hại đến mô cơ (VD:
loạn dưỡng cơ) hoặc dây thần kinh (VD: xơ cứng teo cơ bên: bệnh Lou Gehrig). Trong trường hợp tổn
thương dây thần kinh, ta có thể tìm thấy vị trí của tổn thương thần kinh đó. Trong một thử nghiệm lâm
sàng, các nghiên cứu về EMG và dẫn truyền thần kinh thường được thực hiện cùng với nhau.
− Khi kích thích dây thần kinh ngoại biên, các tình nguyện viên sẽ có cảm giác đau nhẹ hoặc ngứa ran.
Cảm giác đó tương tự như hiện tượng phóng tĩnh điện khi cọ xát bàn chân trên thảm và sau đó chạm vào
một vật bằng kim loại. Trong những thí nghiệm này, mỗi xung điện rất ngắn (<1/1000s), năng lượng
không đủ cao để gây thương tích hoặc thiệt hại. Đây là phương pháp đo qua bề mặt da, vì vậy không có
nguy cơ nhiễm trùng.
II. THỰC HÀNH:
Mục tiêu:
1. Ghi nhận được điện cơ đồ khi cơ co tự ý và khảo sát lực co cơ thay đổi như thế nào khi tăng dần sự kích
thích.
2. Ghi nhận được điện cơ đồ khi bị kích thích bằng cách kích thích thần kinh giữa ở cổ tay.
Hình 3. Cơ nhị đầu và tam đầu cánh tay
Hình 4. Một số cơ của cánh tay và bàn tay
3. 3
3. Đo được vận tốc dẫn truyền thần kinh từ sự khác nhau về đáp ứng kích thích khi ta kích thích thần kinh ở
2 vị trí: cổ tay và khuỷu tay.
A. Điện cơ đồ (EMG)
Thí nghiệm 1. Sự co cơ tự ý (không thực hành)
Thí nghiệm 2. Hoạt động xen kẽ và sự đồng kích hoạt (không thực hành)
B. Dẫn truyền thần kinh (nerve conduction)
SV thực hiện thí nghiệm sẽ được kích thích thần kinh giữa ở cổ tay để ghi nhận lại hoạt động điện của cơ
dạng ngón cái đồng thời ghi nhận thời gian tiềm tàng.
Chú ý:
− Một vài thí nghiệm cần phải kích thích điện vào cơ thông qua các điện cực đặt lên da. Vì vậy những
người đang sử dụng máy tạo nhịp tim hoặc có bệnh về thần kinh hay rối loạn tim mạch thì không nên tình
nguyện thực hiện thí nghiệm này.
− Nếu trong lúc thí nghiệm người thực hiện cảm thấy khó chịu, SV phải dừng thí nghiệm lại vào báo ngay
với giảng viên hướng dẫn.
Khi kích thích thần kinh, SV có thể có co cơ và cảm giác ngứa ran hay một cơn đau ngắn.
1. Cách gắn điện cực:
− SV tình nguyện đo phải tháo bỏ đồng hồ, nữ trang ... trên tay.
− Gắn cáp Bio Amp vào ổ Bio Amp trên PowerLab.
− Buộc đai nối đất vào cổ tay hay bàn tay, mặt xù xì của đai phải tiếp xúc hoàn toàn với da. Gắn dây dẫn màu
xanh lá vào đai nối đất.
− Gắn đầu dây điện cực vào cáp Bio Amp theo màu
(hình 5)
− Dùng bút bi đánh dấu 2 điểm gắn điện cực đo cách
nhau khoảng 2 – 3cm trên cơ dạng ngón cái (hình
8)
− Chà nhẹ trên da 2 điểm đánh dấu để làm giảm điện
trở của da.
− Gắn đầu dây dẫn vào 2 điện cực.
− Dán 2 điện cực vào 2 điểm đã đánh dấu, để hạn chế
di chuyển điện cực thì dùng băng dính để gắn điện
cực vào da.
Lƣu ý: Chấm đỏ trên mặt sau của Stimulating Bar
Electrode đánh dấu điện cực dương. Phải bảo đảm điện cực được gắn đúng như hình vẽ, nghĩa là điện cực
âm (negative) nằm gần cổ tay. Các điện cực nên nằm dọc theo trục cánh tay, với các dây dẫn hướng về
phía bàn tay.
− Gắn dây Stimulating Bar Electrode vào ổ Isolated Stimulator trên PowerLab: dây đỏ gắn vào ổ đỏ, dây
đen gắn vào ổ đen.
− Bôi một ít Electrode Cream lên hai đầu bạc của Stimulating Bar.
− Đặt Stimulating Bar lên vị trí của dây thần kinh giữa ở cổ tay (hình 5)
Hình 5. Gắn điện cực trên cơ dạng ngón cái
4. 4
− Bật Stimulator switch ở chế độ ON.
2. Thí nghiệm
Thí nghiệm 3. Điện cơ kích thích
Sinh viên sẽ kích thích thần kinh giữa ở cổ tay và ghi nhận lại hoạt động của cơ dạng ngón cái.
a) Kỹ thuật:
1. Đặt xung kích thích trong ô Stimulator ở 8mA bằng cách nhấn vào dấu mũi tên hoặc rê thanh trượt
điều khiển. Ghi nhận sẽ tự động dừng lại sau 0.05 giây.
2. Nhấn Start mỗi khi muốn kích thích. Đường biểu diễn sẽ ghi nhận sóng(hình 6)
Lưu ý:
Ấn tay ở mặt sau của điện cực kích thích để đảm bảo rằng dây thần kinh giữa được kích thích và
các điện cực không di chuyển trong khi thí nghiệm.
Điều chỉnh điện cực để tìm vị trí nhận kích thích tốt nhất cũng như để đánh giá sự đáp ứng rõ ràng
nhất.
Nếu không nhận được đáp ứng, tăng cường độ xung động lên 10mA hoặc 12mA. Nếu vẫn không
có đáp ứng, thử kích thích dây thần kinh trụ (ở một số người, cơ dạng ngón cái chịu sự phân bố
của dây thần kinh trụ thay vì của thần kinh giữa)
3. Khi điện cực đã được đặt tốt nhất, tăng cường độ lên mỗi 2mA. Ghi nhận đáp ứng cho đến khi tăng
đến 20mA hoặc đáp ứng không tăng lên nữa.
4. Tắt Stimulator Switch (OFF)
5. Tháo điện cực và đánh dấu vết lõm điện cực trên da gần bàn tay nhất.
b)
c)
b) Phân tích
1. Xem lại toàn bộ đường biểu diễn ghi nhận được khi kích thích ở cổ tay.
2. Đo thời gian từ lúc kích thích đến lúc bắt đầu có đáp ứng (cường độ của sóng ghi nhận không quan
trọng)
Lƣu ý: SV có thể thấy một sự thay đổi dạng đường biểu diễn rất sớm, đó là Stimulus artifact (sóng
xuất hiện khi kích thích cơ trực tiếp xuyên qua mô, sự co cơ xảy ra rất nhanh nhưng không chính xác,
đáp ứng toàn diện phải có biên độ lớn hơn), SV không cần quan tâm đến đoạn artifact đó.
3. Nhấn vào vị trí bắt đầu có đáp ứng.
Hình 6. Sóng điện cơ tương ứng với các cường độ kích thích khác nhau.
5. 5
4. Rê giá trị trong Value panel vào cột Wrist Latency trong bảng.
Thí nghiệm 4. Vận tốc dẫn truyền thần kinh
SV sẽ đo đáp ứng kích thích khi kích thích tại
khuỷu tay. Thời gian tiềm tàng khi kích thích ở khuỷu sẽ dài
hơn khi kích thích ở cổ tay. SV sẽ tìm ra vận tốc dẫn truyền
thần kinh từ sự khác nhau đó.
a) Cách gắn điện cực (Hình 7) :
1/ Đặt Stimulaitng Bar dọc theo đường giữa
mặt trước khuỷu tay. Cần giữ Stimulating
Bar chặt hơn ở cổ tay vì dây thần kinh ở
khuỷu nằm sâu trong mô. Hướng của điện
cực phải đặt giống với thí nghiệm kích thích
ở cổ tay, vị trí chấm đỏ gần với khuỷu.
2/ Bật Stimilator Switch ở chế độ ON
b) Kỹ thuật:
1/ Chọn xung kích thích 8mA
2/ Nhấn Start mỗi lấn muốn kích thích. Làm vài lần và dùng cường độ thấp để tìm ra vị trí đặt điện cực
tốt nhất.
3/ Nếu không thấy đáp ứng, tăng cường độ xung kích thích.
4/ Khi tìm được vị trí tốt nhất đặt điện cực, tăng kích thích đến khoảng 15 – 20mA
5/ Nhấn Start
6/ Lặp lại vài lần
7/ Tắt Stimulator Switch (OFF)
8/ Tháo Stimulating Bar và đánh dấu vết lõm da gần bàn tay nhất. Tháo bỏ các điện cực khác.
c) Phân tích:
1/ Đo và ghi nhận khoảng cách từ khuỷu tay đến cổ tay (giữa 2 điểm đánh dấu)
2/ Dùng các bước như thí nghiệm trước (kích thích cổ tay) để đo thời gian tiềm tàng.
3/ Rê giá trị vào cột Elbow Latency trong bảng.
4/ Lưu ý: Vận tốc dẫn truyền được tính bằng công thức sau: Vận tốc = Khoảng cách / thời gian (Đơn vị
vận tốc: mm/giây hoặc m/giây)
d) Câu hỏi:
1/ Liệt kê những sự kiện xảy ra từ lúc phát xung kích thích đến lúc bắt đầu có đáp ứng.
2/ Yếu tố nào trong những sự kiện trên phụ thuộc vào vị trí đặt điện cực kích thích?
3/ Dựa vào kết quả tính toán vận tốc dẫn truyền thần kinh, hãy cho biết muốn truyền một xung thần kinh
từ tủy sống tới ngón chân cái mất thời gian bao lâu? Giả sử khoảng cách đường truyền là 1m.
Hình 7. Gắn điện cực kích thích ở khuỷu tay
