İnmeli olgularda periferik aksonal uyarılabilirlik /
Yazar: ZEYNEP TURAN
Danışman: DOÇ. DR. MURAT ZİNNUROĞLU
Gazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon = Physical Medicine and Rehabilitation
Dizin: Aksonlar = Axons ; Hemipleji = Hemiplegia ; Medyan sinir = Median nerve ; Serebrovasküler bozukluklar = Cerebrovascular disorders ; Uyarılmış potansiyeller = Evoked potentials

Özet:
İnme bir üst motor nöron lezyonu olması nedeniyle alt motor nöronda etkilenme beklenmemektedir. Fakat nadir de olsa inme hastalarında kas atrofisine rastlanması alt motor nöronda da etkilenme olabileceğini düşündürmektedir. Yapılan morfolojik çalışmalarda hemiplejik kasta kas lifi çapında incelme olduğu ve iğne EMG çalışmalarında spontan aktivitelerin izlendiği görülmüştür.  Bazı rutin sinir ileti çalışmalarında etkilenen tarafta BKAP amplitüdünde küçülme, latansta uzama ve sinir ileti hızında yavaşlama olduğu gösterilmişken, bazılarında bir değişiklik saptanmamıştır.
Yapılan konvansiyonel elektrofizyolojik testler iletimi sağlayan lif sayısına ve iletim hızına bağımlıdır. Aksonal membran potansiyeli ve iyon kanalları hakkında bilgi veren bir inceleme olan eşik izleme yöntemi ise hastalıkların patofizyolojik mekanizmasına ışık tutmaktadır. Sinir iletim çalışmaları çelişkili sonuçlar vermiştir. Periferik aksonal etkilenmenin olup olmadığını gösterecek en iyi yöntemlerden biri uyarılabilirlik çalışmalarıdır. Bu çalışmanın amacı şimdiye kadar araştırılmamış bir konu olan akut-subakut dönem inme hastalarında periferik aksonal uyarılabilirliği incelemektir.
İnme tanısı almış 29 inme hastasının hem etkilenmiş hem de etkilenmemiş üst ekstremitesi ve inme geçirmemiş 29 kontrol grubunun tek üst ekstremitesi değerlendirilmiştir.
Aksonal uyarılabilirlik çalışması median sinir üzerinde gerçekleştirilmiştir. Çalışma protokolünde EMG sinyali analog çıkışlı "Neuromatic EMG cihazı" kullanılarak amplifiye edilmiş, "National instruments analog dijital dönüştürücü veri kartı" kullanılarak dijitalize edilmiştir. Uyarı için Digitimer DS5 izole lineer bipolar sabit akım stimulatörü (çıkış +/-50 mA) kullanılmıştır. Uyarı akımları non-polarize Ag-AgCl iç yüze sahip elektrotlarla aktif elektrot (katot) bilekte median sinir üzerine, referans (anot) elektrot 10 cm proksimaline ve hafif radialine önkol kasları üzerine yerleştirilerek uygulanmıştır. Birleşik kas aksiyon potansiyeli, abduktor pollisis brevis kasından kaydedilmiştir ve yüzeyel elektrotlar kullanılmıştır. Aktif elektrot kasın motor noktasına, referans elektrot proksimal falanksa yerleştirilmiştir.
Uyarı ve kayıt QTRAC (Copyright Institute of Neurology, London ®) yazılımı ile TRONDNF protokü ve IV Last seçeneği kullanılarak kontrol edilmiştir. Çalışmada sırasıyla uyarı- cevap ilişkisi, şiddet- süre ilişkisi, eşik elektrotonus, toparlanma eğrisi ve akım- eşik ilişkisi kaydedilmiştir. Test yaklaşık 10 dakika sürmüştür.
İnmede etkilenen tarafta hem etkilenmeyen tarafa hem de kontrol grubuna göre membranın daha hiperpolarize olduğu ve uyarılabilirliğin azaldığı görülmüştür. Etkilenen tarafta etkilenmeyen tarafa göre içe rektifiye kanal fonksiyonunun azaldığı, evre ağırlaştıkça içe rektifiye kanal fonksiyonundaki azalmanın, membran hiperpolarizasyonunun ve uyarılabilirlikteki düşüşün arttığı saptanmıştır. Etkilenmeyen tarafta ise kontrol grubuna göre membranın daha depolarize durumda olduğu ve uyarılabilirliğin arttığı görülmüştür.
Bu sonuçlar göstermektedir ki inme gibi bir üst motor lezyonu sonucu alt motor nöronda da aksonal membran düzeyinde etkilenme olmaktadır. Bu değişikliklerin sebebi dying back nöropati, akson ve çevresinde oluşan homeostasis ve nörovasküler regulasyon değişiklikleri, aktivite bağımlı plastik değişim, santral sinir sisteminde daha üst düzeyden gelen sürücü etkinin kaybı veya bu faktörlerin hepsinin ortak sonucu olabilir.	

Anahtar kelimeler: İnme, aksonal uyarılabilirlik, hemipleji

Abstract:
The direct involvement of the lower motor neuron is unexpected in stroke while there is an upper motor neuron affection. However, presence of muscle atrophy as an uncommon finding in stroke suggests a direct or an indirect involvement of the lower motor neuron. Morphological studies have shown thinning of fibers in hemiplegic muscles and electromyography (EMG) studies presented spontaneous activity. A few studies conducting routine nerve conduction studies found reduced amplitude of the compund muscle action potential (CMAP), slowing of the conduction velocity and prolongation of the latency while there was no difference in some studies.
Conventional electrophysiologic tests are sensitive to number of conduction fibers and their conduction velocity. Threshold tracking technique which gives information about axonal membrane potential and ion channels offers an insight into underlying pathophysiological mechanisms of diseases. Routine nerve conduction studies may represent contradictory results. However, nerve excitability tests are one of the best methods which may demonstrate peripheral axonal involvement.  The aim of this study is to investigate the peripheral nerve excitability in patients with acute- subacute stroke which has not been examined so far.
Nerve excitability studies were performed in 29 patients with stroke (affected and non-affected extremity) and 29 healthy controls (unilaterally). Axonal excitability study was performed on median nerve. Electromyography (EMG) signals were amplified by "Neuromatic EMG device with an analog output" and digitalized by "National instruments analog-to- digital board." DS5 isolated linear bipolar constant current source (maximal output ± 50 mA) was used for stimulation. Stimulus current was applied via non-polarizable Ag-AgCl electrodes with the cathode over the median nerve at the wrist and the anode 10 cm proximal to the cathode and slightly radial over forearm muscles. Compound muscle action potentials were recorded from abductor pollicis brevis muscle using surface electrodes with the active electrode at the motor point and the reference electrode over the proximal phalanx.
Stimulation and recordings were controlled by QTRAC (Copyright Institute of Neurology, London ®) software, using TRONDNF protocol and IV Last option. Stimulus response relationship, strength duration relationship, threshold electrotonus, recovery cycle and current threshold relationship was recorded respectively. The test duration was approximately 10 minutes. 
It was found that the membrane was more hyperpolarized and the excitability was decreased in the affected side of stroke patients as compared to the non-affected side and the control group. Inward rectifying channel function was impaired on the affected side. It was noted that the impairment of the inward rectifying channel function, the degree of membrane hyperpolarisation and the decrease of excitability were directly related with the Brunnstrom grading which were more pronounced in low grade patients. However, the membrane was more depolarised and the excitability was increased in the non-affected side as compared to the control group.
These findings suggest that lower motor neuron is affected at the level of axonal membrane due to the upper motor neuron lesion such as stroke. The cause of these changes can be dying back neuropathy, homeostasis and neurovascular regulation changes in the axonal environment, activity dependant plastic changes, loss of drive coming from the higher central nervous system or the combination of all these factors.

Key words: stroke, axonal excitability, hemiplegia