Sinir iletim hızı

Sinirbilimde sinir iletim hızı (CV) sinir iletim çalışmalarının önemli bir bölümüdür. Elektrokimyasal bir dürtünün sinirsel bir yolda yayılma hızını ifade eder. İletim hızları, aşağıdakileri içeren çok çeşitli faktörlerden etkilenir; yaş, cinsiyet ve çeşitli tıbbi durumlar. Bu çalışmalar, çeşitli nöropatilerin; özellikle de demiyelinizan hastalıkların daha iyi teşhis edilmesi yönünde kolaylıklar sağlar. Bunun nedeni; demiyelinizan hastalıkların belirtileri, düşük veya var olmayan iletim hızlarına yol açar.
Normal iletim hızları
Sonuç olarak, sinir iletim hızları kişiden kişiye değişkendir ve çoğunlukla sinir iletim hızları; bir aksonun çapına ve o aksonun miyelinli olma derecesine bağlıdır. Bununla beraber "normal iletim hızına" bireylerin çoğu tanımlanmış aralıklar içindedir.
Sinir impulsları, elektrik hızına (elektrik hız, ışık hızının %50-%99 una kadar ulaşabilmektedir) veya ışık hızına kıyasla son derece yavaştır; bununla birlikte, bazı miyelinli nöronların 120 m/s'ye varan hızlarda iletmesi ise kan akış hızına kıyasla çok hızlıdır. (432 km/sa veya 275 mil).
Farklı duyu reseptörleri, farklı sinir lifleri tarafından canlandırılır. Proprioseptörler tip Ia, Ib ve II duyu lifleri tarafından canlandırılır, mekanoreseptörler tip II ve III duyu lifleri tarafından ve nosiseptörler ve termoreseptörler ise tip III ve IV duyu lifleri tarafından canlandırılır.
Bacakların periferik sinirlerindeki normal impulslar 4045 m/s de hareket eder, 5065 m/s kolların periferik sinirlerindeki hızıdır. Herhangi bir sinir için genelleme yapılırsa; normal iletim hızları 5060 m/s aralığında olacaktır.
Test yöntemleri
Sinir iletim çalışmaları
Sinir İletim Hızı, bir sinir iletim çalışması (NCS) sırasında yaygın olarak yapılan birçok ölçümden yalnızca biridir. Bu çalışmaların amacı, sinir hasarının olup olmadığını ve bu hasarın ne kadar şiddetli olabileceğini belirlemektir.
Sinir iletim çalışmaları şu şekilde yapılır:
Test edilen sinirin üzerine deneğin derisine iki elektrot takılır.
Siniri uyarmak için elektriksel uyarılar bir elektrot aracılığıyla gönderilir.
İkinci elektrot, uyarının bir sonucu olarak sinir yoluyla gönderilen uyarıyı kaydeder.
İlk elektrottan stimülasyon ile aşağı akım elektrot tarafından alma arasındaki zaman farkı gecikme olarak bilinir. Sinir iletim gecikmeleri tipik olarak milisaniye ile ölçülür.
İletim hızının kendisi doğrudan ölçülemese de, NCS ölçümlerinden iletim hızlarını hesaplamak çok kolaydır. Uyarıcı ve alıcı elektrotlar arasındaki mesafe, iletim hızı ile sonuçlanan darbe gecikmesine bölünür. NCV = iletim mesafesi / (proksimal gecikme-uzak gecikme)
Çoğu zaman, İğne EMG'si, diğer NCS prosedürleriyle aynı anda deneklere de yapılır, çünkü bunlar, bağlantı sinirleri yoluyla gönderilen uyaranlara yanıt olarak kasların düzgün çalışıp çalışmadığını tespit etmeye yardımcı olur. EMG, liflerdeki nöron hastalıklarının elektrodiagnozunun en önemli bileşenidir, çünkü genellikle klinik kanıtlar görülmeden önce lifler nöron tutulumunun belirlenmesine yol açar.
Mikro işlenmiş 3D elektrot dizileri
Tipik olarak, bir EMG'de kullanılan elektrotlar, ince bir jel/macun tabakası üzerinde cilde yapıştırılır. Bu, elektrot ve cilt arasında daha iyi iletim sağlar. Ancak bu elektrotlar derinin altına yapılmadığından hatalı okumalara, yüksek gürültü seviyelerinden kaynaklı bozulmalara, basınç farkından kaynaklı yanlışlara neden olabilr.
Bu sorunları çözmek için 3 boyutlu elektrot dizileri gibi yeni cihazlar geliştirilmektedir. Bunlar, derinin dış katmanlarına nüfuz edebilen ve böylece empedansı azaltabilen metal mikro kule dizilerinden oluşan MEMS cihazlarıdır.
Geleneksel ıslak elektrotlarla karşılaştırıldığında, çok elektrotlu diziler aşağıdakileri sunar:
Elektrotlar, standart ıslak yüzey elektrotlarının yaklaşık 1/10 boyutundadır.
Hemen hemen her boyuttaki alanları kapsayacak şekilde elektrot dizileri oluşturulabilir ve ölçeklenebilir
Azaltılmış empedans
Geliştirilmiş sinyal gücü
Daha yüksek genlikli sinyaller
Daha iyi gerçek zamanlı sinir impuls takibine izin verin
İletim hızı sapmalarının nedenleri
Antropometrik ve diğer bireyselleştirilmiş faktörler
Temel sinir iletim ölçümleri, bireyin yaşına, cinsiyetine, yerel sıcaklıklarına ve el büyüklüğü ve boyu gibi diğer antropometrik faktörlere bağlı olduğundan herkes için farklıdır. Anormal sinir iletimi çalışma sonuçlarının belirlenmesine yardımcı olmak için bu çeşitli faktörlerin sinir iletim ölçümlerinin normal değerleri üzerindeki etkisini anlamak önemlidir. Bir bireyin antropometrik özellikleri bağlamında normal değerleri tahmin etme yeteneği, elektrodiagnostik prosedürlerin duyarlılıklarını ve özgüllüklerini artırır.
Yaş
İletim hızları için normal 'yetişkin' değerlere tipik olarak 4 yaşına kadar ulaşılır. Yenidoğanlarda ve küçük çocuklarda iletim hızları, yetişkin değerlerinin yaklaşık yarısı kadar olma eğilimindedir.
Sağlıklı yetişkinler üzerinde yapılan sinir iletim çalışmaları, yaşın Median, Ulnar ve Sural sinirlerinin duyusal genlik ölçümleri ile negatif ilişkili olduğunu ortaya koymuştur. Median duyusal, Median motor ve Ulnar duyu sinirlerindeki yaş ile iletim hızları ve gecikmeleri arasında da ters yönlü bir kolerasyon vardır fakat Sural sinirin ileti hızı yaşla ilişkili değildir. Genelde üst ekstremitelerdeki iletim hızları yaklaşık her 10 yılda 1 m/s azalır.
Cinsiyet
Sural sinir iletim genliği kadınlarda erkeklere göre önemli ölçüde daha küçüktür ve impulsların gecikmesi kadınlarda daha uzundur, dolayısıyla iletim hızı daha yavaştır.
Diğer sinirlerin cinsiyete dayalı farklı bir özellikleri yoktur.
Sıcaklık
Genel olarak, çoğu motor ve duyu sinirinin iletim hızları, vücut sıcaklığı ile pozitif ve doğrusal olarak ilişkilidir (düşük sıcaklıklar sinir iletim hızını yavaşlatır ve daha yüksek sıcaklıklar iletim hızını artırır).
Sural sinirdeki iletim hızları, sinirin lokal sıcaklığı ile özellikle güçlü bir korelasyon gösterir.
Boy
Hem Median duyusal hem de Ulnar duyu sinirlerindeki iletim hızları, bireyin boyuyla negatif ilişkilidir; bu, yetişkin popülasyonun çoğunda boydaki her bir inç artış için 0.5 m/s bir azalma söz konsudur. Bunun doğrudan bir sonucu olarak Median, Ulnar ve Sural sinirlerindeki impuls gecikmeleri boy ile artar.
Boy ile duyu sinirlerindeki impulsların genliği arasındaki korelasyon negatiftir.
El faktörleri
İşaret parmağının çevresi, Median ve Ulnar sinirlerindeki iletim genlikleri ile negatif ilişkili gibi görünmektedir. Ayrıca bilek oranları daha büyük olan kişilerde (ön-arka çap) : medial-lateral çap) daha düşük Median sinir gecikmelerine ve daha hızlı iletim hızlarına sahiptir.
Tıbbi durumlar
myastenia Gravis
Amyotrofik lateral skleroz (ALS)
Amyotrofik Lateral Skleroz (ALS) aka 'Lou Gehrig hastalığı' motor nöronları etkileyen ilerleyici ve kaçınılmaz olarak ölümcül nörodejeneratif bir hastalıktır. ALS, diğer nörodejeneratif hastalıklarla birçok semptomu paylaştığından, doğru şekilde teşhis edilmesi zor olabilir. Kendinden emin bir tanı koymanın en iyi yöntemi elektrodiagnostik değerlendirmedir. Spesifik olmak gerekirse, Median, Ulnar ve peroneal kasların motor sinir iletim çalışmaları ile Ulnar ve Sural sinirlerin duyusal sinir iletim çalışmaları yapılmalıdır.
ALS hastalarında, kas zayıflığının şiddeti arttıkça distal motor latansları ve ileti hızının yavaşlamasının kötüleştiği gösterilmiştir. Her iki semptom da ALS hastalarında meydana gelen aksonal dejenerasyonla uyumludur.
Karpal tünel Sendromu
Karpal tünel sendromu (KTS), median sinirin bilekte sıkışmasıyla oluşan bir sinir sıkışma sendromu şeklidir. Tipik semptomlar arasında uyuşma, karıncalanma, yanma ağrıları veya eldeki güçsüzlük bulunur. CTS, elektrodiagnostik testin değerli olduğu başka bir durumdur. Ancak bir hastayı sinir iletim çalışmalarına tabi tutmadan önce hem Tinel testi hem de Phalen testi yapılmalıdır. Her iki sonuç da negatifse, hastanın KTS olması pek olası değildir ve daha fazla test gereksizdir.
Karpal tünel sendromu her bireyde farklı derecelerde kendini gösterir. Sinir iletim hızının ölçümleri, ciddiyet derecesini belirlemek için kritik öneme sahiptir. Bu şiddet seviyeleri şu şekilde kategorize edilir:
Hafif CTS: Uzamış duyusal gecikmeler, iletim hızında çok hafif azalma. Şüpheli aksonal dejenerasyon yok.
Orta KTS: Anormal duyusal iletim hızları ve azaltılmış motor iletim hızları. Şüpheli aksonal dejenerasyon yok.
Şiddetli KTS: Duyusal tepkilerin olmaması ve uzun motor gecikmeleri (düşük motor iletim hızları).
Aşırı KTS: Hem duyusal hem de motor yanıtların olmaması.
Yaygın bir elektrodiagnostik ölçüm, serçe parmak ve işaret parmağındaki duyusal sinir iletim hızları arasındaki farkı içerir. Çoğu KTS vakasında, bu fark 8'den büyük olana kadar semptomlar ortaya çıkmaz.
Guillain-Barré sendromu
Guillain-Barré sendromu (GBS), miyelin kılıfının ve/veya baş, gövde ve uzuvları innerve eden sinirlerin dejenerasyonunu içeren periferik bir nöropatidir. Bu dejenerasyon, tipik olarak çeşitli enfeksiyonlar tarafından başlatılan bir otoimmün yanıttan kaynaklanır.
İki ana sınıflandırma mevcuttur: demiyelinizan (Schwann hücre hasarı) ve aksonal (doğrudan sinir lifi hasarı). Bunların her biri daha sonra kesin tezahüre bağlı olarak ek alt sınıflara ayrılır. Bununla birlikte, her durumda, durum uzuvların zayıflığı veya felci, solunum kaslarının potansiyel olarak ölümcül felci veya bu etkilerin bir kombinasyonu ile sonuçlanır.
Semptomlar ortaya çıktığında hastalık çok hızlı ilerleyebilir (bir gün kadar kısa bir sürede ciddi hasar meydana gelebilir). Elektrodiagnoz, hastalığın varlığını ve uygun sınıflandırmasını belirlemenin en hızlı ve en doğrudan yöntemlerinden biri olduğu için sinir iletim çalışmaları son derece önemlidir. Uygun elektrodiagnostik değerlendirme olmadan, GBS genellikle çocuk felci, Batı Nil virüsü, Kene felci, çeşitli Toksik nöropatiler, CIDP, Transvers miyelit veya Histerik felç olarak yanlış teşhis edilir. İki set sinir iletim çalışması Guillain-Barré sendromunun doğru teşhisine izin vermelidir. Bunların semptom sunumunun ilk 2 haftasında ve yine 3 ila 8 hafta arasında yapılması önerilir.
GBS'yi etkileyebilecek elektrodiagnostik bulgular şunları içerir:
Komple iletim blokları
Anormal veya yok F dalgaları
Zayıflatılmış bileşik kas aksiyon potansiyeli genlikleri
Uzamış motor nöron gecikmeleri
Ciddi derecede yavaşlamış iletim hızları (bazen 20 Hanım)
Lambert-Eaton miyastenik sendromu
Lambert-Eaton miyastenik sendromu (LEMS), otoantikorların presinaptik sinir terminallerindeki voltaj kapılı kalsiyum kanallarına karşı yönlendirildiği otoimmün bir hastalıktır. Burada antikorlar, nörotransmiterlerin salınımını engelleyerek kas zayıflığına ve otonomik işlev bozukluklarına neden olur.
LEMS'li hastalarda Ulnar motor ve duyu, Median motor ve duyu, Tibial motor ve Peroneal motor sinirleri üzerinde yapılan sinir iletim çalışmaları, bu sinirler arasındaki iletim hızının aslında normal olduğunu göstermiştir. Ancak bileşik motor aksiyon potansiyellerinin genlikleri %55'e kadar azaltılabilir ve bu aksiyon potansiyellerinin süresi %47'ye kadar azaltılabilir.
Periferik diyabetik nöropati
Diabetes mellituslu popülasyonun en az yarısı, periferik uzuvlarda uyuşma ve zayıflığa neden olan diyabetik nöropatiden de etkilenir. Çalışmalar, diyabetli bireylerde Rho/Rho-kinaz sinyal yolunun daha aktif olduğunu ve bu sinyal aktivitesinin esas olarak Ranvier ve Schmidt-Lanterman kesiklerinin düğümlerinde meydana geldiğini göstermiştir. Bu nedenle, Rho/Rho-kinaz sinyal yolunun aşırı aktivitesi sinir iletimini engelleyebilir.
Motor sinir iletim hızı çalışmaları, diyabetik sıçanlarda iletkenliğin diyabetik olmayan kontrol grubuna göre yaklaşık %30 daha düşük olduğunu ortaya koydu. Ek olarak, Schmidt-Lanterman kesikleri boyunca aktivite diyabetik grupta sürekli değildi ve doğrusal değildi, ancak kontrolde doğrusal ve sürekliydi. Fasudil'in diyabetik gruba verilmesinden sonra bu eksiklikler giderildi ve bunun potansiyel bir tedavi olabileceği ima edildi.