筋電図
針筋電図では針電極を用いて運動単位の状態を評価することができる。運動単位とは脊髄前角細胞および運動性脳神経核であるα運動神経とそれにより支配される骨格筋の筋線維からなる。骨格筋には持続的な運動に適した遅筋である赤筋(タイプI)と素早い運動に適した速筋である白筋(タイプII)の2種類に分かれる。白筋はタイプIIAとIIBのふたつに分かれ、IIAはIIBとIの中間型である。支配する筋肉のタイプに合わせて運動単位もS型、FR型、FF型の3タイプに分類される。一つの運動単位に属する筋線維の生理学的および生化学的性質は均一であり、一つの運動単位に属する筋線維は、他の運動単位に属する筋線維と互いに交錯して配列している。あるα運動線維が興奮するとその活動電位は支配筋線維全てをほぼ同時期に脱分極させる。同期して発生した筋線維活動電位を加重したものをMUP(運動単位電位)という。MUPの電位の大きさは神経支配比を反映している。四肢筋など大きな運動単位は大きなMUPを形成し、外眼筋や顔面筋は小さなMUPを形成する。MUPの数は収縮力を反映する。ごく弱い随意収縮では同一波形のMUPが繰り返し現れ、収縮を強めるとその発生頻度は増加し、別のMUPが参加してくる。活動に参加する運動単位が増加する現象を動員(recruitment、リクルートメント)という。収縮のはじめの段階では興奮域値が小さい小型のニューロン(S型)が発射し、収縮力が増強するに従い大型のニューロン(FR型やFF型)も動員される。弛緩する場合は域値の高い大きな運動単位から順に活動を停止していく。これをサイズの原理という。
電極を終板帯近くで動かす時、終板スパイク(end-plate spike)と終板雑音(end-plate noise)という2種類の電位が記録されることがある。両者は同時に記録されることが多く、合わせて終板活動といわれることがある。終板スパイクは痛みと筋痙縮を伴うもので初期相陰性の二相性活動電位である。振幅は100~200μV、持続2~3ms、頻度は5~50Hzであり、スピーカー上は機関銃発射音に似た高い調子の一様な速い連続音を呈する。筋内神経終末を記録電極が機械的に刺激することで数本の筋線維が発射したためと考えられている。神経電位ともいう。終板スパイクは時として線維自発電位と誤認されることがある。放電パターンが不規則であること、波形が陰性-陽性の二相波であることから区別可能である。しばしば初期陽性の三相波を示すがリズムから区別可能である。終板雑音は基線の不規則な揺れを呈する低電位の高頻度不規則な陰性電位であり、低い調子で貝殻を混ぜるようなザーとしたホワイトノイズである。振幅は10~100μV、持続は1~2msである。終板雑音は終板部で自然に放出されているアセチルコリンによる脱分極、すなわち微小終板電位を細胞外から記録したものと考えられている。しばしば終板スパイクの背景として同時に記録される。