5° Klinischer Fall: Spontane elektromyographische Aktivität

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5° Klinischer Fall: Spontane elektromyographische Aktivität

Wenn es um Themen wie Orofazialschmerzen (OP) oder Temporomandibuläre Störungen (TMDs) geht, stößt man oft auf Aussagen, die mehr Aufmerksamkeit verdienen, wie zum Beispiel die Aussage über den Einfluss eines einseitigen posterior Kreuzbisses auf Veränderungen der spontanen Muskelaktivität in der Ruheposition des Kiefers und bei maximaler willkürlicher Kontraktion. Diese Aussagen führen zu einem tieferen Verständnis des Phänomens der spontanen Aktivität von Motorneuronen (MUs), was angesichts der Komplexität der Faktoren und Prozesse, die bei dieser klinischen Manifestation beteiligt sind, nicht trivial ist. Aus diesem Grund präsentieren wir einen 5. klinischen Fall: Spontane elektromyographische Aktivität bei einem überwiesenen Probanden mit früherer Diagnose von TMDs. Am Ende des Kapitels werden Sie unsere Empfehlung bezüglich einer verstärkten Aufmerksamkeit für das Experimentaldesign im Bereich der trigeminalen Neurophysiologie verstehen.

 

Article by  Gianni Frisardi

 

Einführung

In diesem Kapitel werden wir ein weiteres Thema behandeln, das viel diskutiert, aber auch viel verfolgt und als diagnostischer Test insbesondere bei Patienten mit Orofazialschmerzen (OP) und temporomandibulären Störungen (TMDs) vorgeschlagen wird: die Elektromyographie eines Muskels in Ruhezustand. Dies wirft sofort die bekannte hamletische Frage auf:

«Ist ein Muskel im Ruhezustand in einem Zustand der motorischen Einheitenaktivität oder befindet er sich in einem stillen Zustand?»
(... vielleicht!!)

Zieliński et al. stellten fest, dass Veränderungen in den elektromyographischen Mustern der Kaumuskulatur mit dem Vorhandensein von Schmerzen aufgrund aktiver myofaszialer Triggerpunkte (MTrPs) verbunden sein können und dass darüber hinaus während der elektromyographischen Untersuchung signifikant höhere Werte der Ruheaktivität innerhalb des vorderen Schläfenmuskels bei MTrPs und beobachtet wurden CMD-Patienten im Vergleich zu gesunden Personen. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass dieses veränderte Muster möglicherweise mit dem Vorhandensein aktiver MTrPs im Trapezmuskel zusammenhängt, die als Folge eines übertragenen Schmerzmechanismus die Aktivität des vorderen Schläfenmuskels (TA) verändern.

Darüber hinaus hat derselbe Autor zahlreiche klinische Studien überprüft, die zeigen, dass Depressionen erhebliche Auswirkungen auf das stomatognathe System haben, einschließlich der Aktivität der Kaumuskulatur, was zu Kiefergelenksstörungen führen kann. Darüber hinaus wurde bei Probanden mit depressiven Symptomen ein Anstieg der bioelektrischen Aktivität der Kaumuskeln beobachtet. Daher ist das Ziel der Studie von Zieliński et al. Ziel war es, , quantifiziert durch das Achse-II-Protokoll von RDC/TMD, auf die bioelektrische Ruheaktivität der Kaumuskeln und Schläfenmuskeln zu bestimmen. Die Schlussfolgerung war, dass eine mittelschwere Depression, die auf der Grundlage des RDC/TMDs-II-Achsenfragebogens ermittelt wurde, nicht mit der Ruheaktivität der ausgewählten Kaumuskeln zusammenhängt und dass weitere Untersuchungen an einer größeren Gruppe von Befragten durchgeführt werden sollten, um den Zusammenhang zwischen diesen zu ermitteln psychologische Faktoren und bioelektrische Parameter der Kaumuskulatur.

Unserer Meinung nach wäre es etwas komplex und vielleicht irrational, die Aktivität der Kaumuskeln im Ruhezustand bei Personen zu korrelieren, die an einer mehr oder weniger schweren Depression leiden, da das Phänomen der elektrischen Aktivität in den Ruhemuskeln im Jahr 2000 als „spontane Aktivität“ bezeichnet wird Im Fachjargon der Neurophysiologen handelt es sich um ein Phänomen mit einer nicht trivialen Erklärung. Wenn dieses Phänomen nicht zumindest weitgehend geklärt ist, kann die Vielzahl an physiopathogenetischen Interpretationen, die im Dentalbereich kursieren, zu einem diagnostischen Fehler führen.

Aus diesem Grund präsentieren wir einen klinischen Fall, der über orofaziale Schmerzen (OP) und Kiefergelenksstörungen (TMDs) berichtet, bei denen in früheren medizinischen Erfahrungen leider diagnostische Schwierigkeiten aufgetreten waren.

5° Klinischer Fall: Spontane elektromyographische Aktivität

65-jährige weibliche Patientin berichtet hauptsächlich über Orofazialschmerzen (OP) im linken Bereich des Gesichts, insbesondere über Schmerzen, die von den Massetermuskeln zum Kiefergelenk und zum linken Schläfenmuskel ausstrahlen. Etwa 2 Jahre nach einem plötzlichen Bewusstseinsverlust, als ihr Zahnarzt einen Trochlea für die Parodontologie des unteren linken Einwanderers durchführte, begannen plötzliche Schmerzen vom unzervikalen Typ und breiteten sich dann auf das gesamte linke Hemigesicht aus, auch beim Kauen. Kollegen stellten einen Zusammenhang mit dem Kauen fest und analysierten gemäß dem RDC-Protokoll und definierten die Patientin als an temporomandibulären Störungen (TMDs) leidend.

Als es uns zur Kenntnis kam, führten wir alle gnatologischen Tests durch (Axiographie, ATM-Bilder und Oberflächen-EMGs), die nicht für eine TMD sprachen, sondern für ein undefiniertes, aber im Wesentlichen neurologisches Bild. Der Grund für diese Interpretation war genau die Durchführung des Oberflächen-EMGs, das folgende Ergebnisse lieferte. Das elektromyographische Bild der Massetermuskeln wurde gemäß einer logischen Sequenz bestimmt, wie in Abbildung 1 dargestellt. Wie zu erkennen ist, war die laterale Asymmetrie der EMG-Aktivität mit Oberflächenelektroden der Massetermuskeln im entspannten Zustand (Abb. 1A), bei dem der Kiefer in Ruheposition gehalten wurde, so stark, dass eine Nadel-EMG des linken Masseters erforderlich war. Die mit dieser Technik aufgezeichnete Aktivität (Abb. 1B) zeigte eine Entladung mit einer stabilen Frequenz von 20 Hz, was eine Untersuchung der Motorneurone voraussetzte. Die Untersuchung der Motorneurone des linken Masseters (Abb. 1C) wählte automatisch 26 Motorneurone aus, deren Form, Dauer, Spitzen und Umdrehungen jedes Neurons analysiert wurden. Die Daten sind in der Tabelle (Abb. 1D) aufgeführt. Statistisch betrachtet können folgende Parameter erkannt werden: Durchschnittliche Amplitude von $\approxeq 348\mu V$, eine Dauer von $8.7msec$, $23\%$ polyphasischer Einheiten. Dieses klinische Bild stellt das typische pathophysiologische Phänomen dar, bei dem der Patient Schmerzen berichtet, aber die Diagnose oft "Schwierigkeiten bei der Muskelentspannung", "atypische Orofazialschmerzen" oder sogar besser "Fibromyalgie" bleibt und folglich die medikamentöse Therapie symptomatisch bleibt. Gerade diese Bedingungen sollten dem Arzt die Möglichkeit geben, seine Forschung zu vertiefen, indem er eine Koaxial-Nadel-EMG-Analyse durchführt und zumindest allgemeine Kenntnisse über deren Bestandteile hat, bevor er den Patienten an einen Neurologen überweist.

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  Abbildung 1A: Oberflächen-EMG zeigt eine große Aktivität der motorischen Einheiten (MUs) im linken Massetermuskel.

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  Abbildung 1B: Analyse der Entladungsfrequenz der Massetermotorneurone (MUs).

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  Abbildung 1C: Analyse der Morphologie der Massetermotorneurone (MUs).

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  Abbildung 1D: Berechnung der Entladungsparameter der Motorneurone (MUs).

Schritte der Nadel-EMG

Die EMG-Untersuchung der Skelettmuskulatur besteht aus vier Schritten:

1. Einführungsaktivität, wenn die Nadelelektrode in den Muskel eingeführt wird
2. Spontane Aktivität, wenn der Muskel in Ruhe ist
3. Motorische Einheitspotenziale, die durch isolierte motorische Entladungen während mäßiger willentlicher Kontraktion ausgelöst werden
4. Rekrutierung oder Interferenzmuster während eines progressiven Kontraktionsniveaus

Einführungsaktivität

Bei einem Probanden erscheint die Einführungsaktivität als hochfrequente positive und negative Spitzen in einer einzigen Gruppe und ist typischerweise eine Darstellung von Muskelfaserschäden oder mechanischer Stimulation aufgrund des Nadelstichs in den Muskel. Bei unserem Patienten trat diese Aktivität mit einer Dauer von 80 ms auf und war auf ein normales Bild zurückzuführen. Beachten Sie auch das Phänomen der Plattenaktivität. Wenn eine Nadelelektrode an einer Stelle im Muskel festgehalten wird, zeigen normale, in Ruhe befindliche Muskeln absolut keine elektrische Aktivität, außer im Bereich der neuromuskulären Endplatte. Diese bestehen aus zwei Komponenten: geringe Amplitude (im Bereich von 10-50 μV) und kurze Dauer (1-2 ms), die dem Lautsprecher-EMG ähneln, das an das Geräusch von Muscheln am Ohr erinnert. In unserem Fall (Abbildung 1A) kann das vollständige Fehlen von Plattenaktivität im rechten Massetermuskel durch die Aufzeichnung mit Oberflächenelektroden erklärt werden, die die Energie des Signals teilweise reduzieren, aber die auf dem linken Masseter aufgezeichnete Aktivität, wieder mit Oberfläche, eine Breite von $\approxeq 100\mu V$ aufweist. Aus dem gleichen Grund sollte diese Aktivität nicht als Plattenaktivität betrachtet werden, da, wie in Abbildung 1B zu sehen ist, die Aufzeichnung des linken Masseters mit einer Koaxialnadel eine Amplitude von $\approxeq 400\mu V$ aufweist. Manchmal sind Plattenpotenzialspitzen im Wellenform von Fibrillationspotenzialen nicht zu unterscheiden, die auch eine anfängliche Negativität zeigen, wenn sie in der Nähe der Platte aufgezeichnet werden. Ein weiteres interessantes Element ist die Ähnlichkeit des Entlademodells zwischen den Entladungen der neuromuskulären Spindeln und der Plattenpotenziale, sodass einige Autoren vermuteten, dass diese Potenziale aus den intrafusalen Muskelzellen stammen könnten. Die Diskussion und die elektrophysiologische Bedeutung der in Abbildung 1B beobachtbaren elektrischen Aktivität sollten näher erläutert werden.

Spontane Aktivität

Figur 2: Attività spontanea con scariche a punta positive in un muscolo denervato

In den ersten 2 Wochen nach der Denervierung erhöht sich die Sensitivität einer Muskelfaser gegenüber Acetylcholin (ACh) um das bis zu 100-fache. Dieses Phänomen, bekannt als "Denervierungshypersensitivität", könnte die spontane Aktivität denervierter Muskelfasern als Reaktion auf minimale ACh-Quanten erklären.

Die Tatsache, dass die Infusion von Curare die Rezeptoren der neuromuskulären Platte blockiert, aber die spontane Entladung nicht abschaltet, dass die Denervierung des Froschmuskels zu einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber ACh führen kann, aber keine spontane Aktivität erzeugt.

Diese Studien haben eine alternative Hypothese vorgeschlagen, nämlich langsame Veränderungen in den Membranpotenzialen metabolischen Ursprungs, die periodisch ein kritisches Niveau erreichen und propagierte Spikes auslösen können.

Diese Studien haben eine alternative Hypothese vorgeschlagen, nämlich langsame Veränderungen der Membranpotenziale, die metabolischen Ursprungs sind und periodisch ein kritisches Niveau erreichen können und propagierte Spikes auslösen können. Typische Phänomene spontaner Aktivität umfassen jedoch Fibrillationspotenziale, positive Spikewellen, Faszikulationspotenziale, myochemische Entladungen und komplexe repetitive Entladungen. Ohne zu sehr auf spezialisierte Themen einzugehen und die elektrophysiologischen Aufzeichnungen des klinischen Falls zu berücksichtigen, genügt es, sich mit positiven Spikewellen, Fibrillationen und Faszikulationen zu befassen. Positive Spitzenwellen sind Sägezahnentladungen, die spontan und kontinuierlich entladen werden.

ChatGPT

Diese Art von Aktivität findet sich in denervierten Muskeln, aber auch in einer Vielzahl von myogenen Zuständen. In Abbildung 2 ist es möglich, eine typische Aufzeichnung der spontanen Aktivität von positiven Spitzenwellen zu beobachten, die im Vergleich zum klinischen Fall unter Untersuchung (Abbildung 1B) deutlich unterschiedlich sind. Unter Fibrillation verstehen wir hingegen Potenziale mit einer Dauer von $1-5$ $msec$ und einer Amplitude von etwa $\approxeq 20-200\mu V$ mit biphasischen oder triphasischen Wellenformen und anfänglicher Positivität. Fibrillationspotenziale, die durch spontane Schwingungen im Membranpotenzial ausgelöst werden, feuern typischerweise mit Frequenzen von $1-30Hz$ und einem Durchschnitt von $13Hz$. Dieses Phänomen stellt die spontane Aktivität eines oder mehrerer Muskelgewebe dar und ist pathognomonisch für eine Denervation, obwohl es auch in gesunden Muskeln auftreten kann. Das Vorhandensein reproduzierbarer Entladungen in mindestens zwei verschiedenen Bereichen des Muskels deutet in der Regel auf eine sekundäre motorische Neuronenstörung hin, die Pathologien der vorderen Hornzellen, Radikulopathien, Plexopathien, axonale Mono- und Polyneuropathien sowie bestimmte Myopathien umfasst.

Figura 3: Tracciato di attività spontanea di fibrillazione in muscolo denervato.

In Abbildung 3 können wir eine typische Spur spontaner Aktivität aus Denervation beobachten und sie mit der Spur in Abbildung 1C vergleichen, in der elektrophysiologische Unterschiede festgestellt werden können. Die spontane Fibrillationsaktivität hat eine Amplitude von etwa $\approxeq 200\mu V$, die Frequenz von $13Hz$ erscheint zufällig, während im berichteten klinischen Fall (Abbildung 1C) die Amplitude etwa $\approxeq 400\mu V$betrug und die höchste Frequenz, aber besonders stabil war und fast einen zentralen Schrittmacher signalisierte.

Um terminologische und klinische Verwirrung zwischen Fibrillation und Faszikulation zu vermeiden, schlugen Danny-Brown und Pennybacker vor, den Begriff Faszikulation zu verwenden, um den spontanen Zucken von motorischen Einheiten zu beschreiben. Faszikulationen stellen daher die spontane Entladung einer Gruppe von Muskelfasern dar, die auf den gesamten oder teilweisen Teil der motorischen Einheit zurückzuführen ist. Das isolierte Feuern einer motorischen Einheit mit komplexen Salven wiederholter Entladungen verursacht wurmförmige Bewegungen der Haut, die als Myokymie bezeichnet werden.

Figura 4: Fascicolazioni del muscolo orbicolaris oculi sinistro.

Wiederholte Entladungen derselben motorischen Einheit treten in Salven in regelmäßigen Abständen von $0.1-10sec$ bis 10 Sekunden auf, wobei in jeder Salve $2-10$Spike-Entladungen mit einer Frequenz von $30-40Hz$ auftreten. Faszikulationspotenziale sind typischerweise mit Pathologien der vorderen Hornzellen verbunden, werden jedoch auch bei Radikulopathien, Nerveneinklemmungen und dem Muskelschmerz-Faszikulationssyndrom beobachtet. Abbildung 4 zeigt ein deutliches Beispiel für Faszikulationen des Musculus orbicularis oculi, das im Vergleich zu den Aufzeichnungen des klinischen Falls (Abbildung 1B und C) eine vollständige morphologische Vielfalt und zeitliche Darstellung aufweist. Diese Vielfalt würde die Ausschlussdiagnose einer Denervationspathologie stärken.

Motorische Einheit Potenziale

Eine motorische Einheit kann anhand der Amplitude, Anstiegszeit, Dauer und Phasen definiert werden, wie später im Kapitel 'Elektromyographie' näher beschrieben wird. Die aufgezeichnete Amplitude variiert stark mit der Position der Elektrodenspitze relativ zur entladenen Ionenstromquelle, daher wählt ein erfahrener Bediener ein Motorischeinheitspotential mit einer Anstiegszeit von etwa $\approxeq 500\mu sec$ aus, um sicher nahe an der Quelle zu sein. Die Amplitude im normalen Bereich reicht von Hunderten von $\mu V$bis zu einigen $mV$und die Dauer beträgt $5-10msec$. Für die Gesichtsmuskeln beziehen wir uns insbesondere auf die von Buchthalangegebenen Werte, deren Bereich bei maximal $75$ Jahren zwischen $4,2-7,5msec$ liegt. Biphasische oder triphasische motorische Einheitspotenziale sind auch in normalen Muskeln vorhanden, und zwar durchschnittlich bei $5-15\%$ der motorischen Einheiten mit $4$ oder mehr Phasen.

Figura 5: Tracciato MUAP polifasico

Die Anzahl der polyphasischen Einheiten nimmt sowohl bei Myopathien, Neuropathien als auch bei Pathologien der Motoneurone zu. Polyphasie zeigt daher eine zeitliche Streuung der Muskelzellpotenziale innerhalb einer motorischen Einheit an. Bei einigen Abnormalitäten, sogenannten Doppel- oder Dreifachentladungen, feuert eine motorische Einheit zwei- oder dreimal in sehr kurzen Zeitintervallen und repräsentiert einen metabolischen Störungszustand, der mit einer Hypererregbarkeit des motoneuralen Pools verbunden ist. In Abbildung 5 können wir eine typische Aufzeichnung minimaler willkürlicher Aktivität polyphasischer MUAP und eine Doppelentladung beobachten, die einen Zustand der motorischen Neuronenpathologie darstellt. Vergleicht man diese Aufzeichnung der pathologischen motorischen Einheit mit einigen der Abbildungen 1C, insbesondere den 5,7,13 und 23, mit den Werten der jeweiligen Amplitude von 678 μV; 419 μV3; 686 μV und 530 μV, sowie der Dauer von 8,2, 4,2, 6,2 ms und 8,4 ms, können wir feststellen, dass die aufgezeichnete Aktivität am linken Massetermuskel des fraglichen klinischen Falls keine elektrophysiologischen Merkmale aufweist, die mit einem Schädigungsbild des II. Motoneurons übereinstimmen können.

Die Anzahl der polyphasischen Einheiten nimmt sowohl bei Myopathien, Neuropathien als auch bei Pathologien der Motoneurone zu. Polyphasie zeigt daher eine zeitliche Streuung der Muskelzellpotenziale innerhalb einer motorischen Einheit an. Bei einigen Abnormalitäten, sogenannten Doppel- oder Dreifachentladungen, feuert eine motorische Einheit zwei- oder dreimal in sehr kurzen Zeitintervallen und repräsentiert einen metabolischen Störungszustand, der mit einer Hypererregbarkeit des motoneuralen Pools verbunden ist. In Abbildung 5 können wir eine typische Aufzeichnung minimaler willkürlicher Aktivität polyphasischer MUAP und eine Doppelentladung beobachten, die einen Zustand der motorischen Neuronenpathologie darstellt. Vergleicht man diese Aufzeichnung der pathologischen motorischen Einheit mit einigen der Abbildungen 1C, insbesondere den 5,7,13 und 23, mit den Werten der jeweiligen Amplitude von $678\mu V;419\mu V3;686\mu Ve530\mu V$, sowie der Dauer von $8.2,4.2,6.2msec$, können wir feststellen, dass die aufgezeichnete Aktivität am linken Massetermuskel des fraglichen klinischen Falls keine elektrophysiologischen Merkmale aufweist, die mit einem Schädigungsbild des II. Motoneurons übereinstimmen können.

Interferenzmuster

Die Kontraktionsintensität erhöht die Anzahl der Motorneuronen, die sehr schnell zu feuern beginnen, was die Identifizierung einzelner motorischer Einheitspotenziale ausschließt. Dieses Phänomen wird als Interferenzmuster bezeichnet. Die Dichte der Spitzen und die durchschnittliche Amplitude der summierten Reaktionen werden von einer Reihe von Faktoren bestimmt, wie z.B.: die absteigende Ausgabe aus der Großhirnrinde, die Anzahl der fähigen Motorneuronen, die Feuerrate jeder motorischen Einheit, die Wellenform einzelner Potenziale und die Wahrscheinlichkeit der Phasenlöschung (Kollision). In unserem klinischen Fall war das auf den Massetermuskeln aufgezeichnete Interferenzmuster sowohl in der Amplitude als auch in der Frequenz normal.

Aus der detaillierten Analyse der EMG-Aufzeichnung im Zusammenhang mit dem beschriebenen klinischen Fall können wir die Abwesenheit eines organischen Schadens an der motorischen Einheit und/oder den Muskelzellen aus verschiedenen Gründen bestätigen, wie z.B.: das Fehlen von spontaner Aktivität, die normale Morphologie der motorischen Einheit und die interferenziale Rekrutierung. Die Interpretation der auf dem linken Massetermuskel aufgezeichneten EMG-Aktivität (Abbildung 1) bleibt jedoch noch offen, da sie sich, unter Bezugnahme auf die oben beschriebenen Konzepte, nicht als "spontane Aktivität" bezeichnen lässt, da sie keine Ausdrucksform der Denervation ist, noch als "Fehlen der Muskelentspannung", da der Patient den Muskel weder freiwillig noch mit Dehnübungen entspannen kann, noch als "EMG-Aktivität in Ruhe aufgrund psychischer Störung", da die psychometrischen Tests negativ sind.

«Diese Aktivität scheint auf einen Schrittmacher zentralen Ursprungs zu reagieren, der mit einer stabilen Frequenz auf zweitorderige Motoneuronen (Trigeminus-Motorneuron) feuert. Leider ist es schwer zu sagen, ob diese Aktivität auf eine Funktionsstörung des Motoneurons II oder des kortikalen und/oder subkortikalen Systems zurückzuführen ist.»

Pharmakologische experimentelle Studie

Es wurde eine experimentelle Studie vorgeschlagen, mit Einverständnis des Patienten, bei der versucht wurde, die neuronale Aktivität des Hirnstamms pharmakologisch von der kortikalen Aktivität zu entkoppeln. Gleichzeitig mit der pharmakologischen Entkopplung wurde die EMG-Aktivität mit einer koaxialen Nadel am linken Masseter überwacht und kontextuell der Lidschlussreflex. Das experimentelle Modell, das wir kurz erläutern werden, wurde durch zwei wesentliche Elemente geschaffen, nämlich: die Wahl des spezifischen Anästhetikums für den Zweck der Studie (Propofol) und die Kontrolle der elektrophysiologischen Aktivität des Hirnstamms durch den Lidschlussreflex.

Propofol

Die Wirkungen von Anästhetika führen zu Bewusstseinsverlust, Gedächtnisverlust, Veränderungen der spontanen Aktivität, Dämpfung der Schutzreflexe, Verlust der posturalen Reflexe und auch zu unerwünschten Wirkungen wie Halluzinationen, Euphorie und Amnesie. Darüber hinaus können sie den Spiegel oder die Homöostase von Neurotransmittern im Gehirn wie Dopamin, Noradrenalin und Acetylcholin (ACh) beeinflussen. ACh war der erste Neurotransmitter, der beschrieben wurde, und cholinerge Neuronen sind weit im Gehirn verteilt. Cholinerge Mechanismen sind bekanntermaßen wichtig im Striatum, wo ein Gleichgewicht zwischen Dopamin- und ACh-Freisetzung für normale motorische Ausgabe sorgt, im Hippocampus und im frontalen Cortex, wo ACh eine wichtige Rolle bei der Regulation von Bewusstsein und Gedächtnis spielt.

Propofol verstärkt wahrscheinlich die hemmende Wirkung von GABAA-Rezeptoren und hat eine andere Wirkung als Barbiturate oder Benzodiazepine. Eine elegante Studie, die mittels intrazerebraler Mikrodialyse bei Mäusen durchgeführt wurde, zeigte, dass Propofol in Dosen von 50 mg/kg die Freisetzung von ACh aus dem frontalen Cortex um 85 %, aus dem Hippocampus um 72 % und aus dem Striatum um 19 % verringerte.

Lidschlussreflex

Der Lidschlussreflex wird durch einen Schlag auf den Augenbrauenbereich auf einer Seite der Stirn ausgelöst. Elektrophysiologisch ist es möglich, ihn durch Anwendung eines elektrischen Reizes auf den Augenbrauenbogen in Höhe des Supraorbitalforamens hervorzurufen. Die Reaktionen werden durch zwei Oberflächenelektroden auf dem M. orbicularis oculi auf jeder Seite aufgezeichnet, und die motorischen Potenziale können hauptsächlich durch zwei Ereignisse dargestellt werden, nämlich die ipsilaterale R1-Reaktion auf die Stimulation und die bilaterale R2-Reaktion. Diese Reaktionen stellen eine monosynaptische und polysynaptische Schaltung für R1 bzw. R2 dar. Die R1-Reaktion wurde angenommen, einem trigeminalen Pfad im Pons zu folgen, während die R2-Reaktion über einen Pfad in der Nähe der retikulären Formation die Gesichtskerne erreicht..

Die Hauptneuralschaltung des Lidschlussreflexes befindet sich im Hirnstamm, aber jüngste Arbeiten haben mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) gezeigt, dass während des Lidschlussreflexes bei Menschen zwei Hauptbereiche im hinteren Lappen des Kleinhirnhemisphären, hauptsächlich auf der Seite ipsilateral zur Stimulation, aktiviert werden.

Experimenteller Ablauf

Das Experiment bestand darin, gleichzeitig die Präsenz des Lidschlussreflexes (R1 und R2) und die EMG-Aktivität des linken Masseters mit einer Nadelelektrode während der Propofol-Infusion in Dosen von $2mg/kg$ zu überwachen, was eine leichte Dissoziation - Wachsamkeit und mit offenen Augen - verursachte. Auf diese Weise kann mit guter Annäherung festgestellt werden, dass das Medikament die mesenzephal-bulbären Funktionen freisetzte.

Die EMG-Reaktionen (Abb. 6) waren wie folgt: Beim Einbringen des Medikaments kam es zu einem kurzen bewussten Verlust der kortikalen Kontrolle, den Anästhesisten klinisch als vorübergehende Hypertonie kennen und der elektrophysiologisch zu einer Zunahme des Muskeltonus führt. In Abbildung 6 (Phase 1: die ersten beiden oberen Spuren) können wir den Anstieg der Entladungsfrequenz der motorischen Einheiten von etwa $\approxeq 23Hz$vor dem Experiment (Abb. 1B) auf etwa $\approxeq 75Hz$ in Phase 1 beobachten. (Abb. 6, Spur 1 und 2 oben)

Nach etwa $\approxeq 5sec$ scheint sich das Medikament in die kortikal-subkortikalen Bereiche verteilt zu haben, und dieser Effekt zeigt sich elektrophysiologisch durch eine Verlangsamung der EMG-Entladungsfrequenz (Abb. 6, Spuren 3 und 4, beginnend von oben). Nach weiteren etwa $\approxeq 6sec$ ist die Sättigung der kortikalen und vermutlich subkortikalen Bereiche vollständig, und es gibt eine vollständige Abwesenheit von EMG-Aktivität am linken Masseter (Abb. 6, Spuren 5, 6 und 7, beginnend von oben). Schließlich wird das Medikament nach etwa $\approxeq 6sec$metabolisiert, nachdem die elektrische Stille eintritt, und gleichzeitig tritt die konstante EMG-Tonaktivität wieder mit etwa $\approxeq 23Hz$ auf (Abb. 6, Spuren 8-14).

«Die interessantesten Daten stammten aus Phase 3, in der MUAP völlig fehlte, während der Blinzelreflex mit seinen R1- und R2-Komponenten noch auslösbar war. Dies würde den kortikalen und/oder subkortikalen Schrittmacher erklären, würde aber keine Hirnstammstrukturen betreffen.»

Abbildung 6: EMG-Ergebnis der experimentellen Verfahren. Zum besseren Verständnis folgen Sie dem Text

Schlussfolgerungen

Experimentelle Schlussfolgerung

Die EMG-Aktivität, die beim untersuchten Probanden vorhanden ist, kann nicht als "Spontanaktivität" bezeichnet werden, da sie keine Merkmale eines organischen Schadens an den Muskelzellen und/oder dem zweiten Motoneuron zeigt. Wenn es sich um einen Muskelschaden handeln würde, wäre die EMG-Aktivität auch nach der Verabreichung von $2mg/kg$ Propofol bestehen geblieben. Tatsächlich wurde beobachtet, dass Dosen von $2mg/kg$ Propofol die Faszikulationen, die durch die Verabreichung von 1 mg/kg Succinylcholin verursacht wurden, nicht rückgängig machten. Die EMG-Aktivität, die beim Probanden vorhanden ist, kann auch nicht als "Unfähigkeit zur Entspannung" beschrieben werden, da der Begriff zu allgemein ist, um auf Zustände psychischer Störungen und dystoner Störungen zu verweisen. Bei oromandibulären Dystonien gibt es tatsächlich Phasen der EMG-Stille, wenn der Patient aufgefordert wird, den Kiefer zur Seite zu bewegen, um den beteiligten Muskel zu dehnen. Dieser Effekt wird durch eine zusätzliche Eingabe von den propriozeptiven Fasern des Muskels bestimmt.

Das Verschwinden der EMG-Aktivität bei Dosen von $2mg/kg$ Propofol, einer Dosis, die in der Lage ist, mit den kortikalen, subkortikalen und striatalen Systemen zu interferieren, während gleichzeitig die Funktionen des Hirnstamms und des Ponto-Bulbären intakt bleiben, zeigt, dass der Schrittmacher auf einer höheren Ebene des Hirnstamms liegt.

Die aufgezeichnete EMG-Aktivität kann schließlich als "unwillkürliche EMG-Aktivität" definiert werden und reagiert auf einen zentralen Schrittmacher. Diese kontinuierliche EMG-Aktivität würde langfristig zu Schäden an den Myofibrillen und Myoglobin führen, wobei Myoglobin eine algogene Substanz ist und die letztendliche Ursache für die vom Patienten berichteten Schmerzen darstellen würde.

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Therefore, the patient was more likely to be affected by "Focal oromandibular dystonia" than by "Tempormandibular Disorders" accompanied by phenomena of bruxism even during the day. Pharmacological evidence, in fact, suggests that the central dopaminergic system may be involved in the pathogenesis of the craniocervical dystonia and bruxism. Lobbezo, in fact, demonstrated by PET imaging an abnormal lateral distribution in striatal D2-binding receptors in bruxism and craniocervical dystonias. The fact that peripheral trauma may cause dystonia suggests that the sensory system may be important for the pathogenesis of focal dystonia and, in any case, it can interact only if the patient is genetically predisposed to develop a post-traumatic dystonia. Using PET, thermal pain stimulation of the hand and the intradermal injection of capsaicin can determine an increase in the blood flow in the contralateral putamen and globus pallidus when compared with painless thermal stimuli. Furthermore, the expression of the genes for prodynorphin, c-Fos and c-Jun is altered at the spinal and midbrain levels after painful stimuli. In dystonics, using PET, peak blood flow in response to hand vibration was significantly reduced in both primary sensory and supplementary motor cortices when compared with normal subjects. Dystonic manifestations in the patients were easily elicited by the "tonic vibration reflex" but were markedly attenuated by lidocaine blockade of the muscle spindles.

These authors suggested three mechanisms that may explain the increased sensitivity to vibration: the loss of the normal inhibition of the Ia afferents, a "central" alteration, and an alteration of the excitability of the neuromuscular spindles resulting from an overactivity of motor neurons. Loss of normal inhibition was also found in other experiments; in dystonics, in fact, there is a rapid curve of the recovery cycle of the blink reflex and of the H wave.

Pharmacological treatment

The patient responded positively to the administration of "SIRDALUD" at doses of 4 mg three times a day more than to the administration of diazepam. Tizanidine (Sirdalud) is in fact a molecule that acts centrally as a myotonolitic agent and is pharmacologically and chemically different from diazepam and baclofen. This is a potent inhibitor of $\alpha$ e $\gamma$ motoneurons for stiffness experimentally induced in mice and polysynaptic activity in cats. In the decorticated or decerebrated cat, tizanidine preferentially inhibits the tonic component of the reflex activity. The actions of tizanidine result from its agonist activity at noradrenergic subunit receptors and may also involve inhibition of the release of excitatory amino acids from spinal interneurons (EAAs). The action on muscle tone, the lower sedative effect compared to diazepam and baclofen and the resulting lower muscle weakness are the characteristics that led to the choice of this drug over the others (EAAs)

Clinical conclusions

To reach a clear and meaningful clinical conclusion we need to ask ourselves the following question:

Are the Temporomandibular Disorders causing a functional alteration of the trigeminal Central Nervous system or could this clinical manifestation represent a variant of a benign acute cranial polyneuritis, or a more complex clinical state?

An adequate answer to this question was given by a study by Adour KK through a prospective study using neuro-otological examination and electromyography. Seven consecutive patients with cardinal symptoms of temporomandibular joint pain syndrome (pain, tenderness, clicking, and limitation of jaw movement) were evaluated within one week of the onset of their acute symptoms. Three others with chronic symptoms were tested for comparison with acute cases. All seven patients with the acute condition had asymptomatic hypoesthesia of all three divisions of the trigeminal nerve and decreased action potential of the volitional muscles in the masseter and temporal muscles. At the end of three weeks the hypesthesia resolved in all seven patients and the muscle action potential returned to normal in six of the seven. EMG testing of the single patient with persistent reduced muscle action potentials and three patients with chronic symptoms showed fibrillation, reduced polyphasic regeneration potentials, and spontaneous fasciculations with clinical atrophy and spasm of the affected masseter and temporal muscles. Other acute cranial nerve findings included unilateral glossopharyngeal and second cervical nerve hypoesthesia, motor paralysis of the superior laryngeal branch of the vagus nerve, and increased facial nerve latency. These findings suggest a neuromuscular, rather than a psychophysiological, organic cause of temporomandibular joint pain syndrome.

Contrary to this assertion that sees an organic neuromotor disturbance at the basis of a clinical situation of TMDs, there is the opinion that the influence of the unilateral posterior crossbite on the variations of spontaneous muscle activity in the mandibular rest position and in maximum voluntary contraction is significant and confirmed by Woźniak K et al.

Having already clarified, albeit not in depth, the terminological, clinical and scientific difficulty in understanding phenomena that represent an alteration of the trigeminal Central Nervous System in EMG activity at rest, we can only suggest more attention in planning experiments of this type. For example Woźniak K et al. reaches these conclusions by analyzing the asymmetry between sides of the EMG activity at rest and at maximum will to contract (MVC) and the algorithm used is the following:$As={\frac {\textstyle \sum _{i=1}^{N}|R_{i}-L_{i}|\displaystyle }{\textstyle \sum _{i=1}^{N}|R_{i}+L_{i}|\displaystyle }}\cdot 100$

but we did not take into account whether these asymmetries, mainly evident in the numerator, are really related to an organic symmetry of the trigeminal motor roots. Therefore, these conclusions could have become exponentially significant if correlated to the output data from the execution of the bilateral trigeminal motor Evoked Potentials _bRoot-MEPs performed by our group.

This would have had an exponential clinical significance because it would have confirmed a correlation between the functional (and non-organic) asymmetry between the crossbite and the neuromotor electrical activities.

Bibliography & references