ČASOVÁ A PROSTOROVÁ1
SUMACE U KOSTERNÍHO SVALU
Klíčová slova
Motorická jednotka, nervosvalová ploténka, mechanismus spřažení excitace s kontrakcí, typy svalových
vláken, regulace síly stahu u srdečního svalu, trvání akčního potenciálu u kosterního a srdečního svalu
Pracovní část
Pomůcky
Výukový systém PowerLab, stimulační elektroda, vodivý gel, náplast, snímač síly.
Upozornění: Hodnoty proudu a napětí jsou na stimulátorech systému PowerLab v našem cvičení nižší
(max. 20 mA) než hodnoty používané v klinické praxi (80–100 mA), avšak dostačují k demonstraci
fyziologických jevů. I přesto u některých osob může být stimulace vnímána jako nepříjemný až bolestivý
pocit, který se však v krátkém čase vytrácí. Z těchto důvodů zvažujte důkladně ve své klinické praxi indikaci
elektromyografického vyšetření.
Prostorová sumace
1. Pokusné osobě očistěte mýdlovou vodou volární stranu zápěstí a vysušte.
2. Na čelní straně zesilovače u Isolated stimulator přepněte páčku dolů do pozice Off.
3. Spusťte na ploše akviziční program „Nábor (recruitment)“.
4. V miniokně Panelu stimulátoru (Stimulator panel) jsou nastaveny následující parametry: frekvence 0,5
Hz, trvání podnětu (pulse duration) 200 μs, amplituda (amplitude) 2 mA.
5. Na kontakty stimulační elektrody naneste malé množství vodivého gelu.
Obrázek 28-1 Nastavení programu
Je zakázáno provádět stimulace na osobách s implantovaným kardiostimulátorem nebo
defibrilátorem, nebo osobách s jiným srdečním či neurologickým onemocněním. Dále je zakázáno
provádět stimulace na jiných částech těla, než je uvedeno v návodech.
Gel nesmí propojit obě elektrody, jinak impulz nepůjde přes tkáň.
6. Elektrodu umístěte nad průběh n. medianus na volární stranu zápěstí mezi šlachu m. flexor carpi
radialis a m. palmaris longus tak, aby se oba kontakty nacházely nad průběhem nervu, přičemž katoda
distálněji a ve vzdálenosti asi 8 cm od svalového bříška m. abductor pollicis brevis, Obrázek 28-4
(anoda je na zadní straně označená červenou značkou). Pokusná osoba si v této fázi přidržuje
stimulační elektrodu druhou rukou.
7. Na čelní straně zesilovače u Isolated stimulator přepněte páčku nahoru do pozice On.
8. Hodnoty intenzity podnětu jsou u každé osoby subjektivně vnímány jinak, stejně tak při určité
hodnotě může být vyvolaná motorická odpověď různě odstupňovaná (u jednoho silnější a u druhého
slabší). Tomu se přizpůsobí i stimulační postup.
9. Správné umístění stimulační elektrody ověřte následujícím postupem. Spusťte stimulaci tlačítkem
START (nenahrávejte do paměti), bude generován 1 podnět o amplitudě 2 mA. Ucítíte slabé
podráždění. Zvyšujte intenzitu podnětu v krocích po 2 mA do okamžiku, kdy dochází nepochybně k
pozorovatelné motorické odezvě m. abductor pollicis brevis (je vidět pohyb palce).
10. Zafixujte stimulační elektrodu lepící páskou. Pokud bude elektroda umístěna více ulnárně, může se
objevit motorická odpověď svalů inervovaných n. ulnaris, což při tomto pokusu není žádoucí
(nedochází k záškubům palce ruky, ale dalších prstů).
11. Natočte ruku do semipronačního postavení tak, aby sledovaný svalový záškub pohyboval palcem
kolmo dolů k podložce. Položte předloktí pohodlně na stůl, svaly musejí být relaxované. Prsty kromě
palce zasuňte pod destičku stojanu. Palec položte zlehka na kovové pásky silového snímače a v této
pozici jej ke kovovým páskům zafixujte náplastí.
12. Na panelu stimulátoru (stimulator panel) nastavte frekvenci na 2,5 Hz, intenzitu podnětu na 1 mA,
zapněte nahrávání do paměti a stiskněte tlačítko START. Pokusná osoba se na monitor nedívá. Spustí
se série 4 podnětů, které se zobrazují v dolním kanále Stimulace. První podnět začíná 200 ms po
začátku nahrávání. V horním kanále Síla stahu se současně zaznamenává signál ze snímače síly.
Nahrávání se automaticky ukončí po 1 sekundě a pro další stimulaci je nutné opět stisknout tlačítko
START.
13. Před každým navýšením hodnoty vloží obsluha počítače do záznamu poznámku o proběhlé stimulaci.
Zpočátku zvyšujte intenzitu podnětu o 1 mA a zvyšujte intenzitu o 1 mA až do 20 mA.
14. Uložte záznam pod názvem „nábor XX“, kde XX odpovídají iniciálám pokusné osoby, typ souboru Data
Chart File (*.adicht).
Vyzkoušejte také impulz o intenzitě 15 a 20 mA, ať víte, zda dokážete takové hodnoty v klidu
ustát. Tím si také potvrdíte, že se hýbe pouze palec a ne jiné prsty. Je nezbytné, aby měřená
osoba dokázala zachovat klid a mimo stimulovaný palec se nehýbat při každém impulzu. Jakýkoliv
nezamýšlený pohyb bude negativně ovlivňovat výsledky měření. V případě, že jsou elektrické
stimulace příliš nekomfortní již před začátkem měření, vyměňte osobu.
15. Klikněte opakovaně na ikonu (komprese záznamu, ikona se nachází v pravém dolním rohu) a z
přehledného záznamu vyberte odhadem nejnižší hodnotu intenzity stimulace v mA, od které již
nedocházelo k výraznému nárůstu síly svalové odpovědi a zapište. V dalším textu použijeme pro tuto
hodnotu označení Imax. Dále vyberte nejnižší hodnotu intenzity stimulace, která je schopna vyvolat
zaznamenatelnou odpověď a zapište. Pro tuto hodnotu použijeme označení Ip (prahová). Hodnoty Imax
a Ip budou použity v následujícím úkolu.
16. Ukončete program.
Časová sumace
1. Využijeme nastavení z úkolu Prostorová sumace (stejné body 1 až 9) s tím rozdílem, že na ploše
spustíte akční program „Sumace“.
2. V miniokně Panelu stimulátoru (Stimulator panel) jsou nastaveny následující parametry: frekvence 2
Hz, trvání podnětu (pulse duration) 200 μs, amplituda (amplitude) 2 mA.
3. Na panelu stimulátoru nastavte intenzitu proudu na hodnotu Imax z předchozího úkolu. Zapněte
nahrávání do paměti.
4. Kliknutím na START se spustí dva podněty o zadané frekvenci. Stimulace se zobrazuje v dolním kanále
Stimulace a první podnět začíná 200 ms po začátku nahrávání. V horním kanále Síla stahu se současně
zaznamenává signál ze snímače síly. Nahrávání se automaticky ukončí po 1 sekundě a pro další
stimulaci je nutné opět stisknout tlačítko START.
5. Před každým navýšením hodnoty vloží obsluha počítače do záznamu poznámku o proběhlé stimulaci.
Frekvenci podnětů postupně zvyšujte na 5, 10, 15 a 20 Hz. U každé frekvence si dělejte poznámku!
6. V nabídce Setup – Stimulator – Set number of pulses – nastavte počet pulzů na 25 a klikněte na Close.
V nabídce Setup – Trigger – Stop – Fixed duration – nastavte délku nahrávání na 4 sekundy a klikněte
na Close. Opakujte postup s tím, že postupně zvýšíte frekvenci na 5, 10, 15 a 20 Hz.
7. Na panelu stimulátoru nastavte frekvenci na 20 Hz, intenzitu podnětu zpět na Ip a klikněte START.
Spustí se série podnětů, nahrávání se ukončí po 4 sekundách. Obsluha počítače vloží do záznamu
poznámku o stimulaci – frekvenci a intenzitu.
8. Uložte záznam pod názvem „sumace XX“, kde XX odpovídají iniciálám pokusné osoby, typ souboru
Data Chart File (*.adicht).
9. Ukončete program.
Mezi přepnutím programů zůstává ruka pokusné osoby neodpojená a stále ve stejné pozici.
Hodnocení a výsledky
1.Prostorová sumace
Měřená osoba
………………………………………………………………………………
Změřte velikost síly stahu při rostoucích hodnotách stimulačního proudu. V kanále Síla stahu vyberte do
bloku 2.- 4. svalovou odpověď (začátek bloku před 2. stahem, konec bloku po posledním stahu).
V miniokně se objeví průměrná síla stahu v mN. Hodnoty zaznamenejte do tabulky a pak do grafu.
Zakreslete všechny hodnoty, i ty nulové (!), a pak body proložte křivkou – body nespojujte. Zaznačte Ip a
Imax.
Stimulace
0 1.00.5 1.5 [s]
Impulz
Stah
svalu
1.a Tabulka hodnocení prostorové sumace
Zaneste zde naměřené hodnoty.
Nastavení Síla [mN] Nastavení Síla [mN] Nastavení Síla [mN] Nastavení Síla [mN]
1 mA 6 mA 11 mA 16 mA
2 mA 7 mA 12 mA 17 mA
3 mA 8 mA 13 mA 18 mA
4 mA 9 mA 14 mA 19 mA
5 mA 10 mA 15 mA 20 mA
1.b Graf závislosti síly stahu na rostoucí intenzitě
Sestrojte graf závislosti síly stahu na rostoucí intenzitě podnětu (osa x – intenzita podnětu v mA, osa y –
síla stahu v mN).
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Síla[mN]
Napětí [mA]
1.c Výsledky naměřených hodnot stimulací
Zaneste do tabulky výsledné hodnoty prahového a maximálního proudu.
Hodnoty prahové a maximální stimulace I [mA]
Ip
Imax
2. Časová sumace
Překreslete ze záznamu tvar křivek při frekvenci podnětů 5, 10, 15 a 20 Hz, zvlášť i pro sérii 2 a 25
podnětů. (Doplňte osu x a osu y.)
2.a Časová sumace, reakce na 2 podněty – 5Hz
Nakreslete grafy svalových kontrakcí (2 impulzy) při jednotlivých frekvencích podnětu. Zakreslete i
okamžiky stimulací, tak aby časově odpovídaly kontrakcím. Zohledněte v jednotlivých grafech sílu stahu
(využijte mřížky). Napište do každého grafu, jestli se jednalo o jednotlivá svalová trhnutí, superpozici nebo
sumaci.).
I[mN]
Impulz
2.b Časová sumace, reakce na 2 podněty – 10Hz
2.c Časová sumace, reakce na 2 podněty – 15 Hz
2.d Časová sumace, reakce na 2 podněty – 20 Hz
I[mN]
Impulz
I[mN]
Impulz
I[mN]
Impulz
2.e Časová sumace, reakce na 25 podnětů – 5 Hz
Nakreslete grafy svalových kontrakcí (2 impulzy) při jednotlivých frekvencích podnětu. Zakreslete i
okamžiky stimulací, tak aby časově odpovídali kontrakcím. Zohledněte v jednotlivých grafech sílu stahu
(využijte mřížky). Napište do každého grafu, jestli se jednalo o jednotlivá svalová trhnutí, vlnitý nebo
hladký tetanický stah.
2.f Časová sumace, reakce na 25 podnětů – 10 Hz
2.g Časová sumace, reakce na 25 podnětů – 15Hz
I[mN]
Impulz
I[mN]
Impulz
I[mN]
Impulz
2.h Časová sumace, reakce na 25 podnětů – 20 Hz
Závěr
Vyjádřete se, u kterých frekvencí nastává superpozice/vlnitý tetanus, popř. sumace/hladký tetanus.
Popište vlastními slovy princip zvýšení kontrakce časovou sumací a prostorovou sumací.
I[mN]
Impulz