ue5-verkindt_electroneuromyographie_17-10-16-2

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UE5 – Appareil locomoteur
C. VERKINDT
Date : 17/10/16
Promo : DFGSM3
Plage horaire : 14h-16h
Enseignant : C. VERKINDT
Ronéistes :
FENG Laurent
GOKALSING Virgile
Bases physiologiques et techniques pour l’exploration du
SNP : Électro-neuro-myographie
I.
Rappels
1. Rappels anatomiques
2. Genèse des potentiels d’action
3. Rappels anatomiques (suite)
II. Les déterminants de la détection des potentiels d’action
1. Buts de l’ENMG :
2. Dispositif d’enregistrement
3. Détection du signal
III. L’électroneuromyographie (ENMG)
1. EMG de surface
2. Les électrodes aiguilles
3. EMG de repos
4. Contraction volontaire maximale
5. Evaluation des unités motrices
6. Etude de la conduction motrice : neurographie motrice
7. Etude de la conduction sensitive : neurographie sensitive
8. Etude de la transmission neuromusculaire
9. Etude des réflexes
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I.
Rappels
1. Rappels anatomiques
Des fibres afférentes (sensitives) provenant de la périphérie (muscles) rentrent dans la corne dorsale
de la moelle épinière. Ils présentent un corps cellulaire au niveau du ganglion spinal. Le neurone
bipolaire ramène l’information vers le SNC et les fibres efférentes (motoneurones de la ME) sont des
fibres motrices.
Les fibres efférentes sortent par les racines ventrales. Elles vont rejoindre la périphérie, en particulier
les motoneurones qui vont rejoindre les muscles squelettiques pour le SNS ou les muscles lisses pour
le SNA.
Les racines nerveuses qui sortent de la ME sont soit purement sensitives soit purement motrices, mais
au niveau des nerfs périphériques (ex : nerf spinal), elles sont mixtes, donc contiennent des fibres
motrices et sensitives. Très peu de nerfs sont purement moteurs ou sensitifs, on en trouve dans les
nerfs crâniens mais il n’y en a pas au niveau de la ME.
L’ENMG va permettre d’explorer tout ce qui se trouve en périphérie. On va explorer :
- Le bon fonctionnement de la transmission nerveuse sur les nerfs périphériques et / ou
- Le bon fonctionnement des effecteurs, en particulier les effecteurs musculaires avec la
transmission neuromusculaire et le fonctionnement du muscle.
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2. Genèse de potentiels d’action
On a ici une portion d’axone, donc de fibre nerveuse. Un PA est une inversion de la polarité de la
membrane qui est due principalement à une entrée d’ions sodium. La membrane normalement
polarisée (potentiel de repos : charge + à l’intérieur et charge – à l’extérieure) à -70/-80 mV (pour un
neurone) va passer à +30mV.
Lorsque la dépolarisation atteint un certain seuil, elle provoque une inversion de polarité qui suit la
loi du tout ou rien. La propagation de ce PA se fait de proche en proche par l’ouverture des canaux
sodium voltage-dépendant. Elle va donc pouvoir progresser potentiellement des 2 côtés (si la
dépolarisation est appliquée au milieu d’un axone, la propagation du PA peut aller de chaque côté).
Ce n’est pas au niveau de la membrane axonale (donc pas au milieu de l’axone) que la conduction
physiologique se décide mais plutôt au niveau du corps cellulaire ou de l’extrémité dendritique pour
les neurones sensitifs. Donc, en conditions physiologiques, le PA ne se déplace que dans un sens. En
effet, il y a ouverture des canaux potassium, ce qui permet un rééquilibrage du potentiel avec une
sortie des ions K+ puis la repolarisation membranaire, avec parfois une hyperpolarisation transitoire
(période réfractaire).
En résumé, physiologiquement : PA → entrée ions sodium → +30mV → sortie d’ion K+ →
repolarisé.
Pour une fibre sensitive, la conduction orthodromique correspond au sens physiologique du
déplacement du PA, de la périphérie vers la ME (extrémité dendritique – corps cellulaire, puis corps
cellulaire – extrémité axonale). La conduction orthodromique dans les fibres motrices va de la ME
vers la périphérie (corps cellulaire – extrémité axonale). Une conduction qui va dans le sens inverse
du sens physiologique est une conduction antidromique.
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3. Rappels anatomiques (2)
Une unité motrice est composée d’un motoneurone et de toutes les fibres musculaires que ce
motoneurone innerve. Ici on a un motoneurone de la corne ventrale de la ME. Chaque motoneurone
est à l’origine d’une unité motrice. Les unités motrices (UM) sont de tailles variables (5-6 fibres
musculaires dans les muscles oculaires, 1000-3000 dans les plus gros muscles de la cuisse par
exemple). Au niveau de chaque plaque motrice, on va avoir une dépolarisation du sarcolemme
provoquée par l’arrivée des PA qui va se propager sur toute la longueur de la fibre musculaire dans
tous les sens, d’où contraction musculaire.
Petit rappel : Les muscles nécessitant de la précision (ex : muscles oculaires) auront des unités
motrices plus petites, donc plus nombreuses, permettant ainsi une contraction plus précise des fibres
au sein du muscle et donc un mouvement plus fin, plus modulable.
La gaine de myéline permet une conduction 20 fois plus rapide. De plus, plus le diamètre de la fibre
est important, plus la conduction est rapide.
Q. Avec les connaissances que vous avez de la contraction musculaire, est-ce que vous diriez que les
UM au sein d’un muscle travaillent de manière synchrone ou asynchrone ?
R. Je pense que pour qu’un muscle se contracte on peut pas faire n’importe comment. Ou tout le
monde s’y met ou rien ne se passe
C’est vrai que l’union fait la force mais en réalité pour que toutes les UM recrutées fonctionnent de
manière synchrone, il faudrait que la conduction nerveuse soit exactement la même pour chaque UM
or on va voir que cette conduction dépend de plusieurs facteurs dont le diamètre du motoneurone.
On aura donc très peu d’UM équivalentes à ce niveau. Ensuite, il y a un roulement dans le
recrutement des UM en particulier concernant les fibres fatigables (les fibres de type II rapides et
puissantes mais utilisant la création anaérobie d’énergie). En effet, si on veut maintenir un certain
niveau de puissance dans le temps au sein des muscles, il faut créer un « système de relai » des fibres
fatigables.
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Question :Mais du coup ce vous nous dites, ça concerne quels muscles ? Les muscles posturaux les
autres ? Parce que si on veut développer un effort intense à un instant t, ça sert à rien de faire ce
roulement. On pourrait donc avoir une contraction synchrone non ?
Réponse :Ça concerne absolument tous les muscles. Après, je vois ce que tu veux dire. Si on fait un
effort rapide et puissant, ce seront essentiellement des fibres rapides qui seront recrutées et ce sera
de façon relativement synchrone je suis d’accord. Mais en réalité, dans un muscle, on n’aura jamais
que les fibres aérobies ou anaérobies de recrutées. Ce sera toujours un mélange des deux types d’UM
qui seront contractées. Ensuite si l’effort est très intense, il y aura plus d’UM qui seront activées en
même temps pour déployer plus de force et là, effectivement, le roulement est plus dur et la
contraction est plutôt synchrone.
Après sachez que même si vous voulez déployer votre force musculaire maximale, vous ne pourrez
jamais recruter volontairement 100% des UM d’un muscle, au maximum 70-80%. Après, c’est un peu
hors sujet, mais on a tous entendu parler de gens qui lors d’une situation extrême ont été capables
de déployer une force qu’ils ne se connaissaient pas sous le coup d’émotions intenses. C’est peut-être
lié à cette limite qui aurait été levée suite à ces émotions.
En gros, pour résumer ce gros pavé, globalement les UM ne se contractent pas de manière synchrone
et ce à cause du recrutement qui se fait par roulement et de la conduction nerveuse qui dépend de
chaque motoneurone. Cependant, au sein d’une même UM, toutes les fibres se contractent en même
temps.
II. Les déterminants de la détection des PA
Sur ce schéma, la zone de recueil
d’information électrique est
représentée par le cercle blanc centré
sur l’électrode.
On va utiliser des électrodes pour enregistrer l’activité électrique. On dispose les électrodes à
proximité de la zone que l’on veut explorer (fibres musculaire ou nerf). Ci-dessus, différents types
d’électrodes présentées (en rouge c’est le muscle et en vert la zone cutanée).
On positionne des électrodes de surface (sur la peau) avec une électrode active et une électrode de
référence, puis on capte un signal qui correspond à l’activité globale du muscle, on enregistre une
activité plus ou moins complexe. Plus on est distant du potentiel (du signal) plus on aura de difficulté
à capter ce dernier. Le PA (potentiel d’action) s’atténue très vite avec la distance, donc nécessité
d’amplifier le signal.
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On peut également utiliser des électrodes aiguilles que l’on enfonce dans le muscle, au plus près de
la zone que l’on veut explorer.
Il y a des électrodes sous-cutanées qui permettent de se rapproche du site que l’on veut explorer, on
perdrait donc moins de signal. Ce sont des électrodes in situ qui ont l’avantage d’être très proches du
muscle que l’on veut explorer mais qui ont une surface d’enregistrement très faible.
On va jouer sur 3 facteurs :
- Distance de l’électrode par rapport à ce que l’on veut explorer. L’intensité du signal
recueilli diminue très rapidement avec la distance de l’électrode.
-
Volume de recueil utile. Par exemple pour l’électrode aiguille cela correspond à un
petit cercle blanc sur le schéma ci-dessus. On ne capte que le signal au niveau du cercle
et on ignore ce qui se passe dans tout le reste du muscle. Ce volume de recueil utile est
donc déterminé par le type d’électrode utilisée. Donc volume de recueil utile augmente
→ signal plus global.
-
Impédance du circuit électrique en kiloOhm (les résistances). On enlèvera tous les
poils, etc… qui pourraient gêner et/ou fausser le résultat.
Ces 3 paramètres vont permettre de déterminer la qualité du signal en ENMG.
III. L’Electro-neuro-myographie (ENMG)
L’ENMG va permettre l’exploration du SNP et de l’activité neuromusculaire.
•
Electromyographie : enregistrement de l’activité électrique musculaire qui peut être de surface
ou par électrode-aiguille.
•
Etude de conduction des influx nerveux (vitesse de conduction, coupure de conduction…) en
positionnant les électrodes au-dessus des nerfs.
•
Techniques de stimulodétection (ex : explorer la voie réflexe) : exploration de la qualité d’une
partie du SNP ou d’une réponse musculaire avec une stimulation électrique.
Electrode de surface (sur la peau) → Distance élevée donc signal faible,
→ Volume recueil utile plus élevé donc signal plus global et plus
complexe.
Electrode aiguille (dans le muscle) → Distance faible donc signal fort,
→ Volume recueil utile plus petit donc signal plus ciblé et plus
restreint,
→ Augmentation de l’impédance car électrode fine donc
résistance importante.
1. Buts de l’ENMG
− Confirmer une hypothèse clinique : la technique ne fera jamais un diagnostic à notre place,
elle confirme un diagnostic. On ne voit que ce qu’on veut regarder, la machine ne dit pas tout
et il peut y avoir des artéfacts  attention aux limites de la technologie et donc aux erreurs
d’interprétations !
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− Préciser le site d’une lésion :
o distale : polyneuropathie ;
o proximale : corps neuronaux, une ou plusieurs racines nerveuses ;
o proximo-distales : polyradiculonévrite.
− Mettre en évidence symptômes spécifiques : ralentissement de la conduction nerveuse,
décharges myotoniques infra-cliniques, diminution des unités motrices…
− Faire un suivi objectif quantifié d’une pathologie : voir l’évolution positive ou négative d’une
maladie touchant SNP ou système musculaire.
− Etude de la marche, de la posture, du mouvement (EMG de surface ++).
−
L’EMG est également utilisé en thérapie lors d’injections de toxine botulique : technique de
monitoring.
Question/réponse : la toxine botulique va paralyser l’endroit où on l’injecte. Pendant la marche, si
certains muscles sont tétanisés, on peut les détendre grâce à cette toxine et la marche s’améliore. Ça
permet d’aider à analyser ce qui se passe.
2. Dispositif d’enregistrement
C’est systématiquement le même, que ce soit pour les électrodes de surface ou pour des électrodes
aiguilles. Il y a 2 électrodes : une active et une de référence (pour éliminer signaux parasites : on fait
la différence entre les 2 pour n’avoir que les informations pertinentes) + une électrode de terre
(sécurité). Il y a un amplificateur car le signal recueilli est souvent un signal très faible, surtout en
surface et un filtre car on recueille beaucoup de bruit physiologique qui ne nous intéressent pas.
On met une bande passante entre 20 Hz et 10kHz pour être sûr d’avoir la totalité du signal qui nous
intéresse. On élimine les signaux qui ne sont pas de l’EMG (<20 Hz ou >10kHz). On peut mettre un
filtre sélectif à 50Hz (maintenant, tous les dispositifs sont assez blindés pour ne pas avoir à le faire)
correspondant à la fréquence de secteur, c’est-à-dire prise de courant, appareils ou de la lumière d’un
néon. Cette fréquence de 50 Hz donne une grande sinusoïde qui gêne la détection de l’activité
électrique. Donc ce filtre permet d’éliminer cette fréquence.
Puis ce signal est digitalisé (on passe d’un signal analogique à un signal numérique : on aura une
courbe sur l’ordinateur) avec une fréquence d’échantillonnage (celle-ci est corrélée à la qualité du
signal) qui respecte la forme du signal (Fq < 2kHz = 2000 points par seconde qui vont être reconnus
et mesurés). On obtient donc une courbe reconstruite avec 2000 points par seconde (2000 Hz).
Si on sous-échantillonne, on perd des variations de courbes. Si on sur-échantillonne ce n’est pas
grave, la qualité sera conservée : le fichier de stockage sera juste volumineux.
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3. Détection du signal
La détection du signal peut se faire avec 2 types d’électrodes : les électrodes de surface ou les
électrodes aiguilles.
On peut utiliser une paire d’électrodes de surface :
− Au-dessus du nerf : on parle de neurographie sensitive,
− Au-dessus du muscle :
o Neurographie motrice,
o Etude des voies réflexes,
o EMG de surface.
Ou on peut utiliser des électrodes aiguilles : on utilise une électrode bipolaire que l’on positionne soit
à proximité du nerf à explorer, soit dans le muscle (technique + invasive). Ces électrodes permettent
la neurographie motrice, l’EMG (électromyographie). Dans ce cas, une seule électrode est nécessaire
car elle est à la fois électrode active et de référence.
Le principe de l’EMG est d’enregistrer soit en surface, soit à l’aiguille l’activité d’un chef musculaire
et non l’activité d’un groupe musculaire (ou du muscle dans sa globalité).
IV. L’électromyographie (EMG)
Le signal qu’on voit en bas est ce qu’on va obtenir en EMG de surface. On voit apparaître des
« bouffées d’activité » quand le muscle se contracte, qui correspondent à l’arrivée des PA à ce niveau.
Cela entraîne une dépolarisation dans les 2 sens qui va s’étendre à toutes les cellules musculaires.
L’EMG étudie la traduction électrique de l’activation des motoneurones spinaux. L’EMG consiste à
enregistrer et analyser l’activité électrique d’un chef musculaire, l’activité étant produite soit
spontanément (muscle au repos) soit au cours d’une contraction volontaire. Les anomalies détectées
sur EMG de repos et sur EMG de contraction volontaire permettent de différencier les pathologies
myogènes des pathologies neurogènes.
Ici, on voit une seule unité motrice mais normalement il y en a beaucoup dans un muscle. Quand on
met des électrodes de surface, on a un signal qui va regrouper l’activité de multiples unités
musculaires et on voit apparaître des bouffées d’activités d’EMG en rose. Quand on fait une
contraction musculaire, on peut également voir apparaître ces activités.
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1. EMG de surface
Voilà à quoi ressemblent des électrodes de
surface, ici 2 muscles sont équipés : le vaste latéral
interne et le vaste latéral externe. L’électrode de
terre a été mise sur le genou (non contractile).
On est sur un enregistrement différentiel, il n’y a
pas vraiment d’électrode de référence : il y a deux
électrodes actives qui jouent à la fois le rôle
d’électrode active et de référence. Chaque
électrode est la référence de l’autre.
a) Enregistrement différentiel de surface
Un enregistrement différentiel : 2
électrodes sont positionnées en surface
de la peau et sous ces électrodes, il y a
dépolarisation des membranes des
cellules musculaires.
Les électrodes de surface sont situées
sur l’axe longitudinal ; la dépolarisation
touche d’abord la 1ère électrode puis la 2e
 à chaque instant, on fait la
soustraction signal 1 – signal 2, c’est
cette différence de potentiel qui est
enregistrée.
− A T1, les 2 électrodes ne captent aucun signal. Il n’y a pas de variation de potentiel, on a un
signal égal à 0.
− A T2, la dépolarisation atteint la 1ère électrode qui enregistre un signal mais toujours rien au
niveau de la 2e électrode. On fait la différence et on a une dépolarisation maximale de +1.
− A T3, la dépolarisation est à équidistance entre les 2 électrodes qui captent la même intensité
donc le signal s’annule : la différence de potentiel est de 0.
− A T4, la dépolarisation se trouve au niveau de la 2ème électrode et est de -1.
− Puis on revient à 0.
Cet enregistrement biphasique reflète le passage du PA sous les 2 électrodes. Ici on a l’enregistrement
qui correspond à un signal différentiel.
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Ici, si certains signaux sont inversés, c’est
parce que la plaque motrice se situe après
les électrodes. La dépolarisation se faisant
depuis la plaque motrice le signal sera
d’abord perçu par la 2ème électrode puis par
la première. Puisqu’on fait signal 1 – signal
2 on aura un signal d’abord négatif puis
positif
Cet enregistrement se passe dans chacune des fibres musculaires, qui appartiennent à la même unité
motrice, avec un signal moins intense en fonction de la distance des électrodes. La somme de tous
ces signaux donne un signal tri-phasique (le 5e signal sur le schéma ci-dessus), typique d’un potentiel
d’unité motrice (PUM). Cependant, en pratique, on ne peut pas obtenir ce signal avec des électrodes
de surface mais avec des électrodes aiguilles.
Question : Est-ce que c’est à peu près le même fonctionnement que l’ECG ?
Réponse : Alors je ne suis pas une experte en physiologie cardiaque mais l’idée est plus ou moins la
même. Seulement pour l’ECG on regarde l’activité électrique globale du cœur alors que l’EMG peut
se concentrer sur un petit groupe de cellules uniquement. En tout cas on ne mesurera pas de PUM
durant un ECG puisqu’il n’y en a pas, étant donné qu’il n’y a pas de plaque motrice mais une
dépolarisation spontanée qui se propage dans tout le muscle cardiaque.
b) Sommation des PUM
Avec des électrodes de surface, on a une
unité motrice qui décharge et on voit le signal
MU1.
On aura une 2ème, 3ème et 4ème unité motrice,
bref on a une sommation de différentes
activités motrices dans le muscle et quand on
superpose tous ces signaux, on a un signal qui
ressemble à peu près à rien (dernier signal en
bas) et qui peut paraître aléatoire mais on peut
en extraire un certain nombre d’informations
restant cependant très globales, ne permettant
pas de vérifier le bon fonctionnement de
chaque unité motrice.
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2. Les électrodes aiguilles (plus invasives)
On s’intéresse à une portion plus petite du muscle, mais c’est le même système. Les électrodes
aiguilles sont leur propre référence (elles sont donc à la fois active et de référence). On a une surface
elliptique d’enregistrement active limitée au centre de l’aiguille et le pourtour de l’aiguille, la canule
sert de référence. L’électrode aiguille est constituée d’une canule métallique contenant un fil de
platine, nickel/chrome ou acier inoxydable. C’est une électrode aiguille concentrique biseautée.
a) Enregistrement différentiel in situ
Le volume musculaire enregistré par l’électrode est le volume capté par l’électrode aiguille (on prend
le biseau et on fait un demi-cercle). Il y a très peu de fibres musculaires dans ce volume.
Potentiellement, on peut avoir des fibres musculaires qui n’appartiennent qu’à 1, 2 ou 3 unités
motrices. De plus, sachant que les unités motrices ne sont pas regroupées, les fibres qui appartiennent
à une même unité motrice peuvent être éloignées. Donc même dans un petit volume, on peut avoir
différentes unités motrices qui sont représentées et d’autres qui sont complètes.
Comme on a une électrode active au centre et une de référence en périphérie, le signal est facilement
enregistrable. Après, on amplifie et on filtre comme avec les électrodes de surface.
L’amplitude des PA détectés par ces électrodes aiguilles va diminuer proportionnellement au carré de
la distance mais va quand même permettre une exploration beaucoup plus fine des PUM par rapport
à l’enregistrement de surface.
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b) EMG par électrode aiguille
Au repos on a généralement un silence électrique avec ce type d’électrode.
On obtient 3 types de tracés :
− A : tracé simple : tracé avec des pics d’activité relativement isolés : effort d’une très faible
intensité qui ne recrute que quelques unités motrices (UM). Sur une activité musculaire faible,
on réussit à mettre en évidence des potentiels d’unités motrices bien différenciés car on ne
capte l’activité que d’1 ou 2 UM. Le potentiel d’UM apparait très clairement.
Rappel : dans un muscle, toutes les UM fonctionnent de manière désynchronisée, les fibres
musculaires appartenant à une même UM seront synchronisées mais l’UM d’à côté ne sera jamais
activée en même temps. Ceci qui permet de différencier les potentiels d’UM car ils apparaissent à
des moments différents (chose possible si le nombre d’UM activées est faible).
− B : tracé intermédiaire : si on augmente l’intensité de contraction musculaire, on recrute +
d’unités motrices  apparition de + de potentiels d’unités motrices sur le tracé, qui se
complique alors. Le signal se brouille car on a un mélange d’activités.
− C : tracé interférentiel : on recrute un maximum d’unités motrices  contraction maximale.
On a un tracé interférentiel, même avec une électrode aiguille. Intéressant à explorer pour
l’amplitude du signal.
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Ici, des exemples de tracés d’UM normaux.
On retrouve le potentiel d’UM tri-phasique
enregistré par électrodes aiguilles.
Dans tous les cas, pour un potentiel d’UM :
− Amplitude totale normale < 5 mV. Si > 5
mV : indicateur d’un phénomène,
probablement pathologique.
− Durée < 10 ms physiologiquement. Si
> 10 ms: traduit une  du nb de fibres
musculaires par unité motrice.
+ il y a de fibres musculaires, + le signal
est long.
Ce sont des moyennes qui peuvent varier avec différents facteurs, comme la physiologie (si le patient
est obèse, on ne pourra probablement rien capter avec des électrodes de surface).
3. EMG de repos
Que se passe-t-il sur un EMG de repos ?
Pour un muscle sain, on obtient un silence électrique (si le muscle est parfaitement relâché). Parfois,
alors que le muscle est au repos, on peut voir apparaître un phénomène de fibrillation. C’est la
génération de PA spontanés sur des fibres musculaires qui ont perdu leur connexion avec leur
motoneurone. On a une activation du sarcolemme indépendamment de toute activation nerveuse.
On peut observer ce phénomène en cas de dénervation (certaines fibres musculaires perdent
innervation avec motoneurone), ou de réinnervation (grâce à la plasticité du tissu neuromusculaire
certaines fibres ayant été dénervées peuvent être réinervées par un nouveau motoneurone). On peut
également l’observer lors de nécrose musculaire.
L’activité au repos donne des fibrillations qui apparaissent 2 à 3 semaines après la dénervation /
réinnervation / nécrose musculaire.
Les phénomènes de fibrillations arrivent avec l’âge. Ils font partie du phénomène de la sarcopénie
sénile ou de nécrose musculaire.
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Hyperexcitabilité de la
membrane de la fibre
musculaire, pas suffisant pour
donner une contraction
visible
Les différents types d’activités spontanées, pour EMG de repos sont :
❖ La fibrillation
A droite, tracé typique de fibrillation : on est sur des amplitudes très faibles par rapport à un PUM
(10 à 20 fois au-dessous). On a des spikes, des pics qui ne sont pas des PUM. La fibrillation est une
activité spontanée de potentiels d’actions sur des fibres musculaires aux repos, ce n’est pas forcément
l’activation d’une PUM.
En fait, on a une hyperexcitabilité du sarcolemme avec un délai d’apparition de 2 à 3 semaines après
la lésion nerveuse (donc après la dénervation). On a des fibres musculaires orphelines de leur
motoneurone qui deviennent hyperexcitables. C’est toujours pathologique. La contraction due à cette
fibrillation est invisible, on peut avoir des contractions des cellules de fibres musculaires isolées.
❖ La fasciculation
Potentiels isolés d’unités motrices tri-phasiques spontanés, c’est l’activation isolée d’une UM. Ce
n’est pas forcément pathologique, ça peut arriver spontanément. Différence avec la fibrillation : la
contraction est visible, si vous regardez une cuisse il peut y avoir des fois des petits tressautements,
mais la force développée n’est pas suffisante pour induire un mouvement. Souvent associé à des
crampes ou parfois à une activité anormale après ré-innervation de certaines fibres musculaires qui
ont été dénervées et vont être prises en charge par d’autres motoneurones ; prise en charge d’une fibre
musculaire par une autre unité motrice.
Souvent bénin mais à surveiller car ça peut signifier une affection du système nerveux périphérique,
parfois une atteinte chronique de la corne antérieure de la moelle épinière (disparition du corps
cellulaire neuronal).
❖ Les décharges myocloniques = salves myocloniques
Ce sont des salves de PA pouvant être croissantes
et décroissantes autant en amplitude qu’en
fréquence. C’est plus inquiétant, ça traduit un
trouble de l’excitabilité de la membrane des fibres
musculaires. C’est un problème myogène et non pas
neurogène. C’est le plus souvent lié à des problèmes
de
fonctionnement
des
canaux
ioniques
membranaires. On les retrouve dans des myopathies
génétiques. Ces décharges peuvent se faire au repos.
Il y a un dysfonctionnement au niveau de la cellule
elle-même, au niveau membranaire.
14
Ronéo 2014
Question : comment faire la différence entre ça et des fasciculations ? Sur le tracé ce n’est pas
pareil mais pour les contractions en surface, la prof n’est pas sûre que l’on ferait la différence, il y
aurait certainement plus de contractions.
Question : ça donne des mouvements ? Pour qu’il y ait mouvement il faut un certain rendement
mécanique, un recrutement de plusieurs unités motrices. Même si c’est désynchronisé, ça va être
suffisant pour provoquer de la tension à la jonction musculo-tendineuse et activer quelques
récepteurs proprioceptifs, mais pas suffisant pour générer la force nécessaire pour mobiliser un
segment corporel.
4. Contraction volontaire maximale
Ici, on ne regarde pas l’activité d’une unité motrice isolée. Néanmoins, on peut en tirer quelques
informations.
En haut, EMG normal : pour une contraction volontaire maximale de surface, on a un tracé
interférentiel. On est sur une échelle d’amplitude assez importante, somme de plusieurs unités
motrices.
On peut évaluer l’amplitude globale, ici à peu près 500 microvolt/division.
Au milieu, EMG anormal : il y a une réduction importante de l’amplitude sur une contraction
volontaire maximale par rapport à ce qui est attendu (plus de 5X plus faible). On suspecte ici une
atteinte myogène avec disparition de certaines UM car lors d’une atteinte du motoneurone, on peut
avoir un phénomène de réinervation et donc une diminution moins importante de l’amplitude. Mais
cela reste à confirmer car on peut aussi l’observer dans l’atteinte neurogène aiguë.
En bas : zoom sur une petite partie du tracé d’en haut. On met en évidence quelques PUM complexes
(non triphasiques) et de faible amplitude, on peut le faire car on est sur des électrodes aiguilles. Sur
cet exemple, c’est encore plus suspect d’une atteinte myogène.
Plus de forme triphasique habituelle. Si vous avez un EMG globalement diminué, il faudra réfléchir
si on a une atteinte myogène ou d’origine nerveuse.
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5. Evaluation des unités motrices
Tracé A : 2 possibilités d’interprétation, caractéristique d’une atteinte neurogène aiguë ou d’une
myopathie.
On a encore quelques spikes de PUM normaux mais plusieurs PUM de petites tailles, instable,
polyphasiques, c’est pour cela qu’on parle de PUM complexes. Dans l’atteinte neurogène aiguë, il
n’y a pas encore eu de réinervation ou parfois des activités de motoneurones anormales lors du début
de la phase de réinervation. On a quelque chose qui est mal synchronisé qui se met mal en place, il y
a dépolarisations asynchrones.
Flèches blanches = PUM de faible amplitude, signe l’atteinte myogène.
Tracé B : atteinte neurogène
On n’a plus les spikes d’avant. Les PUMs sont de forme normale, classique, triphasique mais ils sont
de très grande amplitude (>5mV) : PUMs géants. On est sur une pathologie neurogène avec une
réinnervation importante de certaines fibres musculaires.
Au départ, il y avait plusieurs unités motrices. Puis, plusieurs PUM ont été totalement dénervées à
cause d’une atteinte neurogène, ce sont les motoneurones qui ont disparu. Les fibres musculaires
orphelines de leur motoneurone vont être réinnervées par les motoneurones restants. Les unités
motrices restantes deviennent géantes, elles gonflent en termes de fibres musculaires ce qui donne
des PUM géants.
On n’est pas en aigu, mais sur quelque chose de chronique.
En résumé :
− Réduction du nombre de PUM : traduit une réduction du nombre de fibres nerveuses
fonctionnelles → atteinte neurogène.
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− Recrutement de PUM excessif pour la force développée (on n’a pas vu de tracé) : chaque unité
motrice développe une trop faible force, on aura donc un grand recrutement de PUM et cela
traduit une inefficacité mécanique des fibres musculaires activées (recrutement par le système
nerveux de plusieurs fibres motrices pour développer une force minime) → atteinte myogène.
− Augmentation taille des PUM : traduit une augmentation du nombre de fibres musculaires par
UM, signe de réinnervation collatérale → signe indirect d’atteinte neurogène.
− Réduction taille des PUM : réduction du nombre de fibres musculaires fonctionnelles par unité
motrice → atteinte myogène.
ENMG ne donne pas le diagnostic final mais oriente vers le type d’atteinte : neurogène ou myogène.
6. Etude de la conduction motrice : neurographie motrice
a) Principe
C’est l’étude de la réponse musculaire à la stimulation d’un nerf moteur en
plusieurs points. On utilise des électrodes de surface. Les électrodes sont
placées sur le nerf médian. La stimulation s’effectue en plusieurs points :
− Point distal (point 1),
− Puis points de plus en plus proximaux 2, 3, 4 (par rapport à la moelle).
Les chiffres correspondent aux électrodes de surface qui stimulent le nerf
médian.
On détecte ensuite, par des électrodes aiguilles ou de surface, la réponse
motrice (réponse M), c'est-à-dire la réponse suite à la conduction
orthodromique de la stimulation (sens physiologique de la transmission). Ce
que l’on détecte, c’est l’amplitude de la réponse du muscle.
Paramètres mesurés (pour une stimulation distale du nerf, point 1) :
− ADM : amplitude distale motrice (7 à 15 mV),
− LDM : latence distale motrice (combien de temps entre la stimulation et la réponse du muscle
: 3 à 4 ms).
17
Paramètre calculé : la VCM (vitesse de conduction motrice) : on réalise 2 stimulations électriques,
l’une distale, l’autre proximale. Il existe une distance connue entre les deux points de stimulation. On
enregistre une réponse M. Il y a une différence de latence qui correspond à la différence de trajet que
parcourt l’influx nerveux.
VCM (m/sec) = D / (ΔL x 10)
D (en cm) : distance séparant l’électrode proximale et l’électrode distale,
ΔL (en msec): différence de latence.
Physiologiquement :
VCM = 50-60 m/s mb sup,
VCM = 45 – 55 m/s mb inf.
b) Applications
 Démyelinisation segmentaire
Enregistrement par électrode aiguille de la réponse motrice au niveau du biceps, après stimulation
distale ou proximale. Voici ce que l’on observe sur plusieurs unités motrices différentes.
S = stimulation,
D = démyélinisation.
➢
Stimulation distale (par rapport à la ME), en haut : les PUM arrivent avec la même latence
sur les différentes unités motrices mais avec une amplitude qui décroit (car fibres de tailles
différentes). En M : réponse motrice obtenue avec cette stimulation distale.
➢
Stimulation proximale (plus proche du corps cellulaire de la ME), en bas : la réponse motrice
est une composition de ces différents PUM. Elle est affaiblie en amplitude par rapport à la
stimulation proximale et aussi très retardée en termes de latence (le signal est asynchrone).
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 Dégénérescence axonale
On stimule en distal (en haut) et en proximal (en bas), et on regarde ce qui se passe. On a un retard
de latence, mais on a une réponse motrice de très faible amplitude car il nous manque des fibres
motrices.
 Bloc de conduction
Ici, on a un retard de latence car il reste des fibres motrices qui ne sont pas forcément les plus grosses
(les plus rapides) et une diminution d’amplitude évidente.
NB : en cas de dégénérescence axonale, on peut avoir les 2 phénomènes : réduction d’amplitude et
retard de latence. Réduction d’amplitude car trouble de la conduction et latence car les fibres les plus
rapides ont pu disparaître. La différence entre le bloc de conduction et la dégénérescence axonale est
que quand on stimule en distal, on a une réponse de plus forte amplitude dans le bloc de conduction.
c) Analyse des paramètres
− ADM (Amplitude Distale de la réponse M) diminuée → on peut penser à :
o atteinte distale du nerf (non vu dans les exemples mentionnés),
o ou atteinte proximale diffuse (blocs de conduction) et dégénérescence distale des
axones.
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− LDM (Latence Distale de la réponse M) allongée → ralentissement de la conduction sans
forcément de perte de fibres motrices. Pour savoir où se situe le ralentissement il va falloir
étager l’exploration. Si l’on réalise des réponses motrices étagées (stimulation distale puis de
+ en + proximale) : normalement, l’amplitude distale (AD) et l’amplitude proximale (AP) ne
sont physiologiquement pas trop différentes (moins de 20% de variation).
− Si réduction AP/AD → altération de VCM : penser à un bloc de conduction (atteinte nerveuse
d’une zone précise du nerf) OU dispersion temporelle (démyélinisation segmentaire).
− VCM diminué : démyélinisation ou dégénérescence axonale.
Question/Réponse : la dispersion temporelle correspond au fait d’avoir de la démyélinisation
différente d’une fibre à l’autre ; donc malgré le fait qu’on stimule les fibres en même temps, on a une
réponse de contraction qui se disperse dans le temps
EN RESUME
•
▪
Démyélinisation :
VCM diminué, LDM allongé,
▪ Réduction plus modérée des amplitudes distale (les amplitudes distales sont plus fortes
que les amplitudes proximales).
→ Blocs de conduction ou dispersion temporelle
•
Atteinte ou dégénérescence axonale :
▪ Amplitudes distales réduites
→ Diminution minime des VCM (perte d’axones rapides)
7. Etude de la conduction sensitive : neurographie sensitive
a) Principe
Le principe est le même, on fait une stimulation de l’extrémité du nerf et on recueille les potentiels
d’actions sur une position beaucoup plus proximale. On peut le faire à différents étages.
L’avantage sur un nerf mixte est que les fibres sensitives proprioceptives sont de très très grosses
fibres, donc vont pouvoir être stimulées en premier par une faible stimulation. Sur un nerf sensitif,
on va d’abord activer les fibres les plus grosses (proprioception) et si l’on augmente la stimulation,
on active les fibres un peu plus fines (sensibilité tactile) et puis encore plus forte pour les fibres
nociceptives (mais dans ce cas on fait mal au patient).
NB : les neuropathies périphériques touchent souvent les plus petites fibres (nociception) mais ce
sont des fibres qu’on ne peut pas explorer par l’ENMG.
Les variations de vitesse de conduction (démyélinisation…) ou d’amplitude (dégénérescence
axonale…) sensitive auront les mêmes interprétations que pour les fibres motrices.
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b) Interprétation des potentiels sensitifs
Les variations de vitesse de conduction (démyélinisation…) ou d’amplitude (dégénérescence
axonale…) sensitive auront les mêmes interprétations que pour les fibres motrices.
➢
Réduction d’amplitude du potentiel sensitif
Si globalement le potentiel sensitif est inférieur à 10 µV → traduit une réduction du nombre de fibres
sensitives fonctionnelles dans la partie distale du tronc nerveux :
− Atteinte du nerf entre le point de stimulation distale et le point de détection,
− Atteinte plus proximale ou plus diffuse avec dégénérescence axonale.
Donc le message nerveux passe moins. Soit les fibres ont été atteintes au niveau périphérique, distal
et tout va bien au niveau central, soit c’est au niveau central qu’il y a un problème avec
dégénérescence d’un certain nombre de fibres et donc moins de fibres fonctionnelles en périphérie.
➢ Diminution vitesse de conduction sans diminution de l’amplitude :
− Traduit un ralentissement de la conduction par démyélinisation
− Ou une dégénérescence axonale portant sur les fibres rapides du nerf comme les fibres
proprioceptives (elle ne toucherait pas les fibres tactiles ou nociceptives). Une atteinte
proprioceptive spécifique arrive dans le cas d’ataxie proprioceptive.
→ On mesure alors la vitesse de conduction de fibres restantes dans le nerf.
La seule chose différente est que si l’on a une lésion de la racine nerveuse dorsale (axone du neurone
bipolaire touché), le corps cellulaire est intact et l’extrémité dendritique ne va pas dégénérer. Si l’on
fait une exploration périphérique sensitive, tout est normal. La personne n’a plus aucune sensation au
niveau d’un membre par exemple mais le signal est tout à fait normal. L’information nerveuse ne
remonte pas au SNC.
8. Etude de la transmission neuromusculaire
Méthode identique à l’étude de la conduction motrice distale au niveau de la plaque motrice au niveau
de la jonction neuromusculaire (étude de la réponse M) MAIS stimulation du nerf moteur répétée
(10 fois à 3 Hz (3 fois par seconde)).
21
3 fois par seconde sur 3-4 secondes de suite, normalement on obtient autant de réponses M que de
stimulation avec une amplitude identique. Une transmission normale est capable d’absorber cette
fréquence de stimulation. Cette fréquence ne doit pas altérer le signal, mais être suffisamment
importante pour faire apparaitre un problème s’il y en a un.
➢ Normalement : amplitude de la réponse M ne varie pas.
➢ Si elle diminue : signe d’une altération de la transmission neuro musculaire. La plaque motrice
a du mal à suivre la fréquence de stimulation (déplétion en neuromédiateur qui se fait trop
rapidement ; quelque chose ne fonctionne pas au niveau de cette jonction neuro
musculaire…).
9. Etude des réflexes
a) Le réflexe myotatique
Le réflexe myotatique vient d’un propriocepteur musculaire, le fuseau neuro musculaire, qui va réagir
à tout étirement du muscle. Ce propriocepteur est couplé à une fibre de type IA (grosse fibre
proprioceptive à conduction extrêmement rapide). L’information proprioceptive va être directement
transmise au motoneurone du muscle concerné et potentialiser sa contraction. L’axone du neurone
propriocepteur fait synapse directement sur le motoneurone du même muscle.
Réflexe myotatique : contraction du muscle en réponse à un étirement. C’est un réflexe
monosynaptique, le plus simple des réflexes médullaires. Par l’interneurone IA, il y a inhibition du
muscle antagoniste.
Exemple du réflexe patellaire : on tape sur le ligament patellaire qui provoque un étirement du
quadriceps et contraction réflexe. On utilise les boucles réflexes pour étudier l’intégrité du câblage
au niveau médullaire.
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b) Exploration des activités réflexes
Généralement, l’étude des réflexes se fait au niveau du mollet. Ici on stimule le nerf sensitif au niveau
du creux poplité et on enregistre une réponse motrice au niveau du mollet. C’est une stimulation
électrique qui va au départ être de faible intensité pour activer les fibres de plus gros diamètre (fibres
proprioceptives). Normalement, si les fibres du fuseau neuro musculaire sont activées, elles vont par
voie réflexe provoquer une contraction musculaire sur ce même muscle.
➢ 1e courbe : avec une stimulation de faible intensité, il ne se passe rien.
➢ 2è courbe : on augmente l’intensité de la stimulation jusqu’à ce qu’on obtienne une réponse
musculaire, le réflexe H (H pour Hoffman) qui correspond à notre réflexe myotatique.
Cette réponse est obtenue par voie réflexe : l’influx nerveux est remonté jusqu’à la moelle
épinière, on a eu une transmission synaptique au niveau des motoneurones, puis redescente pour
provoquer la contraction du muscle.
Ici on voit que la réponse motrice vient après 30 ms après la stimulation, ce n’est visiblement pas une
réponse motrice par stimulation du nerf moteur car la réponse est trop lente, on a ici une activité
réflexe qui a dû faire tout le tour.
➢ 3ème courbe : si l’on augmente l’intensité de la stimulation on va obtenir 2 réponses :
− La réponse M : réponse motrice,
− Le réflexe H.
On est sur des nerfs mixes, fibres sensitives et motrices. Si l’on augmente la stimulation, on recrute
des fibres motrices. Du coup, la stimulation motrice dans le sens orthodromique de la fibre motrice
va aller directement activer les fibres musculaires. D’abord, on a une réponse M de faible
amplitude avec une latence assez courte car on n’est pas très loin du muscle, puis un peu plus tard,
on a une 2ème contraction musculaire médiée par la boucle réflexe (en jaune puis rouge sur le
schéma ci-dessus).
Donc on a 2 contractions musculaires :
− Celle obtenue par voie directe (stimulation des fibres motrices),
− Puis celle obtenue par stimulation des fibres proprioceptives elles-mêmes activées les
motoneurones.
23
➢ 4ème courbe : si l’on continue à augmenter l’intensité de la stimulation, on va recruter de plus en
plus de fibres motrices dans le nerf, qui vont activer de plus en plus d’unités motrices directement
au niveau du muscle, donc :
− la réponse M va augmenter en amplitude,
− le réflexe H va diminuer.
Les fibres motrices directement stimulées par notre stimulation électrique auront du mal à réagir
à une 2ème stimulation par voie réflexe. On observe donc une période réfractaire.
➢ 5ème courbe : à un moment donné, quand la stimulation est assez forte, il ne reste plus que :
− la réponse M quasi-maximale,
− plus du tout de réflexe H (car on a mobilisé la grande majorité des fibres musculaires qui
sont donc en période réfractaire quand le signal du réflexe H arrive).
Il peut apparaitre une autre réponse : la réponse F (pas énormément détaillé, la prof aussi semblait
sceptique).
La réponse F (pour foot) est obtenue lorsque la stimulation est très éloignée. Si la stimulation est
suffisamment intense, en distal, elle risque de provoquer un PA de manière antidromique au niveau
des voies motrices. Le retour de ce signal antidromique une fois atteint la ME se fait par voie
orthodromique pour stimuler le muscle. On a une remontée du stimulus par l’axone du motoneurone
vers le corps cellulaire du motoneurone, puis comme celui-ci est stimulé, il envoie une réponse par
son axone.
Si on est en position très distale sur un nerf, on provoque :
▪ la remontée d’un influx nerveux de manière antidromique au niveau de la fibre motrice,
▪ l’activation des corps cellulaires des motoneurones,
▪ le retour par voie orthodromique.
On fait donc un aller-retour complet mais que sur les fibres motrices. Lorsque l’on a une réponse F,
on ne peut plus obtenir le réflexe H. Il y a une inhibition des corps cellulaires des motoneurones
quand la stimulation arrive par voie proprioceptive.
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c) Paramètres d’analyse
− Réponse H : amplitude et latence pour voir si la réponse réflexe fonctionne bien
▪
▪
Evaluation de la conduction nerveuse proximale (Est-ce que ça se transmet bien au niveau
des corps cellulaires ? Est-ce que ça se transmet bien au niveau de la moelle épinière ?),
Neuropathies des fibres IA.
− Réponse F : latence minimale sur 7 réponses, indicateur très sensible de la vitesse de conduction
motrice sur toute la longueur du SNP (proximal et distal).
− Réflexe de clignement (pas abordé précédemment) : exploration de la boucle trigémino-faciale.
▪
▪
2 composantes qui mesurent R1 afférence tactile et R2 afférence nociceptive. (Prof : « Je
ne connais pas du tout, c’est juste pour le citer »),
Indiquée lors du bilan d’une paralysie faciale…
Annales
2013-2014
2. Un tracé électromyographique normal de repos par électrode aiguille fait apparaître :
A. un silence électrique.
B. des potentiels isolés de fibrillation.
C. parfois quelques potentiels de fasciculation (activité isolée d’une unité motrice).
D. des décharges myocloniques régulières.
E. Aucune des réponses ci-dessus.
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