REPETITIVE NERVE STIMULATION ( Electromyography & Neuromuscular Disorders, 2005)

1. REPETITIVE NERVE STIMULATION (Electromyography & Neuromuscular Disorders, 2005) Oleh : Indah Aprilia R Pembimbing : dr. DiahKurnia M., Sp.S.(K)

2. Mulaidilakukanpadaakhir1800 • Teselektrodiagnosis (EDX) ygplgberguna suspek NMJ disorders (myasthenia gravis, LEMS, botulism) • Sebaiknyadilakukanpada: fatigability,proximalweakness,dysphagia,dysarthria, abnormalitasokular (scrklinistanda & gejalasugestif NMJ disorder • Efek RNS dipelajari pd CMAP respon decrement & increment

3. FISIOLOGI NMJ NORMAL • NMJ link elektrik-kimia-elektrikantarasaraf & otot (gb 6-1) • Neurotransmitter : Acetylcholine (ACH)vesikeldi terminal presinapquanta (1 quantum : +/- 10.000 molekulACH • Terletakdi 3 tempatpenyimpanan (1) Primer, immediately avalaible @ +/- 1000 quanta @diantaramembranpresinap @ bisasegeradikeluarkan (2) Sekunder, mobilisasi @ +/- 10.000 quanta @ re suplai primer stlhbbrpdtk (3) Tertier, reserve @ > 100.000 quanta @ jauhdari NMJ, antara axon& bdnsel

4. Saatpotensialaksiinvade & mendepolarisasipre sinapjunction VGCC teraktivasi calcium influx pelepasan ACH terikatke ACH reseptor (ACHRs) dimembran pos sinap • ACH+ACHRs  membuka sodium channel  depolarisasilokal = End Plate Potential (EPP) • Ukuran EPP ~ jumlahACH+ACHRs • Normalnya, EPP harusselalu > ambangbatasutkmenghasilkanpotensialaksiseratotot ‘safety factor’

6. RNS padaorangnormal • Quanta ACH berkurangprogresifdaripenyimpananprimer • Sedikit quanta dikeluarkantiapstimulasi • Amplitudo EPP , tpkrn ‘safety factor’ tetap > ambangutkbangkitkanpotensialaksi • Stlhbbrpdtk, mobilisasisekundermulaigantikan quanta yang berkurangdengan me EPP

7. Fisiologi Rapid RNS (10-50 Hz) • Mobilisasi quanta daripenyimpanansekunder • Akumulasi calcium Normal : - 100 ms calcium bisaaktifmemompakeluar terminal presinap - JikaRNS cukupcepat calcium influx baruakanmasuksebelum calcium sebelumnyadikeluarkanseluruhnya akumulasi ca pe pelepasan quanta EPP > ambang  seluruhatautdkada muscle fiber akandibangkitkan

8. Efekslow & rapid RNS sgtberbedadlmefekmolekuler, meskipadaorang normal hasilakhirnyasama konsistenmembangkitkanpotensialaksi • Padakondisipatologisketika ‘safety factor’ berkurang (baseline EPP <, meskimshdiatasambang) # Slow RNS  deplesi quanta& mungkin ambang EPP potensialaksi (-) # Rapid RNS  me quanta EPP >> shgtercapaiambang potensialaksi (+) meskisebelumnya(-)  Konsepinidasar decrement pada slow RNS dan increment padarapid RNS

9. MODEL FISIOLOGI RNS • m = p.n m : quanta ygdikeluarkansaatstimulasi p : kemungkinanpelepasan (~konsentrasi Ca) n :  quanta dipenyimpanan (baseline=+/- 1000) • Mobilization store  setelah 1-2 dtk (3) +/- 100ms utkmemompa calcium keluar terminal presinap jikastimulasi < 100 mskonsentrasi ca probabilitaspelepasan quanta ACH >> quanta dilepaskan

11. Pd contoh, ada 1000 quanta ditempatpenyimpanansegera, tiapstimulasi 20% dlepaskan • Jk EPP>15 mv(batasdlmcth), potensialaksidibangkitkan • Perhatikanpengurangan normal ditempatpenyimpanan segera (n), penurunanjumlah quanta (m), & penurunan EPP daristimulasi1 ke4 • Pd stimulasi ke2, hanya 160 quanta dlepas

12. Pd stimulasi ke-5 tjdkekuranganwaktuutkpenyimpanansekunderataumobilisasiutkmulai re-suplaipenyimpanan primer • Jml quanta dipenyimpanansegera ACH quanta >>  EPP • Seluruhwaktu EPP > ambang(15mv)potensialaksikonsistendbangkitan (gb6-2A)  Normal baseline CMAPs

13. n,mdanpenurunan quanta dgn slow RNS semua normal, tpresponthd quanta(EPP) yg abnormal • Pd subyek normal, pelepasan 200 quanta membangkitkan EPP 40 mv, sdg d kasusinihanya 20 mv safety factor menurun

14. Pd MG initjdkrnsedikitnya ACHRs ikatan ACH • Berkurangnya safety factor sbgakibatpengurangan quanta normal penurunan EPP dbwhambang  tdkbsmembangkitkanpotensialaksi(gb 6-2B) • Tjdpenurunan MFAPs, decrement area & amplitudo CMAP

15. Decrement  sdkt EPPs ygmencapaiambang & sdkt MFAPsygberkontribusithd CMAP • Stlh stimulus ke 5/6penyimpanan sekundermemobilisasi  kehilangan MFAPs tdkberlangsung lama • Hasilnyadlstabilitasataukdgperbaikan decrement CMAP  “U shaped”

16. n dan EPP normal. Yg abnormal adalah m Pd LEMS, konsentrasi calcium di terminal presinap << akibatseranganantibodidi VGCC p turun dramatis ~ penurunanjml quanta ygdilepaskan EPP dbawahambang  potensialaksitdkpernahterjadi (gb 6-2C)

17. Amplitudo baseline CMAP rendah • Dgn slow RNS tjd decrement CMAP jg, hanya pd ggn post sinaptjdperbaikanstl stimulus ke5/6 • Pd ggnpresinap baseline EPP rendahtapimshdiatasambang safety factor  awalnyapotensialaksidibangkitkantpkmdgagalakibat EPP trndibwhambang dg slow RNS

18. MODEL STIMULASI RAPID RNS • Efek rapid RNS didapatdari 3 asumsidasar • Rapid RNS, pengurangan quanta dibarengidgn: 1. peningkatanmobilisasi quanta daripenyimpanansekunderkepenyimpanan primer 2. akumulasi calcium dipresinap  peningkatan quanta ygdilepaskan & EPP

19. Pada NMJ dis. EPP jgnaik,tetapimshdiatasambangpotensialaksimshtrjadi • Jika EPP turundgn slow RNS, EPP akanmembaikdgn rapid RNS • Jika EPP dibawahambang, dgn rapid RNS bisameningkatkan EPP diatasambang • Berbeda pd Presinap NMJ dis. dimana EPP abnormal, dibwhambang  rapid RNS me EPPpotensialaksi (+) ygsebelumnya (-) (gb 6-2D)

20. EXERCISE TESTING • Dgnkontraksiototvoluntermaximalmotor unit mengeluarkanfrek. Max 30-50 Hz = rapid RNS  pe EPP • Pd orang normal  membangkitkanpotensialaksi • Pd post synap NMJ dis membangkitkanpotensialaksi • Pd presynap NMJ dismembangkitkanpotensialaksi yang sebelumnya (-)

21. Pd presynap NMJ dis  membangkitkanpotensialaksi yang sebelumnya (-) • Efekrapid RNS atau exercise voluntertjdscrsingkat 10 dtk post exercise (post tetanic) facilitation

22. Fenomenapost exercise (or post tetanic) exhaustion krgdmengertidgnbaik • Segerastlh prolonged exercise atau rapid RNS ( 1 mnt), EPPs  tpkmdturundbawahdasarstlhbbrpmnt • Pd org normal, EPP tdkpernahturundbawahdasar • Pd pasienkelainan NMJ, slow RNS 2-4 mntstlhprolonge exercise EPP smkn tdkmncapaiambang potensialaksi (-)

23. RNS dilaboratorium EMG • Selama RNS, semuapengukuranberdasar CMAP • Pd org normal, EPP dipengaruhi slow & rapid RNS Tidakmempengaruhi area & amplitudo CMAPs • Pd NMJ dis. Normal safety factor   dgn slow RNS quanta & amplitudo EPP • Jk EPP dbwhambangpotensialaksi (-) & angkapotensialaksi individual muscle fiber  dasarrespondecremen CMAP (gb 6-3A)

25. Pd presinap NMJ dis. EPPs dibawahambangdasar dptdifasilitasidgn rapid RNS • Jika sub threshold tdkbsmencapaiambangatas, potensialaksiakandibangkitkandimanasblmnyatdkada & angkapotensialaksi individual muscle fiber  (gb 6-4)  Dasar increment CMAP

27. EXERCISE TESTING DI LABORATORIUM EMG • Exercise testing berperanpenting • Exercise volunter max singkatlbhbaikdrpd rapid RNS pd pasienygkooperatif • Jikaragu, cobalakukanpercobaan ; Kontraksi max APB 10 dtk, sebaliknyalakukanstimulasisupramaximaln.medianus 10 dtk  perbedaannyatdknyata

28. Efekpostexercise facilitation & exhaustion dptdilihatdi CMAP pasien NMJ dis. (gb 6-3) • Stlh 10 dtkkontraksimaksimalmobilisasi quanta & akumulasi calcium pelepasan quanta >> & EPP

29. Post exercise facilitation pd 2 kondisi: (1) presinap dis. << pelepasan quanta & EPP dbawah baseline, exercise singkat EPP  bangkitkanpotensialaksiygsblmnya (-)Increment (2) exercise singkatdptperbaiki EPP ygmenurunakibat slow RNS  decrement (gb 6-3A&B)

30. Post exercise exhaustion ; • Exercise 1 menitkmdlakukan slow RNS segerasetelahnyadan 1,2,3 & 4 mntkemudian • Pd NMJ dis. decrement lbhnampak 2 sampai 4 mntstlh prolonged exercise (gb 6-3C-E) 10 dtkkontraksi max dptmemperbaiki decrement keposisi normal (gb 6-3F)

31. Pd org normal exercise singkatdptakibatkanpseudofacilitationolehpe amplitudo CMAP, tppe durasi CMAP & perubahan area CMAP (gb 6-5) • Secaraumum, increment amplitudo CMAP pseudofacilitationtdksampai 40%

33. Faktor-FaktorTehnikpada RNS Perhatianmendalam faktor2 tehnikpentingsaatmelakukan RNS dantes exercise I. Immobilisasi : Posisielektrode Jikaposisielektrodeberubah konfigurasi CMAP bisaberubah, perluimobilisasielektroda (gb 6-6) II. Stimulasiharussupramaximal Stimulasisubmaximal artefak decrement & increment (gb 6-7) III. Temperatur Decrement dptberkurangjkanggotabadandingin (gb 6-8) Usahakansuhu 33 C padasisiperekaman IV. ACH inhibitor tidakdiberikansebelumnya, lbhkrg 3-4 jam

35. V. seleksiSaraf - RNS bisadilakukanpadasemuasaraf - Pd post synap NMJ dis. Abnormalitaslebihtampakpadasarafproksimal (gb 6-9) - Stimulasiproksimaljauhlbhsulit, sebaiknyadi n. spinal accessory dantrapeziusatas (gb 6-10) - N. facialisdptdigunakanutkperiksa RNS, meskiada 2 masalah : 1. CMAP baseline rendah 2. Otottdkbisadiimobilisasi

37. VI. Frekuensistimulasi - optimal 2-3 Hz utk slow RNS - 30-50 Hz utk rapid RNS (pd kondisitertentu) VII. JumlahStimulasi - 5-10 getaranutk slow RNS - stimulus 5 sampai 10 dtkpada rapid RNS wktuygdibutuhkanutkmelihat max increment VIII. Kalkulasi Increment & Decrement

38. Dgn 3-Hz RNS, CMAP terendahbiasanyadi 3&4 • Stimulasike 5&6 membaikkrnmulairesuplai • Abnormal jika decrement >10% • Dgn rapid RNS, tertinggisetelah 5-10 dtkdibandingkan baseline CMAP • Increment 40% padapseudofacilitation • Increment >100% pada pre synap NMJ dis.

39. EKSKLUSI • Respon decrement tjdpredominanpadakelainan primer NMJ • Bisaterdapatpadakelainan lain, t.usevere denervating dis. ( mis. Motorneuron disease), myopathy (myotonic& metabolic myopathy) • Padakondisiprominendenervasidanreinervasi, NMJ baruterbentuk reinervasi, immatur & tdkstabil respon decrement pada RNS • RNS tdkbolehberdirisendiri, perluriwayatklinis & pmxneurologi, NCS rutin & needle EMG

41. TERIMA KASIH