Elektromyografie Die Elektromyografie (EMG) ist eine Methode der medizinischen Elektrodiagnostik. Dabei misst man mit Hilfe von Oberflächenelektroden oder Nadelelektroden Aktionspotentiale der Muskelzellen, die durch die Aktivität der Körpermuskulatur entstehen. Bei dieser Untersuchung werden bipolare Oberflächen- oder Nadelelektroden in einen Muskel eingestochen bzw. äußerlich auf einen Muskel angebracht. Die elektrischen Ströme in den Muskeln werden sowohl im Ruhezustand, als auch bei Anspannung gemessen. Die dann von den Elektroden aufgenommenen elektrischen Potentiale des Muskels werden über ein Oszilloskop als Wellenmuster angezeigt. Dabei können Veränderungen des Wellenmusters Hinweise auf mögliche Muskel- oder Nervenerkrankungen geben. Es werden im Muskel also die Folgen der Schädigung von Nerven erkannt und Muskelerkrankungen diagnostiziert. Dabei handelt es sich hauptsächlich um neuromuskuläre Erkrankungen wie beispielsweise primäre Muskelerkrankungen oder unvollständige Lähmungen der Muskulatur. Eine besondere Form der Elektromyografie ist das Messen der Nervenleitgeschwindigkeiten (NLG). Hier wird gemessen wie schnell die Nerven elektrische Impulse weiter leiten können. Aus dem Vergleich mit Normalwerten ergeben sich dann Hinweise aus Art und Ort einer Schädigung des Nervens der untersucht wurde. Bei dieser Art der Messung werden Nerven mit kurzen Stromstössen gereizt, wodurch dann das Reizantwortpotential ermittelt werden kann. Die Nervenleitgeschwindigkeit ergibt sich somit aus dem Quotienten von Weg- und Zeitdifferenzen. Die Messung von NLG ist in allen Fällen von neurogenen Schädigungen bzw. Erkrankungen der Muskulatur von Bedeutung. Die Elektromyografie lässt sich in zwei Subkategorien einteilen in das klinische und das kinesiologische EMG. Während beim klinischen EMG hauptsächlich mit Nadel- und Drahtelektroden gearbeitet wird, um die Potentiale einzelner motorischer Einheiten messen zu können, beschäftigt sich das kinesiologische EMG, dass meist mit Oberflächenelektroden agiert, primär mit der Funktion und der Koordination von Muskeln in unterschiedlichen Bewegungsabläufen und Positionen. Meilensteine in der Entstehung der Elektromyografie: 1666: - F. Redi beschreibt als erster Wissenschaftler, dass Muskeln elektrische Potentiale generieren 1780: - Luigi Galvani entdeckte durch Experimenten mit präparierten Froschschenkeln die Kontraktion von Muskeln unter dem Einfluss statischer Elektrizität Entdeckung der Bioelektrizität - er vermutete jedoch das die elektrische Spannung, die die Kontraktion der Froschmuskeln bewirkte, vom Froschgewebe selbst erzeugt worden sei und nannte sie „animalische Elektrizität“ 1838: - Carlo Matteucci, Professor der Physik, bewies in einem Versuch, ebenfalls mit Froschschenkeln, dass biologisches Gewebe wie Nerven und Muskeln durch willkürliche Kontraktion geringe elektrische Ströme erzeugen 1843: - Emil Du Bois-Reymond entdeckte das Ruhepotential eines Muskels, das bei der Kontraktion weniger wird diese Potentialänderung nannte er Aktionspotential 1849: - Du Bois-Reymond leitete erstmals elektrische Signale, erzeugt durch willkürliche Muskelkontraktionen, vom menschlichen Muskel ab - mit dem von ihm entwickelten besonders empfindlichen Galvanometer „Multiplikator“ konnte er diese elektrischen Signale messen 1907: - Piper entwickelte die Metalloberflächenelektroden - um die Handgreifmuskulatur zu untersuchen, verwendete er neben den Oberflächenelektroden, ein Kraftmessgerät und einen Galvanometer Abb. C : Oberflächenelektroden 1922: - Herbert Gasser und Joseph Erlanger verwendeten die 1897 entwickelte Braunsche Röhre1 anstatt des Galvanometers und machten somit die Elektrizität, die von der Muskulatur ausging sichtbar Messungen wurden erleichtert und präzisiert 1925: - Sherrington und Liddell trugen mit ihrem Konzept der motorischen Einheit wesentlich zum Verständnis der Entstehung von registrierten elektrischen Signale bei 1929: - Adrian und Bronk führten die konzentrische Nadelelektrode ein - damit wurde es nun möglich ,die von einzelnen bzw. wenigen Muskelfasern erzeugten elektrischen Signale zu erfassen 1 Die Kathodenstrahlröhre oder auch Braunsche Röhre (engl. cathode ray tube, kurz CRT) ist eine Elektronenröhre zur Erzeugung von Elektronenstrahlen, mit der sich u. a. schnell ändernde Spannungen und Ströme auf einem Fluoreszenzschirm sichtbar machen lassen. Abb. B : konzentrische Nadelelektrode 1934: - B.H.C. Matthew revolutionierte mit der Erfindung des Differentialverstärkers die Verstärkertechnik zur Gewinnung von bioelektrischen Signalen 1946: - Huddleston und Golseth entwickelten einen Elektromyographen mit einer 35 mm Aufnahmekamera und einem Lautsprecher Abb. D : Elektromyograph von Huddleston & Golseth 1960: - Entwicklung von stabilen Silber-Chlorid-Oberflächenelektroden für das kinesiologische EMG - derartige Elektroden sind nicht polarisierbar und können deshalb ein unverfälschtes Messergebnis liefern heute: - moderne EMG-Geräte basieren auf denselben Komponenten, wie EMGGeräte älterer Herkunft (Eingabeterminal, Verstärker, Filter, visuelle und/oder auditive Ausgabegeräte, Elektroden) - sie sind auch in tragbarer Form als eine Art Laptop vorhanden - Abb. A : tragbares EMG-Gerät Prognose: -