Tài liệu Nghiên cứu ƣớc lƣợng số lƣợng đơn vị vận động trên ngƣời bình thƣờng và bệnh nhân bệnh thần kinh cơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƢỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ---oo0oo--- NGUYỄN LÊ TRUNG HIẾU NGHIÊN CỨU ƢỚC LƢỢNG SỐ LƢỢNG ĐƠN VỊ VẬN ĐỘNG TRÊN NGƢỜI BÌNH THƢỜNG VÀ BỆNH NHÂN BỆNH THẦN KINH CƠ LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC Tp. Hồ Chí Minh – Năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƢỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ---oo0oo--- NGUYỄN LÊ TRUNG HIẾU NGHIÊN CỨU ƢỚC LƢỢNG SỐ LƢỢNG ĐƠN VỊ VẬN ĐỘNG TRÊN NGƢỜI BÌNH THƢỜNG VÀ BỆNH NHÂN BỆNH THẦN KINH CƠ Chuyên ngành: Thần kinh Mã số: 62722047 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỮU CÔNG Tp.Hồ Chí Minh – Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu kết quả ghi trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Ngƣời cam đoan NGUYỄN LÊ TRUNG HIẾU MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa…………………………………………………………. i Lời cam đoan…………………………………………………………. ii Mục lục……………………………………………………………….. iii Danh mục các chữ viết tắt……………………………………………. v Danh mục các bảng…………………………………………………… vii Danh mục các hình…………………………………………………… ix Danh mục các biểu đồ………………………………………………… x MỞ ĐẦU………………………………………………………… 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU…………………………………. 4 1.1. Đơn vị vận động………………………………………………. 4 1.2. Các kỹ thuật khảo sát đơn vị vận động……………………….. 10 1.3. Phƣơng pháp ƣớc lƣợng số lƣợng đơn vị vận động (MUNE)… 14 1.4. Nghiên cứu MUNE trên ngƣời bình thƣờng…………………. 26 1.5. Nghiên cứu MUNE trên ngƣời bệnh thần kinh cơ…………… 32 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu………………………………………… 44 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu……………………………………... 48 2.3. Đạo đức trong nghiên cứu……………………………………. 58 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……………………………….. 59 3.1. MUNE trên ngƣời tình nguyện khỏe mạnh………………….. 59 3.2. MUNE trên ngƣời bệnh thần kinh cơ………………………… 85 Chƣơng 4: BÀN LUẬN………………………………………………. 95 4.1. MUNE trên ngƣời tình nguyện khỏe mạnh….......................... 96 4.2. MUNE trên ngƣời bệnh thần kinh cơ……………………….. 114 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………… 128 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢ…… i TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………….. …….. …… PHỤ LỤC………………………………………………………… Phụ lục 1: Phiếu thu thập số liệu……………………………. Phụ lục 2: Danh sách ngƣời tham gia nghiên cứu…………… DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii xix xix xxii Tiếng Việt ĐYHD Đại học Y Dƣợc TK Thần kinh Tp.HCM Thành phố Hồ Chí Minh Tiếng Anh Viết tắt Tiếng quốc tế American Association of AANEM Neuromuscular & Electrodiagnostic Medicine Tiếng Việt Hội bệnh thần kinh cơ và chẩn đoán điện Mỹ APB Abductor pollicis brevis Cơ dạng ngón cái ngắn ALS Amyotrophic lateral sclerosis Bệnh xơ cứng cột bên teo cơ Adated multiple point Kích thích nhiều điểm có hiệu stimulation chỉnh Compound muscle action Điện thế hoạt động co cơ toàn potential phần CMT Charcot Marie Tooth Bệnh Charcot Marie Tooth CTS Carpal tunnel syndrome Hội chứng ống cổ tay EDB Extensor digitorum brevis Cơ duỗi các ngón chân ngắn EMG Electromyography Ghi điện cơ FOG Fast oxidative glucolytic Ly giải glucoes oxi hóa nhanh FG Fast glucolytic Ly giải glucoes nhanh AMPS CMAP IST Incremental stimulation technique Kỹ thuật kích thích tăng dần LMN Lower motor neuron Neuron vận động dƣới MPS Multiple points stimulation Kích thích nhiều điểm MU Motor unit Đơn vị vận động Điện thế hoạt động đơn vị vận MUP Motor unit action potential MUNE Motor unit number estimation SMA Spinal muscular atrophy Bệnh teo cơ tủy sống SO Slow oxidative Oxi hóa chậm SOD Superoxidase Men superoxidase SMUP Single motor unit potential động Ƣớc lƣợng số lƣợng đơn vị vận động Điện thế đơn vị vận động đơn độc mean-Single motor unit Giá trị trung bình của điện thế potential đơn vị vận động đơn độc STA Spike triggered averaging Trung bình hóa các gai co cơ UMN Upper motor neuron Neuron vận động trên mSMUP DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Số lƣợng đơn vị vận động ở một số cơ thuộc chi trên……. 5 Bảng 1.2: Đặc tính của đơn vị vận đông ……………………………. 8 Bảng 2.1: Tiêu chuẩn El Escorial……………………………………. 50 Bảng 3.1: Đặc điểm giá trị biên độ CMAP thần kinh giữa trên ngƣời tình nguyện khoẻ mạnh…………………………………… 62 Bảng 3.2: Đặc điểm giá trị biên độ SMUP ô mô cái/ thần kinh giữa trên ngƣời tình nguyện khoẻ mạnh……………………….. 64 Bảng 3.3: Giá trị trung bình và giá trị giới hạn của biên độ mSMUP ô mô cái/thần kinh giữa…………………………………… 68 Bảng 3.4: Đặc điểm giá trị MUNE ô mô cái/ thần kinh giữa trên ngƣời tình nguyện khoẻ mạnh……………………………. 69 Bảng 3.5: Giá trị trung bình và giá trị giới hạn của MUNE ô mô cái/ thần kinh giữa…………………………………………….. 72 Bảng 3.6: Đặc điểm giá trị biên độ CMAP thần kinh mác sâu trên ngƣời tình nguyện khoẻ mạnh…………………………… 73 Bảng 3.7: Đặc điểm giá trị biên độ SMUP cơ duỗi các ngón chân ngắn/thần kinh mác sâu trên ngƣời tình nguyện khoẻ mạnh.. 76 Bảng 3.8: Giá trị trung bình và giá trị giới hạn của biên độ mSMUP cơ duỗi các ngón chân ngắn/ thần kinh mác sâu…………. 77 Bảng 3.9: Đặc điểm giá trị MUNE cơ duỗi các ngón chân ngắn /thần kinh mác sâu trên ngƣời tình nguyện khoẻ mạnh…… 80 Bảng 3.10: Giá trị trung bình và giá trị giới hạn của MUNE thần kinh mác sâu………………………………………… 83 Bảng 3.11: Tổng kết giá trị trung bình và giới hạn dƣới của MUNE…. 84 Bảng 3.12: Đặc điểm tuổi ở nhóm ngƣời bệnh thần kinh cơ…………. 87 Bảng 3.13: Giá trị MUNE trung bình ở ngƣời tình nguyện khỏe mạnh và ngƣời bệnh thần kinh cơ……………………….………. 87 Bảng 3.14: So sánh giá trị trung bình MUNE giữa ngƣời bệnh thần kinh cơ và ngƣời tình nguyện khỏe mạnh…………… 90 Bảng 3.15: Điểm cắt, độ nhạy và độ đặc hiệu của MUNE ô mô cái thần kinh giữa…………………………………………………… 92 Bảng 3.16: Điểm cắt, độ nhạy và độ đặc hiệu của MUNE cơ duỗi các ngón chân ngắn/thần kinh mác sâu………………………… 92 Bảng 4.1: Giá trị biên độ CMAP và giới hạn dƣới theo các tác giả….. 99 Bảng 4.2: Giá trị MUNE bình thƣờng của ô mô cái/thần kinh giữa theo các tác giả……………………………………………. 104 Bảng 4.3: Giá trị MUNE bình thƣờng của cơ duỗi các ngón chân ngắn/thần kinh mác sâu theo các tác giả.………………… 109 Bảng 4.4: Giới hạn dƣới của MUNE theo các tác giả……………….. 112 Bảng 4.5: Giá trị MUNE trung bình ở ngƣời có bệnh ALS theo các tác giả……………………………………………………. DANH MỤC CÁC HÌNH 118 Trang Hình 1.1: Hai đơn vị vận động………………………………………… 4 Hình 1.2: Các loại đơn vị vận động ………………………………… 7 Hình 1.3: Nguyên lí của MUNE……………………………………… 16 Hình 1.4: Kỹ thuật MUNE kích thích tăng dần……………………… 19 Hình 1.5: Kỹ thuật MUNE kích thích nhiều điểm…………………… 22 Hình 1.6: Kỹ thuật MUNE thống kê…………………………………. 23 Hình 1.7: Kỹ thuật MUNE trung bình hóa các gai co cơ……………. 25 Hình 2.1: Khảo sát vận động thần kinh giữa…………………………. 52 Hình 2.2: Khảo sát vận động thần kinh mác sâu……………………… 52 Hình 2.3: Sơ đồ nghiên cứu nhóm tình nguyện khỏe mạnh …………… 56 Hình 2.4: Sơ đồ nghiên cứu nhóm ngƣời có bệnh thần kinh cơ………. 57 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Trang Biểu đồ 1.1: Tổng kết của Lawson về giá trị MUNE 27 Biểu đồ 1.2: Thay đổi về MUNE theo thời gian trên bệnh nhân ALS 33 Biểu đồ 1.3: So sánh MUNE với các kỹ thuật khác trong theo dõi ALS 35 Biểu đồ 3.1: Phân bố giới của nhóm ngƣời tình nguyện khỏe mạnh……………………………………………….. 60 Biểu đồ 3.2: Phân bố tuổi của nhóm ngƣời tình nguyện khoẻ mạnh tham gia khảo sát ô mô cái………………….. 61 Biểu đồ 3.3: Phân bố giá trị biên độ CMAP thần kinh giữa…………… 64 Biểu đồ 3.4: Phân bố giá trị biên độ mSMUP thần kinh giữa…………. 67 Biểu đồ 3.5: Phân bố giá trị MUNE ô mô cái/thần kinh giữa………… 71 Biểu đồ 3.6: Phân bố tuổi của nhóm ngƣời tình nguyện khoẻ mạnh tham gia khảo sát thần kinh mác sâu…………………….. 73 Biểu đồ 3.7: Phân bố giá trị biên độ CMAP thần kinh mác sâu ……… 75 Biểu đồ 3.8: Phân bố giá trị biên độ mSMUP thần kinh mác sâu…….. 78 Biểu đồ 3.9: Phân bố giá trị MUNE cơ duỗi các ngón chân ngắn/ thần kinh mác sâu……………………………………….. 82 Biểu đồ 3.10: Số lƣợng ngƣời bệnh của nhóm bệnh thần kinh cơ……… 85 Biểu đồ 3.11: Đặc điểm giới của nhóm ngƣời bệnh thần kinh cơ….. 86 Biểu đồ 3.12: Giá trị MUNE trung bình ở ngƣời tình nguyện khỏe mạnh và ngƣời có bệnh thần kinh cơ……………….. 88 MỞ ĐẦU Đầu thế kỷ 20, tác giả Charles Scott Sherrington là ngƣời đầu tiên đƣa ra khái niệm đơn vị vận động (motor unit – MU) và ông gọi đó là con đƣờng chung cuối cùng (final common path) [126] bởi vì đơn vị vận động chính là con đƣờng mà những hoạt động điện từ tất cả các neuron vận động phải đi qua để tạo ra vận động co cơ chủ ý [71], [72]. Từ đó, đơn vị vận động bao gồm neuron vận động, sợi trục của nó, sináp thần kinh cơ và các sợi cơ mà nó chi phối đƣợc xem là một cấu trúc giải phẫu chức năng cơ bản trong hoạt động co cơ của hệ thống thần kinh cơ. Khi bệnh thần kinh cơ xảy ra, một hay nhiều thành phần của MU sẽ bị ảnh hƣởng. Tùy theo mức độ nặng của tổn thƣơng một hay nhiều thành phần của MU mà bệnh thần kinh cơ có biểu hiện lâm sàng tƣơng ứng. Trong thực hành lâm sàng thần kinh, việc đánh giá mức độ nặng của bệnh thần kinh cơ chủ yếu vẫn là định tính, dựa vào các triệu chứng yếu cơ, triệu chứng cảm giác và các thang điểm lâm sàng. Tuy nhiên, các đánh giá này không thể đo đạc chính xác hiện tƣợng mất tế bào vận động và/hoặc mất sợi trục hay các sợi cơ. Câu hỏi đặt ra là có kỹ thuật nào có khả năng khảo sát gần đúng nhất số lượng đơn vị vận động hay không? Nhiều kỹ thuật đã đƣợc nghiên cứu để trả lời cho câu hỏi này. Các kỹ thuật đếm số lƣợng đơn vị vận động trực tiếp trên mô và các kỹ thuật đo đạc gián tiếp bằng chẩn đoán điện thƣờng qui đã đƣợc nghiên cứu và mang lại những đáp án nhất định, giúp ích cho việc xác định số lƣợng đơn vị vận động một cách tƣơng đối tại các phòng thí nghiệm [20]. Tuy nhiên, các kỹ thuật này khó thực hiện, bị ảnh hƣởng bởi hiện tƣợng tái phân bố thần kinh và không ứng dụng đƣợc trong thực hành lâm sàng. Năm 1967, McComas giới thiệu một phƣơng pháp chẩn đoán điện với tên gọi là đếm đơn vị vận động (motor unit counting). Đến năm 1971, phƣơng pháp này đƣợc ông gọi là ƣớc lƣợng số lƣợng đơn vị vận động (motor unit number estmation - MUNE) [93]. Nguyên lí của MUNE thì đơn giản, có thể thực hiện đƣợc trên máy đo điện cơ thông thƣờng, trong đó việc ƣớc lƣợng số lƣợng MU trên một cơ dựa vào việc đo điện thế hoạt động co cơ toàn phần (compound muscle action potential – CMAP) và điện thế hoạt động co cơ đơn lẻ (single motor unit potential - SMUP) rồi tính thƣơng số của hai giá trị này. Cho đến nay, đây là phƣơng pháp duy nhất cho phép ƣớc lƣợng số lƣợng đơn vị vận động kiểm soát một cơ mà không bị ảnh hƣởng bởi hiện tƣợng tái phân bố thần kinh và đặc biệt là có thể ứng dụng trong thực hành lâm sàng. Trong hơn 40 năm qua, trên thế giới, đã có nhiều công trình nghiên cứu về MUNE đƣợc tiến hành để ƣớc lƣợng số lƣợng đơn vị vận động trên ngƣời bình thƣờng và ứng dụng trong việc đánh giá, theo dõi các bệnh thần kinh cơ, trong đó, nhiều nhất là những khảo sát liên quan đến bệnh xơ cứng cột bên teo cơ. Các kỹ thuật về MUNE mới giúp ƣớc lƣợng số lƣợng đơn vị vận động tốt hơn so với kỹ thuật ban đầu cũng đƣợc giới thiệu và ứng dụng [22], [24]. Vai trò của MUNE trong việc theo dõi hiện tƣợng mất neuron và/hoặc sợi trục vận động ngày càng đƣợc khẳng định. Tuy nhiên, các báo cáo về giá trị trung bình trên ngƣời bình thƣờng và giá trị giới hạn dƣới của MUNE vẫn còn khác nhau tùy theo nhóm tác giả và cơ sở nghiên cứu. Chƣa có một giá trị giới hạn dƣới hay ngƣỡng chẩn đoán chính thức nào đƣợc đồng thuận. Tại Việt Nam, trong vài năm gần đây, MUNE đã đƣợc cập nhật trong một số sách giáo khoa và tài liệu liên quan đến chẩn đoán điện, nhƣng vẫn chỉ dừng lại về mặt lý thuyết. Vẫn chƣa có bất kỳ công trình nghiên cứu nào công bố về giá trị trung bình của MUNE trên ngƣời Việt Nam trƣởng thành khỏe mạnh và cũng chƣa có cơ sở y tế nào ứng dụng thƣờng xuyên phƣơng pháp này trong chẩn đoán và theo dõi các bệnh thần kinh cơ. Chính vì thế, nghiên cứu này đƣợc tiến hành với hai mục tiêu sau: 1. Xác định giá trị trung bình và giá trị giới hạn dƣới của MUNE trên ô mô cái và cơ duỗi các ngón chân ngắn hai bên bằng hai kỹ thuật MUNE kích thích tăng dần và MUNE kích thích nhiều điểm ở một nhóm ngƣời Việt Nam trƣởng thành khỏe mạnh. 2. Xác định giá trị trung bình MUNE trên ô mô cái và cơ duỗi các ngón chân ngắn bằng hai kỹ thuật nhƣ mục tiêu 1 ở một nhóm ngƣời có bệnh thần kinh cơ và nhận định về sự giảm MUNE trong các bệnh này. Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 ĐƠN VỊ VẬN ĐỘNG 1.1.1 Khái niệm đơn vị vận động Về cấu trúc, một đơn vị vận động (motor unit – MU) bao gồm một neuron vận động (motor neuron) ở sừng trƣớc tủy sống, sợi trục (axon) vận động của nó, sináp thần kinh cơ và các sợi cơ mà neuron vận động đó chi phối. Tập hợp tất các sợi cơ đƣợc chi phối bởi một neuron vận động còn đƣợc gọi là đơn vị cơ (muscle unit) [2], [4], [5], [20], [55], [72], [126] (hình 1.1). Về chức năng, đơn vị vận động là đơn vị cơ bản trong hoạt động co cơ của cơ vân thông qua các hoạt động dẫn truyền thần kinh trên tế bào thần kinh vận động, dẫn truyền qua sináp và hoạt động tại màng cơ. Neuron vận động Các sợi cơ Sợi trục vận động Hình 1.1 Hai đơn vị vận động (màu trắng và màu xám, đan xen nhau) “Nguồn: Bloom F.E, 2008” [20] Mỗi neuron vận động có thể phân bố cho vài bó cơ đến hàng trăm bó cơ, tƣơng ứng với vài trăm đến vài nghìn sợi cơ khác nhau. Cứ với mỗi một sợi cơ, thì sợi trục vận động lại tách ra một nhánh, tạo nên một sináp thần kinh - cơ. Các cơ khác nhau có số lƣợng đơn vị vận động khác nhau. Các cơ gốc chi có số lƣợng đơn vị vận động nhiều hơn các cơ ngọn chi (bảng 1.1). Bảng 1.1 Số lượng đơn vị vận động ở một số cơ thuộc chi trên “Nguồn: Heckman C.J, Roger M.E, 2012” [72]. Tên cơ Rễ chi phối Số đơn vị vận động Cơ duỗi ngón cái dài C8 – T1 14 Cơ giun C8 – T1 57 Cơ dạng và gấp ngón cái ngắn C8 –T1 115 Cơ dạng ngón cái dài C8 – T1 126 Cơ gian cốt 1 mu tay C8 – T1 172 Cơ duỗi cổ tay trụ C7 – T1 216 Cơ gấp cổ tay quay C7 – C8 235 Cơ duỗi chung các ngón C8 – T1 273 Cơ gấp các ngón nông C8 – T1 306 Cơ gấp cổ tay trụ C7 – T1 314 Cơ khép ngón cái C8 – T1 370 Cơ gấp các ngón sâu C8 – T1 475 Cơ duỗi cổ tay quay C5 – C7 890 Cơ nhị đầu cánh tay C5 – C7 1,051 Cơ tam đầu cánh tay C6 – T1 1,271 Có hiện tƣợng đan xen của các nhánh tận thần kinh vào các sợi cơ (hình 1.1) nhƣng một sợi cơ chỉ chịu sự chi phối thần kinh của một neuron vận động duy nhất, không có sợi cơ nào chịu sự chi phối thần kinh của nhiều neuron vận động. Đôi khi có một sợi cơ có hai synape thần kinh - cơ, nhƣng cả hai synape này đều là của cùng một neuron vận động. Điện thế hoạt động của một tế bào thần kinh vận động tạo ra điện thế hoạt động trên tất cả các sợi cơ của đơn vị vận động, gây co tất cả các sợi cơ mà tế bào vận động đó chi phối. Có mối liên hệ rất chặt chẽ giữa các thành phần của MU với nhau và đa số các bệnh thần kinh cơ có tổn thƣơng ở một hay nhiều thành phần trong các thành phần của đơn vị vận động. 1.1.2 Phân loại đơn vị vận động Giải phẫu và sinh lí của đơn vị vận động đƣợc mô tả bởi Burke, Henneman, Stein và Bertold và nhiều tác giả khác [2]. Số lƣợng nghiên cứu tiếp cận các thành phần của đơn vị vận động trên ngƣời còn ít, có thể do bởi sự giới hạn về kỹ thuật. MU của ngƣời có đặc điểm giống MU trong các nghiên cứu trên động vật có vú. Các nghiên cứu về sinh lí của MU trên động vật đã có sự đồng thuận nhất định về xếp loại MU. 1.1.2.1 Đơn vị vận động lớn và nhỏ Trong các cơ khác nhau, thậm chí trong phạm vi một cơ, các MU cũng khác nhau nhiều về hình thái cũng nhƣ đặc điểm chức năng. Về hình thái học, các MU khác nhau về kích thƣớc, liên quan đến khối lƣợng thân neuron vận động, độ dày của sợi trục và số sợi cơ có trong thành phần MU và thƣờng đƣợc chia làm 3 nhóm: nhỏ, trung bình và lớn. - Đơn vị vận động nhỏ có neuron vận động tƣơng đối nhỏ với sợi trục mỏng và có số nhánh tận cùng ít, điều khiển một số ít sợi cơ tƣơng ứng. MU nhỏ nhất có không quá 10 -12 sợi cơ. MU nhỏ nằm trong thành phần cấu tạo của tất cả các cơ nhỏ của cơ mặt, cơ ngón tay, chân, bàn tay và một phần ở các cơ lớn của thân mình và tứ chi. - Đơn vị vận động lớn có neuron vận động lớn với sợi trục tƣơng đối dày, tạo ra một số lƣợng lớn các nhánh tận cùng ở cơ và điều khiển rất nhiều (đến vài nghìn) sợi cơ tƣơng ứng. Thân neuron vận động càng lớn thì sợi trục càng dày và số sợi cơ mà neuron vận động có điều khiển càng nhiều. MU lớn tham gia vào thành phần cấu tạo của các cơ lớn ở thân mình và tứ chi. Đơn vị vận động lớn đƣợc chia là 2 loại. Mỗi cơ nhận chi phối từ các MU khác nhau. Trong các cơ lớn (ví dụ cơ đùi), MU nhỏ nhất lớn hơn nhiều so với MU lớn nhất trong các cơ nhỏ (ví dụ cơ mắt). Vì vậy, khái niệm MU nhỏ và lớn là khái niệm tƣơng đối và chỉ đƣợc sử dụng để so sánh kích thƣớc của MU trong phạm vi một cơ. Sự khác nhau về hình thái của MU ở mức độ quan trọng sẽ quyết định sự khác biệt về chức năng của chúng. Neuron vận động nhỏ (Loại I) Neuron vận động lớn (Loại II-A) Neuron vận động lớn (Loại II-B) Sợi cơ chậm, không Sợi cơ nhanh ít mỏi mệt Sợi cơ nhanh sớm mỏi mỏi mệt mệt Hình 1.2 Các loại đơn vị vận động “Nguồn: Floeter M.K, 2010” [55] 1.1.2.2 Đơn vị vận động nhanh và chậm Dựa trên tính hƣng phấn của neuron vận động, MU đƣợc chia ra làm hai loại chính: MU chậm hay là loại I và MU nhanh, hay loại II, tƣơng ứng với hai loại neuron vận động. Trong cấu tạo của MU chậm có các neuron vận động và sợi cơ thuộc nhóm chậm, còn trong cấu tạo của MU nhanh có neuron vận động và sợi cơ thuộc nhóm nhanh [4]. Dựa trên những đặc tính cơ học của đơn vị cơ kết hợp, MU đƣợc xếp loại theo hai đặc tính cơ bản là co nhanh hay chậm (fast- or slow-twitch), và có khả năng mệt mỏi hay chống đƣợc sự mệt mỏi (fatigable- or fatigueresistant). Bằng cách này, có 3 loại MU là: chậm không mỏi mệt (loại I hay Sslow), nhanh ít mỏi mệt (loại II-A hay FR-fast fatique resistant) và nhanh sớm mỏi mệt (loại II-B hay FF-fast fatiquable) tƣơng ứng với các đơn vị cơ oxi hóa chậm (SO), oxi hóa nhanh (FOG) và ly giải glucose nhanh (FG). Hầu hết các cơ có cả hai đơn vị vận động nhanh và chậm nhƣng số lƣợng từng loại rất khác nhau trên từng cá thể. Cơ tứ đầu đùi có lƣợng đơn vị vận động nhanh và chậm ngang nhau nhƣng các cơ vùng lƣng có đa số là các đơn vị vận động chậm. Các cơ vùng mắt lại có hầu hết là các đơn vị vận động nhanh. Bảng 1.2 Đặc tính của đơn vị vận động “Nguồn: Floeter M.K, 2010” [55] Đặc tính S FR FF Chậm Nhanh Nhanh Nhỏ Trung bình Cao Chống lại sự mệt mỏi Rất cao Trung bình/cao Thấp Sự chùng (Sag) Không Có Có Tốc độ dẫn truyền sợi trục Chậm hơn Nhanh Nhanh Đƣờng kính, diện tích màng Nhỏ nhất Lớn Lớn nhất Các đặc điểm cơ học Thời gian co cơ đơn (ms) Lực co đơn tối đa Đặc điểm neuron vận động Cao nhất Thấp Thấp hơn Thấp Cao hơn Cao nhất Dài hơn Ngắn Ngắn Tiếp hợp đơn Ia EPSPs Lớn nhất Lớn Nhỏ Tiếp hợp đôi Ia IPSPs Lớn nhất Lớn Nhỏ IPSPs lặp lại Lớn nhất Lớn Nhỏ Nhỏ Trung bình Lớn Đƣờng kính sợi cơ Nhỏ Trung bình Lớn Hoạt hóa myosin ATPase Thấp Cao Cao Thể tích co cơ Chậm Nhanh Nhanh Mao mạch Một số Một số Ít Ty thể (mitochondria) Một số Một số Ít Cao Cao Thấp Kháng trở Rheobase (kích thích) Thời khoảng AHP Đặc tính của tiếp hợp thần kinh cơ Đặc tính MU Kích thƣớc neuron vận động phân bố Chứa myoglobin FR: Fast-twitch fatigue-resistant; FF: Fast-twitch fatigable, S: low-twitch AHP: after-hyperpolarization ; ATPase:Adenosine triphosphatase ; EPSPs: excitatory postsynaptic potentials; IPSPs: inhibitory postsynaptic potentials 1.2 CÁC KỸ THUẬT KHẢO SÁT ĐƠN VỊ VẬN ĐỘNG 1.2.1 Các kỹ thuật đếm