L’applicazione di una corrente elettrica nell’ambiente di un muscolo privato del controllo nervoso periferico rimane probabilmente il settore più delicato dell’elettroterapia.
La ragione è innanzitutto storica, poiché per molti anni i sostenitori della parte “favorevole”, altrettanto numerosi quanto gli adepti della parte “contraria”, si sono scontrati, a volte in modo vigoroso, in
dibattiti piuttosto sterili, privi di reali prove scientifiche. Ciò è dovuto anche a una mancanza di comprensione sia della fisiopatologia del danno ai nervi periferici sia, spesso, delle basi stesse dell’elettroterapia. Prima di presentare i diversi modi di trattare i muscoli denervati con l’elettroterapia, è essenziale esaminare come la stimolazione di un muscolo denervato possa essere utile.
Informazioni sull’autore: PASCAL ADAM, massaggiatore Kinésithérapeute D.E. Insegnante di elettroterapia IFMK Parigi
1. Richiamo dei processi fisiologici di denervazione traumatica e rigenerazione nervosa
Seddon propone la classificazione più semplice del danno nervoso traumatico, distinguendo tra :
– Neuraprassi :
Il più delle volte corrisponde a una semplice compressione del nervo che non comporta un’interruzione della continuità dell’assone o delle sue guaine. Si tratta di una demielinizzazione molto localizzata tra 2 o più nodi di Ranvier, che determina un blocco di conduzione con una buona prognosi, a condizione che la compressione venga rimossa entro un tempo ragionevole. Il tempo di recupero abituale è di 6-8 settimane, corrispondente al tempo di riparazione della guaina mielinica.
La paralisi del sabato sera è un buon esempio di neuroprassia del nervo radiale, in questo caso causata dal fatto che la testa del partner è rimasta a lungo appoggiata su un braccio.
– Assonotmesi :
L’assone è rotto o reciso, ma la guaina assonale e i tubi endoneurali sono intatti. A volte è anche il risultato di una compressione prolungata.
La parte distale dell’assone degenera rapidamente nell’arco di pochi giorni, come si dice per la degenerazione walleriana. La rigenerazione assonale inizia quasi immediatamente dalla gemma prossimale, a una velocità media di 1 mm al giorno. La prognosi è generalmente buona, poiché il rischio di una falsa via è in linea di principio escluso dalla persistenza di tubi endoneurali funzionali. I tempi di recupero dipendono principalmente dal livello della lesione iniziale e dalla distanza della ricrescita.
– Neurotmesi:
Per Seddon, vi è la rottura o la sezione di tutti gli elementi costitutivi del nervo, talvolta con associata perdita di sostanza. L’estremità distale del nervo degenera (degenerazione walleriana) e si verifica una rigenerazione assonale, ma di solito senza buoni risultati funzionali, poiché in assenza della sua guaina, l’assone prende strade sbagliate prendendo in prestito guaine vicine o si aggroviglia come un gomitolo di lana per formare un neuroma.
L’obiettivo della riparazione chirurgica è trasformare la neurotmesi in assonotmesi, che ha una prognosi funzionale molto migliore. Esistono altre classificazioni, come quella di Sunderland, che propone stadi intermedi a seconda dell’entità delle lesioni nelle diverse guaine (endoneuro, perineuro, epineuro), ma soprattutto tutti gli autori riconoscono la presenza pressoché costante di un danno a mosaico dello stesso nervo, cioè un danno in cui coesistono in misura diversa diverse lesioni anatomiche.
2 L’influenza dell’elettricità sulla rigenerazione nervosa
2-1 Cosa dicono gli studi?
Numerosi studi hanno cercato di stabilire se l’applicazione di una corrente di stimolazione sia benefica, favorendo la ricrescita del nervo, o dannosa, inibendo o rallentando il processo di rigenerazione.
Tuttavia, i parametri di stimolazione utilizzati in questi studi sono molto eterogenei. In alcuni studi, le fibre muscolari sono state stimolate con impulsi di lunga durata a frequenze molto basse, mentre altri hanno utilizzato la stimolazione nervosa con impulsi molto brevi a frequenze tetanizzanti.
Inoltre, le popolazioni umane studiate raramente, se non mai, presentano lesioni nervose omogenee (assonotmesi, neuraprassia, ecc.). I risultati sono quindi necessariamente eterogenei: alcuni studi tendono a migliorare la ricrescita dei capelli, mentre altri concludono che la stimolazione è inefficace o addirittura ha un effetto dannoso sui meccanismi di ricrescita dei capelli.
Una recente revisione della letteratura condotta nel 2009 da T. Gordon, tuttavia, punta nella direzione di un effetto positivo dell’elettroterapia… Ma di cosa stiamo parlando veramente?
2-2 Le domande giuste da porre!
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– Stimolazione delle fibre muscolari :
Quando le fibre muscolari sono stimolate direttamente, l’impulso elettrico innesca un potenziale d’azione che viaggia attraverso le fibre muscolari fino ai tubuli T, senza mai raggiungere i motoneuroni, che in ogni caso non raggiungono la placca motoria nel caso di unità motorie denervate. In queste condizioni, è difficile capire come una stimolazione di questo tipo possa influenzare in qualche modo la rigenerazione nervosa (figura 1a).
– Stimolazione nervosa a valle della lesione :
Se ora è il nervo motore a essere stimolato, occorre ricordare che il nervo non trasmette l’impulso elettrico al muscolo, ma che l’impulso elettrico innesca semplicemente un potenziale d’azione identico in tutto e per tutto a quello avviato da un comando volontario (+30mV). Di conseguenza, l’impulso elettrico non si propaga oltre il punto di applicazione.
Se la stimolazione avviene in prossimità del punto motorio (come dovrebbe essere la regola per la neurostimolazione), l’impulso elettrico agisce a valle del moncone nervoso, e anche in questo caso è difficile immaginare un effetto sulla ricrescita (Figura 1b).
– Stimolazione nervosa a monte della lesione :
Se i motoneuroni vengono stimolati nel tronco nervoso a monte della lesione, i motoneuroni sani possono trasmettere i potenziali d’azione elettroindotti alle fibre muscolari che controllano. La risposta motoria ottenuta può provenire solo dalla parte innervata del muscolo.
Per quanto riguarda i motoneuroni “amputati”, l’impulso elettrico innesca il potenziale d’azione che si propaga fino al moncone del nervo, dove giunge a un punto morto. A questo proposito, sarebbe legittimo chiedersi se questi impulsi nervosi abbiano qualche effetto sul processo di ricrescita dei nervi: lo favoriscono? Lo previene o lo rallenta? Non ne abbiamo idea! Tuttavia, va notato che la stessa questione può sorgere per le contrazioni volontarie, poiché in questo caso il paziente che cerca di contrarre il suo muscolo denervato attiva il suo comando nervoso, i cui potenziali d’azione arrivano allo stesso modo all’estremità dell’assone amputato. Tuttavia, non sembra essere stato stabilito che gli esercizi di riabilitazione che comportano la stimolazione volontaria di un muscolo denervato debbano essere vietati perché inibirebbero la rigenerazione del nervo (figura 1c)!
2-3 Allora, qual è il punto?
Data l’attuale mancanza di prove scientifiche che dimostrino un effetto favorevole o sfavorevole della stimolazione muscolare sulla qualità e la velocità del recupero motorio dopo un danno ai nervi periferici, sembra saggio concludere che questa tecnica non è in grado di influenzare la ricrescita dei nervi.
D’altra parte, la stimolazione delle fibre muscolari denervate è l’unico modo per imporre l’attività meccanica ai muscoli privati del loro controllo periferico.
Questa attività muscolare elettroindotta contribuirà quindi, da un lato, a mantenere uno stato trofico accettabile in combinazione con altre tecniche riabilitative (mobilizzazione passiva, massaggio, calore, ecc.), ma soprattutto a limitare l’amiotrofia e a mantenere la contrattilità delle fibre muscolari.
La sclerosi muscolare, che corrisponde alla scomparsa irreversibile delle unità contrattili (sarcomeri), si verifica in media tra i 12 e i 18 mesi quando un muscolo non viene più utilizzato. Si tratta quindi sempre di una situazione catastrofica che compromette il futuro funzionale di un muscolo, anche se la rigenerazione nervosa è favorevole ma ritardata.
L’obiettivo dell’elettroterapia del muscolo denervato è quindi quello di ridurre l’amiotrofia e mantenere la contrattilità per favorire un buon ripristino funzionale in caso di rigenerazione nervosa favorevole.
3 Revisione dell’elettrofisiologia nervosa e muscolare
Essendo le uniche strutture eccitabili, cioè con la capacità di invertire il potenziale elettrico della loro membrana e quindi di propagare questo segnale, o potenziale d’azione, lungo la loro struttura, il nervo e il muscolo mostrano una grande differenza di eccitabilità (Figura 2).
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Pertanto, lo stimolo necessario per innescare un potenziale d’azione su una fibra muscolare è notevolmente maggiore di quello necessario per innescare lo stesso fenomeno su una fibra nervosa.
Per un impulso elettrico, ciò significa che la quantità di cariche elettriche da applicare per eccitare una fibra muscolare è diverse centinaia di volte superiore a quella necessaria per eccitare una fibra nervosa. Questo requisito si traduce nella necessità di utilizzare durate di impulso molto più lunghe per la stimolazione muscolare rispetto alla stimolazione nervosa.
3-1 L’impulso di neurostimolazione non è in grado di eccitare le fibre muscolari
Per la stimolazione nervosa, si utilizzano comunemente durate medie degli impulsi di circa 200 μs (0,2 ms) per l’elettroterapia analgesica e per la stimolazione neuromuscolare (tra 30 e 400 μs).
Queste durate brevi sono ideali per stimolare le varie fibre nervose, garantendo il massimo comfort d’uso e un’efficacia ottimale, ma in nessun caso possono essere utilizzate per stimolare direttamente le fibre muscolari (Figura 3).
Gli anestesisti lo sanno bene e utilizzano la stimolazione nervosa per valutare l’efficacia della curarizzazione o della decurarizzazione. Il curaro, comunemente usato in anestesia, provoca una “paralisi terapeutica reversibile” bloccando temporaneamente la sinapsi. L’assenza di risposta muscolare al test di stimolazione nervosa indica una curarizzazione efficace, mentre una risposta muscolare indica che la curarizzazione non è, o non è più, efficace.
Le curve I/t per il nervo e il muscolo mostrano inoltre chiaramente che l’uso di un impulso rettangolare lungo (diverse decine di ms) può stimolare la fibra muscolare, ma che questo è inevitabilmente accompagnato dalla stimolazione dei motoneuroni.
In questo caso, non è mai possibile determinare il contributo rispettivo della stimolazione nervosa e della stimolazione muscolare alla risposta meccanica ottenuta (Figura 4).
3-2 Quali impulsi stimolano direttamente le fibre muscolari?
3.2.1 – Totale set-aside
Quando la denervazione è completa, le fibre muscolari denervate vengono stimolate con un impulso rettangolare di lunga durata.
La durata dell’impulso sarà preferibilmente uguale o vicina alla cronassia, che può essere valutata utilizzando un dispositivo di elettroterapia con una modalità “manuale” che consente di selezionare durate dell’impulso comprese tra 5 ms e 1 secondo. La durata massima dell’impulso verrà quindi selezionata e applicata alla parte carnosa del muscolo con un aumento progressivo dell’intensità. La prima risposta muscolare si ottiene quando si raggiunge la reobase. È sufficiente scegliere una durata dell’impulso di poche decine di ms e aumentare l’intensità al doppio della base reattiva.
Se si ottiene una risposta, la manovra viene ripetuta, riducendo la durata dell’impulso di 5 o 10ms. In caso di mancata risposta, riprovare con un impulso di durata maggiore. Un altro modo di procedere è quello di utilizzare una durata dell’impulso di 100 ms, che si ritiene essere la durata “media” della cronassia delle fibre muscolari denervate.
3.2.2 – Messa a riposo parziale
Mentre un impulso rettangolare lungo è perfettamente soddisfacente per stimolare le fibre muscolari di un muscolo completamente denervato, ciò non avviene quando la denervazione è solo parziale. In effetti, abbiamo visto nel capitolo 3.1 che un impulso rettangolare stimola anche, e addirittura principalmente, le unità motorie sane.
È quindi interessante sfruttare un fenomeno fisiologico, quello dell’accomodazione (il termine climalisi oggi non è più utilizzato), che si verifica quando una corrente elettrica viene applicata in modo progressivo anziché istantaneo, come nel caso di un impulso rettangolare. Questo evento consiste in una perdita o in un aumento della soglia di eccitazione, e quindi della reobase. Questo fenomeno si manifesta rapidamente per le fibre nervose (da 20 a 30 ms) e successivamente per le fibre muscolari (tra 100 e 300 ms).
elettroterapia_4Figura 5 mostra che un impulso di forma triangolare con una pendenza appropriata può stimolare fibre muscolari denervate senza prima eccitare motoneuroni intatti o fibre muscolari ancora innervate. La determinazione della giusta pendenza è un punto essenziale, poiché una pendenza insufficiente non consentirà alcuna stimolazione, mentre una pendenza troppo elevata raggiungerà prima le strutture innervate.
Alcuni dispositivi offrono una modalità di rilevamento automatico della pendenza, che si ottiene incrementando automaticamente l’intensità (+ 0,5 mA a ogni impulso), mentre la durata dell’impulso è fissa (100 ms). Il fisioterapista deve quindi monitorare il verificarsi della prima risposta motoria, che si verifica quando viene stimolata la parte denervata del muscolo, e registrare questi dati premendo un pulsante sul dispositivo.
4 Caratteristiche delle correnti di stimolazione per i muscoli denervati
– Impulsi bilanciati :
Per evitare l’accumulo di particelle di elettricità nei tessuti (polarizzazione), è pratica comune invertire il senso della corrente: dopo una prima fase con una determinata polarità, ne segue immediatamente una seconda, perfettamente simmetrica ma con polarità opposta.
Questo è ciò che si fa con le moderne correnti di neurostimolazione (impulso bifasico simmetrico compensato).
A causa della durata molto lunga (≈ 100 ms) degli impulsi rettangolari o triangolari utilizzati per stimolare le fibre muscolari denervate, e per non raddoppiare questa durata e quindi aumentare ulteriormente il disagio di questi trattamenti, si preferisce utilizzare impulsi monofasici ma alternati, in modo da ottenere una corrente con media elettrica nulla e poter quindi utilizzare queste correnti vicino agli impianti metallici (Figura 6).
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– Frequenza molto bassa :
Una caratteristica comune del muscolo denervato è la sua elevata affaticabilità, che si riflette nel progressivo indebolimento della sua risposta meccanica alla stimolazione elettrica.
Una frequenza molto bassa, come 0,5 Hz, cioè un impulso ogni 2 secondi, limita questo affaticamento. Se, nonostante questa frequenza molto bassa, la risposta del motore è esaurita (come talvolta accade con le denervazioni molto vecchie), può essere una buona idea distanziare maggiormente gli impulsi, ad esempio scegliendo una modalità di stimolazione con 1 impulso ogni 4 o 5 secondi, o anche di più, come è possibile fare con apparecchiature di qualità.
– Durata della sessione :
Indubbiamente una conseguenza dell’elevata affaticabilità del muscolo denervato, il fatto di non superare un certo numero di risposte motorie, che non dovrebbe essere superiore a 4, 6 o 10 a seconda delle opinioni, è stato per lungo tempo un dogma in un’epoca, è vero, in cui l’opposto della fatica, cioè il riposo, era la pietra miliare di molti metodi terapeutici! Oggi si preferiscono trattamenti più lunghi, dell’ordine di 8 minuti ma con frequenze molto basse, per imporre una quantità di lavoro molto modesta, ma comunque sufficiente per ottenere gli effetti desiderati.
5 regole pratiche per l’utilizzo della stimolazione dei muscoli denervati
5-1 Scelta e posizionamento degli elettrodi
Un’antica consuetudine, specifica per il trattamento dei muscoli denervati (ancora oggi talvolta praticata), consisteva nell’utilizzare un accessorio tipo stiletto per eseguire la stimolazione puntiforme. Questo è quantomeno strano, perché o si cerca un’area localizzata che ci permetta di ottenere una risposta meccanica muscolare: questo è il punto motore che corrisponde alla placca motrice, oppure si stimolano le fibre muscolari singolarmente, e naturalmente alla condizione “sine qua non” che la durata dell’impulso sia sufficientemente lunga. Tuttavia, la placca motoria (punto motore) non esiste più per le unità motorie denervate! Se c’è una risposta, questa può provenire solo dalla parte innervata del muscolo e ciò indica un danno parziale. Non ha molto senso nemmeno stimolare le singole fibre muscolari, a meno che non si voglia prolungare un trattamento sgradevole per un tempo considerevole!
Elettroterapia_6 Oggi si consiglia di posizionare 2 elettrodi flessibili in silicone rivestiti di gel conduttivo sulla parte carnosa del muscolo, in modo che gli elettrodi coprano la maggior parte possibile del muscolo (figura 7).
Il vantaggio degli elettrodi di silicone è che di solito sono venduti al metro, il che significa che possono essere tagliati alla misura giusta, ma anche che conducono meglio la corrente se sono ricoperti da uno spessore sufficiente di gel. Questo è importante, perché i disturbi trofici della pelle che accompagnano le vecchie denervazioni modificano la resistenza elettrica della pelle, che può raggiungere valori elevati e quindi superare le soglie di tolleranza dei normali elettrodi adesivi.
Gli elettrodi di silicone saranno tenuti in posizione con un adesivo medico o un nastro leggero.
5-2 Impostazione delle intensità
Per le stesse ragioni della stimolazione di un muscolo normalmente innervato, l’intensità che determina direttamente il reclutamento spaziale sarà aumentata gradualmente nel corso della sessione, pur rimanendo sopportabile per il paziente.
Questo è essenziale per cercare di reclutare il maggior numero possibile di fibre muscolari nella profondità del muscolo.
Va ricordato che la grande quantità di cariche elettriche somministrate ad ogni impulso (e necessarie per raggiungere la soglia di eccitazione della fibra muscolare) è responsabile del disagio del trattamento, che viene spesso percepito come doloroso… dai pazienti che non hanno un’ipoanestesia associata.
Per i pazienti con gravi problemi di sensibilità, si consiglia di stimolare prima il lato sano, fino al limite della soglia tollerabile, e poi di applicare gradualmente lo stesso livello di intensità al lato patologico.
Per la stimolazione di muscoli parzialmente denervati, dove si utilizzano impulsi triangolari, abbiamo visto (capitolo 3.2.2) che è essenziale determinare la pendenza appropriata per evitare di stimolare le unità motorie sane.
Se l’intensità viene aumentata oltre quella necessaria per ottenere la giusta pendenza, la pendenza si raddrizza e l’impulso rischia di raggiungere le strutture innervate. È quindi necessario disporre di un dispositivo in grado di memorizzare la pendenza appropriata e di mantenerla prolungando la durata dell’impulso ogni volta che si aumenta l’intensità.
5-3 Frequenza delle sessioni
L’obiettivo delle sedute di elettroterapia è quello di preservare la troficità muscolare e la contrattilità delle unità motorie denervate. Questo risultato può essere raggiunto solo con un uso molto regolare, che dovrebbe essere possibilmente quotidiano.
In un Paese vicino come la Svizzera, dove i pazienti possono noleggiare una macchina per l’elettroterapia per trattare i muscoli denervati, dopo essere stati istruiti dal fisioterapista, vengono prescritte 2 sedute al giorno, con il consiglio di fare idealmente una seduta al mattino e un’altra alla sera.
6 Atteggiamento clinico nella pratica quotidiana
Prima di determinare il tipo di stimolazione di cui un paziente con danno neurologico periferico potrebbe beneficiare, è essenziale essere in grado di “classificare” la sua lesione o patologia in una delle quattro situazioni seguenti:
– denervazione totale con speranza di recupero,
– denervazione parziale con speranza di recupero,
– denervazione totale al di fuori del periodo di recupero,
– denervazione parziale al di fuori del periodo di recupero.
Non esiste un vero e proprio consenso sulla durata del tempo in cui è possibile il recupero, anche se il tempo teorico è abbastanza facile da valutare. È sufficiente valutare la distanza di ricrescita, cioè la distanza tra la lesione e il punto motore del muscolo, e dividere questa distanza in centimetri per 3, che corrisponde al tasso medio mensile di ricrescita del nervo (1 mm al giorno o 3 cm al mese).
Ad esempio, il danno al nervo radiale in seguito a una frattura della parte centrale dell’asta omerale colpisce il nervo a una distanza di circa 20 centimetri dai punti motori dei muscoli epicondiloidei.
In questo esempio, il tempo teorico di reinnervazione è quindi di 20 ÷ 3 = 6-7 mesi.
Questo, ovviamente, per una ricrescita in linea retta, cioè senza meandri e a una velocità riconosciuta come media! È quindi sempre consigliabile prolungare questo periodo teorico, tanto più che ogni terapeuta ricorda casi in cui la guarigione è stata talvolta molto tardiva e ben oltre il periodo teorico!
Anche la natura della lesione o della patologia iniziale è un fattore da non trascurare nel valutare il periodo di tempo in cui esiste una ragionevole speranza di guarigione.
6-1 Denervazione totale con speranza di recupero
In questo caso, il muscolo o i muscoli denervati devono essere stimolati con impulsi rettangolari lunghi. L’obiettivo è mantenere la migliore troficità e le proprietà contrattili dei muscoli denervati in attesa che la situazione migliori.
Sarà necessario rivalutare regolarmente le possibilità motorie, poiché in caso di esito favorevole, alcune unità motorie potrebbero essere state recuperate e il paziente si troverebbe quindi in una situazione di denervazione solo parziale.
6-2 Denervazione parziale con speranza di recupero
La stimolazione analitica delle fibre denervate richiede l’uso di impulsi triangolari, la cui pendenza deve essere determinata e mantenuta fissa durante ogni sessione.
Gli obiettivi sono identici a quelli della denervazione completa: mantenimento della troficità e della contrattilità fino al recupero più completo possibile.
La parte innervata del muscolo può anche beneficiare di un lavoro di elettrostimolazione con un programma classico di neurostimolazione, come nel caso del trattamento dell’amiotrofia.
6-3 Denervazione totale al di fuori del periodo di recupero
Questa situazione, che non è la migliore per il paziente, è la più semplice per il terapeuta, poiché in questo caso possiamo saggiamente raccomandare l’astensione da qualsiasi elettroterapia eccitomotoria.
Infatti, la gara per mantenere una troficità accettabile e, soprattutto, duratura è persa in anticipo per un muscolo che non recupererà la sua innervazione.
A volte si possono mettere in atto altre tecniche, in particolare per cercare di sviluppare i locum, ma qui stiamo andando fuori tema.
6-4 Prelievo parziale al di fuori del periodo di recupero
Il muscolo è composto da unità motorie funzionali: la parte innervata, ma anche da un’altra parte irreversibilmente non funzionale: la parte denervata.
Ovviamente, più grande è l’area denervata, più grave è il danno funzionale.
Di fronte a questa situazione, una strategia interessante può essere quella di cercare di sviluppare il più possibile la parte sana del muscolo per creare quella che alcuni chiamano ipertrofia compensativa. Questo obiettivo sarà raggiunto attraverso i classici programmi di trattamento e rafforzamento dell’amiotrofia.
Affinché questa strategia si accompagni a guadagni significativi, tuttavia, la parte innervata, che stiamo cercando di sviluppare, non deve ridursi a poche e rare unità motorie. In genere si ritiene che il test a 2 sia la soglia minima in cui questo tipo di trattamento può essere ragionevolmente introdotto.
Conclusione
L’elettroterapia del muscolo denervato non ha un’influenza chiaramente dimostrata sul miglioramento dei meccanismi di rigenerazione nervosa. Tuttavia, è l’unica tecnica in grado di mantenere la contrattilità delle fibre muscolari private del loro controllo, e quindi di preservare il capitale funzionale del muscolo durante i periodi spesso molto lunghi necessari per la rigenerazione assonale.
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