Onda F In a typical F wave study, a strong electrical stimulus is applied to the skin surface above the distal portion of a nerve so that the impulse travels both distally (towards the muscle fiber) and proximally (back to the motor neurons of the spinal cord). (These directions are also known as orthodromic and antidromic, respectively.) When the orthodromic stimulus reaches the muscle fiber, it elicits a strong indicative of muscle contraction. When the antidromic stimulus reaches the motor neuron cell bodies, the impulse is reflected and travels back down the nerve towards the muscle. This reflected stimulus evokes the second, weaker F wave when it reaches the muscle.[citation needed] è il risultato della scarica di motoneuroni attivati ANTIDROMICAMENTE da uno stimolo elettrico sovramassimale applicato ad un nervo periferico

ONDA F Onda M Esplora via di moto Risposta Muscolare TARDIVA Risposta RICORRENTE NON RIFLESSA Ritardo "TURNOVER" 0.8-1 msec NO SINAPSI Onda F 1 msec

ONDA F - caratteristiche Onda M Variabile Piccola ampiezza (< 5% onda M) Solo 1-5% dei MN Ubiquitaria Latenza minima MN più grandi e veloci Onda F

ONDA F - parametri LATENZA CRONODISPERSIONE PERSISTENZA VDC AMPIEZZA Tachidispersione AMPIEZZA M/F ratio ripetibilità, durata, area

Onda F - latenza Latenza Minima e Media correlano (distribuzione Gaussiana) Direttamente proporzionale ad altezza lunghezza degli arti meno influenzata dall’età "Sample Size” 20 stim. (errore < 0.5 msec vs 100 stimoli).

SIDE to SIDE difference valori normali > 0,5 ms per Decade > 40 anni SIDE to SIDE difference Mani  <2 ms Gambe  <3 ms Piedi  <4 ms F-lat min <31 ms mano <36 ms gamba <61 ms piede AAN 2003

Onda F - cronodispersione Differenza fra Latenza F max - F min (non distrib. Gaussiana) Semplice calcolare il RANGE "Sample Size" 60 Stimoli valori normativi < 6 ms mano < 7 ms gamba < 8 ms piede

Onda F - persistenza Mediano: 60-100%, Ulnare: 70-100%, N° delle Onde F / N° Stimoli erogati Diversa per ogni NERVO > 80% m. antigravitari 30-40% antagonisti "Sample Size" 20 Arto Sup, 10 Tib. Post, 40 Peroneale Mediano: 60-100%, Ulnare: 70-100%, Peroneale: 17-100%, Tib. Post: 100% bassa per n. Ascellare, Faciale, Femorale

D / [(F+M)-1]:2 Onda F - velocità di conduzione 1 msec D / [(F+M)-1]:2 MN M F FWCT F wave conduction time Permette confronto fra conduzioni Prox e Distali TACHIDISPERSIONE = distribuzione delle velocità di conduzione di successive F (campione statisticamente significativo); programmi automatici di analisi

Onda F AMPIEZZA NON valore MINIMO di ampiezza normale Amp F: 1-5% del CMAP nel normale ULNARE 13-1940 uV; SPE 10-1471 uV M/F Amp (CMAP/F mean values p-p) "Sample Size“ 20 stimoli RIPETITIVITA’ Numero di risposte F che si ripetono Numero di volte che un’onda si ripete "Sample Size“ 100 stimoli

Onda F - modalità di stimolazione e registrazione Stimolazione catodica Intensità sovramassimale Durata dello stimolo: 0.2 ms Sweep: 5-10 msec Ampl: 100-200 mV

Informazioni su ECCITABILITA’ MN When should F Waves be used? When they would be Helpful!!! Informazioni su CONDUZIONE (VDC, Blocchi,….) di vie LUNGHE e tratti PROSSIMALI (plessi, radici, …) Informazioni su ECCITABILITA’ MN

Applicazioni cliniche 1 POLINEUROPATIE Aumento di latenza Demielinizzazione > degenerazione assonale Aumento cronodispersione Demielinizzazione prossimale Riduzione della persistenza Blocchi di conduzione prossimali Degenerazione assonale Riduzione M/F ratio

blocchi di conduzione prossimali persistenza basale Dopo IVIG blocchi di conduzione prossimali

Applicazioni cliniche 2 RADICOLOPATIE Aumento di latenza Aumento della cronodispersione

Applicazioni cliniche 3 ECCITABILITA’ MN Aumento del rapporto ampiezza F/M Aumento della persistenza Aumento della cronodispersione Correlazione con somministrazione di baclofen orale od intratecale tetraplegici paraplegici

È il corrispettivo elettrofisiologico del circuito monosinaptico tra una fibra sensitiva Ia ed il suo motoneurone alfa riflesso H Ia MN a

riflesso T Ia MN a

RIFLESSO H - stimolazione e registrazione Catodica Intensità subliminale e poi incremento Stimoli random Durata dello stimolo: 0.5 – 1 ms R Registrazione MUSCOLO SOLEO Flessore radiale carpo Vasto mediale Muscoli mani con attivazione

RIFLESSO H - fisiologia

Effetto della frequenza di stimolo RIFLESSO H - abitudine Effetto della frequenza di stimolo

RIFLESSO H - parametri Latenza Ampiezza Rapporto H max/M max

Valori normativi: <21 ms (m. FRC) RIFLESSO H - latenza Correla con altezza, lunghezza degli arti e meno età Valori normativi: <21 ms (m. FRC) <35 ms (m. soleo) differenza interlato: 1.2 ms (m. FRC) <2 ms (m. soleo)

RIFLESSO H - latenza Vasto mediale S R (0.044 x età) + (0.077 x h) – 2.94 +/- 1.2

rapporto interlato: <2-3 RIFLESSO H - ampiezza valore assoluto: >1 mV (<60 anni) rapporto interlato: <2-3

Il valore di normalità è <0.7 nel m. soleo M max H max La frazione del pool MN nel m. soleo attivata dal riflesso H è pari al 50% Il rapporto Hmax-Mmax fornisce un indice dell’eccitabilità del pool motoneuronale. Il valore di normalità è <0.7 nel m. soleo

When should F Waves be used? When they would be Helpful!!!

Applicazioni cliniche 1 POLINEUROPATIE Guillain-Barrè RADICOLOPATIE S1 > C6-C7 > L4 PLESSOPATIE

Applicazioni cliniche 2 spasticità

riflesso H: spasticità M max H max

baclofen Farmaco GABA-B agonista Azione pre post sinaptica Somministrazione orale od intratecale riduce ampiezza del riflesso H Somministrazione intratecale abolisce il riflesso H in maniera dose-dipendente Rapporto H/M indice di efficacia Baclofen intratecale

Onda F Riflesso H Risposta tardiva Risposta Ricorrente Stimolo massimale Via di moto Conduzione prossimale (plessi, radici, …) Eccitabilità spinale: eccitabilità MN Risposta tardiva Risposta Riflessa Stimolo sottomassimale Afferenti IaMSvia di moto Conduzione prossimali (plessi, radici, …) Eccitabilità spinale: inibizione reciproca, ricorrente presinaptica, eccitabilità MN

Vie discendenti eccitatorie/inibitorie inibizione presinaptica II Ia Inibizione presinaptica Ia Eccitazione post sinaptica Inibizione postsinaptica Inibizione reciproca Inibizione ricorrente Inibizione postsinaptica Ib

Risposta Simpatico Cutanea Riflesso multisinaptico complesso che coinvolge strutture sovraspinali e spinali variazione di RESISTENZA CUTANEA per stimoli endogeni ed esogeni (allerta) Attivazione sincrona delle ghiandole sudoripare eccrine a mediazione colinergica

Risposta simpatico-cutanea - parte efferente Fibre post- ganglioniche amieliniche (colinergiche) Velocità fibre 1-2 m/s Tempo trasmissione neuroghiandolare e secrezione sudore 700 ms Colonna intermediolaterale (T1-L2)

Risposta simpatico-cutanea - parte efferente Ghiandole ECCRINE Innervazione Colinergica Emotività (cute glabra)

Risposta simpatico-cutanea - parte centrale Ipotalamo Tronco dell’encefalo Lobo frontale Lobo temporale

Risposta simpatico-cutanea - afferenza Stimolo elettrico Respiro Stimolo acustico Stimolo magnetico Stimolo doloroso Stimolo termico N.B.: Masticazione, deglutizione, attività sfintere, blink, attività muscolare, vocalizzazione (Resende et al 1997)

Risposta simpatico-cutanea Tempo afferenze acustica 5-10 msec Tempo centrale 300 ms Tempo afferenze 20 msec Tempo trasmissione neuroghiandolare e secrezione sudore 700 ms T2 T4 T8 L2 0.95 Velocità fibre 1-2 m/s 1.74

afferenze sensitive Afferenze tattili e propriocettive fibre mieliniche SSR scompare in ischemia Afferenze termiche piccolo calibro pz disautonomia famigliare SSR presente stimolo elettrico, assente stimolo termico (zone anestesia) A beta Hilz et al ‘99

STIMOLI – random (30-60 sec) Elettrico 0.1-0.5 ms, 20-60 mA, significato allerta, non dolore >soglia motoria o >3 volte soglia sensitiva Respiro “deep breathing”, inspirazione, espirazione Acustico click 95-105 dB, sing., 0,5-1 sec Magnetico T1, area motoria max output Doloroso stim.laser CO2(latenza >1.81 vs 1.54 s, Cervera 2002) Termico N.B.: Masticazione, deglutizione, attività sfintere, blink, attività muscolare, vocalizzazione (Resende et al 1997) NEUROPATIA SENSITIVA SSR Magnetico SI Elettrico NO SSR Stabile SOLO Area MOTORIA e PREMOTORIA

Siti di registrazione Sweep: 1 sec/D Sensitivity: 500 uV/D mano 311 ± 44 / cm2 Sweep: 1 sec/D Sensitivity: 500 uV/D Filtri: 0.1 Hz – 100 Hz/2 KHz piede 265 ± 30 / cm2

Forma d’onda (Toyokura ’98) P WAVE N WAVE M WAVE

parametri quantitativi 5-10-20 risposte, non averaging Assenza-presenza risposta Latenza min, media Ampiezza max, media Asimmetria >50% Area Adattamento

Valori normali SSR sito registrazione SSR Latenza Sec (DS) SSR Amp. mV (DS) MANO 1.32 (0.12) 2.1 (0.43) PIEDE 2.08 (0.17) 0.68 (0.21) FRONTE 1.31 (0.28) 0.42 (0.13) PENE 1.53 (0.16) 0.96 (0.17)

latenza ed ampiezza arto superiore arto inferiore

Riproducibilità risposta “within day” Amp. Media Variabilità intraindividuale: Ampiezza: 2-44% Latenza: 2-22% Morfologia Amp Mani 1.3(0.18) 1.2(0.13) Media Piedi 0.84(0.1) 0.71(0.1) Latenza 1.6(0.1) 2.1(0.1) 2.2(0.1) “day to day” Amp.media diminuisce Abitudine, latenza stabile

Fattori influenzanti SSR

Adattamento e abitudine IPERIDROSI CONTROLLI CICLO DI RECUPERO DOPPIO STIMOLO Numero di risposte dopo singolo stimolo si adatta in prove successive nel normale rimane elevato nell’iperidrosi

Fattori influenzanti SSR

Fattori influenzanti SSR

Fattori influenzanti SSR Banda passante: 0.1-0.01 100-2000 Hz 0,01 Hz 0,1 Hz 0,2 Hz 0,5 Hz 1 Hz 2 Hz 5 Hz 1 KHz 500 Hz 200 Hz 100 Hz

Quando la SSR è patologica? Aumento di latenza (Levy et al., 1992; Denišlic e Meh, 1997) Riduzione di ampiezza (Tzeng et al., 1993; Watahiki et al., 1989; Denišlic e Meh, 1997) “instabilità” delle risposte (Yokota et al., 1991) “asimmetria” delle risposte SOLO UN SSR ASSENTE O CHIARAMENTE ASIMMETRICA E’ UN SSR PATOLOGICA

applicazioni cliniche COINVOLGIMENTO DEL SNA NELLE NEUROPATIE Neuropatia diabetica Neuropatia uremica Amiloidosi Neuropatia alcolica HSAN IV vs HSAN III CMT CIDP STC ………… SNC Sclerosi multipla Parkinson Atrofia multisistemica Stroke Patologie midollari …………….