Elektronörogram (ENG) İşaretlerinin Ölçülmesi Ders 2

2.1 SİNİR SİSTEMİ Vücut organlarının fonksiyonları, hormonal ve sinirsel olmak üzere iki şekilde kontrol edilir. Hormonlar, kimyasal bilgi ileticileridir. Endokrin bezlerinde üretilip kan yoluyla, faaliyetini kontrol edecekleri uzak organlara taşınırlar. Hormonlar yardımıyla yapılan kontrol yavaştır. Sinir sisteminde, komutlar MSS de darbeler halinde sinirler yoluyla organlara gönderilerek faliyetleri düzenlenir. Daha hızlı bir kontrol sağlanmaktadır. İstemli hareket nasıl koordine edilir? MSS'den organlara emir götüren sinirlere motor sinirler (götüren)denir. İstemli hareket, motor sinirleri ile kaslara ulaşır ve kas lifleri kasılır. Geri besleme yoluyla MSS'ne durum bilgisi gider ve böylece hareket koordine edilir.

Bedenimiz ile dış dünya arasında temas nasıl sağlanır? MSS, bazı özel organlar yardımıyla dış dünya ile temas halindedir. Örneğin; dokunma, acı ve sıcaklık deri yoluyla; görme, göz; işitme, kulak; tat, dil ve koku, burun yoluyla algılanır. Bu bilgileri ve kaslardaki bilgileri beyine götüren sinirlere duyu sinirler (getiren) denir. Duyu sinirlerinde de bilgi kodlanmış darbeler şeklinde iletilir. Merkezi sinir sisteminin dışındaki sinirlere Çevresel Sinirler (Çevre Siniden, Periferik Sinirler, "Peripheral Nerves") denir. Çevre sinirleri birbirine karışmış vaziyette olup getiren ve götüren[Motor ve duyu] sinirlerden meydana gelirler. Kalp, salgı bezleri ve istemsiz kasları besleyen sinir sistemine Otonom Sinir Sistemi denir.

Çevresel sinir sistemi birçok alt sistemlerden meydana gelir Çevresel sinir sistemi birçok alt sistemlerden meydana gelir. Bunlar arasında, derideki alıcılardan beyine bilgi taşıyan Somatik Sinir Sistemi ve gözlerden bilgi taşıyan Görme Sinir Sistemi bulunur. Sempatik ve Parasempatik kollara ayrılan, hissi durumla ilgili olan ve düz kasları kontrol eden Otonom Sinir Sistemi de çevresel sinir sisteminin bir alt parçasıdır. Sempatik aktivite vücudun enerji harcamasını, parasempatik aktivite ise vücudun enerji saklamasını arttırır. Sempatik aktivite nasıl çalışır ? Sinirsel hareket, sinirin kasla olan bağlantı noktasından bir miktar kimyasal maddenin salgılanmasını sağlar. Bu kimyasal madde, sinir ucu ile kas arasındaki boşluğu doldurarak kimyasal haber taşıyıcısı görevini yapar. Kimyasal maddenin cinsine göre kas kasılır veya gevşer. Sempatik sinir uçlarında salgılanan kimyasal madde "noradrenaline" ve parasempatik sinir uçlarında salgılanan madde asetilkolin'dir ("acetylcholine"). Noradrenalin, ayrıca bazı endokrin bezlerinde de salgılanıp kana karışır ve ulaştığı uzuvdaki sempatik aktiviteyi arttırır.

Sinir sisteminin temel ünitesine nöron denir Sinir sisteminin temel ünitesine nöron denir. Nöron bazen soma denilen bir hücre gövdesi, dentrit denilen bir veya birçok giriş lifleri ve akson denilen uzun bir taşıyıcı lifden meydana gelir. Çoğunlukla akson birden fazla terminale ayrılır. Nöronlarla ilgili üç örnek Şekil (2.1)'de gösterilmiştir.

Nöronlar arasındaki birleşme bölgesine sinaps adı verilir Nöronlar arasındaki birleşme bölgesine sinaps adı verilir. Sinirler birbirlerine temas etmezler ve aralarındaki bilgi geçişi bir kimyasal maddenin salgılanması ile sinaps üzerinden olur. Bir sinirin aksonu, bir başka sinirin dentriti yakınına kadar gelir. 2.2 SİNİRLERDE AKSİYON POTANSİYELİNİN İLETİLMESİ Şekil (2.2)'de, sağ tarafından uyarılmış bir sinirin, temsili olarak membran potansiyeli dağılımı ve bu dağılımın zamanla değişimi gösterilmiştir. Uyarılan sinirin sağ ucu, uyarı sonucu depolarize olduğundan, zar potansiyeli iç tarafı pozitif olacak şekilde değişir. Depolarize olan bölge, depolarize olmamış komşu bölgeleri etkiler. Bu etki sonucunda depolarize olan bölgenin iç yüzeyindeki pozitif iyonlar, uyarılmamış komşu bölgelerin iç yüzeylerini nötrleştirmeye çalışır ve sola doğru bir membran iç yüzey akımı doğar. Benzer şekilde, aynı bölgenin dış yüzeyinde de sağa doğru bir membran dış yüzey akımı oluşur. Birbirine zıt yöndeki bu iki yüzey akımı sonucu bu bölgede bir dipol meydana gelir. Böylece, depolarizasyon ve dolayısıyla aksiyon potansiyeli darbe şeklinde sola doğru hareket etmiş olur.

Şekil (2.2) a,b) Miyelinsiz sinir aksonunda depolarizasyon darbesinin sola doğru ilerlemesi ve c) aksiyon potansiyelinin akson eksenine göre değişimi

(Elektrodların yerleşimlerine göre sınıflara ayrılır) 2.3 SİNİR LİFİNDE AKSİYON POTANSİYELİ KAYDETME YÖNTEMLERİ ENG Nedir? Sinir liflerinden algılanan aksiyon potansiyeli değişiminin sonucu ortaya çıkan biyolojik işaret değişimlerine Elektronörogram (ENG) adı verilir. ENG İşaretleri (Elektrodların yerleşimlerine göre sınıflara ayrılır) Monofazik Bifazik Trifazik

Kaydedilmek istenen sinirin sol ucu zedelenerek bu bölgeye referans elektrod bağlanır. Esas aksiyon potansiyeli değişimini algılayan aktif elektrod ise sinir lifinin yüzeyindeki haraplı bölgeden ve uyarma bölgesinden uzak herhangi bir noktaya bağlanır. Bu iki elektrod arasına ise iç direnci yüksek olan ve aksiyon potansiyeli değişimlerini izlemek için kullanılan bir elektrometre bağlanmıştır. Elektrodların bu şekilde bağlanmasına monopolar bağlama adı verilmektedir. Şekil (2.4) a,b,c) Elektrodların sinir yüzeyine monopolar bağlanışı ve d) algılanan monofazik ENG işareti.

Şekil (2.5) Bifazik ENG işareti Şekil (2.5)'de gösterildiği gibi ölçüm elektrodları, sinir lifi üzerinde birbirine yakın iki noktaya yerleştirilecek olursa bu bağlama şekline, bipolar bağlama adı verilmektedir. Bu şekle göre, aksiyon potansiyelinin sola doğru ilerlemesiyle elektrodlardan önce sağdaki soldakine göre daha negatif olur ve bu durumda elektrometrede pozitif bir sapma gözlenir. Potansiyel darbesi sola doğru ilerlerken soldaki elektrodu sağdakine göre daha negatif yapar ve bunun sonucunda da elektrometrede negatif bir sapma meydana gelir. Elektrometrede, veya bir göstericide, bir pozitif yükselme ve hemen arkasından bir negatif düşme şeklinde gözlenen işaret, bifazik olarak isimlendirilir. Şekil (2.5) Bifazik ENG işareti

Özet Sinirler uyanlabilen hücrelerdendir ve uyarıldıklarında aksiyon potansiyelleri üretirler. Sinirlerde bu aksiyon potansiyellerinin süreleri çok kısa olup bunlara sinirsel darbeler veya darbe boşalmaları denir. Uyarmanın eşik seviyesini aşmasıyla, uyarmanın genliğinden bağımsız olarak hep aynı genlikte aksiyon potansiyeli oluşur. Bir hücrenin uyarma genliğinden bağımsız olarak sırasıyla hiç cevap vermemesi ve aynı şekilde cevap vermesi olayına ya hep ya hiç prensibi denir. Bilgi, bu sinirsel darbeler şeklinde taşınır.

Şekil (2.11) Hücre aksiyon potansiyelini kaydeden düzen 2.6 SİNİR SİSTEMİ İLE İLGİLİ ÖLÇÜMLER Şekil (2.11)'de tek bir hücrede oluşan aksiyon potansiyelini ölçen bir sistem gösterilmiştir. Enstrumantasyon kuvvetlendiricisinin giriş empedansı(Zin) 10MΩ frekans karakteristiği 0-30 KHz arasında düz, ortak moddaki işaretleri elimine edebilmek için ortak moddaki işareti reddetme oranı ("CMRR") büyük olmalıdır Şekil (2.11) Hücre aksiyon potansiyelini kaydeden düzen

Görüntüleme ünitesinin, ortalama alma ve işaret işleme özelliği olmalıdır. Aksiyon potansiyelinin zamana göre değişimi sürekli olarak bu ünitede kaydedilmektedir. Bir hücrenin birim zamanda uyarılma sayısını (uyarılma frekansını) zamanın fonksiyonu olarak gösteren eğriler, Şekil (2.12)'de gösterilmiştir. Şekil (2. 12) (a) Tek hücrenin aktivitesi: düşey eksen gerilim, yatay eksen zaman, (b) Hücrenin birim zamanda uyarılma sayısının zamanın fonksiyonu olarak gösterilmesi

Şekil (2.14) Sinir iletim hızı ölçüm düzeni Sinirlerde ortalama ileti hızının ölçülmesi : Sinir, bir elektriksel darbe ile uyarılır. Uyarı ve ölçüm elektrodları arasındaki uzaklık ( ) belli iken uyarı ve algılama darbeleri arasındaki süreler (t) de ölçülerek buradan, hız bulunur. Eşik Karşılaştırıcı Şekil (2.14) Sinir iletim hızı ölçüm düzeni

Darbe üretecinin oluşturduğu darbe, flip-flop çıkışını 1 durumuna getirmekte ve kapı üzerinden saat darbelerinin sayıcı ve görüntüleme ünitelerine ulaşmalarını sağlamaktadır. Bu darbe aynı zamanda, izolasyon ünitesi ve kuvvetlendirici üzerinden uyarma işareti olarak deneğe uygulanır. Kaydedici elektrodların bir işaret algılaması halinde bu işaret, karşılaştırıcı üzerinde flipflop'un temizle(Reset) girişine uygulanır. Bu durum, flip-flop'un çıkışım sıfırlayarak saat darbelerinin kapı üzerinden sayıcıya geçmesini önlemiş olur. Böylece, sayıcı ve görüntüleme ünitelerinde, uyarma ve algılama elektrodlarında oluşan işaretler arasındaki zaman süresi belirlenmiş olur. Sonuçta, uyancı ve algılayıcı elektrodlar arasındaki uzaklık belli iken, uyarılan sinirdeki sinir ileti hızı ölçülmüş olur.

ENMG (EMG-ENG) CİHAZLARININ BLOK YAPISI 1.1.EMG-ENG Üniteleri EMG ve ENG cihazları ayrı cihazlar olarak kullanılmayıp ENMG cihazı ile hem EMG hem de ENG ölçümü yapılmaktadır. EMG elektromiyografi (kasların elektriksel incelenmesi), ENG ise elektronörografi (sinirlerin elektriksel incelenmesi) sözcüklerinin kısaltılmışıdır. İskelet kası kuvvet üretmek üzere aktif hâle geldiğinde bir elektrik sinyali üretir. EMG-ENG, kas-sinir dokusu kasıldığında ortaya çıkan elektriksel aktivitenin alınması ve kaydıdır.Genellikle de EMG ve ENG birlikte uygulandıkları için çoğu kullanımda her ikisine birden ENMG ya da EMG denir. EMG sinyali alınır, yükseltilir, kaydedilir, analiz edilir ve yorumlanır. EMG bilgisinin yorumlanabilmesi için uygun yazılım, donanım ve anatomik bilgi gereklidir.

EMG-ENG (ENMG) Cihazı

Bağlantı Kutusu (Headbox) Bağlantı kutusu(junction box), çoğu kaynaklarda elektrot bağlantı-birleşim kutusu olarak geçmektedir. İlgili bölgelerden elektrotlar yardımıyla alınan kas-sinir sinyalleri, yine elektrotlar yoluyla bu birleşim kutusuna uygulanır ve kas-sinir sinyalleri buradan amplifikatöre aktarılarak sinyalin yükseltilmesi sağlanır. Komplike uygulamalarda ilgili kas-sinir sinyallerinin kontrolü bağlantı kutusu sayesinde oldukça kolaylaşmıştır.