Nghiên cứu ước lượng số lượng đơn vị vận động trên người bình thường và bệnh nhân bệnh thần kinh cơ (FULL TEXT)

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


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


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


1.2.1.1 Kỹ thuật cạn kiệt glycogen (glycogen-depletion)
Năm 1968, Edstrom và Kugelberg giới thiệu kỹ thuật làm cạn kiệt
glycogen để khảo sát đơn vị vận động đơn độc [4]. Đây là kỹ thuật đƣợc biết
đến đầu tiên trong việc khảo sát MU. Trong kỹ thuật này, các sợi trục vận
động rễ bụng đƣợc biệt lập và chịu kích thích cho đến khi cạn kiệt nguồn dự
trữ glycogen trong những sợi cơ do các MU đó chi phối. Sau đó đếm số sợi cơ
bị làm cạn kiệt glycogen để biết số sợi cơ đƣợc chi phối bởi một neuron, ƣớc
lƣợng % số sợi cơ này so với toàn bộ cơ và tính số neuron chi phối cho cơ. Ở

cơ bụng chân trong của mèo số lƣợng MU phân bố dao động từ 18 – 830.
Các khảo sát trên động vật có vú và trên ngƣời cho thấy mỗi đơn vị vận
động đơn độc có một “lãnh thổ” (pool) để chi phối trong cơ và tại bất kỳ vị trí
nào của một cơ cũng có nhiều đơn vị vận động đan xen nhau cùng chi phối.
“Lãnh thổ” của đơn vị cơ trãi rộng từ 0,5 – 5,5% trên thiết diện cắt ngang ở cơ
cắn của thỏ, 12% - 26% ở cơ chày trƣớc của chuột, 20% - 40% ở cơ cổ của
chuột, 25% - 75% ở cơ bắp chân của chuột, 60% ở cơ bụng chân trong của
chuột. Farina và cộng sự sử dụng EMG bề mặt và điện cực trong cơ để mô tả
“lãnh thổ” của một đơn vị vận động riêng lẻ trên cơ bụng chân trong của
ngƣời, tác giả ghi nhận “lãnh thổ” của một MU ≤ 2,5 cm, xấp xỉ 10% chiều
dài của cơ [4].
1.2.1.2 Phương pháp đếm thông qua chất đánh dấu HRP (horseradish
peroxidase):
Kỹ thuật này sử dụng chất HRP tiêm vào trong cơ đích để đếm số
neuron thần kinh vận động chi phối cho cơ đó. Một trong những khó khăn của
phƣơng pháp này là không thể chắc chắn HRP chỉ đƣợc tiêm vào cơ đích mà
không lan sang cơ lân cận. Tuy nhiên, bằng phƣơng pháp này, Jenny và Inukai


đã thấy rằng neuron vận động phân bố có chọn lọc trên các cơ ở chi của khỉ
dao động từ 14 đến 1271.
1.2.1.3 Phương pháp đếm trên giải phẫu tử thi:
Giải phẫu tử thi có thể ƣớc lƣợng kích thƣớc “lãnh thổ” của MU
(motoneuron pool). Giải phẫu tử thi cũng có thể đếm số sợi trục của các thần
kinh ngoại biên nhƣng chỉ đếm đƣợc các sợi trục có đƣờng kính lớn. Cách này
đòi hỏi một sự giả định về tỉ lệ của các sợi trục đƣờng kính lớn, từ đó suy ra
số sợi trục chi phối cho cơ một cách tƣơng đối.
1.2.2 Điện cơ đồ (Electromyography – EMG)
1.2.2.1 Ước lượng MU thông qua CMAP (compund muscle action potential)
Khi kích thích một dây thần kinh vận động bằng một xung điện, dây

thần kinh sẽ bị khử cực tại điểm kích thích, tạo thành một xung thần kinh di
chuyển dọc theo thân dây thần kinh đến các cơ mà nó chi phối và gây co cơ.
Nhờ kỹ thuật khuếch đại, EMG bề mặt có thể ghi lại đƣợc điện thế hoạt động
co cơ dƣới dạng các sóng co cơ. Ở cƣờng độ kích thích thấp, kích thích điện
chỉ xảy ra một hoặc vài sợi trục vận động thì điện thế ghi đƣợc chính là điện
thế co cơ của một hoặc vài MU còn gọi là điện thế hoạt động co cơ đơn độc
viết tắt là SMUP (single motor unit potential). Khi cƣờng độ kích thích cao
hơn, nhiều sợi trục vận động bị kích thích hơn gây ra sự co trên nhiều sợi cơ
dẫn đến biên độ điện thế cộng dồn của chúng tăng dần. Khi số lƣợng sợi trục
bị kích thích ở mức tối đa, sẽ tạo ra sự co cơ mạnh nhất và EMG ghi đƣợc
điện thế hoạt động co cơ toàn phần, viết tắt là CMAP.
Biên độ CMAP phản ánh số lƣợng sợi cơ đƣợc phân bố, tuy nhiên,
CMAP chỉ giảm khi một lƣợng đáng kể những sợi cơ bị mất phân bố thần
kinh và hiện tƣợng mất phân bố thần kinh này đã vƣợt quá khả năng tái phân
bố thần kinh. Trong trƣờng hợp những bệnh thần kinh có mất phân bố thần


kinh tiến triển chậm, sẽ có đủ thời gian cho sự tái phân bố thần kinh đạt tối đa
và biên độ CMAP có thể không giảm dƣới ngƣỡng thấp của giá trị bình
thƣờng cho đến khi 50 - 80% sợi trục vận động đã bị thoái hóa [25], [37],.
Chính vì thế, biên độ CMAP không phản ánh đƣợc đúng thực trạng về số
lƣợng MU chi phối cho cơ tại thời điểm khảo sát.
Khảo sát CMAP thƣờng qui còn bị giới hạn trong việc ghi các SMUP
do các điện thế này nhỏ và khó khăn để xác định đó là điện thế thu đƣợc từ
một hay nhiều MU.
1.2.2.2 Ước lượng MU thông qua sóng F (F-wave technique)
Khảo sát sóng F là một trong những kỹ thuật của EMG thƣờng qui. Khi
kích thích một dây thần kinh vận động bằng một xung điện, ngoài xung thần
kinh ly tâm đi ra phía ngoại biên, tới bắp cơ do dây thần kinh đó chi phối gây
một đáp ứng co cơ (CMAP) còn có xung hƣớng tâm, đi ngƣợc lại, hƣớng về

phía các rễ trƣớc của tủy sống, gây khử cực màng của gò sợi trục, tạo nên một
điện thế hoạt động lan tỏa vào thân của neuron vận động, từ đó, tạo ra một
dòng điện dọc theo sợi trục lan ngƣợc ra ngoại biên và cũng gây co cơ, chính
là sóng F [1], [2].
Sóng F thƣờng xuyên thay đổi về thời gian tiềm và hình dạng, và bản
chất là do một nhóm neuron phát xung đáp ứng lại kích thích ngƣợc chiều.
Nếu chỉ có một neuron chịu kích thích, hình ảnh sóng F sẽ là duy nhất và có
thể chồng hình các sóng F trùng khít lên nhau đƣợc. Ghi nhận các sóng F
giống hệt nhau, gom vào một nhóm, rồi tính có bao nhiêu nhóm sóng F để ƣớc
lƣợng số lƣợng MU. Kỹ thuật này đã đƣợc các tác giả Feasby và Brown giới
thiệu năm 1974 [28], tƣơng đối đơn giản, dễ thực hiện nhƣng mất nhiều thời
gian và cũng chỉ ƣớc lƣợng một cách tƣơng đối.
1.2.2.3 Điện cơ kim (needle EMG)


Điện cơ kim đƣợc cho là nhạy trong việc phát hiện hiện tƣợng mất phân
bố thần kinh và tái phân bố thần kinh do ghi nhận đƣợc những hoạt động tự
phát bất thƣờng nhƣ sóng nhọn dƣơng, điện thế rung giật sợi cơ, những thay
đổi về dạng sóng, biên độ và kết tập của những điện thế hoạt động của đơn vị
vận động (motor unit action potential - MUAP). Dựa vào các thay đổi này,
ngƣời ta có thể nhận định về tình trạng mất sợi trục thần kinh vận động – một
trong ba thành phần của đơn vị vận động. Tuy nhiên, những thay đổi này biểu
hiện theo thang điểm (1+ đến 4 +) và chỉ mang tính định tính. Vì vậy, điện cơ
kim gần nhƣ không ƣớc lƣợng đƣợc số lƣợng MU.
1.2.2.4 Điện cơ sợi đơn độc (single fiber EMG)
Điện cơ sợi đơn độc đƣợc nghiên cứu đầu tiên bởi tác giả ngƣời Đức là
Ekstedt và Stalberg vào thập niên 1960. Đây là phƣơng pháp ghi một cách
chọn lọc một số nhỏ các điện thế hoạt động sợi cơ viết tắt là MFAP (muscular
fiber action potetial) bằng điện cực kim sợi đơn độc chuyên biệt. Mỗi MFAP
đƣợc phân bố bởi một đơn vị vận động riêng lẻ nên việc xác định các MFAP

giúp ích cho việc xác định số lƣợng MU.
Đo lƣờng mật độ sợi cơ trên điện cơ kim sợi đơn độc là kỹ thuật chẩn
đoán điện nhạy nhất trong khảo sát mất phân bố thần kinh. Tuy nhiên, giá trị
mật độ sợi cơ tăng khi có tái phân bố thần kinh và giảm khi có sự mất bù xảy
ra. Do đó, sự tƣơng quan giữa giá trị mật độ sợi trục trên điện cơ sợi đơn độc
với giá trị định lƣợng số lƣợng đơn vị vận động, các thông số về biên độ
CMAP và MUAP thì kém [28]. Kỹ thuật này cũng không đƣợc ứng dụng để
đo lƣờng số lƣợng đơn vị vận động trên ngƣời bình thƣờng cũng nhƣ ngƣời có
bệnh thần kinh cơ.
1.3 PHƢƠNG PHÁP ƢỚC LƢỢNG SỐ LƢỢNG ĐƠN VỊ VẬN ĐỘNG
(MUNE)


Năm 1971, tác giả McComas là ngƣời đầu tiên mô tả phƣơng pháp ƣớc
lƣợng số lƣợng đơn vị vận động (MUNE) dựa trên ghi điện cơ. Cho tới nay,
MUNE đƣợc xem là một phƣơng pháp chẩn đoán điện có thể ƣớc lƣợng một
cách tốt nhất số lƣợng đơn vị vận động phân bố cho một cơ hoặc một nhóm
cơ. Nhiều báo cáo đã trình bày về kỹ thuật khảo sát và khả năng ứng dụng của
MUNE. Các tác giả có nhiều công trình nghiên cứu về phƣơng pháp này phải
kể đến McComas [90], [91], [93], Brown [36], Bromberg [26], [27], [28],
[29], [30], [31], [32], [33], [34], [35], Baumann [16], [17], Henderson [73],
[74], Doherty [47], [48], [49], [50], Daube [36], [37], [38], Shefner [106],
[107], [108], [109], [110], [111], Gooch [67], [68], [69]… Một số kỹ thuật
khác nhau cũng đã đƣợc phát triển trong các báo cáo này [27], [29], [36].
1.3.1 Nguyên lí của MUNE
Nhƣ đã trình bày trong phần điện cơ đồ trên đây, EMG thƣờng qui
không khảo sát đƣợc các điện thế hoạt động co cơ đơn lẻ (SMUP). MUNE ra
đời nhằm khắc phục giới hạn này. Bằng kỹ thuật này hay kỹ thuật khác, mục
tiêu chính của MUNE là khảo sát các SMUP để làm cơ sở cho việc tính
MUNE. MUNE đƣợc tính bằng tỉ lệ giữa biên độ (hoặc diện tích vùng) tối đa

của CMAP và biên độ (hoặc diện tích vùng) trung bình của SMUP [2], [25],
[27], [28], [36], [39], [40], [66], [90], [91], [94], [119], [127].
1.3.1.1 Khảo sát SMUP
SMUP là điện thế sóng đáp ứng co cơ một nhóm sợi cơ thuộc một MU.
SMUP có thể thay đổi về hình dạng và kích thƣớc nhƣng luôn có một thành
phần sóng âm đầu tiên, sau đó là thành phần sóng dƣơng. Đôi khi một SMUP
ghi đƣợc có sóng dƣơng bắt đầu; thành phần này đƣợc xem nhƣ là sự dẫn
truyền thể tích do các cơ gần kề, do đó, không đƣợc sử dụng để tính giá trị


SMUP. Thời khoảng của toàn bộ sóng đáp ứng có thể rất khó xác định do
không định vị rõ đƣợc vị trí bắt đầu và kết thúc sóng.
Biên độ SMUP có thể tính theo cách tích biên độ đỉnh - đỉnh (peak-topeak amplitude), biên độ đỉnh sóng âm (negative peak amplitude) và diện tích
vùng sóng âm (negative peak area) bằng cách kéo dài đƣờng đẳng điện trƣớc
sóng băng qua thành phần sóng âm của toàn bộ sóng đáp ứng. Biên độ đỉnh đỉnh của SMUP trên cơ bình thƣờng dao động từ 20 – 200 µV.
Đôi khi có những SMUP với biên độ rất nhỏ mà biên độ đỉnh sóng âm
< 10µV hoặc diện tích vùng âm < 25µVms; những sóng này không đƣợc dùng
để tính biên độ SMUP mặc dù nó có thể cũng là SMUP bình thƣờng.
1.3.1.2 Khảo sát CMAP
CMAP tối đa đƣợc xác định bằng kỹ thuật khảo sát dẫn truyền thần
kinh trong chẩn đoán điện thƣờng qui. Các điện cực ghi đƣợc đặt theo cách
ghi bụng gân (bell-tendon arrangement) và dây thần kinh bị kích thích trên bề
mặt da cho đến khi đạt đƣợc CMAP tối đa. Các điện cực ghi bề mặt cũng
đƣợc dùng để ghi SMUP.
Vị trí của điện cực ghi hoạt động (active recording electrode) đƣợc
chọn sao cho biên độ CMAP đạt lớn nhất và phát hiện những thay đổi của
SMUP rõ nhất. Đây cũng là vị trí đặt cố định trong suốt quá trình khảo sát.
Tuy nhiên, bất kỳ sự thay đổi nào về vị trí đặt điện cực ghi hoạt động cũng có
thể ghi đƣợc CMAP và SMUP nên giá trị của MUNE không bị ảnh hƣởng [2],
[80], [105].

Biên độ CMAP cũng có thể tính theo cách tích biên độ đỉnh - đỉnh, biên
độ đỉnh sóng âm và diện tích vùng sóng âm. Giá trị của MUNE có thể đƣợc
tính bằng nhiều cách đo đạc, tƣơng ứng với các cách đo đạc CMAP và SMUP.


Cần thống nhất chọn một cách đo đạc chung cho SMUP và CMAP để tính
MUNE.

Hình 1.3 Nguyên lí của MUNE
1.3.1.3 Các cơ được chọn khảo sát
Các cơ ngọn chi ở chi dƣới thƣờng bị ảnh hƣởng trong bệnh thần kinh
ngoại biên nên thƣờng đƣợc chọn khảo sát. Ở tay, cơ ô mô cái (thenar
muscles) thuộc chi phối của thần kinh giữa đƣợc khảo sát nhiều nhất; ở chân,
cơ duỗi các ngón ngắn (extensor digitorum brevis - EDB) thuộc thần kinh mác
sâu thƣờng đƣợc chọn để khảo sát MUNE. Trong nghiên cứu này, tôi cũng
chọn hai nhóm cơ này để khảo sát.


Các cơ khác nhƣ cơ gian cốt một mu tay và cơ dạng ngón út ngắn thuộc
chi phối thần kinh trụ, cơ nhị đầu cánh tay thuộc thần kinh cơ bì; cơ dạng
ngón chân cái ở chân thuộc chi phối thần kinh chày cũng đã đƣợc chọn để
khảo sát trong một số kỹ thuật MUNE [28].
1.3.2 Các kỹ thuật để tiến hành khảo sát MUNE
Kỹ thuật MUNE đƣợc giới thiệu đầu tiên là kỹ thuật kích thích tăng dần
của tác giả McComas. Sau đó, một số tác giả khác đã giới thiệu các kỹ thuật
MUNE khác nhƣ Brown với kỹ thuật MUNE kích thích nhiều điểm, Daube
với kỹ thuật MUNE thống kê, v.v… Các kỹ thuật MUNE đã đƣợc phát triển
nhằm tìm cách khảo sát SMUP tối ƣu nhất. Việc chọn một kỹ thuật MUNE
để nghiên cứu phụ thuộc dụng cụ sẵn có, kinh nghiệm lâm sàng, đối tƣợng
nghiên cứu. Một số nghiên cứu so sánh trực tiếp cho thấy không có sự khác

biệt có ý nghĩa thống kê giữa các kỹ thuật MUNE [28]. Cho đến nay, các kỹ
thuật MUNE đã đƣợc giới thiệu gồm có:
Các kỹ thuật MUNE kích thích:
- Kích thích tăng dần, viết tắt là IST (Incremental stimulation motor unit
number estimation technique), giới thiệu bởi McComas, 1971.
- Kỹ thuật MUNE qua sóng F, giới thiệu bởi Feasby và Brown, 1974.
- Kích thích nhiều điểm, viết tắt là MPS (Multiple point stimulation
motor unit number estimation technique), giới thiệu bởi Brown, 1976.
- Kích thích tăng dần ở nhiều điểm cố định, viết tắt là AMPS (Adapted
multiple point stimulation motor unit number estimation technique),
giới thiệu bởi Kadrie và cộng sự, 1976; Wang và Delwaide, 1995.
- Vi kích thích trên neuron, giới thiệu bởi Arasaki và Tamaki, 1998.
- MUNE thống kê (Statistical MUNE), giới thiệu bởi Daube, 1988.