De behandeling van een denervate spier is geen gewone EMS – althans niet de gebruikelijke bifasische vierkante-golf EMS die gebruikt wordt voor spiertraining of revalidatie na een beroerte. Voor een denervate spier is selectieve stroomstimulatie nodig: impulsen met een langzamere opbouw en veel langere duur die, zonder tussenkomst van een zenuw, direct de spiervezel tot contractie kunnen brengen.
Waarom reageert de spier niet op de gebruikelijke impuls? – Het geheim van accommodatie
In een gezonde spier vormt de zenuw de verbinding tussen de hersenen en de spiervezel. Een gezonde zenuw vuurt zeer snel: een zeer korte, microseconde (µs)-lange impuls is al voldoende om beweging op te wekken. Daarom zijn in algemene spierstimulatoren de pulsen kort – enkele honderden microseconden.
Als de zenuw beschadigd is of volledig verdwenen, moet de spiervezel direct op de elektrische prikkel reageren. Dat heeft twee belangrijke consequenties:
Kronaxie is de pulsdduur die net genoeg is om een spiercontractie te veroorzaken (gemeten bij een stimulatie-intensiteit gelijk aan tweemaal de reobase). Bij een gezond zenuw-spierstelsel is de kronaxie uiterst kort: 0,1–0,7 milliseconden. Bij een beschadigde zenuw neemt de kronaxie toe: bij gedeeltelijke schade 3–20 ms, en bij volledige denervatie stijgt hij tot waarden boven 20 ms. Dat betekent dat de denervate spier alleen reageert op veel langere pulsen – honderd- tot duizendmaal langer dan een gezonde spier. De specialist kan met kronaxiemeting de ernst van de schade nauwkeurig bepalen en de behandelparameters daarop afstemmen.1
Accommodatie is een fysiologisch beschermingsmechanisme: gezonde zenuwvezels "raken gewend" aan langzaam opkomende stroom en reageren er niet op. Dit is mogelijk omdat compenserende ionstromen in de vezels optreden die voorkomen dat de drempel voor prikkeloverdracht wordt overschreden. De accommodatie-tijd van zenuwen is ongeveer 20–30 ms, terwijl die van spiervezels 100–300 ms bedraagt.2 Als we dus een impuls gebruiken die binnen 100–300 ms zijn piek bereikt (bijvoorbeeld een driehoeksvorm), zullen gezonde zenuwvezels accommoderen, maar de denervate spiervezels – die deze accommodatie verliezen – wel reageren. Zo ontstaat selectieve stimulatie.
Dit is wellicht het belangrijkste verschil dat je moet kennen. Bij behandeling van een gezonde spier is de pulsduur 100–500 microseconden (0,1–0,5 ms). Bij behandeling van een denervate spier is dat 100–900 milliseconden – dus honderd- tot tweeduizendmaal langer! De fysiotherapeut stelt de behandelduur individueel in afhankelijk van de ernst van de schade: hoe ernstiger de denervatie, hoe langer de puls nodig is. De noodzaak van lange pulsen verklaart ook waarom denervatiebehandelingen doorgaans langzamer en met lagere frequenties worden uitgevoerd – meestal 0,5–2 Hz – omdat elke impuls voldoende tijd moet krijgen voor ontlading en herstel.3
De vier golfvormen – wanneer welke gebruiken?
De meest cruciale en vaak misbegrepen vraag bij selectieve stroomtherapie is: welke golfvorm moet worden toegepast? Het antwoord hangt af van hoe ernstig de zenuwbeschadiging is. Zie het als een schaal van een lamp: bij een volledig dof lampje ga je anders te werk dan bij een knipperende of bijna normale lamp.
| Golfvorm | Pulsduur | Vorm van de opbouw | Wanneer toepassen? | Wat zegt het over de zenuwtoestand? |
|---|---|---|---|---|
| Driehoek | 300–900 ms | Langzaam oplopend en daarna langzaam aflopend (90%/10%) | Bij ernstige, volledige of bijna volledige denervatie, aan het begin van de behandeling | De zenuw is geheel of bijna geheel uitgevallen |
| Trapezium | 150–400 ms | Steilere opbouw, aangehouden top, daarna afname | Bij matige, gedeeltelijke zenuwbeschadiging | De zenuw is deels beschadigd, er is enige reactie |
| Lange vierkante golf | 100–300 ms | Directe op- en afloop (momenteel) | Bij mildere denervatie, in verbeterende toestand | De zenuw herstelt zich, de kronaxie neemt af |
| Bifasische vierkante golf | 100–500 µs (micro!) | Direct, symmetrisch tweefasig | Bij spieren met gezonde innervatie (EMS, FES, beroerte-revalidatie) | De zenuw is intact – selectieve stroomstimulatie is niet nodig |
Belangrijk verschil: beroerte versus perifere verlamming
Bij verlamming na een beroerte is de motorische zenuw zelf intact – het probleem ligt in de hersenen en de centrale verbindingen. In dat geval is geen selectieve stroomstimulatie aangewezen, maar juist de gebruikelijke bifasische vierkante-golf EMS op lage frequentie. Selectieve stroomstimulatie is alleen nodig wanneer het onderste motoneuron (de zenuw van het ruggenmerg naar de spier) beschadigd is. Dit bepaalt een fysiotherapeut of arts op basis van diagnose.
De "mooie curve" van regeneratie – hoe verandert de behandeling in de tijd?
De behandeling van perifere zenuwbeschadiging volgt een kenmerkend verloop dat de fysiotherapeut tijdens regelmatige controles bewaakt. Kort samengevat ziet het traject er zo uit:
Driehoekpuls (bij ernstige denervatie) → naarmate de zenuw herstelt → Trapeziumpuls (bij matige schade) → bij verdere verbetering → Lange vierkante puls (bij milde denervatie) → zodra de zenuw weer intact is → Bifasische vierkante golf (normale EMS/FES)
Deze geleidelijke overgang gebeurt niet automatisch – het apparaat "beslist" dit niet zelf. De fysiotherapeut beoordeelt halfjaarlijks de spierreactie en past het programma daarop aan. De reden van de evaluatie: de kwaliteit van de spiercontractie bij stimulatie geeft aan hoe ver de regeneratie gevorderd is. Als een bepaalde golfvorm een sterke contractie oplevert, verloopt de zenuwheregroei goed; als de spier nauwelijks reageert, wordt de therapie in die vorm voortgezet of worden parameters verfijnd.4
Wat is de "ideale" driehoekpuls bij ernstige denervatie?
Bij ernstige perifere zenuwbeschadiging is het raadzaam te beginnen met een driehoekpuls van 300–900 ms. Indien het apparaat dat toelaat, is een opbouw/afbouw verhouding van ongeveer 90%/10% aan te raden – dat wil zeggen: de stroom bouwt zeer langzaam op en loopt sneller af. Deze configuratie maximaliseert het accommodatie-effect: gezonde zenuwen negeren het signaal, terwijl denervate spiervezels samentrekken. Een studie van de universiteit van Wenen vond dat bij de tibialis anterior een driehoekpuls van 200 ms met proximale kathode de beste resultaten gaf.1
Bij welke aandoeningen kan elektrische stimulatie helpen?
Selectieve stroomstimulatie wordt vooral als aanvullende therapie gebruikt bij aandoeningen met perifere zenuwbeschadiging. Hieronder geef ik een overzicht van de meest voorkomende situaties.
De peroneuszenuw (fibularis) is de meest frequent beschadigde perifere zenuw in het been. Bij beschadiging wordt heffen van de voet en tenen (dorsiflexie) onmogelijk: de patiënt loopt met een zogenaamde "sleepvoet" en struikelt. Selectieve stimulatie van de voet- en scheenbeenvoorste spieren kan atrofie voorkomen en – indien de zenuw herstelt – de terugkeer van functie bevorderen. Met de voetknop die bij het PeroBravo-apparaat wordt geleverd kan de behandeling ook gebruikt worden voor het (her)leren van lopen (FES-wandelaanpassing).4
Bij Bell-paralyse denerveren de mimische spieren aan één zijde van het gezicht, wat scheefstand van het gelaat, problemen met oogsluiting en spraakproblemen kan veroorzaken. Selectieve stimulatie van de kleine gelaatsspieren vereist uiterst fijne parameterinstellingen – elektrodegrootte, polariteit en pulsduur zijn kritisch. Het doel is het vertragen van spieratrofie en het behoud van de situatie tijdens zenuwheregroei.
Bij een hernia wordt het uitpuilende schijfmateriaal op een wortel gedrukt, wat kan leiden tot zwakte of parese van de spiergroep die door dat segment wordt geïnnerveerd. Als de druk de zenuwfunctie merkbaar vermindert, kan selectieve stimulatie helpen de betreffende spiergroep te behouden vóór en na conservatieve behandeling of operatie. Bij hernia begint of wijzigt de behandeling altijd op basis van medische diagnose en het advies van een fysiotherapeut.
Tijdens operaties, ongelukken of botbreuken kunnen zenuwen mechanisch beschadigd raken – tijdelijk of blijvend, afhankelijk van de ernst. Bij traumatische zenuwbeschadiging (axonotmesis, neurotmesis) is selectieve stimulatie van de betrokken spiergroep een van de belangrijkste revalidatiemiddelen om atrofie te voorkomen. Hoe eerder met behandeling wordt begonnen, hoe groter de kans dat de spier zijn functionele massa behoudt tot de zenuw teruggroeit.5
Bij letsel van het onderste ruggenmerg waarbij het onderste motoneuron is aangetast (bijv. cauda equina) denervateren de spieren van de onderste ledematen. In dergelijke gevallen werkt de gebruikelijke FES (functionele elektrostimulatie) niet, omdat die een intacte zenuwbaan veronderstelt. Met stimulatie met lange pulsbreedte (LPWS) – pulsen die 100–1000 keer langer zijn – kan echter spiercontractie worden opgewekt, waardoor atrofie en door zitten veroorzaakte doorliggen kunnen worden voorkomen en in sommige gevallen gedeeltelijk staan en lopen mogelijk wordt gemaakt.6