EMG und ENG

Die Elektromyografie (EMG) und die Elektroneurografie (ENG) sind zwei Untersuchungsverfahren, die häufig gleichzeitig zum Einsatz kommen, weil sie sich gegenseitig ergänzen und bei der Bewertung der Ergebnisse im Zusammenhang betrachtet werden sollten. Mit ihnen wird die elektrische Aktivität der Muskeln und die Nervenleitgeschwindigkeit gemessen.

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Nervensystem und Muskeln

Das Nervensystem wird in zwei Hauptsysteme unterteilt: Das zentrale Nervensystem, bestehend aus Gehirn und Rückenmark, und das periphere Nervensystems, das aus den Nerven besteht, die vom Gehirn (Gehirnnerven) und vom Rückenmark (periphere Nerven) aus in den Körper verlaufen. Das periphere Nervensystem besteht sowohl aus Nerven, die Informationen zu den Muskeln leiten (motorische Nerven), als auch aus Nerven, die unter anderem von den Sinnesorganen Informationen zum zentralen Nervensystem leiten (sensorische Nerven). Diese Informationen werden im Nervensystem in Form elektrischer Impulse durch die Nervenfasern vom und zum zentralen Nervensystem geleitet. Wenn eine Bewegung ausgeführt werden soll, werden elektrische Impulse vom Gehirn über das Rückenmark und die motorischen Nerven zu den Muskeln geleitet, die sich zur Ausführung der Bewegung entweder zusammenziehen oder entspannen. Die Nerven und Muskeln funktionieren somit als Einheit. Die Geschwindigkeit, mit der sich ein elektrischer Impuls entlang der Nervenfasern bewegt, wird als Nervenleitgeschwindigkeit bezeichnet. So wie Stromleitungen in Häusern von isolierendem Kunststoff umgeben sind, sind die Nervenfasern von einer schützenden Hülle aus fettreichem Gewebe ummantelt, der sogenannten Myelinscheide. Schäden an dieser Myelinscheide beeinträchtigen die Nervenleitgeschwindigkeit.

Auch innerhalb der Muskeln werden die Kontraktionen von elektrischen Impulsen ausgelöst, die als Muskelpotenziale bezeichnet werden. Mit den Untersuchungsverfahren EMG und ENG werden diese elektrischen Impulse in den peripheren Nerven und den Muskeln gemessen und analysiert.

Was sind EMG und ENG?

Die Elektromyografie (EMG) und die Elektroneurografie (ENG) sind zwei Untersuchungsverfahren, die häufig gleichzeitig zum Einsatz kommen, weil sie sich gegenseitig ergänzen und bei der Bewertung der Ergebnisse im Zusammenhang betrachtet werden sollten.

  • Bei der Elektromyografie wird mithilfe von Nadelelektroden die elektrische Aktivität der Muskeln untersucht.
  • Mit der Elektroneurografie wird die Leitgeschwindigkeit von Nerven außerhalb des Rückenmarks ermittelt, also sowohl der Nerven, die Informationen zu den Muskeln leiten, als auch der Nerven, die Informationen von den Sinnesorganen ins Rückenmark und Gehirn leiten.

Die Untersuchungen können neuromuskuläre Störungen nachweisen, die Nervenleitgeschwindigkeit messen und Informationen über die elektrischen Eigenschaften der Skelettmuskulatur liefern. Im Zusammenspiel mit der ärztlichen Untersuchung des Patienten können die Ärzte anhand dieser Verfahren unterscheiden, ob eine mögliche Erkrankung nervliche oder muskuläre Ursachen hat.

Wann werden EMG und ENG durchgeführt?

Ein EMG wird durchgeführt, um zwischen Erkrankungen der Muskeln und Erkrankungen der Nerven, die die elektrischen Impulse vom und zum Rückenmark leiten, unterscheiden zu können. Ein ENG wird durchgeführt, um allgemeine Erkrankungen in peripheren Nerven (z. B. Polyneuropathie), lokale Schäden an Nerven oder eine Einengung bzw. Druckschädigung von Nerven nachzuweisen (Kompressionssydnrome).

Vorbereitung der Patienten

Die Untersuchungen erfordern keine spezielle Vorbereitung der Patienten. Bei Kindern ist möglicherweise ein Beruhigungsmittel nötig.

Untersuchung

Geräte

Zur Messung der Nervenleitgeschwindigkeit werden Oberflächenelektroden (kleine Metallplättchen) auf der Haut platziert. Wenn gleichzeitig auch ein EMG durchgeführt werden soll, müssen Nadelelektroden (Plättchen mit kleinen Metallnadeln) in die Muskeln gesetzt werden. Diese Elektroden dienen zur Messung und Aufzeichnung der elektrischen Spannung, die von den Muskelfasern oder Nervenfasern erzeugt wird. Die elektrischen Signale werden dann zum eigentlichen EMG-Gerät geleitet, wo sie verstärkt und auf einem Monitor (Oszilloskop) beobachtet werden können. Die Signale können auch in Töne gewandelt werden, sodass die Signale sowohl akustisch als auch optisch analysiert werden können.

Das Gerät verfügt auch über einen elektrischen Stimulator, der zur Erzeugung von Impulsen (Aktionspotenzialen) in peripheren Nerven eingesetzt wird. Am Oszilloskop kann abgelesen werden, wie viel Zeit zwischen der Aktivierung des peripheren Nervs durch die Stimulation und der elektrischen Antwort in dem Muskel vergeht, der die Impulse vom Nerven empfängt. Es werden mindestens zwei Stellen entlang des Nervs stimuliert. Der Abstand wird gemessen. Danach kann die motorische Leitgeschwindigkeit in diesem peripheren Nerv berechnet werden.

Wie läuft die Untersuchung ab?

In der Regel liegen Sie während der Untersuchung, sie kann aber auch im Sitzen durchgeführt werden. An Ihrem Handgelenk oder Knöchel wird eine Erdungselektrode befestigt. Welche Muskeln und Nerven untersucht werden sollen, hängt von Ihren Beschwerden und möglichen Erkrankungssymptomen ab. Während der Untersuchung werden Sie gebeten, bestimmte Muskeln auf Ansage zu entspannen oder anzuspannen. Die Untersuchung besteht aus zwei Teilen: Berechnung der Nervenleitgeschwindigkeit und Messung der Muskelpotenziale (EMG). Manchmal wird nur eine Messung der Nervenleitgeschwindigkeit durchgeführt. Die Untersuchung dauert insgesamt 30–60 Minuten, wenn die Messung in einem Arm oder Bein erfolgt, sie kann aber bis zu 2 Stunden dauern, wenn ein größerer Bereich des Körpers untersucht werden muss.

Nervenleitgeschwindigkeit

Die motorische Leitgeschwindigkeit wird mithilfe von Oberflächenelektroden ermittelt, die an mindestens zwei unterschiedlichen Stellen über dem entsprechenden Nerv platziert werden, z. B. am Ellenbogen und Handgelenk. Die Messelektroden werden mit einer Elektrodenpaste auf einem Muskel platziert, der Impulse vom entsprechenden Nerv empfängt, z. B. am Daumenmuskel, wenn der Nervus medianus untersucht wird. Elektrischer Strom wird durch die Haut in den Nerv geleitet und es entsteht ein Nervenimpuls (Aktionspotenzial). Die Zeit, die das Nervenaktionspotenzial benötigt, um das Muskelaktionspotenzial zu aktivieren, wird gemessen. Die Zeit wird für beide Stimulationsstellen entlang des Nervs aufgezeichnet, der Abstand zwischen den Punkten wird gemessen und die Leitgeschwindigkeit berechnet (Weg/Zeit – in der Regel in der Angabe Meter pro Sekunde, z. B. 50 m/s). Das Nervenaktionspotenzial läuft auch ins Rückenmark, wo es sich wendet (bei einigen Nervenfasern), wieder hinausläuft und im entsprechenden Muskel endet. So können die Leiteigenschaften und die Leitgeschwindigkeit auch im zentraler gelegenen Teil des Nervs bestimmt werden, die sogenannte F-Reaktion.

Die sensorische Leitgeschwindigkeit wird dadurch gemessen, dass der Nerv an einer Stelle stimuliert wird, während an einer anderen Stelle des Nervs registriert wird, wann das zusammengesetzte Nervenaktionspotenzial durchläuft.

Die Myelinscheide hat große Bedeutung für die Leitgeschwindigkeit in den peripheren Nerven. Beschädigungen der Myelinscheide, z. B. bei erblichen Polyneuropathien, können zu einer verminderten Leitgeschwindigkeit führen.

Elektromyografie (EMG)

Eine dünne Nadelelektrode wird vorsichtig und behutsam in den Muskel eingesetzt. Die elektrischen Spannungen (Potenziale), die bei der Muskelaktivität von den Muskelfasern erzeugt werden, werden mit der Nadel an mehreren verschiedenen Positionen aufgezeichnet. Die Potenziale werden hinsichtlich ihrer Form, Breite und Höhe beurteilt. Die Nadel wird leicht bewegt, ohne sie zu entfernen, um zu überprüfen, ob sich die Messergebnisse ändern. Alternativ dazu wird die Nadel ganz herausgezogen und in einen anderen Teil des Muskels platziert. Es können zehn bis zwanzig Nadelpositionen erforderlich sein. Der untersuchende Arzt sieht auf dem Oszilloskop normale Wellenformen und horcht in Ruhestellung auf normale schwache Töne. Bei der Anspannung der Muskeln sind normalerweise knatternde oder klappernde Töne zu hören. Falls der Patient über Schmerzen klagt, muss die Nadel an eine schmerzfreie Position bewegt werden. In der Regel ist die Untersuchung nur mit geringen Schmerzen verbunden, die Beschwerden können allerdings von Person zu Person variieren.

Welche Befunde sind möglich?

Bei Erkrankungen der Muskeln und motorischen peripheren Nerven kommt es zu abweichenden Mustern der neuromuskulären Aktivität. Beim EMG können die Form und Stärke der elektrischen Impulse Hinweise darauf geben, ob die geschwächte Muskelleistung durch eine Muskelerkrankung oder eine Erkrankung der peripheren Nerven zurückzuführen ist.

Bei reinen Muskelerkrankungen ist die Leitgeschwindigkeit normal. Beispiele für Muskelerkrankungen, die Veränderungen im EMG verursachen können, sind Muskeldystrophien und Polymyositis. Bei einer Myasthenia gravis ist ein herkömmliches EMG häufig normal, die Reaktionen auf wiederholte Nervenstimulationen und spezielle EMG-Untersuchungen (Einzelfaser-EMG) zeigen bei dieser Erkrankung, bei der die Übertragung der Impulse aus den Nerven zum Muskel beeinträchtigt ist, häufig anomale Ergebnisse.

Mit dem Begriff Polyneuropathie wird eine Gruppe von Erkrankungen bezeichnet, welche die peripheren Nerven betreffen. Mithilfe der Neurografie kann eine beeinträchtigte Nervenleitgeschwindigkeit gemessen werden. Beispiele für solche Krankheiten sind genetische Defekte (hereditäre sensomotorische Neuropathie), akute Entzündungsreaktionen der peripheren Nerven oder Nervenwurzeln (Guillain-Barré-Syndrom), Komplikationen einer Diabetes sowie Schädigungen durch Lösungsmittel, Alkohol und Schwermetalle.

Als Motoneuronerkrankungen werden Erkrankungen der peripheren motorischen Nervenzellen im Rückenmark bezeichnet. Ein Beispiel für eine solche Erkrankung ist die amyotrophe Lateralsklerose.

Beispiele für andere Erkrankungen, die Schäden an den Nervenwurzeln und motorischen Neuronen verursachen, sind Tumoren im Spinalkanal, Verletzungen, Syringomyelie, Bandscheibenvorfall mit Schädigung der Nervenwurzeln und Spinalkanalstenose.

Nervenkompressionssyndrome verursachen (oft langanhaltenden) Druck auf periphere Nerven in Bereichen, in denen der Nerv durch einen engen Kanal verläuft oder an denen er Verschleiß ausgesetzt ist. Dies kann zu einer lokal in diesem betroffenen Bereich verminderten Leitgeschwindigkeit des Nervs führen. Von einem Nervenkompressionssyndrom können mehrere Nerven, sowohl in den Armen als auch in den Beinen, betroffen sein. Beispiele dafür sind das Karpaltunnelsyndrom, das Ulnarisrinnensyndrom, eine Neuropathie des Nervus peroneus und die Meralgia paraesthetica.

Autoren

  • Philipp Ollenschläger, Medizinjournalist, Köln

Literatur

Dieser Artikel basiert auf dem Fachartikel EMG og nevrografi. Nachfolgend finden Sie die Literaturliste aus diesem Dokument.

  1. Johns Hopkins Medicine. Electromyography (EMG). Site visited July 18, 2019.  www.hopkinsmedicine.org
  2. Johns Hopkins Medicine. Nerve conduction studies. Site visited July 18, 2019.  www.hopkinsmedicine.org
  3. Jørum E, Sand T. Klinisk Nevrofysiologi. I: Gjerstad L, Hunsbeth Skjeldal O. Nevrologi og Nevrokirurgi. Fra barn til voksen. Nesbru: Vett & Viten AS, 2007.
  4. Agranoff AB. Electrodiagnosis. Medscape, last updated Mar 01, 2019.  emedicine.medscape.com